中外物理教学方法比较课件

中外物理教学方法比较 中外物理教学方法比较 1第一节第一节 教学方法研究概述教学方法研究概述第二节第二节 中外教学改革背景及理科教与中外教学改革背景及理科教与学特点比较学特点比较第三节第三节 探究式教学方法在美国的发展、探究式教学方法在美国的发展、研究和应用研究和应用第四节第四节 启发式教学法启发式教学法第一节 教学方法研究概述第二节 中外教学改革背景及理科教与2第一节第一节 教学方法研究概述教学方法研究概述一、一、有关教学方法界定之争议有关教学方法界定之争议二、二、教学方法的种类教学方法的种类1、前苏联、前苏联 2、美国、美国 3、日本、日本 4、中国、中国1、美国、美国 2、前苏联、前苏联 3、前西德、前西德 4、法国、法国 5、保加利亚、保加利亚 6、日本、日本 7、中国、中国第一节 教学方法研究概述一、有关教学方法界定之争议二、教3国内外关于教学方法的各种界定国内外关于教学方法的各种界定R国内外关于教学方法的各种界定R4 现代各国主要教学方法现代各国主要教学方法 现代各国主要教学方法5现代各国主要教学方法现代各国主要教学方法（续前表）（续前表）R现代各国主要教学方法（续前表）R6教学方法的分类以教授活动为主的教学方法以教授活动为主的教学方法以学习活动为主的教学方法以学习活动为主的教学方法以师生双方交互作用为主的教学方法以师生双方交互作用为主的教学方法综合性教学方法综合性教学方法图3-1 教学方法分类框架层次示意图教学方法的分类以教授活动为主的教学方法以学习活动为主的教学方7第二节第二节 中外教学改革背景及理科中外教学改革背景及理科教与学特点比较教与学特点比较一、前言一、前言 教学方法的选择和应用与该国教育、教学教学方法的选择和应用与该国教育、教学改革的背景有直接的关系。了解各国教改的改革的背景有直接的关系。了解各国教改的背景可以使我们在学习、借鉴时减少盲目性，背景可以使我们在学习、借鉴时减少盲目性，提高教学方法选择的适应性。提高教学方法选择的适应性。第二节 中外教学改革背景及理科教与学特点比较一、前言 8二、中外教学改革背景比较二、中外教学改革背景比较二、中外教学改革背景比较9 美国美国12 教育的行政管理教育的行政管理：教育权归地方（州政府）所有，国家没有统一的教育权归地方（州政府）所有，国家没有统一的教育标准和教科书，教什么、怎样教，地方学区拥有相当决定权教育标准和教科书，教什么、怎样教，地方学区拥有相当决定权社会观念社会观念：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心教学方法改革特点教学方法改革特点：在十九世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进在十九世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进行。但它不模仿照般，而是取其精华，立足国内，进行探索、实验、行。但它不模仿照般，而是取其精华，立足国内，进行探索、实验、改造和创新改造和创新改革进程改革进程：到：到91年为止，现代教育改革还更多地停留在设想与大政方针上，年为止，现代教育改革还更多地停留在设想与大政方针上，重点在课程与教材上，虽然解决了教什么的问题，但对于如何教还是众说纷重点在课程与教材上，虽然解决了教什么的问题，但对于如何教还是众说纷纭。分权制使政府对教育建设较少直接控制，全国学校也就缺乏统一的规划纭。分权制使政府对教育建设较少直接控制，全国学校也就缺乏统一的规划与标准，造成教育质量难以控制，教育水平难以提高等诸多问题。从与标准，造成教育质量难以控制，教育水平难以提高等诸多问题。从80年代年代后期到后期到90年代初，要求国家加强对教育的控制的呼声日益高涨。在这一背景年代初，要求国家加强对教育的控制的呼声日益高涨。在这一背景下，美国政府于下，美国政府于1993年开始着手在中小学制定面向全体学生的课程标准。年开始着手在中小学制定面向全体学生的课程标准。1996年，修正后的国家科学教育标准正式出版。标准突出的一个特年，修正后的国家科学教育标准正式出版。标准突出的一个特征就是对探究的强调。为了使科学探究的思想得到应有的重视和落实，美国征就是对探究的强调。为了使科学探究的思想得到应有的重视和落实，美国于于2000年又出版了一本专门讨论科学探究性学习的著作年又出版了一本专门讨论科学探究性学习的著作科学探究与国科学探究与国家科学教育标准：教与学的指南，此书对有关探究和以探究为导向的教与家科学教育标准：教与学的指南，此书对有关探究和以探究为导向的教与学的方方面面进行了详细论述。学的方方面面进行了详细论述。美国12 10英国英国1教育的行政管理教育的行政管理：中央政府和地方当局都分别拥有相应的教育行政中央政府和地方当局都分别拥有相应的教育行政领导权，属于中央和地方合作制领导权，属于中央和地方合作制,同时又是一个地方分权的国家同时又是一个地方分权的国家社会观念社会观念：一直标榜一直标榜“自由民主自由民主”原则原则,注重儿童个性的发注重儿童个性的发展展改革特点改革特点:课程改革经历了一个否定之否定的过程，由自由课程到课程改革经历了一个否定之否定的过程，由自由课程到全国统一课程，再到相对自由的国家课程全国统一课程，再到相对自由的国家课程改革进程改革进程：80年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向的极端化，的极端化，1988年教育改革法以推行国家统一课程，减少和年教育改革法以推行国家统一课程，减少和取消杂乱的地方课程为改革的中心任务，试图使学生的学习保持取消杂乱的地方课程为改革的中心任务，试图使学生的学习保持在相对一致的层面上。近年，教育界部分学者、地方教育官员以在相对一致的层面上。近年，教育界部分学者、地方教育官员以及许多教师对实施国家课程不断提出质疑和批评，为此，英国又及许多教师对实施国家课程不断提出质疑和批评，为此，英国又对国家统一课程进行了一些改革，裁减了全国统一课程的内容，对国家统一课程进行了一些改革，裁减了全国统一课程的内容，简化了考试科目简化了考试科目。英国1教育的行政管理：中央政府和地方当局都分别拥有相应的11日本日本1教育的行政管理教育的行政管理：集权制国家集权制国家,教育制度高度统一教育制度高度统一社会观念社会观念：强调竞争、自律、服从，倡导勤劳、刻苦、礼貌和公共精：强调竞争、自律、服从，倡导勤劳、刻苦、礼貌和公共精神，非常重视教育的国家，举国上下都把教育视为神，非常重视教育的国家，举国上下都把教育视为“立国之本立国之本”教学方法改革特点：力图克服教学方法上的刻板划一性，转到个性化的教学方法改革特点：力图克服教学方法上的刻板划一性，转到个性化的人才培养轨道上人才培养轨道上改革进程改革进程：在模仿和学习西方先进的教育思想的基础上，经历了三次教：在模仿和学习西方先进的教育思想的基础上，经历了三次教育改革，二战以后，日本针对其教育制度高度统一、妨碍学生个性发展、育改革，二战以后，日本针对其教育制度高度统一、妨碍学生个性发展、注重学历风气严重、高考竞争异常激烈、学生厌学现象普遍、道德水平注重学历风气严重、高考竞争异常激烈、学生厌学现象普遍、道德水平下降等现实进行了一系列的教育课程改革。下降等现实进行了一系列的教育课程改革。1984年日本开始了新一轮的年日本开始了新一轮的教育改革。改革的主要目标包括：重视个性，即克服教育的划一性、封教育改革。改革的主要目标包括：重视个性，即克服教育的划一性、封闭性，重视发展学生个性和创造性；向终身学习制度过渡。此后，日本闭性，重视发展学生个性和创造性；向终身学习制度过渡。此后，日本中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于1996年年8月发表题为月发表题为关于面向关于面向21世纪的我国教育的咨询报告。该报告强调，今后日本学世纪的我国教育的咨询报告。该报告强调，今后日本学校教育的基本任务就是培养学生的校教育的基本任务就是培养学生的“生存能力生存能力”，必须使教育由注重灌，必须使教育由注重灌输知识向注重培养学习能力和独立思考能力转变，要使学生学会学习、输知识向注重培养学习能力和独立思考能力转变，要使学生学会学习、学会独立思考，强调激发学生的学习动机，帮助其掌握学习方法，发展学会独立思考，强调激发学生的学习动机，帮助其掌握学习方法，发展个性，重视解决问题能力的培养。个性，重视解决问题能力的培养。日本1教育的行政管理：集权制国家,教育制度高度统一社会观12中国中国1 2教育的行政管理教育的行政管理：中央集中管理的课程政策体系;课程计划，教学大纲统一，统编教材 社会观念社会观念：教学方法改革特点教学方法改革特点:基础教育课程政策改革的方向与英、美等国正好相反，是从原先单一的国家课程模式走向国家、地方、学校三级管理体制的课程模式。我国在课程与教法的关系上长期摇摆不定，反复较大，缺乏对教学方法改革与课程改革的密切关系的认识。同美国一样，我国也是在19世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进行教学方法改革的。改革进程改革进程：在20世纪10-20年代，赫尔巴特的五段教学法盛行一时。然而，中国封建的传统教学方法根深蒂固。赫尔巴特的教学方法终归淹没在死记硬背、照本宣科的汪洋大海之中。建国以后，苏联凯洛夫的教育思想对学校教育、教学影响很深。近年来，我国在课程改革中已注意到教学方法改革的重要性。中国1 2社会观念：教学方法改革特点:基础教育课程政13三、理科教与学主要特点比较三、理科教与学主要特点比较1、学生的学习、学生的学习2、教师的教学、教师的教学课堂实验课外活动课堂教学特点怎样看待学生教学方法特点实验特点三、理科教与学主要特点比较1、学生的学习2、教师的教学课堂实14作为教学方法的探究作为教学方法的探究科学探究也是教师教物理和学生学物理的科学探究也是教师教物理和学生学物理的重要方法。为此，标准明确提出：重要方法。为此，标准明确提出：“科学探究是重要的教学方式之一科学探究是重要的教学方式之一”，其目，其目的是旨在将学习重心从过分强调知识的的是旨在将学习重心从过分强调知识的传传承和积累向知识的承和积累向知识的探究过程探究过程 转化，从学生转化，从学生被动接受知识向被动接受知识向主动获取知识主动获取知识转化，从而转化，从而培养学生的培养学生的科学探究能力科学探究能力、实事求是的科实事求是的科学态度学态度和和敢于创新敢于创新的探索精神。的探索精神。作为教学方法的探究科学探究也是教师教物理和学生学物理的重要方15第三节第三节 探究式教学方法在美国的发探究式教学方法在美国的发 展、研究和应用展、研究和应用一、探究式教学在美国的发展一、探究式教学在美国的发展二、对科学探究和探究式教学的认识二、对科学探究和探究式教学的认识1、科学探究、科学探究2 2、学生的探究式学习、学生的探究式学习3 3、教师的施教、教师的施教4 4、教师与学生的关系、教师与学生的关系三、一些具体问题和疑问的解答三、一些具体问题和疑问的解答第三节 探究式教学方法在美国的发 展16一、探究式教学在美国的发展一、探究式教学在美国的发展 1900年以前，大多数的教育者认为，科学主要是学生将通过直接教学方法年以前，大多数的教育者认为，科学主要是学生将通过直接教学方法学习的一堆知识。到五、六十年代，探究作为科学教学方法的合理性越来越学习的一堆知识。到五、六十年代，探究作为科学教学方法的合理性越来越明朗化。学生如果要学习科学研究方法，还有什么方法比积极参与探究过程明朗化。学生如果要学习科学研究方法，还有什么方法比积极参与探究过程本身更好呢？本身更好呢？到七十年代初，施瓦布、杜威、布鲁纳和皮亚杰等人的工作对那个时候开到七十年代初，施瓦布、杜威、布鲁纳和皮亚杰等人的工作对那个时候开发的课程教材产生了实质性的影响。在这样的影响下，当时改革的指导思想发的课程教材产生了实质性的影响。在这样的影响下，当时改革的指导思想是保证学生能进行实验室实验和动手实验（是保证学生能进行实验室实验和动手实验（laboratory and other“hands-on”experiences），），而不是被动接受或者只是阅读科学。教学方面强调科学过程而不是被动接受或者只是阅读科学。教学方面强调科学过程的学习与科学知识的掌握至少同样重要；教学模式是建立在的学习与科学知识的掌握至少同样重要；教学模式是建立在“强调学生自己强调学生自己的观念及具体经验对其产生新的科学概念和获得科学概念的深层理解中的核的观念及具体经验对其产生新的科学概念和获得科学概念的深层理解中的核心作用心作用”的学习理论基础之上。的学习理论基础之上。于是，在九十年代的改革中，美国国家科学教育标准于是，在九十年代的改革中，美国国家科学教育标准（1996）中将科）中将科学探究作为科学学习的中心和重点。并在学探究作为科学学习的中心和重点。并在科学探究与国家科学教育标准：科学探究与国家科学教育标准：教与学的指南（教与学的指南（20002000）又专门对与探究和科学探究性学习有关的问题作了）又专门对与探究和科学探究性学习有关的问题作了更加系统、丰富的阐述。更加系统、丰富的阐述。下面我们对科学探究和探究式教学的一些主要观点作一些介绍。下面我们对科学探究和探究式教学的一些主要观点作一些介绍。一、探究式教学在美国的发展 1900年以前，大多数的17二、对科学探究和探究式教学的认识二、对科学探究和探究式教学的认识 1 1、科学探究、科学探究进行观察好奇，根据已知提出问题 使用技术和数学方法收集证据利用已前的研究提出可能的解释 考虑新的证据 添加解释 在证据的基上发表自己础的解释解释作为政策咨询 二、对科学探究和探究式教学的认识 1、科学探究进行观察好奇182、学生的探究式学习人类探究的本质和探究能力的发展人类探究的本质和探究能力的发展 早期的人类为了获取食物和逃避危难，自发地利用早期的人类为了获取食物和逃避危难，自发地利用一系列复杂的思维和技能，这就构成了高度发展的我们一系列复杂的思维和技能，这就构成了高度发展的我们称之为探究的能力。儿童天生具有探究的欲望，对称之为探究的能力。儿童天生具有探究的欲望，对“事事物是什么？物是什么？”、“为什么会这样？为什么会这样？”之类的问题寻求着之类的问题寻求着解释，进行着积极的认知活动，如果能够作出解释将有解释，进行着积极的认知活动，如果能够作出解释将有助于对自己的助于对自己的“世界世界”有更多的可预测的控制，避免不有更多的可预测的控制，避免不幸事件，使自己永远幸运。幸事件，使自己永远幸运。人类的科学探究和儿童天生的探究都是受人类的科学探究和儿童天生的探究都是受“功能功能”驱动的自发的一种探究活动。在探究中，科学家努力增驱动的自发的一种探究活动。在探究中，科学家努力增进人类对自然界的了解，而儿童在探究中，逐步建构起进人类对自然界的了解，而儿童在探究中，逐步建构起对他们所遇到的自然现象的理解。对他们所遇到的自然现象的理解。2、学生的探究式学习人类探究的本质和探究能力的发展 19 通过探究通过探究,教师帮助所有学生理解科学是一教师帮助所有学生理解科学是一种人类努力探究的事业，并帮助他们获得日常生种人类努力探究的事业，并帮助他们获得日常生活中必备的科学知识和思维能力，并且，也有助活中必备的科学知识和思维能力，并且，也有助于那些选择从事科学事业学生获得成功。科学课于那些选择从事科学事业学生获得成功。科学课堂中学生的探究有如下特点：堂中学生的探究有如下特点：1）学生的探究与科学家的科学探究本质上）学生的探究与科学家的科学探究本质上是相同的是相同的 2）课堂探究的形式是多种多样课堂探究的形式是多种多样 3）学生的探究活动是多方面的）学生的探究活动是多方面的 4）学生在探究活动）学生在探究活动不仅锻炼了探究能力，不仅锻炼了探究能力，而且要达到对探究本身的理解而且要达到对探究本身的理解科学课堂中的探究科学课堂中的探究 通过探究,教师帮助所有学生理解20 学学生生的的科科学学探探究究学学习习经经历历了了从从形形成成科科学学探探究究问问题题到到为为证证据据确确立立标标准准、评评价价、交交流流、解解释释等等一一系系列列重重要要的的过过程程，这这样样的的经经历历有有助助于于他他们们对对某某些些特特殊殊的的科科学学概概念念及及科科学学过过程程产产生生更更清清晰晰更更深深刻刻的的认认识识。指指南南指指出出学学生生的的探探究究式学习有五个基本的方面和特征：式学习有五个基本的方面和特征：1 1、首先，学习者受到科学问题的吸引、首先，学习者受到科学问题的吸引 2 2、学学习习者者优优先先考考虑虑证证据据，因因为为这这使使他他们们能能够够提提出出说说明科学问题的解释以及对这些解释的评价明科学问题的解释以及对这些解释的评价 3 3、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释 4 4、学学习习者者依依据据其其它它可可能能的的解解释释，特特别别是是那那些些能能反反映映科学的理解的解释，来评价他们自己的解释科学的理解的解释，来评价他们自己的解释 5 5、学习者要交流和证明他们所提出的解释、学习者要交流和证明他们所提出的解释 学生的科学探究学习经历了从形成科学探究问题到为证据确立213 3、教师的施教、教师的施教 探探究究式式教教学学中中教教师师的的角角色色是是什什么么呢呢？Minstrell(1982,1989,1992)(1982,1989,1992)在在对对高高中中物物理理的的教教和和学学的的研研究究中中评评估估了了以以下下研研究究性性的的教教学学技技能能：促促进进学学生生更更加加清清晰晰地地思思考考；联联系系学学生生的的前前概概念念以以使使学学生生获获得得科科学学概概念念；提提高高学学生生重重构构自自己己的的知知识识结结构构的的能能力力。这这种种方方法法认认为为教教师师在在促促进进学学生生对对主主要要物物理理观观念念如如力力、运运动动的的理理解解时时充充当当教教练练的的角角色色，而而不不仅仅仅仅是是事事实实的的传传播者。播者。RosebcryRosebcry等等人人（19921992）对对HaitianHaitian低低年年级级学学生生在在科科学学观观念念的的发发展展研研究究中中认认为为，教教师师的的职职责责是是引引导导并并帮帮助助学学生生发发现现问问题题、定定义义问问题题，建建立立并并论论证证他他们们的的理理论论。研研究究者者所所描描述述的的学学习习环环境境也也是是综综合合了了四四种种因因素素的的学学习环境。习环境。这这四四个个因因素素在在很很大大程程度度上上教教师师创创建建什什么么样样的的学学习习经经验验和和学学习习环环境境能能促促进进科科学学学学习习？人人们们怎怎样样学学习习(Bransford Bransford et et al.,1999)al.,1999)中中综综述述的的研研究究表表明明：卓卓有有成成效效的的教教师师使使用用的的教教学学方方法法包包括括了了四四个个方方面面的的要要素素：学学习习者者、知知识识、评评估估和和交交流流。由由此此，教教师师应应从从这这四四个个方方面面来来综综合合考考虑虑学学生生学学习习环环境境的的创创建建，即即创创建建以以学学习习者者为为中中心心的的环环境境、以以知知识识为为中中心心的环境、以评估为中心的环境和以交流为中心的环境。的环境、以评估为中心的环境和以交流为中心的环境。3、教师的施教 探究式教学中教师的角色是什么呢？Mins22来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 首首先先，学学生生原原有有的的知知识识、技技能能、态态度度和和信信念念背背景景对对学学习习有有重重要要的的影影响响。优优秀秀的的教教师师了了解解并并尊尊重重学学生生以以有有的的经经验验和和想想法法，如如在在进进入入新新的的章章节节学学习习之之前前都都设设法法引引出出学学生生已已有有的的知知识识，并并利利用用它它来来集集中中学学生生的的探探究究目目标标；以以学学生生已已知知的的和和感感兴兴趣趣探探究究的的问问题题为为学学习习的的起起点点来来扩扩宽宽和和加加深深他们的理解。他们的理解。来自四种学习环境的思考 首先，学生原有的知识、技能、态度和23来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 其其次次，良良好好组组织织的的知知识识体体系系，利利于于计计划划性性、策策略略性性地地思思考考。专专家家能能够够将将各各种种观观念念联联系系起起来来。教教师师帮帮助助学学生生思思考考一一门门学学科科中中的的主主要要原原理理或或“大大”的的观观点点，学学生生学学习习新新知知识识的的同同时时，也也学学习习新新知知识识应应用用的的条条件件以以及及如如何何应应用用新新知知识识。使使他他们们能能在在新新的的情情境境中中使使用用所所学学的的知知识识。以以知知识识为为中中心心的的学学习习环环境境促促进进学学生生专专家家式式的的“解解决决问问题题”行为（行为（Bransford et al.,1999Bransford et al.,1999）。来自四种学习环境的思考 其次，良好组织的知识体系，利于24来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 第第三三，对对学学生生合合理理的的评评估估为为其其提提供供反反馈馈信信息息和和修修正正的的机机会会，帮帮助助学学生生学学会会监监控控自自己己的的学学习习。他他们们学学会会提提问问：为为什什么么相相信信自自己己所所相相信信的的？自自己己所所相相信信的的是是否否有有足足够够的的证证据据支支持持？以以评评估估为为中中心心的的教教学学环环境境还还能能帮帮助助教教师师设设计计课课堂堂教教学学活活动动，诊诊断断学学生生的的观观念念和和学学习效果，引导教师做出决定习效果，引导教师做出决定 来自四种学习环境的思考 第三，对学生合理的评估为其提供反25来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 第第四四，让让学学生生清清楚楚表表达达自自己己的的观观点点，挑挑战战别别人人观观点点，以以及及和和其其它它学学习习者者进进行行深深层层次次的的讨讨论论可可以以鼓鼓励励学学生生向向他他人人学学习习。这这种种以以交交流流为为中中心心的的环环境境欢欢迎迎新新观观念念、新新思思路路，这这是是由由于于讨讨论论的的成成员员都都受受到到激激励励并并期期望望互互相相能能提提供供反反馈馈，并并把把新新的的观观点点融融入入他他们们的的想想法法中去。中去。来自四种学习环境的思考 第四，让学生清楚表达自己的观点264、教师与学生的关系、教师与学生的关系表 课堂探究的基本特征和不同程度4、教师与学生的关系27六、一些具体问题和疑问的解答六、一些具体问题和疑问的解答1、为什么要进行探究式教学？、为什么要进行探究式教学？2、是否所有科学知识都应该以探究的形式来教授？、是否所有科学知识都应该以探究的形式来教授？3 3、学生在掌握那些描述探究结果的专业词汇之前，、学生在掌握那些描述探究结果的专业词汇之前，如何开展科学探究？如何开展科学探究？4 4、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织和自由？和自由？5 5、教师在开展探究时怎样对学生进行管理、教师在开展探究时怎样对学生进行管理？6 6、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学的知识？的知识？六、一些具体问题和疑问的解答1、为什么要进行探究式教学？2、28摘自9-12年级物质科学标准运动和力运动和力 只有在施加力的时候物体才会改变其运动状态。利只有在施加力的时候物体才会改变其运动状态。利用运动定律可以精确计算力对物体体运动的影响，运用运动定律可以精确计算力对物体体运动的影响，运动改变的幅度可以利用动改变的幅度可以利用F=ma的关系进行计算，这一的关系进行计算，这一公式与力的性质无关。只要一个物体对另一个物体作公式与力的性质无关。只要一个物体对另一个物体作用一个力，一个大小相同，方向相反的力就会作用到用一个力，一个大小相同，方向相反的力就会作用到第一个物体上。第一个物体上。引力是一种每个质量都会作用在其他任何质量上的引力是一种每个质量都会作用在其他任何质量上的普遍存在的力，两个质量之间的这种强度与质量成正普遍存在的力，两个质量之间的这种强度与质量成正比，与它们之间距离的平方成反比比，与它们之间距离的平方成反比。(P117-180/P220)摘自9-12年级物质科学标准29 赫尔赫尔(Hull)先生在许多单元都是以一个或多个简先生在许多单元都是以一个或多个简短的探究性问题开始的，让他们去思考接下来几天要短的探究性问题开始的，让他们去思考接下来几天要调查研究的情境、问题和想法。今天刚上课时，他问调查研究的情境、问题和想法。今天刚上课时，他问学生：学生：“刚听到刚听到力力这个词时你想到了什么？这个词时你想到了什么？”回回答中有：答中有：“万有引力是力万有引力是力”“就像我推一辆小汽车一样，推力是力就像我推一辆小汽车一样，推力是力”“在某个物体上的推动或拉动是力在某个物体上的推动或拉动是力”“让某人做他们不想做的事是力让某人做他们不想做的事是力”。当学生们继续讨论他们的最初想法时，赫尔先生当学生们继续讨论他们的最初想法时，赫尔先生把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的定义（即定义（即“力是力是 ”）。这两种类型在运动的解）。这两种类型在运动的解释单元都是很重要的。释单元都是很重要的。赫尔(Hull)先生在许多单元都是以一个或多30 赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来，赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来，于是他引导学生构思他们的陈述。他说：于是他引导学生构思他们的陈述。他说：“看起来，你们看起来，你们中有几个把力当作是一种推或拉，推和拉具有什么特性？中有几个把力当作是一种推或拉，推和拉具有什么特性？”一个学生说：一个学生说：“它们有确定的方向、确定的大小。它们有确定的方向、确定的大小。”另另一个学生说：一个学生说：“这样看来，力是一个矢量，这样看来，力是一个矢量，”矢量表述是矢量表述是前面的运动描述单元中的内容，学生认识到了可以应用矢前面的运动描述单元中的内容，学生认识到了可以应用矢量的一种新情境。量的一种新情境。赫尔先生接着询问道：赫尔先生接着询问道：”看起来矢量对描述力很有用看起来矢量对描述力很有用？那你们如何用矢量来描述力呢？那你们如何用矢量来描述力呢？”一个学生回答说：一个学生回答说：“哦，一个稍长的箭头可以表示一个较大的力，箭头的方向哦，一个稍长的箭头可以表示一个较大的力，箭头的方向代表力的方向。代表力的方向。”学生们在讨论这种表述时，赫尔先生等了一会，然后学生们在讨论这种表述时，赫尔先生等了一会，然后他把一本书放到教室前面的演示桌上。书保持静止状态，他把一本书放到教室前面的演示桌上。书保持静止状态，他让学生用矢量箭头表示出作用在书上的力。他让学生用矢量箭头表示出作用在书上的力。赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来31他也让学生注意矢量描述中长度和方向两个方面，并标注上此力是由何者所施的。在学生就这种情况画出他们的表述并加上标注时，赫尔先生在屋内巡回走动观察，以便了解哪个学生提出了何种力。虽然学生的表述有好几种，但他知道在这些描述中会出现一种主要的区别：一些学生画了并注明是由桌子产生的向上的力，另一些则没有。在参加当地大学举办的培训班学习时他知道，这些不同是学生具有不同的力的概念的证据。学生完成他们的表述后，赫尔先生在黑板上画了两本书，一本书上只画了一个向下的箭头，在另一本书上既画了一个向上的箭头，又画了一个向下的箭头，在两个图间他画了一个大大的问号。中外物理教学方法比较课件32 他说：他说：“在这两个图中我注意到一个很大的区别。在这两个图中我注意到一个很大的区别。”“有一半的同学画了由桌子产生的向上的力而另一半则没有。有一半的同学画了由桌子产生的向上的力而另一半则没有。这就表明了你们在理解力的概念上的区别。我们正开始学习这就表明了你们在理解力的概念上的区别。我们正开始学习力这个单元，因此最好先解决这个差异。那么，为什么有些力这个单元，因此最好先解决这个差异。那么，为什么有些人认为必须包括一个由桌子产生的向上的力呢？但是为什么人认为必须包括一个由桌子产生的向上的力呢？但是为什么又有其他人认为不应包括由桌子产生的向上的力呢？又有其他人认为不应包括由桌子产生的向上的力呢？”一些学生相互交换他们的想法，提出如果桌子对书本不一些学生相互交换他们的想法，提出如果桌子对书本不产生力的作用，书就会落下来。一些人认为，只需一个向下产生力的作用，书就会落下来。一些人认为，只需一个向下的力就可使书本保持在桌子上。另一些人争辩说因为桌子是的力就可使书本保持在桌子上。另一些人争辩说因为桌子是死的，因而不能推或拉，也不具有任何力。赫尔先生意识到死的，因而不能推或拉，也不具有任何力。赫尔先生意识到许多学生认为只有主动的物体才会产生力的作用，结果像桌许多学生认为只有主动的物体才会产生力的作用，结果像桌子这样的被动物就不能产生力。子这样的被动物就不能产生力。赫尔先生于是让每个学生拿赫尔先生于是让每个学生拿一本书放在伸展开的手上。他然后让学生在纸上再画上另外一本书放在伸展开的手上。他然后让学生在纸上再画上另外一个示意图，表示书在手中静止时作用在书上的力。一个示意图，表示书在手中静止时作用在书上的力。他说：“在这两个图中我注意到一个很大的区别33 在这种情况下，大多在第一个图中没加向上力的学生现在这种情况下，大多在第一个图中没加向上力的学生现在都标出了向上的力，少数学生仍没有加向上的力。当被问在都标出了向上的力，少数学生仍没有加向上的力。当被问到他们为什么不标这样一个力时，大多数说书在桌上时他们到他们为什么不标这样一个力时，大多数说书在桌上时他们没有画一个向上的力，所以感到在这儿也没必要画。没有画一个向上的力，所以感到在这儿也没必要画。赫尔先生指出在相关联的情境中他们能试着用前后一致赫尔先生指出在相关联的情境中他们能试着用前后一致的推理是值得称赞的，这一点在科学和其它学科中是很重要的推理是值得称赞的，这一点在科学和其它学科中是很重要的。的。他问：他问：“存在一个向上的力作用在书上吗？存在一个向上的力作用在书上吗？”接着，为接着，为了增加实验的显著性，他让学生另外增加几本书放在伸展开了增加实验的显著性，他让学生另外增加几本书放在伸展开的手上，几乎所有的学生都自愿说存在一个由手产生的向上的手上，几乎所有的学生都自愿说存在一个由手产生的向上的力，仍然有许多学生关心在相关情境中要应用一致推理。的力，仍然有许多学生关心在相关情境中要应用一致推理。老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：“如果可能的话，如果可能的话，有必要对有必要对静止静止的物体用相同的解释。的物体用相同的解释。”解释的一致性是解释的一致性是科学的一个很重要的方面，赫尔先生希望学生能从内心里领科学的一个很重要的方面，赫尔先生希望学生能从内心里领会这一点。会这一点。在这种情况下，大多在第一个图中没加向上力的学34 接着，赫尔先生把一本书悬挂在弹簧上，让学生画出书在弹簧上的第三个图，并标出保持书静止的力。绝大多数学生的图中有由弹簧产生的向上的力。少数学生认为弹簧没有生命，所以不能“产生”力。赫尔先生问：“那么，认为桌子不能产生力的学生同学们，现在为什么说弹簧会产生一个向上的力呢？”“弹簧难道是活的吗？”学生回答说：“弹簧是运动的。”“弹簧压缩或伸展了。”老师让学生考虑一下他们认为存在向上力的情形中有什么共同之处。他暗示：书放到手上时，为了支持这本书，你能看到或感到肌肉的活动，书在弹簧上时能看到弹簧的长度发生了变化。赫尔先生指出，支持物的变化可以作为力产生的证据。他让学生去寻求可观察到的证据来支持他们的观点和推断。接着，赫尔先生把一本书悬挂在弹簧上，让学生画35 赫尔先生问：“那些认为桌子会产生向上的力的同学们说说看，你们是如何产生这种想法的？”一个学生说（同时斜向一边做手势）物体静止时，其一侧受到一个力，必然在另一侧有一个保持其静止的力。”赫尔先生说：“我明白你是在讨论水平力，这对竖直力起作用吗？”他又引导学生们考察在不同情境下解释的一致性。在本例中，无论水平力还是竖直力，对静止条件的解释是相同的。这给出了对存在一个向上的力的一些合理的论证。赫尔先生让学生考虑一下证据。“你有什么可观察得到的证据来证明桌子产生向上的力？”少数学生提议说桌子像弹簧一样会发生弯曲，其它同学反驳说桌子 赫尔先生问：“那些认为桌子会产生向上的力的同36是重的固体演示桌，它很坚硬不能发生弯曲，学生提议要用一个判决性的实验来确定。“我们如何能看到桌子是否弯曲了呢？”老师问。没有听到任何建议，赫尔先生于是提议使用一个“光杠杆”，他拿出一个光源（在此例中用的是激光笔），他装置好光杠杆使光能以很小的角度射在光滑桌面上。把屋里的灯关上，可以看见打在远处墙上的反射光。经过检查，老师确信学生都知道，如果桌子发生弯曲，墙上的光就会移动。虽然只放一本书在桌子上时移动不易察觉，当书堆变大，把书拿走和放回去，就可以看见光移动了。是重的固体演示桌，它很坚硬不能发生弯曲，学生提议要用一个判决37 经过很长时间的课堂质疑、讨论、观察和对力的观点进行探究后，学生们可以开始总结他们的课堂经验及对理解力的概念的意义。一个学生说：“既然桌子像一根硬弹簧一样会弯曲，任何用来支持书本的东西都会有些形变。我们考虑力时，形变是我们能找到的一种证据。”另一个学生进而讲：“那就意味着，对于静止系统的不同情境，我们可以用相同的解释（存在向上的力）。”另一个说：“这也意味着我们不用考虑支持物是否是活的、有感觉的，是主动的、还是被动的，我们只需集中在观察到的形变事实上，尽管有时我们或许要借助灵敏仪器（如光杠杆）来探测形变。”经过很长时间的课堂质疑、讨论、观察和对力的观38 赫尔先生指出那是科学“规则”之一：如果一个简单的、前后一致的解释可以在几种情境中起作用，那么用较简单的解释比用不同解释要好，这些不同的解释取决于一些无法直接观察到的特征，象支持书本的物体是主动的还是被动的之类的问题。赫尔先生进一步肯定了学生的工作，他指出：“本来也可以结合主动与被动的区别来给力下定义，但由于一致性的原则和需要将我们的观点建立在观察证据的基础之上，所以科学家所用的力的概念是我们同学推论出来的这种。我们现在也知道在很长一段时间里，这个概念被科学家有效地使用着。像科学家那样，我们只把现在的力的概念当作尝试性的,直到有新的证据表明我们有必要修改时我们会一直用它。赫尔先生指出那是科学“规则”之一：如果一个简39例2 影响电磁铁磁性强弱的因素 提出问题 课堂上老师问：电磁铁的磁性强弱和什么因素有关?如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性强弱会变吗?例2 影响电磁铁磁性强弱的因素 提出问题 课堂40猜想与假设猜想与假设 学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样?是否可以这样推测：导线中的2A电流是两1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，它的磁性又会怎样?是否可以这样推测：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。猜想与假设 学生相互议论：假设通过电磁铁的电流由41制定计划制定计划 通过怎样的实验来检验以上猜想呢?这个实验需要解决三个问题，同学们讨论了解决这三个问题的各种可能方法：(1)怎样测量电磁铁磁性的强弱?学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。学生B：看它能吸起多少铁屑(用天平称)。学生C：看它对某一铁块的吸引力(用弹簧测力计把被电磁铁吸住的铁块拉开时弹簧测力计的读数有多大。)(2)怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流?学生D：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小。学生E：用增减电池来圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。制定计划 通过怎样的实验来检验以上猜想呢?这个实42(3)怎样改变电磁铁线圈的匝数?学生F：使用中间有抽头、能改变线圈匝数的现成电磁铁产品。学生G：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制。老师建议：用学生C,D,F提出的方法来组成探究实验的方案。收集证据收集证据 按照老师的建议，学生分小组进行实验操作：把开关滑动变阻器、电流表、电磁铁串联起来接到电源上，当滑动变取不同值时测量电流和电磁铁对铁块的吸引力，把测量数据填入下表(表1)电流/A 电磁铁对铁块的引力/N(3)怎样改变电磁铁线圈的匝数?收集证据 按照43 改变线圈匝数，调节滑动变阻器，使电流保持不变，测量不同匝数时电磁铁对铁块的吸引力，把实验数据填入下表(表2)匝数电磁铁对铁块的引力/N分析论证分析论证 各个小组从本组实验的表1数据看到，当电磁铁线圈匝数不变、电流逐渐增大时，电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的；从表2看到，在电流相同的情况下、电磁铁线圈的匝数增加时，电磁铁对铁块的吸引力是同步增大的。由此可以证实：电磁铁的磁性强弱和电磁线圈的匝数、通过电磁铁线圈的电流有关，电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，磁性越强。改变线圈匝数，调节滑动变阻器，使电流保持不变44评估评估 回顾以上操作，看看有什么不妥的地方：当改变线圈匝数的时候，是不是确实做到了线圈中电流和线圈的形状都不变?当测量电磁铁的吸引力时是否用的是同一个铁块?有没有其他因素影响了实验结果?如果这些因素在实验中都作了充分的考虑，实验结果应该是可靠的。交流与合作交流与合作 各个小组把实验过程和结果写成实验报告，并分别在班上报告本组的实验过程结果，进行讨论和交流。评估 回顾以上操作，看看有什么不妥的地方：当改45第四节第四节 启发式教学启发式教学一、启发式教学的提出一、启发式教学的提出二、对启发式教学的认识二、对启发式教学的认识三、案例讨论三、案例讨论第四节 启发式教学一、启发式教学的提出二、对启发式教学的认46一、启发式教学的提出一、启发式教学的提出一、启发式教学的提出一、启发式教学的提出是针对克服注入式教学而提出的。是针对克服注入式教学而提出的。历史上一些中外教育家历史上一些中外教育家毛泽东毛泽东19291929年提出了采用启发式，废止注入式。年提出了采用启发式，废止注入式。在抗日战争时期，根据地各类学校采用了启发式的、在抗日战争时期，根据地各类学校采用了启发式的、民主的、讨论的方法。毛泽东实践论、矛盾民主的、讨论的方法。毛泽东实践论、矛盾论为启发式教学研究提供了哲学基础。论为启发式教学研究提供了哲学基础。建国以来的教育教学实践总结了正反经验，对为建国以来的教育教学实践总结了正反经验，对为什么采用和怎么采用有了进一步的认识。什么采用和怎么采用有了进一步的认识。一、启发式教学的提出是针对克服注入式教学而提出的。47二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质v 教学过程是多组矛盾相互联系相互制约的辨证发展教学过程是多组矛盾相互联系相互制约的辨证发展的矛盾运动过程的矛盾运动过程v事物发展的根本原因在于事物内部的矛盾性，外因事物发展的根本原因在于事物内部的矛盾性，外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因是通过内因是变化的条件，内因是变化的根据，外因是通过内因而起作用的而起作用的重视学生学习主体性的发挥（实质是重视学生学习主体性的发挥（实质是充分发挥教师的引导、帮助、启发等作用，充分发挥充分发挥教师的引导、帮助、启发等作用，充分发挥学生的主动性，激发学生学习的动机和兴趣，使学生学生的主动性，激发学生学习的动机和兴趣，使学生动脑、动口、动手，指导学生自己去思考、创造，独动脑、动口、动手，指导学生自己去思考、创造，独立的分析问题和解决问题）立的分析问题和解决问题）重视分析处理学生与教材的矛盾（实质是重视重视分析处理学生与教材的矛盾（实质是重视研究学生的认知规律、已有经验、认知能力）研究学生的认知规律、已有经验、认知能力）二、启发式教学的本质 教学过程是多组矛盾相互联系相互制约的48二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质二、启发式教学的本质v人类的认识过程是一个由特殊到一般，再由一般到人类的认识过程是一个由特殊到一般，再由一般到特殊特殊循环往复不断深化的过程循环往复不断深化的过程“启发启发”并非并非乱加点拨或随心所欲地引导，而是要遵循认识的规律乱加点拨或随心所欲地引导，而是要遵循认识的规律进行的启发诱导，使学生的知识、能力、思想按着认进行的启发诱导，使学生的知识、能力、思想按着认识的发展规律不断深化（实质是引导学生的思维逐步识的发展规律不断深化（实质是引导学生的思维逐步地不断地深入，层层启发，步步引导）地不断地深入，层层启发，步步引导）v反映了矛盾双方相互转化的条件性。人的认识过程，反映了矛盾双方相互转化的条件性。人的认识过程，是一个由不知到知，从知之不多到知得较多的矛盾转化是一个由不知到知，从知之不多到知得较多的矛盾转化过程。矛盾的转化必须具备一定的条件过程。矛盾的转化必须具备一定的条件要求教师发要求教师发挥主导作用，启发并指导学生感知、理解和应用（实质挥主导作用，启发并指导学生感知、理解和应用（实质是教师善于引导学生）是教师善于引导学生）v一切事物和现象都是相互联系，相互制约而发展运动一切事物和现象都是相互联系，相互制约而发展运动的的反映了知、情、意、行辨证发展的规律（实质是反映了知、情、意、行辨证发展的规律（实质是要重视调动学生的非智力因素，促进有效有趣的学习）要重视调动学生的非智力因素，促进有效有趣的学习）二、启发式教学的本质人类的认识过程是一个由特殊到一般，再由一49三、案例三、案例-磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用一、教学要求一、教学要求 1、知道什么是磁场对电流的作用；、知道什么是磁场对电流的作用；2、会用实验来研究磁场对电流的作用规律；、会用实验来研究磁场对电流的作用规律；3、培养学生的观察实验能力，初步的归纳分析能力、培养学生的观察实验能力，初步的归纳分析能力二、教学方法二、教学方法 以学生边学边实验、观察讨论为主，辅以演示实以学生边学边实验、观察讨论为主，辅以演示实验、讲述等多种方法。验、讲述等多种方法。三、案例-磁场对电流的作用一、教学要求二、教学方法502.学生实验（两人一组）学生实验（两人一组）自制磁场对电流作用实验装置（自制磁场对电流作用实验装置（图图3）：三用导轨（支架）、小蹄形磁铁、）：三用导轨（支架）、小蹄形磁铁、直导体、带转轴的两用小线圈、电池盒、直导体、带转轴的两用小线圈、电池盒、开关、导线等。开关、导线等。2.学生实验（两人一组）51三、教具三、教具 1.演示实验演示实验 （1）带风叶的玩具电动机）带风叶的玩具电动机 （2）大型直流电动机模型）大型直流电动机模型（图（图1图图2）（3）小黑板）小黑板（画有磁场对直线电流作用的实验（画有磁场对直线电流作用的实验示意图示意图3）（4）四块小黑板（画有实验情况）四块小黑板（画有实验情况示意图示意图4）（5）表示磁场方向、电流方向和通电导体运动方向）表示磁场方向、电流方向和通电导体运动方向间关系的模型（图间关系的模型（图5）（6）通电线圈在磁场中受力运动模型）通电线圈在磁场中受力运动模型（图（图6）三、教具52四、教学过程（略）四、教学过程（略）()引入新课(出示教具(1)玩具电动机，并演示四、教学过程（略）()引入新课53R54R55R56R57中外物理教学方法比较课件58教学方法多样化的意义教学方法多样化的意义正正确确认认识识各各种种教教学学方方法法的的职职能能和和效效果果，对对提提高高教学质量是有十分重要意义的。教学质量是有十分重要意义的。方方法法的的多多样样化化能能使使学学生生在在学学习习过过程程中中充充分分调调动动各各种种感感官官的的作作用用，从从而而使使感感知知更更加加敏敏锐锐、有有效效。方方法法的的多多样样化化能能保保证证学学生生充充分分利利用用左左右右脑脑的的不不同同功功能能，增增强强记记忆忆并并锻锻炼炼各各种种方方式式的的思思维维活活动动，易易于于对对知知识识的的理理解解，有有益益于于发发展展能能力力；方方法法的的多多样样化化能能促促进进学学生生认认识识活活动动的的积积极极性性，有有利利于于调调动动学学生生学学习习的的主主动动性性，为为认认识识能能力力的的全全面面发发展展创创造造条条件件；方方法法的的多多样样化化有有利于提高学生的学习能力，提高学习质量。利于提高学生的学习能力，提高学习质量。教学方法多样化的意义正确认识各种教学方法的职能和效果，对提高59教学方法多样化可以针对学生的教学方法多样化可以针对学生的差异，有利于学生各类学生的学习差异，有利于学生各类学生的学习和学生各方面的全面发展。和学生各方面的全面发展。方法的多样化能保证课程的功能方法的多样化能保证课程的功能的充分发挥。的充分发挥。中外物理教学方法比较课件60