学科底蕴与有效教学(最新版)

1、北京奥运会的启示北京奥运会的启示1.1.中国获奖选手的心态中国获奖选手的心态: :巴西记者巴西记者: :获得银牌与铜牌也不开心获得银牌与铜牌也不开心 中国的学生不也这样吗中国的学生不也这样吗? ?2.2.金、银、铜牌数与美国的区别金、银、铜牌数与美国的区别 金牌金牌 银牌银牌 铜牌铜牌 中国：中国： 51 21 2851 21 28 美国：美国： 36 38 3636 38 36 金、银、铜牌之间的自然差距并不很大，通过强化训练，银牌、铜金、银、铜牌之间的自然差距并不很大，通过强化训练，银牌、铜牌有可能转化为金牌。如果学生的成绩分布也能象中国队的奖牌分布牌有可能转化为金牌。如果学生的成绩分布也

2、能象中国队的奖牌分布一样，就会胜人一筹。一样，就会胜人一筹。3.3.教练对运动员成绩的影响：美国女排，中国女曲、美国体操、新加坡乒教练对运动员成绩的影响：美国女排，中国女曲、美国体操、新加坡乒乓球乓球启示：训练有方法，教练有启示：训练有方法，教练有“家珍家珍” 中国的教师与运动员中国的教师与运动员中国的教师与学生中国的教师与学生一、关于学科底蕴一、关于学科底蕴观点：教师应该关心教学的核心问题观点：教师应该关心教学的核心问题问题：教学的核心问题是什么？问题：教学的核心问题是什么？厅领导厅领导: :有效教学有效教学, ,学科底蕴（教学能力）学科底蕴（教学能力）教师教师 学生学生教什么教什么 学什么

3、学什么怎么教怎么教 怎么学怎么学教得怎样教得怎样 学得怎样学得怎样思考：三个层面表达的内容思考：三个层面表达的内容? ?上述内容的逻辑关系？上述内容的逻辑关系？教师教师 学生学生教什么教什么 学什么学什么怎么教怎么教 怎么学怎么学教得怎样教得怎样 学得怎样学得怎样学科底蕴学科底蕴有效教学有效教学有效学习有效学习 思考思考: : 教师的教学是否能够改变学生的智力，教师的教师的教学是否能够改变学生的智力，教师的教学是否能够改变学生的能力，能力是怎样被改变教学是否能够改变学生的能力，能力是怎样被改变的？的？ 几乎同样的学生几乎同样的学生, ,为什么有的老师所教的学生为什么有的老师所教的学生成绩总是好

4、一些成绩总是好一些? ? 为什么有的老师竞赛辅导总是能出成绩，他拥为什么有的老师竞赛辅导总是能出成绩，他拥有什么？有什么？ 为什么学生虽然掌握了概念和规律为什么学生虽然掌握了概念和规律, ,但还是不但还是不会解决困难一些的问题会解决困难一些的问题? ? 破解教师的学科底蕴破解教师的学科底蕴 20072007高考题高考题2525题题( (求解该题需要什么求解该题需要什么?)?) 两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别垂直于两屏交线的两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别垂直于两屏交线的直线为直线为x和和y轴，交点轴，交点O为原点，如图所示。在为原点，如图所示。在y00，00 x 00，x a的区

5、域有垂直于纸面向外的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在。在O点出有一小孔，点出有一小孔，一束质量为一束质量为m、带电量为、带电量为q（q00）的粒子沿）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在00 x a的区域中运动的时间之比为的区域中运动的时间之比为2 25 5，在，在磁场中运动的总时间为磁场中

6、运动的总时间为7 7T/12/12，其中，其中T为该粒子在磁感应强度为为该粒子在磁感应强度为B B的的匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不匀强磁场中做圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。计重力的影响）。 回答一回答一: :需要知识需要知识, ,带电粒子在磁场中运动的有关公式带电粒子在磁场中运动的有关公式( (显然显然还不能解决问题还不能解决问题) ) 回答二回答二: :需要能力需要能力, ,审题能力审题能力, ,分析能力分析能力( (受力分析受力分析, ,运动分运动分析析),),综合能力综合能力 问题问题: :能力如何培养能力如何培养? ? 通过

7、老师示范通过老师示范, ,通过学生练习通过学生练习. . 问题问题: :如何示范如何示范, ,怎样练习怎样练习? ? 回答三回答三: :需要知识层面的知识需要知识层面的知识( (模型模型, ,在磁场中运动的有关公在磁场中运动的有关公式式) ) 需要方法层面的知识需要方法层面的知识: :确定圆心确定圆心, ,求半径求半径, ,寻找几何关寻找几何关系的程序和操作方法系的程序和操作方法; ; 需要策略方面的知识需要策略方面的知识: :众多粒子如何转化为一个粒子众多粒子如何转化为一个粒子的运动的运动( (临界法临界法, ,动态分析法的具体操作动态分析法的具体操作) ) 需要数学方面的知识需要数学方面的

8、知识( (对称隐含的关系对称隐含的关系),),需要审题方需要审题方面的知识面的知识. . 如图，如图，AO是橡皮绳，是橡皮绳，BO为不为不能伸长的细绳，能伸长的细绳，A、B点固定在点固定在木板上，木板竖直。绳木板上，木板竖直。绳 OC 穿过穿过定滑轮（摩擦不计），其下端悬定滑轮（摩擦不计），其下端悬吊一个砝码。此时吊一个砝码。此时 O 点到达一定点到达一定位置。问：如果任意改变定滑轮位置。问：如果任意改变定滑轮的位置，是否还可以找到不在的位置，是否还可以找到不在OC 直线上的另一处，也能使结直线上的另一处，也能使结点点 O 到达原来的地方？到达原来的地方？AOBC案例案例:基于学生问题解决所需

9、要的知识分析基于学生问题解决所需要的知识分析 AO是橡皮绳，是橡皮绳，BO为不能伸长的细绳。绳为不能伸长的细绳。绳OC穿过定滑轮，穿过定滑轮，其下端悬吊一个砝码。此时其下端悬吊一个砝码。此时O点到达一定位置。问：如果任点到达一定位置。问：如果任意改变定滑轮的位置，是否还可以找到不在意改变定滑轮的位置，是否还可以找到不在OC直线上的另直线上的另一处，也能使结点一处，也能使结点O到达原来的地方？到达原来的地方？AOBC结点结点O 到达原来地方到达原来地方B固定，固定，O到达原位置到达原位置绳绳OC 悬吊一个砝码悬吊一个砝码改变定滑轮的位置改变定滑轮的位置是否还能找到另一处是否还能找到另一处合力的大

10、小方向不变合力的大小方向不变一个分力的方向不变一个分力的方向不变另一分力的大小不变另一分力的大小不变另一分力的方向可变另一分力的方向可变是否还有另一个解是否还有另一个解,怎样求解怎样求解?合力的大小合力的大小方向不变方向不变一个分力的一个分力的方向不变方向不变另一分力的另一分力的大小不变大小不变另一分力的另一分力的方向可变方向可变是否还有是否还有另一个解另一个解 关于学生的关于学生的电路设计能力？电路设计能力？ 学生敢不敢设计这样的电路？学生敢不敢设计这样的电路？ 关键是关键是“电表电表”在知识结构中的准确认识在知识结构中的准确认识 关于电表的知识结构关于电表的知识结构 初中水平模型初中水平模

11、型: :电表是测量工具电表是测量工具( (理想化模型理想化模型内阻内阻为零或无穷大）为零或无穷大） 高中新课水平模型：高中新课水平模型：电表是测量工具（真实模型电表是测量工具（真实模型考虑内阻）考虑内阻） 高中复习课水平模型：高中复习课水平模型：电表是聪明的电阻（能显示自电表是聪明的电阻（能显示自身的电流或电压）身的电流或电压） VA 将一个生活人转化为一个学科人，是教学的目将一个生活人转化为一个学科人，是教学的目的，也是教学有效性的保障。的，也是教学有效性的保障。 将生活语言转化为学科语言需要知识，在学科语将生活语言转化为学科语言需要知识，在学科语言的基础上解决问题，需要知识。言的基础上解决

12、问题，需要知识。 案例案例: :高压输电的困惑高压输电的困惑消耗不是增大了吗消耗不是增大了吗? ? 热功率公式：热功率公式：P=I2R，电功率公式：，电功率公式： P=IU 学生的困惑：电压高了，不是电流也大了吗？学生的困惑：电压高了，不是电流也大了吗？ 模型的变化（电阻模型（欧姆定律）与变压器模型）模型的变化（电阻模型（欧姆定律）与变压器模型） 教学的本质就是建构与完善学生的知识结构。教学的本质就是建构与完善学生的知识结构。 观点：观点：好的知识结构就是能力好的知识结构就是能力知识结构是教学的主知识结构是教学的主要目标。要目标。 启示：启示： 对于学生：做错的题目是最有价值的！对于学生：做错

13、的题目是最有价值的！ 考试不好不是能力问题，状态问题，肯定是知识缺考试不好不是能力问题，状态问题，肯定是知识缺陷问题！陷问题！ 对于教师：例题、习题的选择不是随意的，不是追求对于教师：例题、习题的选择不是随意的，不是追求“新异新异”的，而是为知识结构的建立而服务的。的，而是为知识结构的建立而服务的。 答案的对错是次要的，学生对知识是否有正确的理答案的对错是次要的，学生对知识是否有正确的理解和是否欠缺解决问题的方法是主要的。解和是否欠缺解决问题的方法是主要的。 如果有一定数量有学生都不能解决同一问题，则肯如果有一定数量有学生都不能解决同一问题，则肯定是教师的教学问题。定是教师的教学问题。 教师的

14、学科底蕴（教学能力）教师的学科底蕴（教学能力） ，教师，教师的家珍就是本学科的知识结构（完整的结的家珍就是本学科的知识结构（完整的结构，清晰、明确、简洁的表述）。构，清晰、明确、简洁的表述）。 检测教师学科底蕴（教学能力）的方检测教师学科底蕴（教学能力）的方案案给给5 5个题目，求解，写出总结提高，个题目，求解，写出总结提高，然后配上相应的练习。（学科的然后配上相应的练习。（学科的, ,教学的）教学的） EEEtBnE能量守恒知识结构能量守恒知识结构(是否完备？是否完备？缺少方法与策略层面缺少方法与策略层面, ,需要结合具体例子进行提炼需要结合具体例子进行提炼) )案例案例: :惯性概念的惯性

15、概念的“运用运用”换轮胎换轮胎教师示范：解释教师示范：解释“运动中小车突然停止时，运动中小车突然停止时，小车上的物体为何会向前倾倒小车上的物体为何会向前倾倒”（1 1）小车上物体随小车一起运动；）小车上物体随小车一起运动；（2 2）小车突然停下；）小车突然停下；（3 3）小车上的物体底部受到摩擦力作用，速度变小，物体）小车上的物体底部受到摩擦力作用，速度变小，物体上部要保持原先运动状态；上部要保持原先运动状态；（4 4）因此小车上的物体向前倾倒。）因此小车上的物体向前倾倒。总结：运用惯性概念解释物理现象的步骤总结：运用惯性概念解释物理现象的步骤(1)(1)明确研究对象明确研究对象; ;(2)(

16、2)原先处于什么状态原先处于什么状态; ;(3)(3)突然发生什么情况突然发生什么情况; ;(4)(4)由于惯性由于惯性, ,物体要保持什么状态物体要保持什么状态; ;(5)(5)出现什么现象出现什么现象. .研究对象研究对象锤头人原先处于什么状态原先处于什么状态突然发生什么情况突然发生什么情况由于惯性由于惯性, ,物体要保持物体要保持什么状态什么状态出现什么现象出现什么现象问题问题:(1):(1)锤头松动的时候锤头松动的时候, ,为什么把锤子倒立为什么把锤子倒立, ,把锤柄末端把锤柄末端向地上磕一磕向地上磕一磕, ,锤头就安牢了锤头就安牢了? ?(2)(2)当汽车突然启动时当汽车突然启动时,

17、 ,人为何要向后仰人为何要向后仰? ?点评：通过这样的学习，学生不仅习得了知识，还知道运用点评：通过这样的学习，学生不仅习得了知识，还知道运用知识的程序（思维过程）。知识的程序（思维过程）。 目前在目前在学学什么什么, ,教什么教什么环节存在的问题环节存在的问题 1.1.对教什么的意识对教什么的意识教师的元认知教师的元认知 从我已经讲过了教科书的内容，到学生已经建构（掌握）了知识的转化。从我已经讲过了教科书的内容，到学生已经建构（掌握）了知识的转化。 （以教体为主体到以学生为主体的转化）（以教体为主体到以学生为主体的转化） （你希望学生下课以后能够浅析地留下什么？一位教师对匀速圆周运动课的意识

18、）（你希望学生下课以后能够浅析地留下什么？一位教师对匀速圆周运动课的意识） 2.2.对教什么的理解对教什么的理解教学的内容结构教学的内容结构 （为什么概念、规律都记住了，还是不会解决问题（应用）（为什么概念、规律都记住了，还是不会解决问题（应用） 教学不仅需要讲清概念、规律，还需要讲清教学不仅需要讲清概念、规律，还需要讲清( (通过训练使其内化通过训练使其内化) )模型、方法、策模型、方法、策略等，这些都是学生解决问题有用的东西，不能缺少。略等，这些都是学生解决问题有用的东西，不能缺少。 3.3.对教什么的积累对教什么的积累学科底蕴的充实学科底蕴的充实 教师是否拥有丰富的知识结构是决定你的教学

19、是否深刻、有效的关键，丰富的知教师是否拥有丰富的知识结构是决定你的教学是否深刻、有效的关键，丰富的知识结构是通过对于学生解决问题需要什么的分析而得到。识结构是通过对于学生解决问题需要什么的分析而得到。二、关于有效教学二、关于有效教学 思考思考: : 为什么学生常常反映能听懂为什么学生常常反映能听懂, ,但不会做但不会做? ? 为什么教师的成长总是遵循为什么教师的成长总是遵循“不会讲不会讲很会讲很会讲有节制地讲有节制地讲” 教师与医生的差异在何处教师与医生的差异在何处? ? 理科学习是否需要做题理科学习是否需要做题? ?又能够不被人说成又能够不被人说成是题海战术是题海战术? ? 只讲不练的问题在

20、哪只讲不练的问题在哪? ? 只练不讲的问题在哪只练不讲的问题在哪? ? 精讲多练怎么讲精讲多练怎么讲, ,怎么练怎么练? ?目前目前怎么教，怎么学怎么教，怎么学中存在的问题是：中存在的问题是： 1. 重视新课教学，对单元复习与综合复习的目重视新课教学，对单元复习与综合复习的目标和方法不清晰标和方法不清晰(不同教师差异很大不同教师差异很大). 新课的知识是弧立的新课的知识是弧立的,不丰富的不丰富的,缺少有效的单元复习和综合复习就缺少有效的单元复习和综合复习就形不成联系的、功能强大的知识结构，不能很好地解决问题。形不成联系的、功能强大的知识结构，不能很好地解决问题。 2.重视课内教学，对学生课外的

21、学习缺少指导重视课内教学，对学生课外的学习缺少指导（只有简单的发练习卷，如何整理，如何查找缺陷并进行（只有简单的发练习卷，如何整理，如何查找缺陷并进行弥补），使学生不会建构自己的知识结构。弥补），使学生不会建构自己的知识结构。 3.缺少对知识建构的设计缺少对知识建构的设计,浪费学生的时间和使浪费学生的时间和使大部分学生失去学习兴趣大部分学生失去学习兴趣. 如果一座房子还在进行主体建设如果一座房子还在进行主体建设,你就把装修材料搬进去你就把装修材料搬进去了了,人家会怎样人家会怎样?教学中是否有这种情况教学中是否有这种情况?关于怎么教、怎么学的理论关于怎么教、怎么学的理论1.1.学习是有条件的学习

22、是有条件的( (具备起点知识具备起点知识) )2.2.学习是要有意义的学习是要有意义的3.3.教学要符合最近发展区原理的教学要符合最近发展区原理的4.4.知识是建构的知识是建构的( (建构主义建构主义, ,是学生像造房子是学生像造房子一样造起来的，教师是设计师、监理一样造起来的，教师是设计师、监理) )5.5.不同类型的知识用不同方法不同类型的知识用不同方法( (懂与会的区别懂与会的区别) )6.6.教学是一个系统教学是一个系统, ,系统的各部分都需要优化系统的各部分都需要优化( (只有课讲得好是不够的只有课讲得好是不够的, ,例题与习题的选例题与习题的选取取, ,反馈的及时等反馈的及时等)

23、)寻找一个符合上述教学理论的寻找一个符合上述教学理论的教学阶段模型教学阶段模型启发启发: :房子建造房子建造特点特点: :在建造之前已经清晰知道建成以后的模样在建造之前已经清晰知道建成以后的模样, ,是科是科学的学的, ,有序的有序的阶段阶段: :主体框架主体框架各种管线连接各种管线连接房子装修房子装修启示：主体框架的牢固，是为了最后房子的有用，但启示：主体框架的牢固，是为了最后房子的有用，但在主体施工时，主人还不能享用。在主体施工时，主人还不能享用。 各种管线连接，是为了最后房子的有用，但在管各种管线连接，是为了最后房子的有用，但在管线连接时，主人还不能享用。线连接时，主人还不能享用。 房子

24、只有在装修完成时，才能真正被主人享用。房子只有在装修完成时，才能真正被主人享用。传统的教学阶段模型传统的教学阶段模型新课教学新课教学单元复习单元复习综合复习综合复习存在问题：存在问题：1.1.缺少清晰的目标缺少清晰的目标2.2.对象不够明确对象不够明确3.3.教师不知做什么教师不知做什么? ?如何做如何做? ?出现问题出现问题: :单元、甚至综合复习仍像上新课单元、甚至综合复习仍像上新课, ,复复习课只会发练习，讲练习。（不同于医生的习课只会发练习，讲练习。（不同于医生的是：不知这些例题和习题的功能和价值），是：不知这些例题和习题的功能和价值），在新课教学时就追求在新课教学时就追求“一步到位一

25、步到位”知识建构的知识建构的“三阶段三阶段”模型模型1.建构某一知识主体结构建构某一知识主体结构知识知识主体框架主体框架的建构的建构(以牢固为目的以牢固为目的,以理解深刻为目标以理解深刻为目标,讲解、实验、练讲解、实验、练习围绕这一目标习围绕这一目标)2.知识结构的联系知识结构的联系与前面已经学习的知识进行联与前面已经学习的知识进行联系与区分系与区分3.知识结构的拓展与丰富知识结构的拓展与丰富讲练结合，通过练，使讲练结合，通过练，使方法、技巧、策略纳入知识结构。方法、技巧、策略纳入知识结构。特点：主体的明确：学生头脑中的知识结构（教师只特点：主体的明确：学生头脑中的知识结构（教师只是建构的指导

26、者，情景创建者，有序问题提供者）是建构的指导者，情景创建者，有序问题提供者） 教师明确在不同阶段的主要任务（有序）教师明确在不同阶段的主要任务（有序）关于关于怎么教，怎么学怎么教，怎么学几个具体问题的说明几个具体问题的说明思考：教学是否有方法好差之分？思考：教学是否有方法好差之分？ 教学有法，教无定法矛盾吗？教学有法，教无定法矛盾吗？观点观点1 1： 能够使认知结构优化的教学是有效的能够使认知结构优化的教学是有效的 能够使认知结构清晰（稳固）的教学是有效的能够使认知结构清晰（稳固）的教学是有效的 能够使认知结构丰富（稳固）的教学是有效的能够使认知结构丰富（稳固）的教学是有效的 如图所示，一木块

27、沿一斜面下滑，斜面长度如图所示，一木块沿一斜面下滑，斜面长度为为l，斜面与水平面间的夹角为，斜面与水平面间的夹角为，动摩擦因，动摩擦因数为数为，求木块到达斜面底部时的速度。，求木块到达斜面底部时的速度。 方法方法1 1 方法方法2 2 为求末速度为求末速度这里的这里的a和和t均未知，用均未知，用已知已知l和和v0 0=0=0，需求出需求出a，用，用F=maF=Fi iF=mgsin-ff=N=mgcos代入上式得：代入上式得：v= = 木块沿斜面的分力木块沿斜面的分力Fg=mgsin摩擦力摩擦力f=mgcos由由F=ma, ,得得mgsin-mgcos=ma由，由，考虑到考虑到v0 0=0=0

28、，将将a代入得代入得v= = atvv0alvv2202lgg)cossin(2alvv2202lgg)cossin(2作为老师，你如何给这作为老师，你如何给这2 2位同学打分？位同学打分？例（例（20062006年浙江会考第年浙江会考第6 6题，难度系数题，难度系数0 04747）在）在大型游乐场里，小王乘坐如图所示匀速转大型游乐场里，小王乘坐如图所示匀速转动的动的“摩天轮摩天轮”，正在向最高点运动，对，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是此过程，下列说法正确的是A. A. 小王的重力势能保持不变小王的重力势能保持不变B. B. 小王的动能保持不变小王的动能保持不变C. C. 小王的

29、机械能守恒小王的机械能守恒D. D. 小王的机械能减少小王的机械能减少认知结构中相似知识的区分性认知结构中相似知识的区分性例（例（20072007年浙江会考年浙江会考2626题，难度系数题，难度系数0 05656）地）地球上赤道表面处的重力加速度为球上赤道表面处的重力加速度为g，赤道上，赤道上空同步卫星的向心加速度为空同步卫星的向心加速度为a，这两个加速，这两个加速度的大小关系是度的大小关系是g a（填（填“”、“” h), ,若若A A球从静球从静止开始下落止开始下落, ,问问C球落地时的速度大小球落地时的速度大小? ?C L B L A h思考思考: :老师如何讲题老师如何讲题? ?可能可

30、能1:1:只讲求解过程只讲求解过程. .可能可能2:2:除讲求解过程外除讲求解过程外, ,告诉学生告诉学生: :不能选不能选3 3个球作个球作为研究对象为研究对象. .可能可能3:3:除讲求解过程外除讲求解过程外, ,告诉学生告诉学生: :初、终态的选择初、终态的选择要排除机械能损失之处要排除机械能损失之处. .可能可能4:4:除讲求解过程外除讲求解过程外, ,告诉学生告诉学生: :选择好机械能守选择好机械能守恒的过程及系统恒的过程及系统. .可能可能5:5:除讲求解过程外除讲求解过程外, ,告诉学生告诉学生: :机械能守恒定律机械能守恒定律运用的策略是运用的策略是“守恒系统与时机的把握守恒系

31、统与时机的把握”. .点评：如果不加以提炼，单纯的求解过程对学生今点评：如果不加以提炼，单纯的求解过程对学生今后解决问题意义不大。提炼语言的抽象程度越高，后解决问题意义不大。提炼语言的抽象程度越高，适用性越大，但操作性就会下降，应该根据学生适用性越大，但操作性就会下降，应该根据学生的水平，选择不同的表述。的水平，选择不同的表述。问题：学生学习理科问题：学生学习理科需不需要做题？需不需要做题？只讲不练只讲不练负担最轻，效率最低负担最轻，效率最低（学习有懂、会、熟、巧四个层次，为什么学生常说，我能听懂，但不会做题）（学习有懂、会、熟、巧四个层次，为什么学生常说，我能听懂，但不会做题）只练不讲只练不

32、讲负担最重，效率较低负担最重，效率较低（没有目的，常常只对少量（没有目的，常常只对少量“先知先觉先知先觉”的学生有效）的学生有效）精讲多练精讲多练负担合理，效率最高负担合理，效率最高（精讲是在学生有体验的基础上讲，讲的是知识结构的组成部分，练的是目的是让这部分（精讲是在学生有体验的基础上讲，讲的是知识结构的组成部分，练的是目的是让这部分知识内化）知识内化）思考：思考：下列下列3 3题你会放在何种场合使用？题你会放在何种场合使用？可提取怎样的知识命题？可提取怎样的知识命题？ 站在升降机里的人的质量是站在升降机里的人的质量是50kg50kg，当，当升降机以升降机以0.5m/s0.5m/s2 2的加

33、速度匀加速上升，人的加速度匀加速上升，人处于超重还是失重状态？如果人站在升降处于超重还是失重状态？如果人站在升降机里的体重计上，体重计的示数是多大？机里的体重计上，体重计的示数是多大？ 站在升降机里的人的质量是站在升降机里的人的质量是50kg50kg，当，当升降机以升降机以0.5m/s0.5m/s2 2的加速度匀加速上升，人的加速度匀加速上升，人处于超重还是失重状态？如果人站在升降处于超重还是失重状态？如果人站在升降机里的体重计上，体重计的示数是多大？机里的体重计上，体重计的示数是多大？ 新课阶段。新课阶段。 提取：超重与失重现象的本质可通过提取：超重与失重现象的本质可通过牛顿第二定律把握。（

34、将超重与失重现象牛顿第二定律把握。（将超重与失重现象纳入牛顿第二定律运用体系）纳入牛顿第二定律运用体系） 在人造卫星中，下列哪种仪器不能用在人造卫星中，下列哪种仪器不能用A A天平天平 B B弹簧秤弹簧秤C C水银温度计水银温度计 D D停表停表 在人造卫星中，下列哪种仪器不能用在人造卫星中，下列哪种仪器不能用A A天平天平 B B弹簧秤弹簧秤C C水银温度计水银温度计 D D停表停表 知识拓展阶段（知识的横向联系）知识拓展阶段（知识的横向联系） 提取：仪器能否使用的判断依据是看其工提取：仪器能否使用的判断依据是看其工作原理是否受到超、失重影响。作原理是否受到超、失重影响。 一个人站在体重计的

35、测盘上，在人下蹲到静止的过程一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲到静止的过程中，指针示数变化应是中，指针示数变化应是A A变小，最后等于他的重力变小，最后等于他的重力B B变大，最后等于他的重力变大，最后等于他的重力C C先变大后变小，最后等于他的重力先变大后变小，最后等于他的重力D D先变小后变大，最后等于他的重力先变小后变大，最后等于他的重力 一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲到静止的过程一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲到静止的过程中，指针示数变化应是中，指针示数变化应是A A变小，最后等于他的重力变小，最后等于他的重力B B变大，最后等于他的重力变大，最后等于他的重力C C先变大后变小，

36、最后等于他的重力先变大后变小，最后等于他的重力D D先变小后变大，最后等于他的重力先变小后变大，最后等于他的重力 综合运用阶段（建模策略，过程分析及过程联系策略）综合运用阶段（建模策略，过程分析及过程联系策略） 提取：分析一个实际问题时，先要建模，将实际问提取：分析一个实际问题时，先要建模，将实际问题转化为典型的运动模型。题转化为典型的运动模型。 在建模时，要注意分析速度的变化，从而确定加速在建模时，要注意分析速度的变化，从而确定加速度方向，对加速度方向不同的阶段进行分段研究。度方向，对加速度方向不同的阶段进行分段研究。 1.每堂课要有明确的目标：每堂课要有明确的目标： 为什么要上这堂课？为什

37、么要上这堂课？这堂课让学生的认知结构发生了这堂课让学生的认知结构发生了哪些变化？（丰富了？稳定了？明确了？）哪些变化？（丰富了？稳定了？明确了？）哪些内哪些内容学生必须记住容学生必须记住2.不同的知识结构（类型）应该用不同的教学方法。不同的知识结构（类型）应该用不同的教学方法。教教学有法与教无定法的辩证统一学有法与教无定法的辩证统一3.成熟教师的特征成熟教师的特征脑中有结构：知识的完备性，结构的有序性、层次性脑中有结构：知识的完备性，结构的有序性、层次性心中有学生：学生的起点，最近发展区，认知发展过程，学心中有学生：学生的起点，最近发展区，认知发展过程，学生的易错点，学生的学习活动（听、思、做

38、、说、悟），生的易错点，学生的学习活动（听、思、做、说、悟），学生的掌握情况（及时反馈）学生的掌握情况（及时反馈）三、三、对高效物理教学的思考对高效物理教学的思考问题问题1 1：质量为：质量为m，电量为，电量为q的带正电粒子以的带正电粒子以v0 0的的速度射入垂直磁感强度为速度射入垂直磁感强度为B的匀强磁场中，的匀强磁场中， 若不计粒子的重力，问带电粒子将作什么运动？若不计粒子的重力，问带电粒子将作什么运动？为什么？为什么？带电粒子运动的带电粒子运动的半径和周期是多半径和周期是多少？少？v01.1.知识的有序展开知识的有序展开案例案例1：带电粒子在磁场中运动：带电粒子在磁场中运动问题问题2 2

39、：速度为零、质量为：速度为零、质量为m 、电量为、电量为q的正离的正离子经过电压子经过电压U加速，进入磁感应强度为加速，进入磁感应强度为B的匀的匀强磁场，到达记录它的照相底片上的强磁场，到达记录它的照相底片上的P点。若点。若测得测得P点到入口处点到入口处S S1 1的距离为的距离为x，试求离子的质，试求离子的质量。量。S1SUPx问题问题3 3：质量为：质量为m、带电荷量为带电荷量为q的粒子（重力不的粒子（重力不计），以初速度计），以初速度v垂直于磁场方向，沿与边界垂直于磁场方向，沿与边界成成 3030角的方向射入磁感应强度为角的方向射入磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁场中。场中。画出粒子运动的

40、轨迹。画出粒子运动的轨迹。 求正负粒子在磁场中运求正负粒子在磁场中运动的时间之比。动的时间之比。问题问题4 4：若此带电粒子的质量：若此带电粒子的质量m=1.7=1.71010-27-27kgkg，电荷量电荷量q=1.6=1.61010-19-19C C，以速度，以速度v=3.2=3.210106 6m/sm/s，沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁感应强度入匀强磁场中，磁感应强度B=0.17T=0.17T，磁场的，磁场的宽度宽度L=10cm=10cm，求，求: : (1) (1) 偏转角偏转角。 (2) (2) 出磁场时偏离入射出磁

41、场时偏离入射方向的距离方向的距离d d。Ldv问题问题5 5：在半径为：在半径为R的圆内有的匀强磁场，一个电子的圆内有的匀强磁场，一个电子从从A A点沿点沿AOAO方向方向垂直垂直射入磁场。离开磁场时电子获射入磁场。离开磁场时电子获得得6060的偏角，试求电子的速度和在磁场中运动的的偏角，试求电子的速度和在磁场中运动的时间。时间。 OvvAUOPM问题问题6 6：电子以某一速度进入两个宽度均为：电子以某一速度进入两个宽度均为d的匀的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如，方向如图，磁场区域右侧有一个荧光屏。图，磁场区域右侧有一个荧光屏。若电子能够穿过磁场区域而

42、打若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在图上定性地到荧光屏上，试在图上定性地画出电子运动的轨迹。画出电子运动的轨迹。思考思考: :电子打到荧光屏上的位电子打到荧光屏上的位置坐标置坐标x和电子的速度的函数和电子的速度的函数关系。关系。x荧荧光光屏屏OBBSdd问题问题7 7：在一个圆形区域内，方向相反的匀强磁场分布：在一个圆形区域内，方向相反的匀强磁场分布在半圆形区域在半圆形区域、中，中，A A2 2A A4 4与与A A1 1A A3 3的夹角为的夹角为6060, ,一一电子从电子从A A1 1处沿与处沿与A A1 1A A3 3成成3030的方向射入磁场，并以垂的方向射入磁场，并以垂直于

43、直于A A2 2A A4 4的方向经过圆心的方向经过圆心O O进入进入区，最后从区，最后从A A4 4处射出处射出磁场，求区域磁场，求区域、的磁感应强度之比。的磁感应强度之比。A2A1A3A4O6030v0PS1xm +qSUoLdvUOPMA1A3A4O6030Ev0B21x 荧荧光光屏屏OBBMNKddS1S2小结：小结： 解题的关键是分析物理过程，确定带电粒解题的关键是分析物理过程，确定带电粒子在磁场中作圆周运动的圆心和半径，画出轨子在磁场中作圆周运动的圆心和半径，画出轨迹，再利用圆周运动的半径及周期公式求解迹，再利用圆周运动的半径及周期公式求解, ,复习问题复习问题, ,多粒子与单粒子

44、的转化多粒子与单粒子的转化, ,多过程与单多过程与单过程的综合。过程的综合。题组题组( (变式变式) )教学的好处教学的好处: :起点低起点低, ,效率高效率高, ,构建知构建知识组团识组团, ,传授程序性知识传授程序性知识. .难点难点: :教师要有组题的能力教师要有组题的能力, ,要有明确的想讲给学要有明确的想讲给学生听的方法与策略生听的方法与策略研究高考题研究高考题思考：学生听了这节课是否就掌握了程序性知识？思考：学生听了这节课是否就掌握了程序性知识？2.2.知识的拓展与丰富知识的拓展与丰富 如图所示如图所示, , 在空中某处以速度在空中某处以速度v0 0水平抛水平抛出一个物体出一个物体

45、, , 小球落在倾角小球落在倾角 的斜面上时的斜面上时, , 其速度方向正好垂直于斜面其速度方向正好垂直于斜面, , 则小球到达则小球到达斜面时的速度大小为斜面时的速度大小为 , , 小球的运小球的运动时间为动时间为 . . v0 如图所示如图所示, , 在空中某处以速度在空中某处以速度v0 0水平抛水平抛出一个物体出一个物体, , 小球经小球经t 时间后落在倾角时间后落在倾角 的的斜面上时斜面上时, , 为了使落点与抛出点的距离最为了使落点与抛出点的距离最近近, , 小球的运动时间为小球的运动时间为 . . v0图5-10 如图所示如图所示, , 在倾角为在倾角为 的斜面上的的斜面上的P点点

46、以速度以速度v0 0水平抛出一小球水平抛出一小球, , 球落在斜面上的球落在斜面上的Q点点, , 求小球从求小球从P点运动到点运动到Q点的时间及它点的时间及它到达到达Q点时速度的大小点时速度的大小. . PQ图5-11肯定要作平行四边形肯定要作平行四边形( (其中一边竖直其中一边竖直, ,一边水平一边水平) )如果如果v合合方向可确定方向可确定, ,则作速度四边形则作速度四边形, ,如果如果s合合方向可确定方向可确定, ,则作位移四边形则作位移四边形 （0404高考）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，高考）在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星的表面上，再经多次弹跳才停下来，着陆器

47、降落到火星的表面上，再经多次弹跳才停下来，假设第一次落到火星弹起后最大高度为假设第一次落到火星弹起后最大高度为h，同时还具有，同时还具有水平速度水平速度v0 0, ,求第二次落到火星表面的速度？不计大气阻求第二次落到火星表面的速度？不计大气阻力，已知火星半径力，已知火星半径r0 0, ,火星的一个卫星轨道半径火星的一个卫星轨道半径r, ,运行周运行周期为期为T。思考思考1 1：为什么要选这道题作为例题来讲解？：为什么要选这道题作为例题来讲解？讲题前的思考（1）帮助学生认识天体圆周运动类综合性习题的）帮助学生认识天体圆周运动类综合性习题的一般形式一般形式通过这一题的讲解通过这一题的讲解（2）帮助

48、学生构建出解决天体圆周运动类综合）帮助学生构建出解决天体圆周运动类综合性习题的解题思路性习题的解题思路天体圆周运动关系式（主题式）天体圆周运动关系式（主题式）FnF万万r=R+H= F万万G2RMm=mgG2 rMm立式立式mrv2rmw222()mrTG2rMmmgrR2)(近地近地mg 左右各三选一左右各三选一天体圆周运动与其它运动综合题一般思路天体圆周运动与其它运动综合题一般思路主题式辅助式主题式辅助式辅助式辅助式运动学知识运动学知识牛顿运动定律牛顿运动定律机械能机械能其它等其它等20202328vrThr辅助式辅助式rTmmgrr20)2()(天上一式天上一式G2r0Mm=mgG2 r

49、Mm=主题式主题式近地一式近地一式天地合一天地合一由机械能守恒由机械能守恒ghvvt2202讲题练习同类结构的题练习同类结构的题1.在某行星表面以速度在某行星表面以速度v0 0竖直向上抛出一物体，竖直向上抛出一物体，不计空气阻力，测得经时间不计空气阻力，测得经时间t落回抛出点。如果在该卫落回抛出点。如果在该卫星上发射一颗环绕该行星表面运行的卫星，测得卫星星上发射一颗环绕该行星表面运行的卫星，测得卫星的周期为的周期为T，则行星的半径则行星的半径R为多少？为多少？ 2 .宇肮员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛宇肮员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一球经过出一球经过t时间抛出点到落地点的距

50、离为时间抛出点到落地点的距离为L , , 若初若初速增大到速增大到2倍倍，抛出点到落地点的距离抛出点到落地点的距离 L，该星该星球半径为球半径为R，求该星球质量求该星球质量m(已知已知t、L、R、G 求求M) )3 3.某物体在地面上受到的重力为某物体在地面上受到的重力为160 N，将它放置在，将它放置在卫星中，在卫星以加速度卫星中，在卫星以加速度ag/2/2随火箭加速上升的过程随火箭加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互压力为中，当物体与卫星中的支持物的相互压力为90 N时，求时，求此时卫星距地球表面有多远？（地球半径此时卫星距地球表面有多远？（地球半径R6.46.410103 3k

51、m,km,g取取10m/s10m/s2 2）4.侦察卫星在通过地球两极上空离地高为侦察卫星在通过地球两极上空离地高为h的圆的圆轨道上运行，要使卫星在一天时间内将地面上赤道各轨道上运行，要使卫星在一天时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍摄下来，卫星通过赤道处在日照条件下的情况全部拍摄下来，卫星通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少？（已知的弧长是多少？（已知h、地球半径地球半径R、地表地表g地球地球自转周期自转周期T）思考思考3：留给学生最有用的：留给学生最有用的“一句话一句话” 天体圆周运动与其它运动综合题一般

52、思路天体圆周运动与其它运动综合题一般思路主题式辅助式主题式辅助式 上述是否做到了上述是否做到了：讲对知识结构建构讲对知识结构建构有用的内容，讲书本上常常找不到，对解有用的内容，讲书本上常常找不到，对解决问题有用的内容，讲学生听了、用了感决问题有用的内容，讲学生听了、用了感到佩服的内容。到佩服的内容。 思路思路推论法推论法图象法图象法基本公式法基本公式法例说一道题的例说一道题的6 6种解法种解法题：题：(2008(2008年高考理综第年高考理综第2323题题) ) 已知已知O、A、B、C为同一直线上的为同一直线上的4 4点点,AB间的距离为间的距离为l1,BC间的距离为间的距离为l2,一物体自一

53、物体自O点由静止出发点由静止出发, ,沿此直线做匀加速运动沿此直线做匀加速运动, ,依次经过依次经过A、B、C三点三点, ,已知物体通过已知物体通过AB段与段与BC段段所用的时间相等所用的时间相等. .求求O与与A的距离的距离. .O A B C l1l2l=?解法解法1: 1: 设物体的加速度为设物体的加速度为a,到达到达A点的速度为点的速度为v0,通过通过AB段和段和BC段所用的时间都为段所用的时间都为T,则有则有数学简化处理数学简化处理O A B C l1l2l=?)(8)3(12221lllllavl22022122aTTvllo2121aTTvloTvllaTll02121223多过

54、渡性未知量，学会浓缩（打包）过渡性未知量解法解法2 2：设物体的加速度为：设物体的加速度为a,通过通过OA段段、OB段和段和OC段的时间分别为段的时间分别为t1、t2和和t3,OA的距离为的距离为l.221atx allt)(212alllt)(2213alt21利用t2-t1=t3-t2O A B C l1l2l=?在多段运动中，时间常常起到桥梁作用解法解法3 3：利用：利用“纸带公式纸带公式 ” ”21aTxxnnvvt2/212aTllTllvB221)(212llavBO A B C l1l2l=?涉及相同时间的两段位移问题，优先调用“纸带公式”解法解法4 4：利用：利用“比例数据比例

55、数据 ” ”) 12( :5:3:1:321nxxxxn321221nnll2112nnllO A B C l1l2l=?初速v0=0或末速vt=0的匀变速运动分段类问题，可考虑利用比例数据解题解法解法5 5：利用：利用“平均速度公式平均速度公式 ” ”，化平均为瞬，化平均为瞬时时Tlv11Tlv22aTvv12O A B C l1l2l=?位移/时间平均变瞬时解法解法6 6：利用：利用v-t辅助解题辅助解题TllvB221aTTlTl12公式法有困难时，总能想起还有图象法公式法有困难时，总能想起还有图象法v-t图适宜解题种类：图线与图适宜解题种类：图线与t t轴围成的面积为方便可轴围成的面积

56、为方便可求的图形求的图形、涉及相对运动问题、涉及相对运动问题 启发：启发： 每上一堂课，我们给了学生多少明每上一堂课，我们给了学生多少明确的确的“是什么是什么”和和“怎么办怎么办”的知的知识识. .带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动的知识积累的知识积累进出对称进出对称（1 1）进出同一界线：）进出同一界线：必备的几何特点必备的几何特点直进直出直进直出斜进斜出斜进斜出AB过过B B点速度方向？点速度方向？没有边界怎么办？没有边界怎么办？进出对称进出对称（1 1）进出同一界线：）进出同一界线：进出两界线进出两界线自己画一界线自己画一界线vAB没有边界自己作没有边界自己作进出两界线怎样定？

57、进出两界线怎样定？径线、中垂线，三线中任二线交于圆心径线、中垂线，三线中任二线交于圆心（3 3）两线定圆心）两线定圆心速度偏转角等于转过对应速度偏转角等于转过对应的圆心角的圆心角= =2 2倍弦切角倍弦切角（2 2）角度关系）角度关系对着圆心来，必背离圆心去对着圆心来，必背离圆心去（4 4）进出圆形磁场区域）进出圆形磁场区域速度偏转角一定等于转过的圆心角速度偏转角一定等于转过的圆心角三线中任二线交于圆心三线中任二线交于圆心来去一心来去一心二线定心二线定心两角相同两角相同对着圆心飞入 m 、q( (正正) )离子离子, ,飞入半径为飞入半径为r的圆形磁场区域，磁场的圆形磁场区域，磁场B， 飞出时速度偏转了飞出时速度偏转了角，离子飞入的速度角，离子飞入的速度v= =？，？，飞过磁飞过磁场的时间场的时间t=?=?2cotrR qBmvR mrqBv2cotqBmt R m、q的离子，由静止经过的离子，由静止经过AB间电压加速后飞入间电压加速后飞入一半径为一半径为R的绝缘圆筒中，筒内存在垂直向里的匀的绝缘圆筒中，筒内存在垂直向里的匀强磁场强磁场. .粒子与筒壁的碰撞是弹性碰撞。粒子与筒壁的碰撞是弹性碰撞。（1 1）若加速电压为）若加速电压为U已知，经过已知，经过5 5次碰撞后又恰好次碰撞后又恰好从圆筒孔中飞出，则磁场从圆筒孔中飞出，则磁场B？（一周内）？（一周内）（2