物理新课程典型-教学的基本类型

第二节物理新课程典型课堂教学的基本类型一、物理新课程典型课堂教学类型的划分依据（一）义务教育阶段的物理新课程的价值物理学是研究物质世界的结构、物质的相互作用和运动规律的自然学科。物理学由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。它作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素养、科学精神以及科学思维的有形体现。因此，物理新课程的构建注重让学生经历“从自然到物理，从生活到物理”的认知过程和基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。综上所述，在义务教育阶段，物理新课程的价值应主要表现在以下几个方面：（1）通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身学习的兴趣。（2）通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界，理解世界。（3）通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。（4）通过科学想象与科学推理方法的结合，发展学生的想象力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。（5）通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。（二）物理新教材的特点传统义务教育阶段的物理课程的主要内容包括：物理现象、物理事实、物理概念、物理规律和物理理论。新教材是按照教育部2001年颁布的九年义务教育课程标准编写的，它在吸收传统物理课程“重实验，重事实”的基础上，具有三个非常突出的特点：（1）倡导“探究式”学习，意在让学生领悟如何科学合理地学物理，注重学习物理的过程、方法、情感与态度，确立物理学科的价值取向。（2）强调科学与实际、科学与社会的联系。（3）只从宏观上规定了标准性的要求，没有给出纲性的目标要求，教师与学生均有较大的选择余地和发挥空间。为便于学生对物理知识的探索，教材设计了如下基本栏目：“探究”安排学生自己动手、动脑探究科学规律，体会科学研究的方法；“演示”由教师展示一些物理现象，培养学生的观察和归纳能力；“想想做做、想想议议”课堂中的一些学习活动；“STS”介绍、探讨科学技术与社会之间相互关联的问题；“科学世界”有关科学知识的扩展性内容；“动手动脑学物理”课内或课后的学习活动，有问题讨论、练习、实验、社会实践以及小论文写作等；“我还想知道”列于每章最后，大部分是与科技前沿相关的猜想或假设，如有没有一种毯子能够隔断地球对物体的吸引，其主要目的是推动学生思维的再发展，培养持续探究意识。概而言之，内容设置上充分体现了探究性、开放性、综合性。要在上述各个栏目内容中体现新课程的价值，须针对不同的内容合理组织课堂教学，因为不管新课程怎样改，课堂教学始终是教学的主阵地和主渠道。新课程的课堂教学形式也应该做到百花齐放，这样才会有教育创新。根据不同的课堂教学的内容、目标和组织形式，在同一模式下的物理课堂教学的具体方式又有多种分类方法。为体现义务教育阶段的物理新课程的价值及物理新教材的特点，并从实用性、典型性原则出发，现提出五种典型课堂教学基本类型供大家研究和参考。二、物理新课程典型课堂教学的基本类型（一）物理概念的教学物理概念是客观事物的物理本质属性在人们头脑中的反映，是物理学的基本单元，是物理规律和物理理论的基础。因为物理规律包括定律、原理、公式和定则等，它们都反映了物理概念之间的相互联系和相互制约的关系。如学生对电流、电压、电阻和电路等物理概念不清楚，就无法正确探究并理解欧姆定律；不了解光源、光的直线传播、实像、虚像和光的折射等一系列物理概念，就无法探究并理解凸透镜的成像规律；不理解力、能量的概念，就无法正确理解功和功率。总之，物理概念是一种思维形式，借助它能认识各种事物的本质特征，使学生对客观世界的认识由感性走向理性。所有的定律、定理都反映了若干个物理概念的有机联系，所以让学生掌握物理概念是物理教学的关键之一。要使学生形成正确的概念，首先要明确建立概念的事实依据和形成概念的方法，其次要使学生理解概念的内涵。物理概念的内涵就是指概念所反映的物理现象、物理过程所特有的本质属性，就是通常讲的物理意义。另外，还要使学生了解物理概念的外延。概念的外延就是指概念所反映的本质属性的对象，也就是通常所讲的概念的适用范围和条件。同时还要教会学生掌握不同概念之间的联系，这样，有助于学生理解知识间的内在联系，加深和拓展对所学概念的理解和认识，使学生掌握概念之间的区别，分清不同概念所反映的不同本质属性，避免概念间的混淆。最后要教会学生学以致用。因为只有通过运用，学生才能真正掌握概念；只有通过运用，才能暴露理解上存在的问题；只有通过运用，才能深化和完善对概念的理解。但在传统教学中，我们往往过于注重对概念的内涵和外延作详尽的辨析，并且讲究概念是否严谨，而对概念的形成过程关注不够。新课程则提倡在认知的基础上完善知识的概念，并且提倡用自己的语言完善相关的概念，这样一来学生不仅获得了相关概念，同时也逐步掌握了相关的方法及物理学的语言的应用，建立起“自己的概念”。下面结合具体实例，分别从设计理念、教法、教学关键、教学流程及教学建议五个方面对有关概念教学加以评述，仅供参考。【案例三】课题“电功率”设计理念：从生活走向物理，从物理走向社会，构建师生互动的课堂。教法：分工或分层进行的探究。教学关键：利用明晰的实验确立概念，利用有效的实例深化概念。教学流程：教学建议：导学：指导学生课前完成：电能表铝盘转动（或电子火表的闪光）为什么有快慢之分？探究：（1）教师补充：手摇发电机的快慢为什么会影响小灯泡的明暗。（2）学生自探：通过交流、评估的方式建立电功率的概念，并对书中所列“小数据”进行思考。拓展：让学生进一步理解概念的内涵和外延。（1）结合“用电器的铭牌及节能灯”等应用型实例的分析深度达成目标并培养学生实事求是的科学精神。（2）思考如何测量电功率。延伸：体现概念的价值应用、联系实际的简单计算。（二）物理规律探究的教学物理规律反映的是物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，以及在一定条件下某些物理量之间内在的、必然的联系。物理概念和物理规律是不可分割的。物理概念是物理规律的基础，而掌握物理规律可以从运动的变化中，从物理对象和物理现象的联系中进一步加深对物理概念的理解。有的物理概念本身就是建立在物理规律的基础上的。物理规律是物理理论体系的核心，抓好物理规律课教学就抓住了学物理的关键。所谓用物理知识去解释简单现象，解决简单的、生活中的物理问题，实际运用的就是物理规律。在教学中要使学生了解物理规律本身反映的是物理现象的相互联系及因果关系。物理规律是建立在以一定的物理事实为依据的基础上的，其获得主要有两种途径：一种是直接从实验结果中分析、归纳和概括出来，叫实验归纳法，如欧姆定律；另一种是应用已有的概念和规律，通过逻辑推理或数学推导而得出的，叫理论分析法。初中物理新教材注重的是前者。自然界中物理现象千变万化，物理过程错综复杂，要研究物体运动和变化规律并不简单。为了探求其规律，往往要突出其主要矛盾，排除次要因素的干扰，在研究中采用理想化的方法。例如在探究“牛顿第一定律”时，就应用理想化的无摩擦状态模型。区别于传统教材的是，新教材强调“培养学生用自己的语言表述所探究的规律的能力”，如牛顿第一定律的表述，物理语言的应用能力也是科学探究者的必备素质，这一点在实施物理规律探究教学中不容忽视。同时新教材还特别注重物理规律的形成或获得过程，而让学生深刻体验相关过程的最有效的方法是放手让学生进行科学探究，因此新课程中的规律教学就是“规律探究”的教学。【案例四】课题“凸透镜成像的规律”设计理念：注重科学探究，提倡学习方式多样化，提倡合作学习。教法：小组合作式的探究。教学关键：（1）通过有效的讨论和交流，制定计划与设计思路。（2）利用评估、交流与合作自我挖掘探究得失，教师应作恰当的引导。教学流程：注：评估和交流合理地贯穿在各个环节中。教学建议：这一节是本章的重点，通过学习，不仅要使学生了解凸透镜成像规律，而且要使学生初步了解科学探究的全过程和方法，强化学生学习的独立性、主动性。（1）引导学生提出问题 提供翔实的素材结合书中图3-5让学生回顾上节课有关实验，并提醒他们把握主要信息：照相机、投影仪、放大镜虽都是利用凸透镜使物体成像，但像的大小、正倒存在差异，且照相机、投影仪所成的像可以用屏（如底片或屏幕）接收，而放大镜所成的像和物体在同侧，无法用屏接收。 积极引导，集思广益本节课由于学生首次接触系统性的思考和提问，应注意利用学生已有的旧知识停靠点进行积极引导，增强其提问的针对性和有效性，同时还应保护他们的积极性。如学生可能提出的问题有：A. 像的大小可能跟什么因素有关？B. 像的倒正可能跟什么因素有关？C. 物到透镜的距离、像到透镜的距离以及凸透镜的焦距间可能存在何种关系？D. 像的明暗程度会受哪些因素影响？对以上问题均应给予充分的肯定，并简述它的价值。（2）如何引导学生进行合理的猜想假设 明确两个原则要有科学的猜想意识：教师可以结合已学过的“科学之旅”中牛顿关于“万有引力”的发现过程进行物理学史的教育，并明确指出：科学的猜想应建立在大量实验、事实的基础上，猜想一旦被实验证实，即可形成科学的理论，这是近代物理学的主要研究方式之一。从而让他们进一步意识到猜想的科学价值。猜想不仅应以实验、事实为基础，同时还应能够被进一步的实验所证实。 肯定合理猜想如探究A、B两个问题时，结合实验事实和图3-5学生不难猜想得出：物体所成像的特点可能同物体离透镜的距离有关。实验设计：尽可能让学生独立完成，教师可视具体情况适当点拨。以下是一种设计思路，供参考。（1）要测距离需要刻度尺。（2）为了在一般状态下（如白天的教室内）进行实验，最好直接采用光源作为物体，如点燃的蜡烛的烛焰。（3）需要普通凸透镜一只。为便于测量物、像到透镜的距离，凸透镜的焦距最好在1020cm之间。（4）为承接烛焰的像，可用白色硬纸板做屏。（5）实验中还须测定凸透镜焦距，最好有提供平行光源的器件，如手电筒等。这样我们就获得了如课本图3.32所示的实验装置一套。实验操作：指导学生设计出合理的步骤进行操作（亦可按书本所列步骤进行操作），尽可能让学生独立完成，教师可视具体情况提醒学生实验时的注意点。分析论证：应建立在学生充分交流的基础上。为加深学生对凸透镜成像规律的理解，可考虑多种方法进行归纳，如：图例法。注：A为物，A为像通过评估、交流选择最合适的归纳方式。延伸：（1）关于改进书中实验装置的一些设想。（2）“凸透镜成像规律”的应用。（三）物理应用与发展的教学广泛联系生活和生产实际，并在此基础上建构STS思想是新教材的又一显著特点，也是加深学生对知识的理解，培养良好的学习习惯，发展学生能力以及提高学生科学素养的一条重要途径。教师要充分利用教材中联系实际的典型问题，同时要善于联系本地生活、生产中有关科学技术的实际事例，丰富学生的知识，同时不断提高他们运用所学物理知识灵活地解决实际问题的能力。培养初中学生应用物理知识解决实际问题的能力主要包括：会应用物理知识解释简单的现象；会应用物理公式进行简单的计算；会独立分析、解决简单的实际问题。物理知识贵在应用，要让物理之树长青，还必须设法在教学中树立发展观，大胆地激发学生的科学潜意识，鼓励猜想和创新。有关此类问题的教学应尽可能采用开放式，努力培养研究性学习意识。【案例五】课题“电功率和安全用电”设计理念：从物理走向社会，意识到科学的价值性、普适性、规律性，以及遵守科学规律的重要性。教法：建议采用实践研究法（完全开放式的探究）。理由：本课在本章中的地位充分体现了“从物理走向社会”，它是有关“电功率”、“电热”等重要知识在实际生活中的应用延伸，实践性强是它最大的特点。教学关键：（1）采用实验性实践手段了解“电功率”和“安全用电”。（2）采用实验性实践手段了解“电热和安全用电”。（3）有目的地组织学生进行课外实践活动，归纳与安全用电有关的知识。教学流程：实施建议：导学：实验熔丝的“献身”说明了什么。探究：（1）媒体播放电功率与家庭用电。（2）实验：保险丝的作用。拓展：课后实践电能表、保险丝的规格及安全用电的隐患。延伸：安全用电意识的培养。（四）物理实验的教学1. 物理实验的教育功能物理实验是指在人为控制条件下，运用仪器或设备使物理现象反复再现，从而进行有目的的观察研究的一种方法。物理实验是物理学发展的重要手段，是物理学的重要内容，也是检验物理学理论正确与否的唯一标准，物理教学必须以实验为基础。物理教学中，要建立物理概念，掌握物理规律，首先要有感性认识。这种感性认识可来源于生活环境，也可以来源于物理实验。从生活中得到的感性材料通常十分复杂，本质和非本质的因素交织在一起，学生想从这个途径建立正确的概念和认识规律是比较困难的。而物理实验可以提供简化的、纯化的、经过精心筛选的素材，便于学生对物理事实产生准确的、具体的、简明的认识，所以物理实验能为学生学习物理提供符合认知规律的良好环境。2. 新教材中的实验与传统教材相比，新教材的学生实验又有所不同，主要体现在如下方面：A. 更加重视利用身边容易获得的材料进行的实验，如“制作模型照相机”。B. 更加重视非学科的通用的实践能力。与物理相关的实践能力包括两种不同的类型。一种是按照规范进行物理学的科学实验能力。例如实验仪器的规范化使用、减小实验误差的方法、用作图法找出实验数据中的关系、按照规范的操作步骤进行实验这种类型的能力具有很强的学科特征，在老教材中体现的更多一些。另一种是用科学知识和科学的方法处理生活中、产业中与物理相关的问题的能力。例如通过阅读说明书和尝试性操作，学习使用电器和仪器的能力这种类型的能力具有较强的应用特征。义务教育的任务是培养具有较高科学文化素质的公民。多数学生将来并不从事科学技术方面的专业工作，因此，新教材在重视前一种实践能力的同时，更加强调后一种实践能力。如：电能表的使用和读数、用电器铭牌的识别、家用电热器材、安全用电、电磁继电器的使用等。C. 注重学生对设计思想的理解，不过分强调具体的操作步骤。如：“测量小灯泡的电功率”没有像老教材一样列出详细的设计程序及步骤，而是列举了一系列问题，让学生在探讨的过程中理解设计思想的内涵及确定合适的步骤。D. 学生动手操作的内容比过去大大增加。以上几个方面是我们在实施教学时不容忽视的问题。实验教学的一般流程如下：3. 实验教学中必须关注的几个问题A. 实验应是一种有目的的操作行为，除培养学生动手实验的操作技能外，还须培养学生尊重科学、尊重事实、实事求是的工作作风。通过物理实验，学生应能掌握前人探索真理、寻找规律的方法，应能养成严谨的科学作风，同时能引发新思维，自觉培养创新意识和创新精神。B. 在操作上要让学生真正参与到知识获取的过程中去。自主完成从识别实验仪器到设计实验方案、从选用实验器材到分析实验原理、从实验操作到实验数据的测量、从实验结果的分析到实验规律的获得等过程。具体实施实验操作教学时可参照如下流程：物理实验本身就是一个从未知向已知、从旧知向新知转化的过程，这个过程必须有学生的参与才能完成。学生能从实验过程中、实验结果的分析中获取知识，找出规律，悟出道理，并且能发现和掌握解决一般物理问题的方法，所以物理实验课十分重要。上好演示实验课、学生实验课和组织好学生课外小实验是物理教师最重要的基本技能和基本素质。（五）物理复习的教学复习课是物理教学中一种特定的形式，是整个教学过程中重要而又不能缺少的环节。实验研究表明，学习任何新知识之始，遗忘就伴随着开始了，而且遗忘的过程是先快后慢。根据这一规律，可以采取相应的复习措施克服遗忘，巩固记忆，这是复习教学的重要作用。“学而时习之，不亦说乎”就是说学习的新知识须要时时温习。复习的功能之一就是与遗忘作斗争，俗话说的“温故而知新”就反映了复习的积极意义。人的认识规律是螺旋式的，对一个新概念、新规律不可能一节课就理解掌握，而是一个螺旋式的渐进过程。所以复习不是旧课的重上，而是更高层面上的新授课，这是一个重要的认识问题。在新课教学时物理的概念都是单个地、零散地出现，物理规律的应用都是较为简单的和浅显的，而到复习课教学时，则从局部走向整体，从简单走向综合，从知识的记忆走向能力的运用。由此可知，复习课决不是新课教学的简单重复，它从知识上看是新知识的加深和拓宽，从能力上看是从简单的模仿到灵活的综合运用。复习课还有一个新授课不能完成的任务，就是把知识结构化、网络化。当一章一节教学结束时，复习课可以把整章整节的知识点进行系统的梳理，向学生揭示知识点之间、知识块之间的本质联系和区别，或揭示它们之间的因果关系等，便于学生记忆和提取。复习课还有一个其他课型不能替代的功能，就是查漏补缺。学生认知水平的差异和局限性、生活经验的缺乏、观察问题的片面性，往往会造成学生对新概念、新知识、新规律理解上的遗漏，认识上的偏差，特别是教学上的难点和重点更是容易发生这样的问题。而在复习课教学中教师可在摸清情况的前提下，精心设计复习流程，对症下药，帮助学生扫清思维障碍，挖出错误原因，掌握解决问题的办法，使学生在复习课上有收获，有体会，有进步。复习课还有一个很重要的作用就是提高学生的综合学习的能力。新课教学目标强调的是学生对知识的记忆和理解和技能的模仿操作。复习课则不然，强调的是在各种物理情况下和物理过程中，对物理概念和规律的综合运用或具有创造性的综合运用。复习课有较高的思维要求，要求学生能进行逻辑思维、形象思维和直觉思维的综合，能在不同的物理条件和物理环境下对物理概念、物理规律进行再认识，使认识发生质的飞跃。它是培养学生创造性思维的重要手段，所以认真研究复习课，认真上好复习课极其重要。为增强操作的有效性，可设立专题复习。其基本流程如下：三、各种基本类型物理新课程典型课堂教学的共性综合分析上述各种类型的课堂教学，我们不难看出它们所具有的共性。（一）主体性强调学生是真正的主体，以学生的自主持续发展为目标。主体性主要体现在以下方面：一是生命价值。自主创新性学习的本质就是符合人类天性、开发人的潜能和个体生命价值获得提升的过程。二是积极探究。学生在学习实践活动中是积极的探索者。三是注重实践。学生是学习实践活动的主体，读书、听课是学习，生活、实践也是学习，而且是更重要的学习。（二）开放性开放性是指学生获取知识的渠道和方法是多种多样的。学习内容是开放的；学生发现问题、解决问题的方式方法是多种多样的，呈开放态势；学生由于个人兴趣、经验和学习活动的目的不同，其学习过程也应呈开放性；学生在交流评价时，标准应是多元的、开放的。（三）过程性将实施的过程看得比结果更加重要。在课堂教学中要以学为本，以学为标，让学生感知认识产生的过程；在课外，通过选择课题、设计方案、查找资料、社会调查、动手实践等方式，亲身感受学习的艰辛，尝试与他人合作，体验知识产生、发展的过程，以作为对课堂教学的重要补充。（四）建构性强调学习者的自我知识建构，强调真实的学习任务的设计，把知识学习情景和知识应用情景整合起来。教师是知识建构的帮助者、促进者，学生是信息加工的主体，是知识的主动建构者。学生对知识的接受只能靠他自己的建构来完成。（五）互动性在学习过程中，能通过调节师生关系及其相互作用，形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与学习媒体的互动，强化人与环境、实践的交互影响，从而达到提高学生学习兴趣、激发创新潜能的目的。（六）创新性在教育教学实践中，着重培养学生的创新思维和创新实践能力，激发学生创新潜能，让学生体验创新的情感，塑造创新性人格。学生在自主创新性学习过程中应有批判意识和探索精神，有不同于书本或教师所讲的推导过程与思维过程，能提出独到的、新颖的观点或结论。延伸：安全用电意识的培养。