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第一节教学方法研究概述第二节中外教学改革背景及理科教与学特点比较第三节探究式教学方法在美国的发展、研究和应用第四节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

第一节教学方法研究概述一、有关教学方法界定之争议二、教学方法的种类1、前苏联2、美国3、日本4、中国

1、美国2、前苏联3、前西德4、法国5、保加利亚6、日本7、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5现代各国主要教学方法（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

中外教学改革背景及理科教与学特点比较一、前言

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。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9

美国[1][2]

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：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心教学方法改革特点：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、改造和创新改革进程：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，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。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2000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。美国[1][2]10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教育行政领导权，属于中央和地方合作制,同时又是一个地方分权的国家社会观念：一直标榜“自由民主”原则,注重儿童个性的发展改革特点:课程改革经历了一个否定之否定的过程，由自由课程到全国统一课程，再到相对自由的国家课程改革进程：80年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向的极端化，《1988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。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[1]教育的行政管理：集权制国家,教育制度高度统一社会观念：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“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，转到个性化的人才培养轨道上改革进程：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，日本中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于1996年8月发表题为《关于面向21世纪的我国教育》的咨询报告。该报告强调，今后日本学校教育的基本任务就是培养学生的“生存能力”，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、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。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[1][2]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：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：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1、学生的学习2、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：“科学探究是重要的教学方式之一”，其目的是旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。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第三节探究式教学方法在美国的发

展、研究和应用一、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1、科学探究2、学生的探究式学习3、教师的施教4、教师与学生的关系三、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（laboratoryandother“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”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》（1996）中将科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：教与学的指南》（2000）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。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

1、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

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称之为探究的能力。儿童天生具有探究的欲望，对“事物是什么？”、“为什么会这样？”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助于对自己的“世界”有更多的可预测的控制，避免不幸事件，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“功能”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,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是相同的2）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4）学生在探究活动不仅锻炼了探究能力，而且要达到对探究本身的理解科学课堂中的探究

通过探究,教师帮助所有学生理解20

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标准、评价、交流、解释等一系列重要的过程，这样的经历有助于他们对某些特殊的科学概念及科学过程产生更清晰更深刻的认识。《指南》指出学生的探究式学习有五个基本的方面和特征：1、首先，学习者受到科学问题的吸引2、学习者优先考虑证据，因为这使他们能够提出说明科学问题的解释以及对这些解释的评价3、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释4、学习者依据其它可能的解释，特别是那些能反映科学的理解的解释，来评价他们自己的解释5、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、教师的施教

探究式教学中教师的角色是什么呢？

Minstrell(1982,1989,1992)在对高中物理的教和学的研究中评估了以下研究性的教学技能：促进学生更加清晰地思考；联系学生的前概念以使学生获得科学概念；提高学生重构自己的知识结构的能力。这种方法认为教师在促进学生对主要物理观念如力、运动的理解时充当教练的角色，而不仅仅是事实的传播者。

Rosebcry等人（1992）对Haitian低年级学生在科学观念的发展研究中认为，教师的职责是引导并帮助学生发现问题、定义问题，建立并论证他们的理论。研究者所描述的学习环境也是综合了四种因素的学习环境。这四个因素在很大程度上教师创建什么样的学习经验和学习环境能促进科学学习？《人们怎样学习》(Bransfordetal.,1999)中综述的研究表明：卓有成效的教师使用的教学方法包括了四个方面的要素：学习者、知识、评估和交流。由此，教师应从这四个方面来综合考虑学生学习环境的创建，即创建以学习者为中心的环境、以知识为中心的环境、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

首先，学生原有的知识、技能、态度和信念背景对学习有重要的影响。优秀的教师了解并尊重学生以有的经验和想法，如在进入新的章节学习之前都设法引出学生已有的知识，并利用它来集中学生的探究目标；以学生已知的和感兴趣探究的问题为学习的起点来扩宽和加深他们的理解。

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其次，良好组织的知识体系，利于计划性、策略性地思考。专家能够将各种观念联系起来。教师帮助学生思考一门学科中的主要原理或“大”的观点，学生学习新知识的同时，也学习新知识应用的条件以及如何应用新知识。使他们能在新的情境中使用所学的知识。以知识为中心的学习环境促进学生专家式的“解决问题”行为（Bransfordetal.,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第三，对学生合理的评估为其提供反馈信息和修正的机会，帮助学生学会监控自己的学习。他们学会提问：为什么相信自己所相信的？自己所相信的是否有足够的证据支持？以评估为中心的教学环境还能帮助教师设计课堂教学活动，诊断学生的观念和学习效果，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第四，让学生清楚表达自己的观点，挑战别人观点，以及和其它学习者进行深层次的讨论可以鼓励学生向他人学习。这种以交流为中心的环境欢迎新观念、新思路，这是由于讨论的成员都受到激励并期望互相能提供反馈，并把新的观点融入他们的想法中去。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1、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？3、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？4、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织和自由？5、教师在开展探究时怎样对学生进行管理？6、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学的知识？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

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，运动改变的幅度可以利用F=ma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。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(Hull)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调查研究的情境、问题和想法。今天刚上课时，他问学生：“刚听到‘力’这个词时你想到了什么？”回答中有：“万有引力是力”“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”“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，赫尔先生把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的定义（即“力是……”）。这两种类型在运动的解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，于是他引导学生构思他们的陈述。他说：“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？”一个学生说：“它们有确定的方向、确定的大小。”另一个学生说：“这样看来，力是一个矢量，”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量的一种新情境。赫尔先生接着询问道：”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？”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。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：“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。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？”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。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。他问：“存在一个向上的力作用在书上吗？”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。老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：“如果可能的话，有必要对‘静止’的物体用相同的解释。”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第四节启发式教学一、启发式教学的提出二、对启发式教学的认识三、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、启发式教学的提出是针对克服注入式教学而提出的。历史上一些中外教育家毛泽东1929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、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。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。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——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，外因是通过内因而起作用的——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、启发式教学的本质人类的认识过程是一个由特殊到一般，再由一般到特殊……循环往复不断深化的过程——“启发”并非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）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过程。矛盾的转化必须具备一定的条件——要求教师发挥主导作用，启发并指导学生感知、理解和应用（实质是教师善于引导学生）一切事物和现象都是相互联系，相互制约而发展运动的——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）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--磁场对电流的作用一、教学要求1、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；3、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。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）自制磁场对电流作用实验装置（图3）：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、开关、导线等。

2.学生实验（两人一组）51三、教具1.演示实验（1）带风叶的玩具电动机（2）大型直流电动机模型（图1图2）（3）小黑板（画有磁场对直线电流作用的实验示意图3）（4）四块小黑板（画有实验情况示意图4）（5）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5）（6）通电线圈在磁场中受力运动模型（图6）三、教具52四、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53RR54RR55RR56RR57中外物理教学方法比较课件58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，对提高教学质量是有十分重要意义的。①方法的多样化能使学生在学习过程中充分调动各种感官的作用，从而使感知更加敏锐、有效。②方法的多样化能保证学生充分利用左右脑的不同功能，增强记忆并锻炼各种方式的思维活动，易于对知识的理解，有益于发展能力；③方法的多样化能促进学生认识活动的积极性，有利于调动学生学习的主动性，为认识能力的全面发展创造条件；④方法的多样化有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59①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和学生各方面的全面发展。②方法的多样化能保证课程的功能的充分发挥。中外物理教学方法比较课件60中外物理教学方法比较

中外物理教学方法比较

61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学特点比较第三节探究式教学方法在美国的发展、研究和应用第四节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62

第一节教学方法研究概述一、有关教学方法界定之争议二、教学方法的种类1、前苏联2、美国3、日本4、中国

1、美国2、前苏联3、前西德4、法国5、保加利亚6、日本7、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63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R64

现代各国主要教学方法现代各国主要教学方法65现代各国主要教学方法（续前表）R现代各国主要教学方法（续前表）R66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法以师生双方交互作用为主的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67第二节

中外教学改革背景及理科教与学特点比较一、前言

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。第二节中外教学改革背景及理科教与学特点比较一、前言68二、中外教学改革背景比较二、中外教学改革背景比较69

美国[1][2]

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：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心教学方法改革特点：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、改造和创新改革进程：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，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。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2000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。美国[1][2]70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教育行政领导权，属于中央和地方合作制,同时又是一个地方分权的国家社会观念：一直标榜“自由民主”原则,注重儿童个性的发展改革特点:课程改革经历了一个否定之否定的过程，由自由课程到全国统一课程，再到相对自由的国家课程改革进程：80年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向的极端化，《1988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。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71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念：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“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，转到个性化的人才培养轨道上改革进程：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，日本中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于1996年8月发表题为《关于面向21世纪的我国教育》的咨询报告。该报告强调，今后日本学校教育的基本任务就是培养学生的“生存能力”，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、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。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72中国[1][2]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：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：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73三、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74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法。为此，《标准》明确提出：“科学探究是重要的教学方式之一”，其目的是旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。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75第三节探究式教学方法在美国的发

展、研究和应用一、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1、科学探究2、学生的探究式学习3、教师的施教4、教师与学生的关系三、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76一、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（laboratoryandother“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”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》（1996）中将科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：教与学的指南》（2000）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。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77二、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，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782、学生的探究式学习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“事物是什么？”、“为什么会这样？”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助于对自己的“世界”有更多的可预测的控制，避免不幸事件，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“功能”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79通过探究,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是相同的2）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4）学生在探究活动不仅锻炼了探究能力，而且要达到对探究本身的理解科学课堂中的探究

通过探究,教师帮助所有学生理解80

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标准、评价、交流、解释等一系列重要的过程，这样的经历有助于他们对某些特殊的科学概念及科学过程产生更清晰更深刻的认识。《指南》指出学生的探究式学习有五个基本的方面和特征：1、首先，学习者受到科学问题的吸引2、学习者优先考虑证据，因为这使他们能够提出说明科学问题的解释以及对这些解释的评价3、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释4、学习者依据其它可能的解释，特别是那些能反映科学的理解的解释，来评价他们自己的解释5、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813、教师的施教

探究式教学中教师的角色是什么呢？

Minstrell(1982,1989,1992)在对高中物理的教和学的研究中评估了以下研究性的教学技能：促进学生更加清晰地思考；联系学生的前概念以使学生获得科学概念；提高学生重构自己的知识结构的能力。这种方法认为教师在促进学生对主要物理观念如力、运动的理解时充当教练的角色，而不仅仅是事实的传播者。

Rosebcry等人（1992）对Haitian低年级学生在科学观念的发展研究中认为，教师的职责是引导并帮助学生发现问题、定义问题，建立并论证他们的理论。研究者所描述的学习环境也是综合了四种因素的学习环境。这四个因素在很大程度上教师创建什么样的学习经验和学习环境能促进科学学习？《人们怎样学习》(Bransfordetal.,1999)中综述的研究表明：卓有成效的教师使用的教学方法包括了四个方面的要素：学习者、知识、评估和交流。由此，教师应从这四个方面来综合考虑学生学习环境的创建，即创建以学习者为中心的环境、以知识为中心的环境、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？Mins82来自四种学习环境的思考

首先，学生原有的知识、技能、态度和信念背景对学习有重要的影响。优秀的教师了解并尊重学生以有的经验和想法，如在进入新的章节学习之前都设法引出学生已有的知识，并利用它来集中学生的探究目标；以学生已知的和感兴趣探究的问题为学习的起点来扩宽和加深他们的理解。

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83来自四种学习环境的思考其次，良好组织的知识体系，利于计划性、策略性地思考。专家能够将各种观念联系起来。教师帮助学生思考一门学科中的主要原理或“大”的观点，学生学习新知识的同时，也学习新知识应用的条件以及如何应用新知识。使他们能在新的情境中使用所学的知识。以知识为中心的学习环境促进学生专家式的“解决问题”行为（Bransfordetal.,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84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馈信息和修正的机会，帮助学生学会监控自己的学习。他们学会提问：为什么相信自己所相信的？自己所相信的是否有足够的证据支持？以评估为中心的教学环境还能帮助教师设计课堂教学活动，诊断学生的观念和学习效果，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85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，挑战别人观点，以及和其它学习者进行深层次的讨论可以鼓励学生向他人学习。这种以交流为中心的环境欢迎新观念、新思路，这是由于讨论的成员都受到激励并期望互相能提供反馈，并把新的观点融入他们的想法中去。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864、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87六、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、是否所有科学知识都应该以探究的形式来教授？3、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？4、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织和自由？5、教师在开展探究时怎样对学生进行管理？6、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学的知识？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、88摘自9-12年级物质科学标准运动和力

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F=ma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。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89赫尔(Hull)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调查研究的情境、问题和想法。今天刚上课时，他问学生：“刚听到‘力’这个词时你想到了什么？”回答中有：“万有引力是力”“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”“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，赫尔先生把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的定义（即“力是……”）。这两种类型在运动的解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90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：“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？”一个学生说：“它们有确定的方向、确定的大小。”另一个学生说：“这样看来，力是一个矢量，”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量的一种新情境。赫尔先生接着询问道：”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？”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。赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来91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92他说：“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。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？”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。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93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。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。他问：“存在一个向上的力作用在书上吗？”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。老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：“如果可能的话，有必要对‘静止’的物体用相同的解释。”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94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95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96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97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98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99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100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101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102(