初中物理重点课的教学设计与优化

1、重点课的教学设计与优化（一） 彭前程（人民教育出版社物理室 主任） 王颖（北京市东城区教育研修学院物理教研室 主任） 今天我们将围绕“重点课的教学设计与优化”这个话题研讨物理教学实施中一些问题。黄恕伯老师在 关注学生基本素养，优化初中物理教学设计 课程中重点谈到四个方面：（一）优化教学需要有顶层设计的思路； （二）培养学习兴趣是初中物理教学的头等大事； （三）重视教学联系实践，增强学生实践意识；（四）帮助学生养成良好的解题习惯。 物理教学的着眼点在于：注重全体学生的发展，注重科学探究，提倡教与学方式的多样化，使学生通过学习物理课程能够体验到“从生活走向物理，从物理走向社会”。课标修订时适当减少

2、了内容要求的条目，但在“过程”目标却有一定程度的加强。物理知识和训练技能是培养能力的载体，能力培养是教学的根本，也是实施教学时必须考虑到的重点。 培养学生的能力，提高科学素养，要从调动学生的学习兴趣入手。黄老师在专题中分析了多个“ 激发学生的学习兴趣 、 保持学生的学习兴趣 ”的教学案例，对老师们有很大的启发 。兴趣，是指一个人力求认识某种事物或从事某种活动的心理倾向。 就初中生的心理特征和认 知规律来说，他们的学习活动最容易从兴趣出发，最容易被兴趣所左右。有句名言：“兴趣是最好的老师。”这在我们教学中深有体会的。 在激发学生求知兴趣的基础上传授物理知识，是帮助学生深入理解物理概念至关重要的一

3、步。学生对具体物理现象和物理过程的认识经验，也影响他们的思考和概念形成。认识的经验越丰富，形成的概念也就越精细、详尽和准确。例如，学习大气压强时，可让学生先做一做“瓶吞鸡蛋”、“注射器提重物”等实验。在做这些实验之前提醒学生观察实验中会看到什么现象？如何解释？这时学生兴趣高涨，又有亲身体验，自然而然地切入大气压强概念的教学。 兴趣是产生动机的重要条件。学生对物理学发生了兴趣，就会积极主动地学习，教学就能达到事半功倍的效果，这在初中物理教学中具有特殊的意义。学生学习兴趣的培养应该贯穿于各个教学阶段，尤其是在学习物理的启蒙阶段培养起来的兴趣，是学生整个学习过程中强大的推动力。因此，在教学中，应努力

4、为学生展现出生动直观的学习情境，吸引学生注意，激发学生的兴趣和求知欲。 用实验现象激发学生的兴趣是教学中常用的方法。实验现象最直观地引起学生视觉冲击，刺激学生的感知，唤起思维。其优势在于现象明显、排除干扰、可重复。八年级教材第一节“绪言”课中，设计多个演示实验，让学生观察一些力、热、电、光的现象，并动手操作简单的仪器，在学生眼前揭开一个崭新的世界。许多新奇的问题将激发他们强烈的求知欲。因势利导，使学生的好奇心逐渐转化为探求科学知识的持久兴趣和饱满热情，即由直接兴趣发展到间接兴趣。 例如：“用漏斗吹乒乓球”，乒乓球无论是向上还是向下吹，乒乓球都不脱离漏斗。这样的实验现象，在给学生“震撼”视觉感的

5、同时也引起了强烈的好奇心，产生好奇心正是培养学生学习兴趣的出发点。 很多时候我们是 通过学生的生活经验培养兴趣。学生在日常生活中积累了很多经验，有一定的观察、体验、实践基础。在此基础上寻找归纳物理现象的共性，从而学习新的物理知识，建立新的物理概念，使学生感到很亲切，觉得物理就在自己身边。善于恰当地利用学生已有的生活经验，不仅可以创设良好的物理情境，还可以逐步培养学生善于观察、勤于思考、乐于分析的良好思维品质和习惯。当观察到的现象与生活经验相冲突时，学生用原有的生活经验已不能解释观察到的现象，甚至得到相反的结果，这时学生会产生积极的学习愿望。 例如：“低压沸腾”。撤去酒精灯后烧瓶中的水不再沸腾，

6、然后浇上凉水，按学生的生活常识，水的温度继续降低就不可能沸腾了，但是看到的现象却是水再次沸腾。其中的原因是什么呢？一个疑问的产生就启动了一段新的学习活动。 上述教学案例都要能很好的激发学生的学习情趣。利用学生已有知识，从学生头脑中已有的知识体系和认知结构出发，联系新的知识，使新的知识在原有的认知结构的基础上获得深层意义，将新认知纳入知识结构中的适当部位，产生对新知识的理解，这就是教学心理学中的同化。 新知识与原有知识的衔接使学生的学习有基础、有动力，培养的是高层次的学习情趣。比如， 功率一课的教学设计： 教师：甲同学把重 100N 的 A 物体，匀速提到 6m 高的 3 楼用了 60s ；而乙

7、同学把重 50N 的 B 物体，匀速提到 9m 高的 4 楼用了 30 s ，甲、乙分别对物体做了多少功？ 学生：甲做功 600J ，乙做功 450J 。 教师：甲、乙在 1s 内分别对物体做了多少功？ 学生：甲在 1s 内做功 10J ，乙在 1s 内做功 15J 。 教师：甲一共做功 600J ，多于乙；但是甲在 1s 内做功 10J ，却比乙少。这说明了什么？ 学生讨论。 教师（启发）：“速度”概念是运动物体在 1s 内（单位时间）通过的距离，也就是运动的距离与时间的比值，“速度”表示物体运动的快慢。 学生：物体在 1s 内（单位时间）所做的功反映了物体做功的快慢。 教师：把单位时间内完

8、成的功叫做功率，功率是表示物体做功快慢的物理量。 联系学生实际，用学生熟悉的校园生活事件作为任务，也是学生非常感兴趣的学习活动 。 比如，关于 密度一课的教学设计 。 教师：在学校运动会上，咱们班获得了团体金牌，这块奖牌是不是用纯金来制造的？如果哪位同学能够鉴别出来，这块奖牌就由他来保管。（学生提出比较颜色、软硬、声音等，但又觉得不能确定。） 教师：我们先来探究一下不同物体的质量与体积的关系。 （学生进行分组实验，测量物块的质量与体积，记录数据。） 教师：注意研究物体质量与体积的比值有什么特点？ （学生通过计算、交流发现同种物质质量与体积的比值是定值。） 教师：同种物质质量与体积的比值是定值，

9、说明什么？ （学生讨论。） 教师：定义一个新的物理概念 - 密度。重点课的教学设计与优化（二） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王颖（北京市东城区教育研修学院物理教研室主任） 用高科技热点话题培养学生的学习兴趣，科学技术推动社会发展，物理知识引领时代前进。现代前沿的物理知识或热点话题，是最能触动学生将“物理” 与“社会”紧密相连的教学设计素材。由此引入新概念，学生不仅记忆深刻、思维活跃，而且是体现新课程标准所倡导的“情感、态度和价值观”教育的好题材。 神舟载人航天飞船与动能、重力势能、机械能知识相关； 长江三峡工程船闸利用连通器的原理； 光敏、热敏、压力传感材料制成可变电阻； 3G 技术、

10、通讯卫星都是电磁波来传输信息； 磁悬浮列车磁场 核威胁、核封锁、核反应、核能 在新课程标准教科书中多处涉及到物理学史，物理学史内容也是中学物理的有机组成部分。历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现，其思维过程与今天学生认识这一问题的思路往往有类似之处，所以教学可以借助于物理学史料来启发学生思维。让学生了解物理学史实，激发学生的学习兴趣，加深对物理知识的理解。 比如：在课堂上播放科拉顿实验动画。 教师介绍科拉顿实验、法拉第实验的简单过程和安培日记。提出问题：科拉顿、法拉第的研究和观察方式有何不同？法拉第电磁感应实验为何能够成功？科拉顿、安培为何失去“良机”？ “坐失良机”的安培比法拉第早

11、 7 、 8 年发现电磁感应现象，但只记录在日记本里却始终没有对外公布他的发现！ 1831 年法拉第公布他的发现引起科学界高度关注后，安培后悔不迭，向公众出示多年前自己的工作日记，试图乞求法拉第分享这一种大发现的发现权。未获得支持！ 让学生扮演不同科学家的角色，使物理课堂转变为物理学史发展的一个缩影，重演科学家的研究过程和探究实验，也是绝妙的设计。  重点课的教学设计与优化（三） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王颖（北京市东城区教育研修学院物理教研室主任） 初中是学习物理的起步阶段，这个年龄段的学生对一切新鲜、奇特、甚至是有些神秘感的事物有着强烈的好奇心。利用小魔术、小故事、小

12、幽默激发学习兴趣，能够收到很好的效果。 这的确是学生喜闻乐见形式，能快速集中注意力，使大脑兴奋程度提高, 活跃课堂气氛。教学时选用的素材要紧扣教学内容，为教学所需，被教学所用。而且要做到放得开，收得住。不然的话，这样的“兴趣”只会是暂时的、表面形式化的，并不能对学习产生积极持久的影响。 小魔术；课前在矿泉水瓶侧壁和瓶盖上扎出小孔。表演时装满水，盖好盖子。教师用食指超压紧盖上小孔，拿起水瓶，水不洒出。递给学生，学生手握瓶侧，水即喷出。教师接过水瓶，水又不喷洒了。 小故事：你是谁？故事发生在天堂里。一场激烈的力学学术辩论会后，物理学家们玩起了“藏猫猫”的游戏。爱因斯坦大声数完“ 1 、 2 10

13、”，取下蒙在眼前的黑布，他惊讶地发现牛顿就站在面前。“我赢了。我抓住牛顿了！”爱因斯坦兴奋地喊着。牛顿却镇静地说：“你错了，我不是牛顿！”“老朋友，我是不会认错你的。”爱因斯坦相信自己的眼睛。牛顿仍然不慌不忙：“你看我，一个牛顿，站在一平方米的面积上，所以我不是牛顿。”爱因斯坦这才注意到地板上画了个方框，牛顿就站在方框中间。爱因斯坦耸耸肩：“那你是谁呀？” （在复习时询问学生） 教师接着讲后半部分： 爱因斯坦恍然大悟：“可不是吗，一牛顿的力作用在一平方米的面积上产生的压强是一个帕斯卡。”牛顿得意地笑了：“对啦，我是帕斯卡。”这时，躲藏在沙发背后的帕斯卡再也忍不住了，他大喊道“牛顿，你不是帕斯卡

14、！”大家都愣住了。 （提问学生：帕斯卡为什么说牛顿不是帕斯卡？） “ 压强是说明压力作用效果的物理量。用压力与受力面积的比值来表示。” 帕斯卡加重语气说：“牛顿给地板的压力远不止一牛顿，受力面积也只是牛顿脚下那块面积，这得是多少个帕斯卡呀！”“多少个帕斯卡也是帕斯卡，我还是帕斯卡！”牛顿继续开着玩笑。我晕！让我用狭义相对论来解释解释，这个、这个我不玩了。”爱因斯坦无奈地摇摇头。 请你帮爱因斯坦算一算，牛顿到底对地板产生了多大的压强？ 假设牛顿的质量为 70kg ，双脚与地板接触面积为 350cm2 。 （一算吓一跳， P=2×104 Pa ，不得了，有两万个帕斯卡！） 重点课的教学设

15、计与优化（四） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王颖（北京市东城区教育研修学院物理教研室主任） 信息时代的物理教学中使用 信息技术不失为一种提高学习兴趣的有效方法。将视频短片、动画课件、互动平台运用于教学，可使学生快乐而充满兴趣地学习。因此合理的运用不同的教学媒体，有利于激发和保持学生学习的兴趣。例如：磁场在空间中的分布，声带振动发声，互动课件“找导体”。 有些实验由于受到操作场地的限制，或是操作条件的限制，有时也为了能增大课堂的容量，我们可以用它来播放一些做好的演示实验或者相关的生活和生产场景。当然，如果实验中的人是学生所熟悉的老师或是他们的同学，就会更有真实感，也更容易引起学生的兴趣。

16、例如手机拍摄水传声。 兴趣是鼓舞和推动学生学习的自觉动机，是调动学生积极思维、探求知识的内在动力。兴趣使人集中注意，产生愉快、紧张的心理状态，对认识过程产生积极的影响。人都会因为兴趣而执着于某一样活动，并在最后取得或小或大的成功。从心理学角度分析，人们对某一事物感兴趣，该事物就最容易激发大脑皮层兴奋，且使兴奋持续，而这种兴奋则维持着大脑对该事物认识、理解、记忆的最佳状态。如果学生对学习内容产生了浓厚的兴趣，就会使学生的学习情感由“要我学”转化为“我要学”。有了兴趣，学习就不是一种负担，而是一种享受。兴趣是学生参与学习的强大内动力。 让学生产生浓厚的兴趣，这样才能激起探究性思维，使之保持活跃的思

17、维状态，从而激发创新的思维。反之对学习没有兴趣，就会产生厌倦心理，觉得枯燥乏味，阻碍了创新能力。 学习兴趣是积极探求知识的一种带有情绪色彩的意向活动，它能引起学习的需要，是学习动机中最现实，最活跃的成分，学习兴趣是学习动机的重要心理成分，它会使学生产生学习的需要，是一种强大的内趋力。所以说，培养学生的兴趣才是提高教学效果的根本途径。教学中一个好的例子，一个好的实验，一个发人深省的提问，或者是一句恰当的鼓励话都能引起兴趣。教师要注重师生的感情交流，注重赞美学生。有一句话是这样说的：“人性最深切 的需求就是渴望别人的欣赏”，教师应该善于发现学生的闪光点并及时加以表扬鼓励，增强他们的自信心。一句赞扬

18、的语言，一个鼓励的眼神，一次颔首的微笑，一个肯定的动作，一次难度适当的考试，都可以使学生体会到鼓励、信赖、满意的情感。教师还要帮助学生克服学习困难。学生在学习中一旦对学习发生浓厚兴趣时，才能使整个学习积极起来，具体表现为：学习情绪高，学习意志顽强，从而提高学习效率。就会主动、积极、愉快地学习。 重视物理教学联系生活和生产实践，增强学生实践意识。 物理教学着眼于学生的发展， 实践能力是学生终身发展所必须具备的能力之一。 初中物理实践活动的过程是提出问题、解决问题的过程，学生要通过自己动手动脑去研究，尊重事实、严肃认真、按科学规律办事的态度就必不可少了。学生在一次次的实践活动中，通过自己的亲身体验

19、，逐渐培养了科学态度，手脑并用，全面发展。教师首先要 增强实践意识，才能为学生创设更多的活动机会，让学生更好的从实践活动中获得成功的体验。 目前，各地在初中阶段普遍开设有电子技术、信息技术、劳动技术、 STS 、或是具有地方特色的实践活动课程。其中大量的活动内容与物理知识密切相关了，而且不少物理教师也是实践课的兼课教师。无论是在实践课上学物理，还是在物理课上作实践，两者密不可分，目的都是重在培养学生的实践意识。 物理课上如何开展丰富多彩的实践活动呢。首先，教师要 结合学生熟悉的生活、生产实际，提出与教学有关的实践课题让学生去操作、去观察、去思考。例如：讲授“ 凸透镜成像规律 ”时，教师为学生准

20、备了多种不同焦距的 凸透镜、老花镜片、 透明胶片和水、纸杯、半透明薄塑料袋、蜡烛及其它小工具。 观察： 同一凸透镜为什么成的像不同？ 老花镜片 成的像 与 凸透镜成的像是否相同？ 分析： 在透明胶片上滴一个水珠，用笔在纸上画一个箭头，使小水珠先离得近一些来观察箭头，然后逐渐离开，注意在移动过程中，看到的像发生怎样的变化 ? 学生：一开始看到正立的、放大的箭头。 教师：其实小水珠相当于一个放大镜，也就是凸透镜，成放大的像，但凸透镜总能成放大的像吗？ 学生：不是。把凸透镜向上移后，看到箭头变小了，而且是倒像。 教师：凸透镜能成不同的像。有时成放大的像，有时成缩小的像，有时成倒立的像，有时成正立的像

21、。那么凸透镜成像的不同和什么有关系呢？凸透镜成像有什么特点呢？ 制作：学生用凸透镜和纸杯自制投影仪模型并演示，将投影片正立放入，投影在墙上呈倒立，放大的像，再将投影片倒立放入，观察到正立、放大的像。学生用凸透镜和纸杯自制照相机模型并演示；屏上呈现倒立缩小的像，进一步通过打开照相机后盖观察点燃的蜡烛，光屏上呈现倒立缩小的像。 本节的主要内容，就是让学生通过科学探究的活动，找出凸透镜成像的规律。学生通过用不同焦距凸透镜观察身边物体（如书上的字、教室的窗户），增强对凸透镜成像规律的感性认识。学生通过自制 水珠凸透镜并 解释所观察到的现象，提高观察能力和提出问题的能力。 幻灯机和照相机实验室中有实物和

22、模型教具，但是考虑到它们的内部结构不易观察，老师指导学生用凸透镜和一些非常简单的物品做“模拟模型”，老师没有选择光具座是想传递给学生这样一个重要的信息：“用生活中的物品就可以设计实验，做实验。”在自己加工制作的基础上进行成像规律探究，学生受到了更多的锻炼。 还有个杠杆的教学案例也值得一提。教师用一根方便筷子代替现成的实验器材，指导学生从研究如何固定筷子、如何拴绳扣入手完成实验。让学生有使用实验器材难以获得的实践体验。 重点课的教学设计与优化（五） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王颖（北京市东城区教育研修学院物理教研室主任） 好动是年轻人的天性，相对于看老师做实验、听老师讲实验来说，学生更

23、热衷于自己动手操作。满足学生这种迫切需要的心理，就需要大量的实践活动。 例如：在学习“声音的特性”时 , 安排学生利用手边的直尺、橡皮筋、纸盒等器材结合书本内容，自己动手探究音调与频率的关系、响度与振幅的关系。学生个个跃跃欲试，为了把实验做成功，他们积极钻研教材，三五成群的讨论操作方案，仔细观察每一个实验现象，认真作记录，总结结论，学生有一种成功的情感体验。 再如：人们拿着鸡蛋的时候都是小心谨慎的，但如果将鸡蛋握在手中即使用较大的劲也压不坏。在演示的时，可以叫一位力气较大的同学来完成，让学生觉得实验的真实性。 再比如说，讲蒸发吸热时，让学生自己在手臂上涂上酒精亲身体验蒸发吸热的感觉，让他们身临

24、其境。 物理 实践活动内容的实践性和物理知识技能的应用性，这是物理课实践活动的主要特征。它要求学生在具体活动中，结合生活实际，灵活地运用所学的基础知识和基本技能，把“学与用”、“动脑与动手”、“设计与操作”等方面结合起来，真正做到以实践活动为核心，有具体的动手实践内容，有完成动手实践的操作过程，让学生在动手实践活动中获得物理知识应用的真切体验，从而提高学生动手能力和独立操作能力。在 物理课上 充分提供学生动手实践的机会是培养学生实践意识的主渠道。但是课堂上的时间是有限的，教师既要舍得拿出课堂教学时间安排实践活动，也要善于安排好课外实践活动。 许多小制作取材容易，操作简单，是学生力所能及的，如：

25、指导学生利用牙膏盒、透明纸、蜡烛、缝衣针等研究“小孔成像”；还有纸锅绕水、瓶吞鸡蛋、笔杆提大米、水火箭、细线割冰、钓冰、能浮在水面的硬币等。在讲“浮沉条件的应用”时，指导学生课外制作易拉罐潜水艇，使学生轻松地理解潜水艇的原理。学生通过动手、动脑、学习积极性大大提高，学习物理的求知欲也更强了。 让学生在课外做一些小制作，可以逐渐培养起学生爱动脑、勤动手的好习惯，使学生学习物理的兴趣有更持久和更广泛的载体。教师还要创造条件，组织学生开展一些研究性学习课题类的社会实践活动。 自行车中的物理以学生主动参与、自主探究、相互合作、实践体验、课题研究的学习方式为主线展开教学。通过学生亲自调查、体验，使学生对

26、自己所探究的那部分物理知识自我构建成一个系统，使学生初步体会科学研究的过程，在过程中更深入地理解物理概念和物理规律。 实践活动注意从选题、确定研究方向、组成课题小组、制定小组活动计划、开展小组课题活动、活动过程中的问题指导、书写结题报告等几个方面引导学生，使学生在过程中获得知识和方法。使学生体会实践的重要性，从一个侧面弥补物理课堂教学中的不足。当学生在课程开展过程中遇到困难时，教师引导学生克服困难，动脑筋，想办法，持之以恒地把事情做下去。培养学生持之以恒的优良品质。 教师先让学生在课下观察和了解自行车的基本结构，然后教师提出几个问题引导学生思考。问题如下： （ 1 ）你对自行车的哪部分机械结构

27、感兴趣？ （ 2 ）你对自行车哪部分结构的设计思路感兴趣？ （ 3 ）日常使用中你的自行车存在哪方面的问题？你想通过自己的研究解决哪些问题？ （ 4 ）日常生活中骑自行车时，自行车出现的哪些现象让你觉得有意思或困惑不解？ 在这些问题的引导下，让学生提出自己感兴趣的问题，并以书面形式明确提出自己的研究方向。然后在课堂中让提出问题的学生介绍自己的研究方向，教师帮助汇总指导，逐渐滤去过程复杂，不切实际的研究方向，使研究课题明晰。另外，教师也提供了一些研究方向供学生选择。接着把对同一个问题感兴趣的同学归为一个小组，并推举出这个小组的负责人。共确定了如下研究方向： （ 1 ）杠杆在自行车上的作用？ （ 2 ）与自行车有关的摩擦力？ （ 3 ）怎样的车座更舒适？ （ 4 ）你了解气门芯么？ （ 5 ）车速与脚蹬转动速度的关系； （ 6 ）车胎内的气体压强问题； （ 7 ）飞轮与大轮的半径比对行驶速度的影响； （ 8 ）急刹车时闸线易断的