物理教学设计1.ppt

第三章物理教学设计的基本理论,教师教育学院,第三章物理教学设计的基本理论,一、物理教学设计概述 1、物理教学设计的含义和作用 2、物理教学设计的原则 3、物理教学设计的基本要素 4、物理教学设计程序 二、物理教学设计的内容与方法 1、物理教学目标设计 2、物理教学内容设计 3、物理教学时间设计 4、物理教学策略设计 5、物理教学媒体设计 6、物理教学评价设计 三、物理教学工作计划的制订 1、学年或学期教学工作计划的制定 2、单元教学计划的制定 3、课时教学工作计划的制定,一、物理教学设计概述,1、教学设计的含义与作用 1）教学设计的含义 教学设计就是运用系统科学的方法，以学习理论(教学理论)和传播理论的研究为基础，依据相关学科的理论和研究成果，来计划、安排教学的全过程以期取得最优化的教学效果的系统过程。 教学设计实际上是课程实施过程中的一个决策过程，教师要回答“为什么教”、“教什么”、“怎么教”、“教得怎么样”等问题，对教学做出整体安排。 2）教学设计的作用 教学设计能充分体现学习者的主体地位 教学设计使教学工作走上了科学化的道路 教学设计能提高教学效率和教学效果 教学设计可以调动学习者的积极性,3）传统备课与教学设计的比较 起源不同：教师的备课行为在教学设计这门学科诞生之前就有了，来自于教师个人及集体的经验积累，是一种经验性行为。 本质内涵不同：首先，传统的备课（Planning Instruction，也称规划教学），是指对长期或短期的教学活动作出计划。它具有课时计划或教案、单元计划、周计划、学期计划和学年计划等形式。课时计划的实质是教师课前对课堂教学的预设和计划，对即将上课的内容、方法、组织、教具等所采取的准备性的筹划过程。而教学设计本质上是一种高度创造性的活动，是一个动态的、科学化的过程设计。 性质不同：备课只是课前的准备和设计活动，而教学设计则是方法论性质的综合性应用学科。 内容不同：备课一般要求做好的三项工作，即钻研教学大纲与教材，了解学生和考虑教法，（备教材、备学生、备教法、备教具、备组织策略），这些备课内容与教学设计中的学习任务分析、学习者分析、教学过程设计之间有着本质区别。,一、物理教学设计概述,2、物理教学设计的原则 1）理论指导性与实践操作性相统一 2）教学设计与要素分析相结合 3）规范性与创造性兼顾 4）静态设计与动态设计并重 5）施教者与学习者相互协调,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 1）教学内容（教师教什么、学生学什么） 背景分析： 分析知识发生、发展的过程，与其他知识之间的联系，以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用。 功能分析： 分析内容在整个物理教学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的科学素养所具有的功能和价值。 结构分析： 分析知识与技能结构、过程与方法结构和情感态度与价值观结构，以及它们之间的关系和特点，从而确定教学的重点。 资源分析： 对利用的教学资源进行了分析。如实验条件、课件、习题等进行分析，以确定能否满足当前的教学需要。,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 2）教学对象 了解学生的准备状况 是否具有学习新内容所必需的知识和技能；对新内容的情感态度；哪些学生能适应，哪些学生不能适应等。 确定学生的初始状态， 尤其是与所学教学内容相关的前科学概念 了解学生的认知结构特点，以及对新内容的自我监控能力。 即了解学生在学习过程中“应该做什么”、“能够做什么”和“怎样做”。,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 3）教学目标 教学目标是期望学生在完成学习任务后达到的程度，是预期的教学成果，是组织、设计、实施和评价教学的基本出发点。 教学目标分析，就是教师要对学生通过本节课的教学应达到的行为状态作出具体、明确的说明。 教学目标应点评学生学习结果，并以具体、明确的术语加以表述，使师生双方都明确教学目标，做到心中有数，以使教学、学习活动有的放矢。 在教学活动前，必须把教学目标明确地告知学生,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 4）教学策略 含义:是指以一定的教育思想为指导，在特定的教学情境中，为实现教学目标而制定并在实施过程中不断调适、优化以使教学效果趋于最佳的系统决策与设计。 解决教师“如何教”和学生“如何学”的问题， 内容包括：教学活动的安排、教学方法的选用、教学组织形式的选择和教学时间的安排。,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 5）教学媒体 指教学过程中，教师与学生之间传递教学信息所使用的媒介物。是众多教学材料的总称。 包括：语言媒体、文字媒体、图表媒体、幻灯投影媒体、影视媒体、计算机多媒体系统等多种类别。 是教学过程不可缺少的组成部分。 经济有效的原则,一、物理教学设计概述,3、物理教学设计的基本要素 6）教学评价与反思 是根据一定的标准或指标体系，运用各种有效的方法和手段收集有关的信息，对物理教学活动以及物理教师教得怎样、学生学得怎样的效果进行价值判断的过程。 遵循的原则： 发展性原则 科学性原则 客观性原则 综合性原则,一、物理教学设计概述,4、物理教学设计的程序 教学设计要解决的问题 通过教学活动期望学生的学习应达到何种要求及程度； 为了达到预期的教学目标，计划如何组织、引导学生开展这种学习活动； 在指导学生进行这种学习活动时，应如何随时获取反馈信息，以便及时改进教学。 即从教什么、为什么教、怎样教、教的怎样几个方面入手，形成各层次的教学系统 。,一、物理教学设计概述,4、物理教学设计的程序 1）确定单元教学目标 首先学习物理课程标准，对于本课程的教学目标做到心中有数。在此基础上，根据教学目标要求，结合教学内容制定出单元教学目标 2）明确教学任务 单元教学目标确立以后，要根据单元教学目标进行教学任务的分析。把握教学内容的分类，明确这些内容是由哪些要素构成的，要素和要素之间的关系是如何构建的，从而把握教学内容和它的层次结构，以及为了达到终点目标所需掌握的从属技能。 3）确定教学起点 了解学生是教学的出发点，也是教学设计所必须首先明确的问题。根据教学任务，分析学生学习新知识所必须具备的起点知识和能力，以及学生学习新知识所需要的情感准备；根据学生的这些原有基础，确定教学的起点。 4）确定课时教学目标 通过上述分析，即可制定详细的课时教学目标。由于教师必须根据课时教学目标选择和组织教学内容，设计教学策略和方法，并根据教学目标来评价教学效果，因此课时教学目标必须是确切而具体的,一、物理教学设计概述,4、物理教学设计的程序 5）选择教学策略 教学策略的选择要立足于学生的实际，符合学生的认知心理规律，注重理论与实践的结合，充分发挥学生的主动性和创造性。 6）选择教学方法和媒体 教学策略是通过教学方法和教学媒体来落实的，因此，教学方法与教学媒体的正确选择，是教学得以顺利进行的重要保证。教学方法和媒体的选择要充分利用学校的现有条件和周边的有利环境，注意发挥教师自身的特长，注重教学方法的优化组合。 7）设计教学过程 用系统科学方法来指导教学过程的设计，合理地安排教学过程结构，使教学过程的各个环节协调紧凑，一气呵成，让教学系统的整体功能得到最大限度发挥。 8）进行教学评价 对所制订的教学方案的可行性以及实施后的效果做出客观的、实事求是的价值判断，是教学系统设计的归宿。通过教学评价，知道可能获得的教学效果，使其更为完善，更具有实施价值。,二、物理教学设计的内容与方法,1、物理教学目标设计 布卢姆将教学目标分为三类：认知目标、技能目标、情感目标。 物理课程标准的学习目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。 各目标的水平层次： 认知领域学习水平：记忆、理解、简单应用、综合应用以及创建等五种形式。 动作技能领域学习水平：模仿、对模仿动作的理解、动作组合协调、动作评价以及新动作的制造等形式。 情感领域学习水平：接受、思考、兴趣、热爱和品格形成等形式。,二、物理教学设计的内容与方法,1、物理教学目标设计 一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个部分： （1）教学对象（Audience）：物理教学目标针对哪一类学生的 （2）学生行为(Behavior)：用可观测到的术语来说明学生的行为 （3）行为条件(Condition)：确定学生行为的条件 （4）行为标准(Degree)：是学生达到中学物理教学目标的最低衡量依据,二、物理教学设计的内容与方法,1、物理教学目标设计 初中物理课程的总目标 保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感； 学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法； 经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识； 具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神； 关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感,二、物理教学设计的内容与方法,1、物理教学目标设计 初中物理三维目标的内容 知识与技能 1）初步认识物质的形态及变化、物质的属性及结构等内容，了解物体的尺度、新材料的应用等内容，初步认识资源利用与环境保护的关系。 2）初步认识机械运动、声和光、电和磁等自然界常见的运动和相互作用，了解这些知识在生活、生产中的应用。 3）初步认识能量、能量的转化与转移、机械能、内能、电磁能以及能量守恒等内容。了解新能源的应用，初步认识能源利用与环境保护的关系。 4）初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅指物理知识，而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。 5）具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量。 6）会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验报告，会用科学术语、简单图表等描述实验结果。,二、物理教学设计的内容与方法,初中物理三维目标的内容 过程与方法 1）经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力。 2）能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题。有初步的提出问题的能力。 3）通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案，能利用不同渠道收集信息。有初步的信息收集能力。 4）通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习信息处理方法，有对信息的有效性作出判断的意识。有初步的信息处理能力。 5）学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律，尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。有初步的分析概括能力。 6）能书面或口头表述自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。有初步的信息交流能力。,二、物理教学设计的内容与方法,初中物理三维目标的内容 情感、态度、价值观 1）能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。 2）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。 3）在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。 4）养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，具有判断大众传媒是否符合科学规律的初步意识。 5）有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。 6）初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及人类生活的影响。有可持续发展的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。 7）有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感。,二、物理教学设计的内容与方法,初中物理三维目标举例说明 “物质的形态和变化”的内容标准： 1）能用语言、文字或图表描述常见物质的物理特征。能从生活和社会应用的角度，对物质进行分类。 例调查自然界、日常生活中的一些物质，列表归纳这些物质的相同点和不同点。根据不同物质在物理性质（形态、弹性、颜色）和用途上的差异进行分类。 2）有评估某些物质对人和环境的积极和消极影响的意识。尝试与同学交流对当地环境资源利用的意见。 例2 讨论塑料、化肥、清洁剂、灭蚊片和农药等对人和环境的影响 3）能区别固、液和气三种物态。能描述这三种物态的基本特征。 例3 观察周围的物质，根据形状和体积的稳定性和流动性，说明固体、液体、气体的不同特征。列举自然界和日常生活中的各种不同状态的物质。 4）能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度问题发表自己的见解。 例4 调查生活中常见的温度计，了解这些温度计的工作原理，解释为什么液体温度计中的液体会有不同。 例5尝试对温室效应、热岛效应等发表自己的见解。,初中物理课程标准中行为动词的界定,高中物理课程标准中行为动词的界定,二、物理教学设计的内容与方法,2、物理教学内容设计 为什么要进行教学内容的设计 编者和学习者之间存在着认知上的差距。 教材是一个静止的知识库，与学生接受知识的动态过程不相符合。 现有的教材是对物理知识的高度简约化的概括与描写。 因此，教师要通过研究学生的实际情况，对教材所呈现的教学内容进行重新编排、裁剪、充实、活化教学内容，使教学素材既符合知识本身的逻辑结构，又符合学生的认知规律，达到教学素材处理上的优化。,二、物理教学设计的内容与方法,2、教学内容的设计 如何进行教学内容的设计 1）教学内容的呈现要形象、直观 信息加式理论认为，学习过程中既有形象编码，又有抽象编码的双重编码要明显优于只有抽象编码的单一编码。物理概念和规律的学习若离开了具体、直观的事例，则很难使学生体会到概念和规律获得的过程，使知识信息的学习难以成为实质上的意义学习，学生头脑中知识信息的编码，也仅仅是没有形象编码的单一的抽象编码。 2）教学内容的组织要循序渐进 奥苏伯尔的迁移理论。教师应以学生原有的知识水平为起点，根据知识的逻辑顺序和学生的心理顺序，对教学素材进行重新组织与完善，使教学内容循序渐进，环环相扣，使新授知识与学生已有知识之间，新授知识前后之间均能产生实质意义上的联系，便于知识间的迁移 。 3）教学过程要条理化、结构化 教学过程是一个信息的传输与反馈过程，某一知识的信息量，不仅取决于这个知识信息的本身，而且还取决于信息传递的形式。教学内容的条理化、结构化可有效地减少同一知识内容的信息量，以达到减轻学生的用脑负担。,二、物理教学设计的内容与方法,3、教学时间的设计 1）把握好整体时间分配 一个学期的教学时间在整体上做出合理规划。 2）保证学生的实际学习时间 实际学习时间是学生实际接受有效学习的时间量 3）科学地规划单元课时 对每堂课的时间分配要具体规划，每个环节做好时间分配 4）尽可能增加学生的专注学习时间 教师通过采取一定教学策略将学生的注意力和学习兴趣维持在一个较高水平上。 教师根据学生学习心理的特点和学习能力的生理、心理性周期变化，采取一定的措施合理地设计与组合教学时间，以此来增加学生专注学习的时间。 5）防止教学时间的遗失 所谓教学时间的遗失，是指由于受外界干扰或教师对教学处理不当造成的教学时间的浪费。主要有三种情况，分别是：课堂偶发事件引起的教学中断；过渡时间过长；不适当的练习作业造成时间浪费。,二、物理教学设计的内容与方法,4、教学策略设计 影响教学策略制定的因素（教师方面） 教师是制定和实施教学策略的主体，不同的教学观念、教育思想指导下，教学策略就会有不同的选择。 教师掌握课程标准的的技能及教学机智是影响教学策略确定与实施的重要因素 。教师如果课前掌握大纲的内在联系和精神实质，根据大纲要求精心设计教学方案，周密规划、巧妙安排教材内容，上课时又做到思路清晰，语言简洁练达、形象生动，就能使教学既达到教学大纲的要求，又被学生乐于接受。教学机智是指教师善于根据情况变化创造性地组织教学的才能，是构成教学艺术的主要因素之一。一个教师的教学机智是在长期的教育实践中逐步形成的经验、才智的结晶。 教师的个性素质也是影响教学策略制定、实施的一个不可忽视的因素。教师要真正提高教学效果，必须在教学中实现教学内容与个性的有机结合，对于其他教师的教学策略只能借鉴，而不能简单效仿。,二、物理教学设计的内容与方法,4、教学策略设计 影响教学策略制定的因素（学生方面） 学生个体发展的心理特征 教学对象的各种需要，尤其是学习方面的需要 苏霍姆林斯基：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者。”创设问题情境、变换教材呈现方法、让学生参与实践活动以加深体验等，对于维护和激发学生认知内驱力等内部学习动机是切实有效的；而让学生及时了解自己的学习结果，教师对学生的学习作出恰当的评价，对于维护和激发学生自我提高内驱力与附属内驱力等外部动机则是必要的。除以上的措施外，关键是要将学生的自我有效感与学习动机联系起来，使良好的自我有效感成为学习动机的有效调节器。,影响教学策略制定的因素（学生与教学方面） 学生的非智力因素对教学策略的影响 在智能发展中，非智力因素主要起着动力、定型和补偿三个方面的作用。教学策略的制定必然受到学生非智力因素的影响。著名教育家赞可夫指出：“为了在教学上取得预想的效果，单是指导学生的脑力活动是不够的，还必须在他身上树立起掌握知识的志向，即创造学习诱因”。“学生的学习活动与情绪和意志有关，其深刻的根源在于学生的各种精神需要。”因此，激发学生非智力因素的积极方面，是制定最佳教学策略不容忽视的一个因素。 教学内容的系统性、科学性和新颖性 是制定教学策略的立足点。教学理论认为，教学内容设计的着眼点应放在有效的知识结构上，并指向学生的“最近发展区”。“最近发展区”既是教学与发展的最佳结合点，也是激发学生的求知欲、促使学生爱学的着力点。而要使学生对教学内容学有兴味，就必须依据一定的价值准则，在“精”、“深”、“新”这三个重要维度上，深入研究教学内容及其设计。这是确定教学策略的关系。 教学方法的选择与组合，这是确定教学策略的重要途径 教学情境 对教师制定、实施最佳教学策略也有着不可忽视的影响。尽管教学情境的形成受到光线、气温、教学物质基础等条件的影响，但主要取决于教师的课堂管理艺术。,二、物理教学设计的内容与方法,5、教学媒体设计 分类： 单通道知觉媒体和多通道知觉媒体 单向传播媒体和双向传播媒体 真实信息媒体、模拟信息媒体和符号信息媒体 远距离教学媒体、课堂教