教师的教学能力.ppt

教师的教学能力及评价 浙江省教育厅教研室Jyslx zjedu org梁旭 一 教师的教学能力 1 教学能力的性质现代心理科学关于智力 能力的研究 使人们对教学能力的性质的认识愈益明朗和深刻 1 明确区分了教师智力与教师教学能力教师的智力是从事教育工作应具备的基本心理素质 是教师从事教学工作的心理基础 它主要包括 敏锐的观察力 准确的记忆力 丰富的想象力 优良的思维品质 善于分配的注意力 教师的教育能力是特定的专业能力 主要包括 设计教学内容的能力 语言表达能力 组织管理能力 因材施教的能力 应变与调控能力 自我监控能力 自我鉴定 自我评价 自我教育能力 教育科研能力和教育机智 教师的教学能力是由多种成分构成的 1 认识能力 敏锐的观察力 丰富的想象力 良好的记忆力 逻辑思维能力和创造性能力等认识能力 2 设计能力 主要表现为教学设计能力 明确教学目标 讲究教学策略 实施教学评价 3 传播能力 语言表达能力 非语言表达能力 运用现代教育技术能力 4 组织能力 组织教学能力 组织学生活动的能力 协调各方面教育力量的能力 5 交往能力 教学中的师生交往能力 2 把教学能力与其它能力作了更为细致的区分教师的一般职业能力 教育能力 班级管理能力和教学能力 教学能力是教师从事教学活动 完成教学任务的能力 掌握和运用教学大纲的能力掌握和运用教材的能力掌握和运用教学参考书的能力编写教案的能力选择和运用教学方法的能力因材施教的能力实施目标教学的能力组织课堂教学的能力制作和使用教具的能力教学测试能力等教师的教学能力是以一般能力 智力 为依托 通过特殊能力表现出来的一般能力与特殊能力的结合 2 中学教师总结的能力 按重要性排列 1语言表达能力2组织教学能力3传授知识的能力4调动学生学习积极性 学习兴趣的能力5启发学生思维的能力6分析处理教材的能力7应变能力8因材施教的能力9创造性地设计教学过程的能力 10洞察学生心理变化的能力11渊博的知识 知识面广 水平深 12思维能力13概括能力14教师的兴趣爱好15及时发现 纠正学生错误的能力16阅读理解的能力17设计问题的能力18教学反馈能力 19实验操作能力20教学诊断能力21控制自身情感的能力22教具演示的能力23科研 教研能力24板书能力25把握相关学科发展并渗透到本学科的能力26写作能力 实践工作者所提出的教学能力构成成分较之理论工作者的观点更为丰富 更为具体 在一定程度上解释了各项教学能力在教学活动中的相对重要性 这对指导教师提高自身教学能力 准确评估教师教学能力都是十分有意义的 3 理论探讨 教学能力是以认识能力为基础 在具体学科教学活动中表现出来的一种特殊能力 专业能力 对教学能力结构作出如下的分析 1 教学能力作为一种特殊能力 其 特殊性 可以区分为不同层次 即教学能力的智力基础 一般教学能力 具体学科教学能力 其特殊性依次升高 2 教学活动是由一系列性质不同的具体活动构成的 每种活动都对应一种特定的能力 因此 教学能力是由多种成分构成的一种综合体 3 教学活动是一种有目的 有计划 有组织的活动 实施活动过程中不仅有活动的执行成分 还应有保证活动顺利进行的调控成分 教师的最高智慧是反思 各式各样的教学活动 所涉及的能力可以归结为三种 即教学监控能力 教学认知能力 教学操作能力 1 教学监控能力 是指教师为了保证教学的成功 达到预期的教学目标 而在教学的全过程中 将教学活动本身作为意识的对象 不断的对其进行积极主动的设计 检查 评价 反馈 控制和调节的能力 这种能力是教学能力诸成分中最高级的成分 它不仅是教学活动的控制执行者 而且是教学能力发展的内在机制 2 教学认知能力主要是指教师对教学目标 教学任务 学习者特点 教学方法与策略以及教学情境的分析 判断能力 主要表现为 分析掌握教学大纲的能力 分析处理教材的能力 教学设计能力 对学生学习准备性与个性特点的了解 判断能力等 在教学能力结构中 教学认知能力是基础 它直接影响到教师教学准备的水平 影响到教学方案设计的质量 3 教学操作能力 主要是指教师在实现教学目标过程中解决教学问题的能力 从教学操作的手段 或方式 看 这种能力主要表现为 教师的言语表达能力 如语言表达的准确性 条理性 连贯性等 非言语表达能力 如言语的感染力 表情 手势等 选择和运用教学媒体的能力 如运用教具的恰当性 从教学操作活动的内容看 这种能力主要包括 呈现教材的能力 如恰当地编排呈现内容 次序 选择适宜的呈现方式等 课堂组织管理能力 如学生学习动机的激发 教学活动形式的组织等 教学评价能力 如及时获取反馈信息的能力 编制评价工具的能力等 上述三种能力互为关联 教学监控能力分别与教学认知能力 教学操作能力直接相关 而教学认知能力与教学操作能力的联系往往是通过教学监控能力而实现的 学科教学能力是指教师在教授某一具体学科中所表现出来的能力 如语文教学能力 物理教学能力 这种能力所表现出来的特殊性更为具体 3 教学能力的动态分析教学能力是在教学活动中形成 发展 表现出来的 因此 要深刻认识教学能力 还必须从教学活动过程的角度来分析教学能力 教学活动在时间顺序上可以分为教学前 教学中 教学后 针对每阶段活动的内容 能力表现 如下模式图所示 1 教学前阶段 又称教学的准备阶段 影响制定教学方案的因素有两大类 其一为教师自身的因素 主要包括教师的知识 观念与教学动机 其二为教师之外的各种因素 主要包括学生特点 教学的目标 内容以及环境 这两大类共同决定了教学方案的内容构成 例如 如何分配教学时间 选择何种教学媒体 组织何种活动等 2 教学中阶段 即教学的实际实施过程 在这一阶段 教学行为是外在的 可观察的 如教师的板书 提问 演示等 这种行为又可定性地区分为三种活动 即呈现知识 课堂管理和教学评价 针对这三种活动 不论哪一种活动 其顺利进行都有赖于教学监控这一因素的调控 3 教学后阶段 从时间上看 主要是指课堂教学结束之后 这一阶段是拓展传统课堂教学概念的重要环节 即课堂教学结束并不等于教学结束 尤其是从教师职业发展的角度 通过反思积累教学经验是必须重视和加强的一环 二 教学能力比赛 参赛名额 每大市2名 省教育厅直属学校每校1名 共24人 由抽签分为 C D四组 比赛内容 教学设计能力 说课形式 占30 习题教学能力 做题与讲题形式 占30 命题能力 根据知识点与难度要求命题及指出不成熟试题的缺陷 占20 实验演示能力 占20 时间 2年一次 与课堂教学评比交叉进行 比赛时间为2天 分四段进行 1 说课比赛 1 参赛顺序确定方法 由参赛老师抽签决定比赛顺序 2 说课内容确定方法 由参赛老师在规定时间进入备课室后告知 3 准备时间80分钟 说课时间每人20分钟 评委提问5分钟 4 过程说明 在比赛前1 5小时 约为6 30或12 30 进行抽签 按序号每过25分钟有一位教师进入指定教室备课 5 参赛老师须自带课本及电脑 但在备课及比赛期间须关闭手机 6 参赛老师在备课期间因要事离开备课室 须向在场监督老师汇报 在征得同意后 并由工作人员陪同随行 方可离开备课室 2 做题与讲题比赛 1 参赛顺序确定方法 由参赛老师抽签决定比赛顺序 2 做题与说题内容确定方法 由参赛老师在规定时间进入备课室后告知 2道题目 3 准备时间80分钟 说题时间每人20分钟 评委提问5分钟 4 过程说明 在比赛前1 5小时 约为6 30或12 30 进行抽签 按序号每过25分钟有一位教师进入指定教室备课 5 参赛老师不准带任何资料 比赛期间须关闭手机 6 参赛老师在备课期间因要事离开备课室 须向在场监督老师汇报 在征得同意后 并由工作人员陪同随行 方可离开备课室 3 命题能力比赛方案 1 参赛顺序确定方法 由参赛老师抽签决定比赛顺序 2 命题内容确定方法 由参赛老师在规定时间进入备课室后告知 按难度与知识点要求自编1题 修改2题 3 准备时间80分钟 说题时间每人20分钟 评委提问5分钟 4 过程说明 在比赛前1 5小时 约为6 30或12 30 进行抽签 按序号每过25分钟有一位教师进入指定教室备课 5 参赛老师不准带任何资料 比赛期间须关闭手机 6 参赛老师在备课期间因要事离开备课室 须向在场监督老师汇报 在征得同意后 并由工作人员陪同随行 方可离开备课室 7 展示场地准备好实物投影仪 4 演示实验比赛 1 参赛顺序确定方法 由参赛老师抽签决定比赛顺序 2 演示实验内容确定方法 由参赛老师在规定时间进入备课室后告知 3 准备时间20分钟 演示时间每人20分钟 评委提问5分钟 4 过程说明 在比赛前30分钟 约为7 30或13 30 进行抽签 按序号每过25分钟有一位教师进入指定教室备课 5 参赛老师不准带任何资料 比赛期间须关闭手机 6 参赛老师在备课期间因要事离开备课室 须向在场监督老师汇报 在征得同意后 并由工作人员陪同随行 方可离开备课室 三 物理教师的教学操作能力 观点 教师的操作能力与教学的几个主要环节密切相关 教师在操作能力上的差异 是教师学科能力 多种能力与基本素养的综合反映 新课教学 1 确定教学目标的能力 2 科学及灵活运用教学方法的能力 3 演示实验的能力复习课教学 1 把握学科知识结构的能力 2 解题能力和例题组织与剖析能力 习题命制及优化配置能力 1语言表达能力 参赛教师的表述 2组织教学能力 教学设计 3传授知识的能力 教学目标分析 情景 问题设计等 4激发学习兴趣的能力 教学设计 情景 问题设计等 5启发学生思维的能力 教学过程 方法 情景 问题设计等 6分析处理教材的能力 知识类型 重 难点确定等 7应变能力 教学过程的多样性设计 8因材施教的能力 如果提供学生的作业 试卷等 9创造性地设计教学过程的能力 教学设计 10洞察学生心理变化的能力 教学过程设计 11渊博的知识 知识面广 水平深 解题 例题组织及讲题 12思维能力 各方面均有 13概括能力 教学设计 解题 例题组织及讲题 操作能力中相关的能力分析 14教师的兴趣爱好 教学设计 命题 15及时发现 纠正学生错误的能力 讲题 16阅读理解的能力 教学设计 做题 17设计问题的能力 教学设计中的问题设计 18教学反馈能力 教学设计中的问题 习题设计 19实验操作能力 实验演示 20教学诊断能力 命题 讲题 21控制自身情感的能力 教师回答评委问题时的表现 22教具演示的能力 实验演示 23科研 教研能力 教学设计及讲题 命题等 24板书能力 教师参赛时的板书 25把握学科发展及学科联系的能力 教学设计时的情景 26写作能力 四 教师的教学设计能力 决定教师教学设计能力的核心因素主要有两个 一个是对教学目标 教什么 的意识 另一个是对教学方法 怎么教 的掌握 1 确定教学目标的能力教学目标是教师在教学中应该关注的基本问题 它关系到教学的针对性 教师对教学目标的清晰认知是使学生建构良好知识结构的前提条件之一 除了情感 态度和价值观及创新意识等教学目标以外 物理教学中绝大多数的教学目标是知识 含方法 目标 不同的教学目标表述方式对教师清晰认知教学的内容效果不同 生活中的圆周运动 一节的 教学目标 能定性分析火车外轨比内轨高的原因 能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形桥最低点的压力问题 知道航天器中的失重现象的本质 知道离心运动及其产生条件 了解离心运动的应用和防止 知道牛顿第二定律是分析生活中圆周运动的基本规律 进一步领会力与惯性对物体运动状态变化所起的作用 逐步养成用物理知识分析生活和生产实际问题的习惯 上述教学目标绝大部分是对学生的一种要求 没有呈现构成知识结构的具体内容 在这种教学目标的引导下 教师只能意识到知识的范围 正因为缺少对知识结构内容的明确意识 导致了教师教学行为 无的放矢 从而增加了学生的学习负担 用一个形象的比喻 如果我们只知道敌人在某一座山上 要消灭敌人 唯一的做法是轰炸每一寸土地 这不是 题海战术 吗 如果用造房子来比喻 只指出必须努力工作 必须将房子造好 不知道需要建造哪些梁 哪些柱 现代对教学目标的研究结果是将教学目标分为知识维和认知过程两维 知识维具体分为四个水平 事实性知识 概念性知识 程序性知识和元认知知识 认知过程维具体分为六个水平 记忆 理解 应用 分析 评价和创造 为了便于教师使用 我们的教学目标在知识维表达时既坚持了认知心理学研究成果的核心价值 关注直接构成学生知识结构的内容 又采用物理教师熟悉的话语体系进行表述 认知过程维中的六个水平 记忆 理解 应用 分析 评价和创造 既可以表达学生学习相关知识的过程中的认知水平 也可以认为是掌握这些知识对应的教学要求 物理知识结构的知识维包括 现象 实验 概念 规律 情景 模型 方法 策略等 2 确定教学方法的能力 当明确了 教什么 之后 决定教师教学效果的就是 怎么教 这个问题了 对教学方法进行的选择也体现出教师的教学能力 根据不同的知识内容选择教法认知心理学对物理教学的贡献还表现在 根据知识分类 进行教学方法选择的思想 即根据知识是概念 规律 模型 器件等选择不同的教学方法进行教学 教学设计的三种境界 1 无模 按照教材呈现的顺序进行教学设计2 有模 依据相应的教学模式进行教学设计3 合模 依据知识发展与认知发展进行教学设计启示 教师从无模到合模 较长时间 极少教师从无模到有模 缩短时间 更多教师到合模 基于知识分类的教学设计 理论依据 物理学习的内容基本上属于认知范围 而认知心理学的基本观点是 知识是分类的 不同知识学习的条件与过程不同 一 概念教学模式 消化 活化 思考 上述两种概念教学模式的区别是什么 第二种模式二个层次各是从什么角度构建 案例 质点概念 1 感知材料 形成表象 2 分析比较 抽象概括 思考 如何帮助学生进行抽象概括 理想化方法与辩证思维 我们的任务是什么 我们的任务是研究这个纷繁复杂的客观世界的各种事实 这实在是太困难 打个比方吧 这正如我们要在大海捕捉所有的鱼一样 怎么办呢 我们就需要一个工具 这就是捕鱼的网 如果我们的网是一个严密得滴水不漏的容器 能使我们捕起所有的鱼吗 不能 因为鱼和另外我们不需要的海水的总重量之大 使人们根本提不起网来 我们的网必须有漏洞 它漏掉了水 漏掉了我们不需要的杂物 也漏掉了一些小鱼 网 是残缺的完整 完整的残缺 撒下去 水因网的残缺而回归原处 拖上来 鱼因网的完整而在劫难逃 不要害怕残缺 也不要固守完整 网 是一部张收有致的辩证法 3 变式迁移 完善结构 1 下列说法正确的是 A 质点实际上就是体积很小的物体B 只有做直线运动的物体才能看成质点C 如果物体的形状和大小在所研究的现象中所起的作用很小 可以忽略时 就可以把物体看成质点D 同一物体在不同的研究中有时可看成质点 有时不能看成质点 2 一列行驶中的火车 下列哪些情形下可看成质点 A 研究火车通过一座铁路桥的运动B 研究火车从上海到北京的运动时间C 研究火车通过铁路道口所用时间D 研究火车车轮的运动 3 下列情形中 研究对象可以简化为质点的是 A 研究乒乓球的各种旋转球运动B 研究跳水运动员在空中做滚翻动作C 研究 神舟 六号飞船绕地球运行轨迹D 研究 长征 2号运载火箭点火到离开发射架的运动情况 思考 关于教教材与用教材1 教师能够理解教材每一段叙述与教学模式之间的关系 对教学模式有的环节但教材欠缺 教师仍需要按照学生的认知 教学模式 进行设计 思考 为什么呈现习题2 巩固深化环节需要教师选择问题及时跟进训练 以完成学习的过程 对于概念教学模式应用的说明区分简单概念与难点 重点 概念加速度 1 情景 汽车 摩托车 人起跑过程研究 2 表象 速度大的加速能力并不一定大 3 分析比较 单位时间速度变化值大 相同速度变化所需时间短 4 概括 速度变化值与时间比值 速度变化率 5 应用 巩固深化 气体压强 温度 体积 充分考虑学生已经建立了概念 属于概念同化 非新建 二 规律教学模式 提出课题 猜想假设 推理论证 实验观察 实验检验 分析归纳 总结规律 应用延伸 丰富策略知识 1 2 提出课题 猜想假设 实践检验 总结规律 教师引导设计实验否定肯定 思考 上述两种规律教学模式的区别是什么 科学研究与科学教学的区别 终点不同 路径可能不同 案例 万有引力定律 1 问题的提出 2 猜想学生猜想当时科学家的猜想 3 简化处理思考 教学模式中有 简化处理 这个环节吗 4 演绎推理 演绎推理中科学家的创造性 对称性思考 演绎推理的严谨性 万有引力 5 总结规律 6 规律应用 思考 教材的特点是什么 隐含了规律学习规律 体现演绎推理的严谨思考 教学模式与课堂结构的区别是什么 规律教学模式体现了规律学习的完整过程 可以超越一节课启发 数学推理与物理推理的区别 物理推理中也可以存在猜想 科学家创造性的体现教学模式仍需要根据实际情况 微调 如本节的简化处理 体现实际教学的生动性 教师如何处理教材 案例 教材的写法便于学生阅读 但教学中如果 照本宣科 就替代了学生思维 使得学生缺乏思考 那么应该怎样做呢 用问题引导学生的学习过程 引导猜想 太阳与行星间的引力与什么因素有关 引导建模 为了证明你的猜想 你研究的运动是怎样的 你需要做怎样的假设 引导探究 分析 推理 如何算出太阳对行星的引力 行星对行星也有引力吗 理由是什么 太阳与行星间的引力的表达式有什么特点 三 物理模型教学模式 案例 自由落体运动 思考 是规律教学 还是模型教学 如何进一步细化 细化的依据是什么 自由落体规律 知识线索 教学活动设计 思考 上述教学过程与模型教学模式相比 有什么缺憾之处 四 科学方法教学模式 思考 为什么教材在 自由落体运动 后又增加 伽利略对自由落体运动的研究 不是为了教模型 而是为了进行科学方法与科学情感教学 亚里士多德 物体下落的快慢是由它们的轻重决定的 物体越重 下落得越快 错误观点 教学实例1 伽利略 思想实验 8m s v 4m s A mA mB v 4m s v 8m s 假设 物体越重下落越快 结论 重的物体下落得慢 伽利略 1564 1642 逻辑上存在矛盾 伽利略的探究过程 提出猜想 逻辑推理 实验验证 修正推广 斜面实验 课堂巩固训练 1 某同学摇动苹果树 从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面 苹果先着地 下面说法中正确的是 A 苹果和树叶做的都是自由落体运动B 苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C 苹果的运动可看成自由落体运动 树叶的运动不能看成自由落体运动D 假如地球上没有空气 则苹果和树叶会同时下落 2 甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁块 结果甲同学看到两球不是同时落地的 他分析了两球未能同时落地的原因 你认为他的下列分析哪个是正确的 A 两球在下落过程中受到的空气阻力不同 先落地的受空气阻力小B 两球在下落过程中受到的空气阻力不同 先落地的受空气阻力大C 两球下落过程中受到的空气阻力相同 先落地的是实心球 重力远大于阻力D 两球下落过程中受到的空气阻力相同 先落地的是空心球 阻力与重力比 差别较小 频闪照片 解题步骤 审题 弄清题意 分析已知量 待求量 画示意图 建立方程求解 代入数据 计算结果 0 0 8 3 2 7 1 12 5 19 6 方法1 根据h 1 2 gt2有g 2h t2 t是从开始到落到每一点的时间 求出重力加速度 求平均值 方法2 利用连续相等时间内的位移差来计算 根据 h gt2有g h t2 t 0 04s 求出重力加速度 求平均值 方法3 可以先算出某两点的瞬时速度 利用g v v0 t计算重力加速度 求平均值 方法4 由频闪照片知小球各个位置的速度 作v t图 用直线的斜率代替重力加速度 思考 上述教学设计体现了怎样的理念 1 将方法学习看作知识学习 忽略了方法学习应该遵循的教学模式2 没有认识科学史上重大史实对于思维能力培养的重要价值 没有展开思维过程3 重视频闪照片4 重视知识掌握 重视解题训练启发 教师的教学理念 价值追求会影响对教学内容价值的判断 教师对不同内容的教学模式的了解会影响教学设计 Aristotel s 教学实例2 问题 亚里士多德生于什么年代 是怎样的一个人 主要贡献是什么 Galileo 问题 伽利略生于什么年代 是怎样的一个人 主要贡献是什么 跨越时空的对话 问题 两个不同时代的科学家怎么会对话呢 他们之间究竟发生了什么 伽利略感觉有问题 思想实验 揭示矛盾 8m s v 4m s A mA mB v 4m s v 8m s 亚里士多德 物体下落的快慢是由它们的重量决定的 速度与位移成正比 假设一 猜想与假设 落体运动是速度均匀变化的 提出问题自由落体运动的性质是什么 v x o 若速度与位移成正比 速度 距离图象的斜率有何意义 数学推理 则可以作出如下图象 困难 在当时 瞬时速度v无法准确测量 时间 速度 逻辑推论 若速度与时间成正比 困难 物体下落很快 在当时条件下很难测定不同位移对应的时间t 滴水计时 冲淡 重力 斜面实验 实验设计 铜壶漏滴 伽利略斜面实验 结论外推 对现象的一般观察 提出假设 运用逻辑 数学 得出推论 通过实验对推论进行检验 对假说进行修正和推广 伽利略的探究过程包含的要素 为什么伽利略对自由落体的研究获得了如此高的评价 伽利略时代之前 除了偶然发现所带来的发明之外 需要常常在发明之先 伽利略之后 我们看见了为了追求纯粹的知识而进行的科学研究 开始走在实际的应用与发明的前面 并且启发了实际的应用和发明 发明出现之后 又为科学研究与工业发展开辟了新的领域 W C丹皮尔 英国 伽利略运用最大胆的思辨弥补了经验材料之间的空隙 伽利略的方法是理论和实验相结合的方法 伽利略当之无愧的成为近代物理之父 伽利略的发现以及他所运用的科学推理的方法是人类思想史上最伟大的成就之一 而且标志着物理学真正的开端 爱因斯坦 思考 上述教学设计体现了怎样的理念 思考 上述教学设计体现了怎样的理念 1 体现方法教学 先体验后总结 再运用 的模式2 充分体现学生主体地位 让学生经历探究过程 经历科学家当时面临的困难 3 体现科学研究的价值4 展示科学家的智慧启示 教师的背景知识是教师将课本内容进一步细化为教学设计的必备知识 仅有理念不行 理念需要落实在行为中 五 教学设计时应注意的问题 1 教学内容的定位及模式的综合应用 思考 曲线运动属于什么类型 1 曲线运动速度方向的确定结论 质点在某一点的速度 沿曲线在这一点的切线方向 确定曲线运动速度方向容易吗 青年教师常常认为 曲线运动的速度方向就是轨迹的切线方向 这一结论太简单 直接告知就行 一位教师告诉我 在分析摆线拉力是否对小球做功时 学生就碰到了困难 不能确定速度方向 圆周运动况且如此 一般的曲线运动速度方向呢 启示 教学设计时心中要有学生 心理换位思考 重视过程的方法是为了建立的知识结构更稳定 更丰满 提出问题 猜想 物体做如图所示的曲线运动 依次经过A B C三点 在这三点速度的方向如何 实验研究 思考 这两个实验的顺序是随意的吗 图1 图3 图2 推理论证 学生 如果忽略摩擦阻力 根据牛顿第一定律 小球从A点飞出后 将沿该点的切线作匀速直线运动 其速度的方向都在同一直线上 而A点就是这个匀速运动的起点 因此A点的速度就一定沿切线方向 割线法比较抽象 依学生类型使用 甚至同时用 两条腿 走路 思考练习 规律运用 如图为一辆未安装好的自行车 请画出前 后轮各点在正常行驶时 相对于骑车人的速度方向 并为该自行车设计安装挡泥板 2 曲线运动的性质 思考 本内容属于什么知识类型 结论 曲线运动是变速运动1 提出问题 猜想 如果一个物体保持速度大小不变做曲线运动 它的性质是匀速运动吗 2 学生分析推理 不是 因为曲线运动的速度方向随时在变 而速度又是矢量 只要速度的方向改变 就表示速度发生了变化 所以曲线运动一定是变速运动 3 播放视频 学生分析运动性质 荡秋千的女孩 被扔出去的铅球 思考 上述教学过程是否合理 3 做曲线运动的条件 思考 本内容属于什么知识类型 结论 当物体所受外力与初速度方向不在同一直线时 物体做曲线运动 条件 结论 规律 应该如何设计教学过程 1 提出问题教师 物体在有的情况下做直线运动 有的情况下做曲线运动 你认为物体做曲线运动的条件是什么呢 学生 猜想 可能与物体受不受外力有关系 教师 追问 匀加速直线运动的物体不也是受力的吗 学生 还可能与物体的速度方向有关 教师 究竟与这些因素有没有关系 有什么关系 我们通过实验来探究这个问题 2 实验探究两人一小组 每小组提供一块磁铁 一个小钢球和一个斜面轨道 让学生讨论方案 实验操作 图6 图7 3 实验结论 学生交流 补充 教师归纳 当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向不在一条直线上时 物体做曲线运动 当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向同在一条直线上时 物体做直线运动 当物体所受的合外力的方向跟它的速度方向不在一条直线上时 物体做曲线运动 思考 两种表述哪一种好 4 理论分析 两条腿 走路 知识结构更完整 对于这个实验中得到的结论 能否从理论角度来进一步分析和理解呢 引导学生回答 如果合外力的方向跟物体速度方向在同一直线上 产生的加速度的方向也在这条直线上 加速度只改变速度的大小而不改变速度方向 物体将做直线运动 如果合外力的方向跟物体速度方向不在同一条直线上 而成一定角度时 可将力F正交分解为两个分力 由此产生的加速度既可以改变速度大小 还可以改变速度的方向 物体就做曲线运动 5 巩固应用学生分析并解释前面视频中的实例 如扔出去的铅球 绕地飞行的人造卫星为什么做曲线运动 其它练习题 此处略 案例 平抛运动 思考 你对平抛运动的定位是什么 教学过程 1 充分感知现象 在此基础上进行大致分类 第一步是观看飞机投弹的录像 观察水平管子中射出水流的运动 观察桌面上滚下的小球的运动 观察水平抛出的纸飞机的运动 既有正例 又有反例 第二步是区分类别 将值得一起研究的运动归为一类 2 求同寻异 对归在一起的几种运动进行分析 既找不同点 又寻相同点 例如不同点为 运动速度不同 物体大小和质量不同 下落高度不同 所受重力不同 所受空气阻力不同等 相同点均为曲线运动 轨迹相似 初速度均水平 渗透了多角度分析的思想方法 3 运用理想化方法 忽略次要因素 重新认识相同点 例如 前述几种运动中空气阻力是次要因素 将其忽略 4 寻找模型本质上的共同点 忽略空气阻力以后 从运动和力这一层面我们可以找到初速度方向水平 只受重力作用 加速度均为g这些相同点 从功与能角度 我们可以找到在运动过程中只有重力做功 机械能守恒这些相同点 5 综合表象 平抛运动与自由落体 平抛运动与水平匀速运动 频闪照片等 最后舍弃具体细节特征 概括形成反映平抛运动这一运动模型本质特征的表象 例如 虽然物体有大有小 重力有大有小 但重力加速度不变 虽然初速度有大有小 下落高度不同 这些可以影响轨迹的长短和形状 但运动的性质仍然相同 6 规律 平抛运动的速度公式 位移公式等 7 运用模型解决实际问题 表象建立的过程 在观察演示实验和录像的基础上 提取关于平抛运动的初步知识 在对实际过程理想化后 寻找模型本质上的共同点 可从运动和力及从功与能角度寻找相同点 进一步提取关于平抛运动的知识 理论分析 猜想 实验验证 演示平抛运动与自由落体运动等时性实验 让学生描述这两种运动的情景 绘出平抛小球和自由落体小球每隔1 ns 例如 10s 所在位置的变化图 即想象每隔 ns闪光一次所拍得的照片是什么样子 请两位同学在黑板上绘出来 让全体同学评议 修改 补充 直到得出满意的结果 如前面图1所示 理论分析 猜想 实验验证 演示平抛运动与水平匀速运动等时性实验 让学生描述并绘出 闪光照片 图 经全体同学评议 修改和补充 得出较满意的图像 如前图2 从而建立起揭示平抛运动在水平方向上的位置如何变化的物理表象 反映平抛运动水平方向特征的典型表象 引导学生将两种典型表象交织 融合在一起 形成概括平抛运动本质属性的表象表征 如前图3所示 在综合表征及建立模型后 引导学生继续提取命题 引导学生运用抽象思维方法研究平抛运动的基本规律 如推导水平位移公式 下落位移公式 推导 计算平抛运动速度大小和方向的公式等 并要求学生提取有关命题 2 正确理解教材的设计意图 案例 实验 探究加速度与力 质量的关系 一 加速度与力的关系 1 实验的基本思路 保持物体的质量关系 改变物体的受力 分析加速度与力的关系 2 实验数据分析 设计表格 做a F图像 案例1 二 加速度与质量的关系 1 实验的基本思路 保持物体受力不变 改变小车质量 分析加速度与质量关系 2 实验数据分析 设计表格 做a m和a 1 m图像 三 怎样提供和测量物体所受的恒力 实验中的F应为物体所受的合力 如何处理小车所受的摩擦力 平衡摩擦力 在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板 反复移动薄木板的位置 直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态 通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判断 这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡 请同学们自己确定探究方案 进行实验 作出图象 进行分析 形成结论 四 参考案例 案例一 案例二 五 实验数据分析 1 加速度与力的关系 思考 教师部分地采用了教材的叙述 忽略了哪些内容 加速度究竟与什么因素有关 没有注意教材的前面内容 这样的教学设计能使学生经历探究吗 实验中如何控制条件 如何测量物理量 如何比较并选择实验方案 如何减小实验误差 学生经历了吗 启发 当教师 白话 教材 教师思维代替学生思维 一切都给定后 探究的空间就减少了 探究需要教师创设情景并提出问题 体会 即使教材体现了新的教学理念 但对一个只会依赖 不会设计的老师来说 也是很难在教学过程中加以体现的 猜想假设 你认为物体的加速度与哪些因素有关 试说明理由 案例2 结论 当物体质量一定时 物体的加速度应该随着力的增大而增大 返回 讨论 物体质量一定 力不同 加速度有什么不同 定性分析 结论 当力大小相同时 物体的质量越大 运动状态越难以改变 所以质量越大 加速度越小 讨论 力大小相同 作用在不同质量的物体上 物体加速度有什么不同 定性分析 结论 当力大小相同时 物体的质量越大 运动状态越难以改变 所以质量越大 加速度越小 讨论 力大小相同 作用在不同质量的物体上 物体加速度有什么不同 定性分析 体会 先定性后定量符合认知发展的规律 这里的定性分析还能沟通猜想因素与实验变量 控制变量法 m不变 研究a与F的关系 F不变 研究a与m的关系 控制变量法 m不变 研究a与F的关系 F不变 研究a与m的关系 怎样消除摩擦力对实验的影响 数据分析 怎样分析实验数据得出结论 总结规律 物体加速度的大小跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟作用力的方向相同 牛顿第二定律 规律表述 1 如图 物体受力F作用 却没有产生加速度 这与牛顿第二定律矛盾吗 为什么 规律理解 2 物体受竖直向上的拉力F 10N作用 产生大小为1m s2 方向竖直向上的加速度 若将此拉力变为20N 方向仍不变 则物体的加速度变为多大 合力 外力 规律表述 物理意义 3 竖直向上发射的子弹 设所受的阻力与速度成正比 则它的加速度在何处最大 何处最小 规律运用 4 杆端固定一质量为1kg的小球 当小车以7 5m s2的加速度向右运动时 问杆对小球的作用力多大 方向如何 体会 教师要实施有指导的探究性教学的关键 就是要将教材呈现的内容 根据认知发展的规律 设计成有序的问题 3 兼顾认知与情感的教学设计 理论依据 基于认知理论的教学模式能够基本保证教学的科学 合理 但并不是最高境界的 物理内容是属于认知范畴 但学习物理的人具有认知与情感 价值观 案例 速度 教学设计时的思考学生对速度并不陌生 关键是速度知识结构还不够精细与完整 按照教材的顺序讲速度 效果会怎样 1 学生与教师共同例举各种速度 生活中 运动中 军事中等 2 学生对所例举的各种速度凭感受 自己的理解 进行分类 并说出理由 3 对分类结果进行讨论 说出理由 暴露知识结构的缺陷 4 揭示分类意见不统一的原因 对速度的分类及速度的定义掌握还不够精确 看课本的定义 激发学习心向 5 在学习定义的基础上 重新讨论前面的分类 6 练习巩固 思考 为何缺少了感知材料 形成表象这两个阶段 案例 探究功与物体速度变化的关系 引入课题 问题与猜想 教师 播放视频 跟据视频 请同学们猜想 功与速度变化之间会有怎样的关系呢 学生 根据视频情境讨论分析功与速度变化之间的关系 绝大多数同学猜想 功与速度之间存在正比关系 W V 结论 探究 外力对物体做功使物体的动能发生变化 外力对物体做功与物体变化的关系 动能 速度 点评 用学生喜欢的 视频 足球 电影 激发探究的欲望 开门见山 使学生满怀兴趣地直入主题 实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤 教师在方案设计阶段的引导 教师 要验证 猜想 正确与否 可通过实验来检验 而做实验首先要设置实验情景 确定实验方案 请学生四人一小组讨论设计实验方案 要求画出简图并作简要说明 教师 巡视各小组的设计话动 收集不同种类的设计方案 按方案的难易程度从易到难组织学生上讲台用实物投影说明各自的设计原理 必要时协助 讲解学生 说明方案原理 学生 小组代表上讲台用实物投影说明本组设计的实验方案 呈现下列有代表性的方案 方案1 自由落体法 方案2 水平牵引法 方案3 斜面滑行法 方案4 橡皮筋弹射法 教师 比较各方案的特点 说明方案1 2 3的共性是恒力做功 比较特殊 缺乏普遍性 方案4是变力做功 更具普遍意义 向学生说明为使研究更能说明问题 先一起用方案4来进行实验 其它方案建议学生课后进一步实验探索 为使小车被弹射时运动更稳定 把木板改成轨道 点评 通过合作方式设计实验方案 培养学生团结协作的团队精神 通过展示学生小组的研究成果 使全体学生获得成功的体验 通过比较选择方案 使学生开阔了视野 并使下一步的研究更趋合理 体会 探究的魅力在于激发学生的思维 创造性 在教学中需要 放得开 但教学又有着自身的教学目标 如何处理这一矛盾 既 放得开 又 收得拢 通过分析 比较进行引导是一种策略 操作阶段教师的引导 1 怎样可使小车获得更大的速度 2 研究橡皮筋对小车做的功与小车获得的速度关系 需要测定哪些物理量 各物理量可如何测量 3 你能设法回避变力功的具体数值测算吗 倍增法4 这种方案对每根橡皮筋有什么要求 在实验操作时又有什么要求 5 实验中除橡皮筋对小车做功外 还有其它力对小车做功吗 如果有 应如何处理 功的确定 速度测量 阻力补偿 相同橡皮筋并联 W 2W 3W 将木板略微倾斜 使小车能做匀速运动 w v ms 1 0 0 50 0 71 0 87 1 00 1 12 你能运用已学的知识 通过理论推导的方法 得出功与速度变化的关系来吗 如果物体的初速不为零 功与速度变化的关系又是怎样的呢 点评 这里的思考与拓展具有多重意义 1 注重了对规律适条件的分析 2 引导了另一种探究 理论推导 3 激发了学生进一步学习的心向 使动能定理的学习成为了一种探究学习 案例牛顿第一定律学习内容分析 概念 惯性运动状态运动状态的改变规律 牛顿第一定律惯性大小仅由质量决定方法 理想实验情景 他是谁 博尔特图片 问题 博尔特在夺得100米和200米金牌后为什么没有与其它选手握手 记者 谁见过跑过100米嘎然而止又停下来跟对手问个好的 哪怕心里想 身体重力惯性也不允许啊 这一说法有问题吗 爱因斯坦的话 有一个基本问题 几千年来都是因为它太复杂而含糊不清 这就是运动的问题 判断下面3句话 亚氏表述 是否正确 并说明理由 要使一个静止的物体运动起来 必须用力推它 要动的更快 必须用更大的力 要保持匀速运动 必须用恒定的力 老师创设情景 引导学生推理 伽利略的理想实验 这是二个有摩擦的斜面 中间用光滑的平面连接 球滚下后到达哪里 低一些 如果没有摩擦 球滚下后到达哪里 等高处 如果没有摩擦 第二个斜面又是水平的 球滚下后到达哪里 速度有什么特点 将以恒定的速度在无限长的平面上永远不停地运动下去 回答上面3个问题难吗 这可是长留物理史的工作 伽利略的理想实验 当我们完成上面3个问题后 我们再在看一下亚里士多德的3句话 修改 要保持匀速运动 并不需要力 亚里士多德伟大吗 伟大 这么早就开始研究物