高中物理 互动教学设计讲座 课件浙教版

高中物理互动教学设计讲座一个教学案例教学的互动本质教师的认识能完全反映学生的认识吗课堂互动的基本条件教学设计的五个转变互动生成课堂的基本模式几个教学案例一、教学案例：“水的热胀冷缩”教学实录（《人民教育》2002.10）

罗吉老师：我们很熟悉的东西，其实并不一定很了解。比如水，天天喝，天天用，可一些性质我们仍没注意到。不信，请看下面的实验。”实验装置：圆底烧瓶上塞紧胶塞，胶塞上插一根筷子粗的玻璃管。烧瓶和玻璃管中盛有红色的水。

师：“将装置放到热水中，会出现什么现象?”生1：“烧瓶变热!”生2：“烧瓶里的东西也将变热!”师笑道:“真的不了解水!动手试一试。”一试，果然出现了怪事，学生十分惊讶。“你们惊奇什么?”老师明知故问。学生兴奋地嚷道：“玻璃管里的红水会动，会往上跑!”“这说明了什么?”一些学生说：“水增加了。”“是什么地方的水增加了?”老师不解地问。“装置里的水增加了。”“根据是什么?”“玻璃管里的水面上升，所以水增加了。”老师问：“水增加了，是水的质量增加了，还是水的……”话到了嘴边，又停住了。她不愿意说出“水的体积增加”这几个字。她换了一种问法：“水增加了，是不是你们加进了水?”

“没有啊!”学生们说。

“没有加进水，那水怎么上升了?”“这——，这——，”学生张嘴答不上。“给你们5分钟，小组讨论一下，为什么水上升了?这说明了什么?”“明白了吗?”罗吉老师问。“明白了。”学生们答道。一个男孩抢着说道：“水没有增加，是烧瓶里的热空气把水挤起来了。”“塞子把烧瓶里的空气堵住了，空气变热，把水推上玻璃管里去了。”另一个学生补充道。

“还有其他意见吗?”老师一连问了三次，没人出声。“这两位同学的说法，你们同意吗?”学生们说：“同意。”“烧瓶里明明装满了水，怎么会有空气?”老师急了，声音变高。“水上升，说明水的体积增大了，是不是?”没有时间再拖，老师直接问了。“是。”两个女孩应和道。“是什么使体积增大?”“热气。”几个学生脱口而出。老师解释：“你们说的热气实际是热量。吸收了热量，水的体积变大。”各组按指令，将装置从热水放入冷水中。“看到了什么?”老师问。“玻璃管里的红水下降了。”“为什么下降?给你们1分钟想一想。”

“水下降，是因为玻璃管里的水退到烧瓶里；水之所以退回去，是因为烧瓶变大了。”“烧瓶会变大?”教师惊奇地说，“烧瓶可不是气球哟，想变大就变大，想变小就变小。”这句话，逗得孩子们笑了起来。“其实，因为受冷，水的体积缩小，水面就下降了。”老师给出答案。各组又用酒精做了实验。然后，师生们共同总结道：“水有热胀冷缩的性质，酒精有热胀冷缩的性质，水、酒精都是液体，由此可以推出，液体都有热胀冷缩的性质。”“刚才得出了什么结论?”老师问。“液体有热胀冷缩的性质。”学生说。老师举起一个烧瓶说道：“这是煤油。它有热胀冷缩的性质吗?”“没有!”学生们毫不含糊地说。“怎么?它不是液体吗?”“是液体，但不是红色的液体，所以没有热胀冷缩的性质。”“你们愿不愿意用煤油做一下实验?”老师问。“愿意。”学生说。几分钟后，各组都做完了煤油实验。老师问：“你们刚才的想法对吗?”全班叫道：“错了，颜色不影响热胀冷缩。”这堂课，经过一波三折，似乎快要成功了!“今天学习了液体的热胀冷缩。下面做道题，看看掌握得如何。”老师说。“这是一道是非判断题，题目为：酱油、菜油都有热胀冷缩的性质。”“对还是错?”老师问道。

全班学生异口同声地叫道：“错!”老师愣住了，片刻后方问道：“难道酱油和菜油不是液体?”“是液体，但酱油和菜油是可以吃的。”一些学生说。“酱油有色素。”有几个学生说。“菜油烧不着，所以不会热胀冷缩。”另一些学生则说。“刚才做过实验，酒精、煤油会不会热胀冷缩?”老师问。“会。”学生们说。“现在，酱油、菜油会不会遇热就膨胀，遇冷就缩小?”老师又问道。“不会。”学生们坚定地说。“这只是你们的猜测，”老师苦笑着说，“实际上，是会的。”“啊?”学生情不自禁地叫出了声。

这个课例中，罗老师想通过实验、通过讨论、通过启发，使学生自己得出“液体热胀冷缩”的结论。但由于老师没有真正的教学民主思想，不重视学生真实的想法，缺乏深厚的学科功底，无法根据学生的真实情况作出恰当的应对，死守预设，使得教学无法依靠内在的动力展开，教学过程不伦不类，教学效果反而更差。二、教学的互动本质人的知识、人的内部世界，是人为了适应环境而建构起来的对经验的解释。所以，从知识本性来说，人的所有知识都是内部生成的，而不是外部输入的。例：对物体在地球附近下落的现象。亚：物体有回到“自己位置”的趋势。牛：物体受地球对它的重力作用。爱：这是地球附近空间的性质。人的认识，是以自身已有的知识经验为基础与外界相互作用而建构起来的。学习者内部反思物理现象生活经验文本知识老师同学班级情境在课堂中，教师、学生和学生之间的相互作用特别重要。教师、学生之间的相互作用能影响其他相互作用。老师和同学能对学习者提供有针对性的反馈和刺激。互动本质一个人的独立学习与在课堂环境下的学习相比，后者的学习更有效果，原因何在？就在于课堂中，教师、同学会根据某学生表现出的学习状态和提出的问题等，主动提供有针对性的反馈、刺激，使得学习者更有效地构建知识，这就是教学的互动本质。一种不正确的认识很多老师会认为，凭着自己对学科内容的熟悉，凭着自己学习这一内容时的体会，凭着自己多年教学形成的对学生学习的了解，通过巧妙的教学设计，能把课讲到学生的心里去，不必追求时髦的互动，照样能取得良好的教学效果。三、教师的认识能完全反映学生的认识吗？演绎与归纳截流与源流逻辑与生成单样与多样片面与全面正确与错误拆分与整体理智与情感1．演绎与归纳从整体上讲，教师先掌握了教学内容，通常是运用既有知识来解决面临的具体问题，因而他们认识的基本走向是由一般到具体的，是演绎的。学生要学习新知识，认识的基本走向是从具体到一般，是归纳的。

例书放在桌面上，桌子对书有没有作用力?教师的理解是，书受到向下的重力作用，它静止在桌面上，桌面对书一定有向上的支持力，不然书将掉下。而我问邻居读初一的小女孩，她并不这么理解。A笔者：“桌子对放在它上面的书有没有力作用？”女孩：“没有。”笔者：“我用手拿住书，使书在空中。我放开手，书就会掉下。书在桌面上，如果桌面对书没有向上的力，书怎么会不掉下来？”女孩：“书在桌面上就不会掉下。”２．截流与源流教师很容易只教给学生一些结论性的知识，而学生却需要知道这些知识是从哪里来的，怎样来的，才能真正理解它，接受它。这就是教师的截流式教学和学生的源流式学习规律。这里说的知识来源主要是知识论方面的考量。例教师只教给学生：在光的反射中，反射角等于入射角。一个学生问：光在反射和折射时，是不是走得慢一些的？？3．逻辑与生成教师常以为自己把知识按逻辑线索逐步展开，让学生能一步一步地接受，就是重视了知识的产生过程。在这里，实际上一些老师又走进了另一误区，把推演知识的逻辑过程与知识的生成过程相混淆。个体的知识，一定都是生成的。这个生成的过程，往往是直觉的、顿悟的，还有大量不能意识从而也无法用语言表达的因素参加。作为可意识、能表达的知识成果，我们才把它加工成以逻辑相联系的体系。所以，逻辑推理是认识的成果而不是认识的过程。

例楞次定律的教学NNSS

B原向下向下向上向上Φ的变化增加减小增加减小B感方向向上向下向下向上B感与B原的方向关系相反相同相反相同

B原向下向下向上向上Φ的变化增加减小增加减小B感方向向上向下向下向上B感与B原的方向关系相反相同相反相同这样分析得出楞次定律，似乎是顺理成章，水到渠成。但最大的问题是，我们要寻找感应电流方向的规律，怎么想到要分析B感的方向？上课能听懂，课外自己不会推导，不会运用，这是学生学习物理的普遍反映。造成这种现象的一个原因，就是教师在课堂上只做逻辑推导，没有学生的深度参与。学生只了解知识之间的逻辑联系，对逻辑背后的东西没有体验。这样形成的显性知识，与认知结构中的相关知识没有丰富的联系，自然对它掌握不牢固，理解不深刻，从而也不能灵活地用它来解决问题。4．单样与多样有经验的教师常认为凭着自己的深厚学科知识和经验，能涵盖学生学习中的所有问题。但由于学生的差异性、创造性和发展性，教师面对班级学生群体，不可能完全预料班级学生中存在的认识和问题。这就是教师认识的单样性和学生认识的多样性。

例“光电效应”学生问题光电子是光子与电子组成的吗？光照射金属表面，光子向里冲击电子，电子怎么会飞出金属表面？金属板受光照射的背面有少量光电子逸出吗？金属中的电子能吸收多个光子从而逸出吗？如果这样就没有了极限频率。金属的逸出功随着光电子的逸出而增大吗？5.片面与全面教师由于反复地接触学科知识和学科问题，对它形成了思维惰性和思维定势，失去了对学科问题深究的动力和习惯。相反，初学的学生，它们会根据自己的知识背景，从一般的角度思考和分析学科问题。教师的观点与学生的观点相比，有时教师的观点较为片面，局限于学科和常规的理解，而学生的观点则更为一般，更为广泛。例1水平放置的弹簧振子，质量为m，运动过程中最大速度为v，在半个周期的时间内，“弹力做的功可能是0～mv2/2之间的某个值”。班级里54个学生，有17个学生把这一选项选为正确。教师：“在半个周期的时间内”就是半个周期的时间，弹力做功当然为零（如图）。AOB学生：“在半个周期的时间内”，指的是时间小于半个周期，这样弹力做功就是0～mv2/2之间的某个值。例2：当两列水波发生干涉，“如果两列波的波峰在P点相遇，那么质点P的振幅最大。”对这一选项，班级里54个学生，有9个学生认为是错误的。学生：水波向外传播，振幅不断减小，所以图中P点的振幅小于Q点的振幅，并非最大。PQ老师：振动加强，振幅最大。6．正确与错误为了提高知识教学的效率，教师力图使学生的认识一次性地完成，力图避免学生走弯路，避免学生出错。为了避免学生走弯路，尽快地获得“正确”的知识，教师往往会直接灌输给学生“正确”的结论，并且会把自己通过多年的教学形成的“独到”见解传授给学生。为了避免学生犯错误，教师会根据以前的教学经验，对学生容易出错的地方进行预防性的教学。而学生的认知发展，有自身的规律。学生的认识都是与自身的认知水平相适应的。对成人来说是错误的学生观点，对学生自身来说，有它的合理性，或者说是正确的。学生只有从自己的“错误”观点出发，才能发展出正确的观点。例儿童认为在桌面上的书没有受到桌面的支持力，这是错误的吗？理论是人构建的对自然现象的解释，只要能解释自然现象的观点就是正确的。“书在桌上自然就不会掉下”是儿童对自然的一种解释，它能解释儿童观察到的一类经验：所有放在桌面上的物体都能保持静止。所以对儿童来说，“桌面上的物体没有受到支持力作用”这一观点是正确的。7．拆分与整体教材的编写，为了表达方便，一般把一个整体的内容，拆分成很多小部分，然后逐节逐段表述。教师为了教学方便，也常常同样把一整块内容，分解成很多前后相继的小部分，然后依次逐步教学。而学生对某个知识的学习，却不是线性的，不是一点一点累积的，而是整体感悟式的。学生对某个主题探索一段时间，会突然产生感悟，对有关的问题一下子全明白了，并对问题获得了深刻的、整体的理解。这就是教师教学的拆分律和学生理解的整体律。8.理智与情感教师希望学生以顽强的毅力投入枯燥的学习生活，希望学生锲而不舍地克服学习中的困难。而学生却需要兴趣、积极情感的支持，才能长时间地、有效地学习。总之，由于教师与学生在年龄、认知水平、经验阅历和角色等方面的差异，教师对教学内容和学习的理解，并不能完全、真实地反映学生的实际情况，所以教师根据自己的理解对课堂教学的设计，不会与学生的学习完全吻合。为了使教学符合学生的实际，为了使学生积极主动地参与学习，课堂必须开展实时的互动对话。通过对话，教师了解学生的真实情况，提供针对性的帮助，促进知识动态生成。

四、课堂互动的基本条件1．师生角色意识的转变是课堂互动的思想保障

2．民主和谐的教学氛围是课堂互动的情感保证3．学生的自主学习是课堂互动的动力源泉4．丰富的教学资源是课堂互动的信息基础5．关注和倾听是课堂互动的必要修养6.教师深厚的学科功底是课堂互动的必要前提1．师生角色意识的转变是课堂互动的思想保障

在传统教学活动中，教师的角色是传道、授业、解惑，学生的角色是服从、静听和接受。互动教学中教师角色应该是学生学习的组织者、促进者、合作者，学生的角色是探究者、对话者和建构者。学生角色意识的转变，必须教师教学观念和教学方式先发生改变。2．民主和谐的教学氛围是课堂互动的情感保证积极的互动有赖于各方的参与，建立起平等、民主、宽松、和谐的气氛是多向互动的条件，只有这样，各方才能敞开心扉、畅所欲言。民主和谐气氛的创造关键在教师当学生在对话中有了独特的见解，教师要及时反馈与鼓励，使学生产生充满活力、充满创造的体验。要坚持“无错原则”。减小竞争压力。3．自主学习是课堂互动的动力源泉学生要成为互动主体，必须以自主探索和独立思考为前提。学生在学习中遇到了问题或有了自己的见解，才会产生交流和发表的需要。学生的自主学习需要教师去激发和保证。首先要允许和激发学生思考。其次要允许和激发学生思考自己的问题。再次要允许和激发学生以自己的方式思考问题。最后要允许和激励学生表达自己的观点。4．丰富的教学资源是课堂互动的信息基础要在课堂中进行有效的、活跃的互动，必须要激起学生的兴趣，启发学生的思维，提供丰富的思维加工的材料，而这一切有赖于多样的、合适的教学资源。需要强调，除了传统的教学资源外，学生原有的知识经验、生活体验和课堂互动中提出的问题、见解、学生的学习状态等是更为重要的教学资源。

5．关注和倾听是课堂互动的必要修养关注课堂互动需要了解他人的观点，为此必须要关心和注重他人的观点。倾听倾听是主动了解他人观点的行为。通过倾听了解他人观点的过程，就是努力理解对方意图，思考恰当回应的过程。教师不仅自己要关注和倾听学生的观点，还要培养学生学会关注和倾听。如果学生不能很好地关注教师和其他同学，课堂上就不可能呈现有效的互动。课堂上的关注和倾听，教师的示范是最重要的。学生处于学习阶段，不会用规范的科学语言明白表达自己的思想。教师要了解学生的真实意图不是容易的事。为此需要教师：1.思想上重视学生观点；2.耐心让学生把话说完；3.通过询问了解学生的观点；4.以自己的学科敏感解读学生观点；例：数字排序(摘自“建构主义教学案例”)幼儿园孩子们练习从给定纸张上剪下10个已标出序号的小仙子，然后按照数字顺序把它们粘贴在拼纸上。尼哥拉斯是这样操作：12341123467815101234678159第二天，老师把尼哥拉斯的拼图还给了他，上面写着“顺序颠倒”。尼哥拉斯回到家，问妈妈绿色纸上的字是什么意思。妈妈的解释令他吃惊。他指着拼图说：“1、2、3、4、5、6、7、8，我没有地方了，所以就把9和10放在了前面。”妈妈建议尼哥拉斯把拼图拿到幼儿园，向老师解释这样做的理由。可是第二天，尼哥拉斯把拼图从背包里取出来，放在餐桌上。妈妈问他为什么不把拼图带到学校去，他耸耸肩膀说不想带了。并说“这没什么意义。”老师没有了解尼哥拉斯的真实意图，就给以“顺序颠倒”的反馈，会对尼哥拉斯的学习尤其是以后的学习产生什么影响呢？必须要回答出老师期望的答案；只要自己认为是对的，没有必要与老师交流；只要自己认为有道理，答案与别人是否相同无所谓；……例容抗的产生原因师：如图，电容器能让交变电流通过，为什么又要阻碍交变电流的通过？林敏杰：电源的电压与电容器极板上电荷产生的电压合成，对导线中运动的自由电子有阻碍作用。C～AB自己听不懂林的意思，反问：不考虑导线的电阻，A、B之间的电压就是电容器两端的电压，它们怎么合成？林敏杰无法回答。但班级中产生了窃窃私语。自己感到可能没有听懂林的真正意思。课后要学生写出自己在上课时的想法。C～AB林敏杰对导线中的电子来说，当电源的电压推动它向一方向移动时，极板上的电荷会阻碍导线上电子的运动，有些像楞次定律的“来拒去留”。电源充电何钟磊电容器象水库，水可进可出。水位超出了警戒线，即电容器被击穿。单方向的进水无法通过水库，这就是电容器的隔直流作用。而交流电路上的电容器，就像水库一会儿进水，一会儿放水，水在一直流动着，所以交变电流能“通过”电容器。至于对交流又有容抗，一开始只是靠直觉。后来和林敏杰讨论时发觉应是“原先积蓄的水有压强”，即之前极板上积累的电荷对后来的同种电荷有阻碍作用。当放电时，虽说一开始同种电荷之间有推力作用，但极板的电荷减小，就相当于相反种类的电荷增加，对电荷的离开仍有阻碍作用6.教师深厚的学科功底是课堂互动的必要前提教师只有对所教的知识有正确的理解，对科学和科学探究有深刻的认识，才能：读懂学生不清晰表达的真实意图；作出正确的应对和恰当的引导；驾驭课堂发展的方向。例磁球的磁极在磁场这一节的学习中，由于教科书中介绍了磁球，一个学生提出：磁球的磁极是怎样确定的？你理解学生的真实意图吗？如果你回答在磁球附近放置小磁针可以确定磁极，能使学生心服吗？例涡旋电场线的教学如图，磁感应强度B变化，金属圆环中的感应电流是如何产生的？是谁推动导线中的自由电子做定向运动？B教师提出是变化的磁场产生了电场，这个电场推动电子定向运动形成电流。这种观点被学生所接受。讨论否认了是磁场对电子的作用力，因为原来没有电流时，电子静止，洛伦兹力为零。教师这样启发学生画出电场线的形状：拿了一个圆纸筒（图甲），要学生由a处的电流方向判断a处的电场强度方向，由b处的电流方向判断b处的电场强度方向。希望学生据此判断出电场线是闭合的，是涡旋电场。甲Iab乙但出人意料，学生画的电场线是图乙所示的螺旋线。杨老师无法理解学生的结论。五、教学设计的五个转变1．从低水平问题设计向高水平问题设计转换2．从封闭性设计向开放性设计转换3．从逻辑设计向内核生成设计转换4．从确定性设计向可能性设计转换5．从硬性设计向弹性设计转换1．从低水平问题设计向高水平问题设计转换教师提出问题让学生思考，是最常用的教学方法。很多的课堂，是教师不断地提出问题来推动教学的展开。提问设计中较普遍的问题是，所提问题层次低、水平低，学生不用思考就能回答，甚至简单得不想回答。只有高水平的问题（相对学生的水平），才能激起学生深度思考，激起不同头脑的思维碰撞（互动）。例变压器教学片断（第二届全国大赛）片断1：变压器原理的教学师：以前学过变阻器，能改变电流和电压。今天再学一个装置：变压器。介绍变压器的结构。师：闭合电路中产生感应电流的条件是什么？生：磁通量发生变化。师：如果在变压器原线圈上加恒定电压，副线圈上有无感应电动势？为什么？生：没有。……师：那么原线圈如果通交流电，副线圈上有无感应电动势?生：铁芯中有不断变化的磁通量，副线圈上有感应电动势。师：副线圈两端如果接有负载，有无电流通过？生：有。另一种设计演示：在铁芯上用软导线当场绕上线圈Ⅰ、Ⅱ。线圈Ⅰ接学生电源的交流输出，线圈Ⅱ上的小灯泡会发光。铁芯问题：（教师不说学生头脑中也已有问题了）线圈Ⅰ、Ⅱ相互间是绝缘的。小灯泡怎么会发光？小步子的设问拆解了问题的整体性和有机性，从而也剥夺了学习的探究性。学生虽然获得了结论，但结论与原有知识的联系较单薄，结论的得到没有伴随应有的心智努力，所以不利于结论的运用。如变压器原理的小步子设问教学，学生就无法思考下列问题：两个线圈通过什么联系起来？可能涉及到什么样的物理规律？原线圈中的电流应该是怎样的（直、交）？铁芯起什么作用？片断2：电流、电功率关系的教学演示：告诉匝数，读出两电表的示数。师：电流与匝数有什么关系？生：匝数多电流小。师：可以看出它们近似成反比，即I1:I2=n2:n1。师：前面还学过U1:U2=n1:n2。从而有I1U1=I2U2。这表示什么？生：输入功率等于输出功率。另一种设计演示：用升压变压器，原线圈接学生电源12V交流输出，副线圈两端接220V、15W灯泡，灯泡发光。再并联一个灯泡也发光。师：变压器真是个好东西，它能放大能量。用12V的电压就能使220V的灯泡发光。可以推想用这一个学生电源，就能使整个城市的灯发光。生：?（大惑不解）一会儿后，学生提出测量一下I1、U1、I2、U2。发现I1U1＞I2U2。再分析能量转化情况，提出理想变压器概念，得到I1U1=I2U2。进而得到I1:I2=n2:n12．从封闭性设计向开放性设计转换开放性教学的内涵：第一，广度上的开放，教学要面向全体学生。不同学生解决问题的不同状态，包括正确的、错误的信息都有发表的可能，使它们可以成为学生交流讨论的共享资源。第二，在深度上的开放，教学要面向学生的认识过程。也就是说，教学更重要的是展现学生的认识从错误到正确、思维从混沌到清晰的真实过程。

对开放性教学理解的一种偏差以为以开放性问题为教学内容的教学就是开放性教学。如果把开放性问题作为教学内容来进行教学，未必就能形成开放的教学。例如开放性问题的教学只是关注部分学生，呈现的仅仅是问题预定的几个答案，那仍然是封闭性教学。例多普勒效应的教学创设情景实验：把一蜂鸣器牢固地拴在约1m长左右的绳端，手抡动绳子使蜂鸣器做圆周运动，学生能听到频率忽高忽低。播放录像：火车呼啸而过，音调由高变低。开放教学如何解释波源向着观察者运动，观察者接收到的频率增大的现象？学生提出的解释①波速增加了。②是空气阻力造成的现象。③波源运动时振动频率变大了。④由于波源向观察者运动，“波在运动方向压紧了”。波源观察者波源不动时波源波源运动时观察者u⑤波源向观察者运动，距离变小，观察者接收时间变短，所以接收到的频率变大。3.从按逻辑设计向内核生成设计转换人类的认识成果，为了表述和交流，总是把它加工成以逻辑相联系的体系。在教学中，人们习惯于按知识的逻辑顺序教授内容，但这与知识的生发过程不一定符合。因为知识按逻辑线索展开必定是线性的，知识的生成过程一定是胚胎式的，相关的概念和规律一定是同时生成的。内核生成式学习对某一知识点或某一知识单元，确定一内核问题或典型问题，引导学生对此进行充分的思考、探讨和对话，产生感悟，实现发现。然后以此感悟、发现为核心，把原来的各个零散的知识组织起来，并不断地完善、丰富和拓展，形成一个完整的逻辑知识体系。例：电磁感应与磁通量的整合教学（1）演示下面各种情况甲B变化乙S减小v丙v丁（2）问题。线圈不变，磁场变化，能产生感应电流；磁场不变，线圈变形或运动，也能产生感应电流。产生感应电流的条件到底是什么呢？（3）思考讨论。给学生足够的时间，让他们充分发表意见。

观点1生：产生感应电流的条件可以概括为导体要切割磁感线。师：图甲中导体并没有切割磁感线也会产生电流？生：图甲中磁场变强了，相当于磁感线向线圈内部集中，这时线圈也切割了磁感线。师：这真是一个创造性的想法。观点2生：产生感应电流的条件是相对于线圈的磁场发生了变化。师追问：“相对于线圈的磁场”是什么意思？学生：……师：你认为在图甲中，相对于线圈的磁场是怎么变的？生：变大。师：图乙中，相对于线圈的磁场是怎么变的？生：变小。教师：可以听出你这个“相对于线圈的磁场”不是线圈中磁感应强度的强弱，而是通过线圈的磁场的……学生：多少。师：关于产生感应电流的条件，一种观点是要切割磁感线，另一种观点是通过线圈的磁场的多少要发生变化。这两种观点相通吗？统一两种观点，引入磁通量的概念并同时得到产生感应电动势的条件。

如果按照现有的知识逻辑，先学习磁通量概念，再学习产生感应电流的条件，教学就缺乏探究性，不会有发现的兴奋体验。而通过如上内核生成式的教学，学生发现产生感应电流的条件，同时建立起磁通量的概念。这一过程学生获得了发现的强烈体验。由此建立起来的产生感应电流的条件和磁通量的概念，由于是相互联系的，学生对它的理解也更为深刻。优点在知识内核处设置问题，对学生具有一定的挑战性，能激发学生的兴趣；化较多的时间突破内核知识，其它知识能很快地通过接受式学习获得，从而为在规定的时间内完成教学任务提供了可能；通过探究学习内核知识，学生将获得按逻辑顺序学习所不可能获得的体验和理解。4.从确定性设计向可能性设计转换开放的教学较之封闭的教学来说，留给了学生较多的时间和空间，课堂也因此会生出太多的不确定因素。这要求教师在备课时要预测学生的可能状态，在教学实施中要有应对挑战的教育智慧。为了适应开放的课堂，需要教师从“确定性”设计向“可能性”设计转换。课前要预测学生在课堂中的各种可能性，还要预设应对各种可能的教学策略。

4.从确定性设计向可能性设计转换4.从确定性设计向可能性设计转换例瞬时速度的概念是：物体在某点附近一小段距离内的平均速度叫做物体通过这一点的瞬时速度。在新课教学中，学生对瞬时速度的概念可能存在哪些问题?（1）既然是一小段距离内的平均速度，为什么说是这一点的瞬时速度呢？（2）一小段距离到底要多短呢？（3）一小段距离不同，测出的平均速度是否相同？（4）小段距离与点之间应该是下图中的哪种关系？（5）上图中的三种情况，△x/△t都是A点的瞬时速度，那么右图中△x/△tAB=vA=vB，△x/△tBC=vB=vC，这样，就有vA=vB=vC，推出不管怎样运动的物体，瞬时速度都不会变化。这个结论显然是荒谬的，如何解释？

AAA△x△x△xABC△x△x5．从硬性设计向弹性设计转换对教学过程的设计，还应该由统一的硬性规划向弹性规划转换。设计弹性的过程，可以改变教学中的“一刀切”现象，使教学有可能更贴近学生的实际需要，有可能更顾及到学生之间的差异。方法：线性设计改为板块设计将教学过程设计成几个相互联系的板块，这几个板块的连接就是教学的大致方向。每个板块都没有规定详细的硬性的步骤，而只是规定了师生活动的主题。对整堂课的教学而言，每个板块就是一个功能块，它们组装成一体就达成了整堂课的教学目标。案例：“磁现象和磁场”的教学主要内容：磁现象；磁场，磁感线；电流的磁效应，安培定则；地球的磁场。教学考虑：本节课的基本知识，初中都已经学习过，可以用自学、讨论的方法教学。教师提供学习材料，演示基本的实验现象，学生通过自学，就能重新了解本节的内容；学生提出疑难问题，师生讨论解决，能加深对学习内容的理解。教学流程（模块设计）课前自学：教科书，提出疑难问题课内自学：“天然磁现象”、“电流磁效应的发现”、“安培对电流磁效应的研究”演示实验：电流的磁效应；磁体对电流的作用力；同向和反向电流之间的作用力。磁场概念：教师讲授疑难讨论内容整理学生提出的疑难问题*电和磁有怎样的联系？*磁场是怎样产生的？*磁体可以吸引铁质物体，那么铁质物体受力运动的能量是哪里来的？*磁极是怎样产生的？为什么磁体断裂后，断裂处会产生新的磁极？*磁球的磁极如何确定？*为什么除铁、钴、镍以外，其它金属不具有磁性？铁、钴、镍被制成磁体后，内部的原子分子发生了怎样的变化？板块设计的优点可以提供学生更大的学习空间和主动选择的余地；使教学切合学生的实际，适应学生的差异；使教师能从教学设计起，就有如何应对教学中的可变因素和不确定性、并做出相应调整处理的思考，以增强教师在教学过程中的信息敏感和把握时机促进教学过程生成的能力。六、互动生成课堂的基本模式问题导入激活思维全面开放资源生成资源整合明确方向互动推进过程生成开放延伸拓展生成案例：“人造卫星”的教学主要内容人造卫星的力学原理做匀速圆周运动的人造卫星的速度公式和周期公式。第一宇宙速度。1．开放导入简介人造卫星。给出两组数据：原苏联发射的第一个人造卫星，质量83.6kg，距地面的平均高度384km，速度为7.37km/s，周期为96分。我国2005年发射的神州六号，质量约8吨，在距地面高度为343km的圆形轨道上飞行，速度为7.82km/s，周期为90分。１．开放导入师：卫星的发射和运行，要综合地用到多个学科的知识和技术。单从力学原理的角度，对于卫星的运行，请你提出一些问题。可以是自己原来头脑中就存在的问题，可以是你认为需要研究的问题，还可以根据上面所给的两颗卫星的有关数据提出问题。例如：（1）牛顿提出万有引力定律时，有人提出，月球受到地球对它的引力，它为什么不掉下来？前苏联发射第一颗人造卫星时，又有人提出这是不可能的，因为卫星会受到地球的引力作用而掉下来。

２．资源生成（2）卫星在轨道上运行要不要动力？（3）在轨道上运行的卫星速度可快可慢吗？神州六号飞船在距地面高度为343km的轨道上运动，速度只能是7.82km/s吗？（4）卫星的速度v与轨道半径r有什么关系？与质量有何关系？（5）周期T与轨道半径r和质量m分别有什么关系？（6）卫星相对于地面如何运动？（7）卫星在运动时，还会受到月球、太阳等对它的引力作用，这对卫星的运动有影响吗？（8）卫星在运动中碰到太空垃圾会怎么样？

３．资源整合——确定进一步的探究方向问题(1)、(2)、(3)有关人造卫星的原理，它们实际上是同一个问题的不同方面。问题(4)、(5)是做圆周运动卫星的速率和周期。问题(6)、(7)、(8)教师当时做简要解答，不作为课堂研究重点。重点研讨人造卫星的运行原理，这一点搞清了，速度和周期就能很快推出（内核问题）。这一点没搞清，即使速度与周期的公式记住了，学生仍然会对卫星运行存在很多问题。３．资源整合——确定进一步的探究方向

师：你们认为月球受地球的引力作用为什么不掉下？生:无人能回答。４．互动推进——人造卫星原理教学师引导：对此问题，牛顿300多年前回答说，苹果下落与月球不下落都是符合力学原理的。设想有一座陡峭的高山，当从山顶把物体静止释放，物体自由下落；把物体以一定的初速度水平抛出，它做平抛运动，水平速度逐渐变大，落地点逐渐变远。如果没有空气阻力，当速度等于某一个值时，物体将绕地球做匀速圆周运动，永远不会落到地面上来，如图。师：牛顿的这一推理大家都能认同。现在你们认为月球不落下的原因是什么？生1：有初速度。生2：是惯性。师：水平速度较小就没有惯性了？生：速度小，惯性不够大。师：质量相同的物体速度大惯性大吗？生：？生（过一会儿）：反正惯性的作用与引力的作用相抵消时，物体就既不出去也不进来。师：我理解你的意思。你的意思是，只有惯性的作用，物体将从A点运动到A1点，而同时由于受引力作用，物体将被拉到B1点，当OB1=OA，物体就做圆周运动。而初速较小，在相同时间内惯性作用只能从A点运动到A2点，引力作用将把它拉到B2点，A1B1=A2B2，就有OB2＜OA，物体将落向地面。AB1A1B2A2O师进一步提升：由于惯性，卫星想做直线运动远离地球而去，而万有引力则力图把卫星拉向地球，当两个因素势均力敌，也即万有引力等于需要的向心力时，卫星就保持跟地球的距离不变，做匀速圆周运动。在这里，我们看到，卫星的运动并不象飞机的飞行需要动力；月球一直绕地球运转，它并没有一个动力装置。卫星在某一圆轨道上只能以一定的速度运动。解决了问题1、2、3，问题3，在速度公式中还会涉及。

利用万有引力等于需要的向心力，推出做圆周运动的人造卫星的速度公式和周期公式，理解速度和周期与卫星的质量无关。５．拓展延伸学生提出的问题有：（1）绕地球做圆周运动的卫星，越高速度越小，是否越高发射越容易？（2）卫星能做椭圆轨道运动吗？（3）如果物体在距地心为r处，发射速度，物体将怎样运动？让学生课外思考，以后的课中讨论解决。v＞GMr七、教学案例电荷及其守恒定律的教学楞次定律教学实录回旋加速器的教学电功电功率的教学案例一电荷及其守恒定律的教学教学片断教学流程投放图片激发兴趣摩擦起电感应起电接触起电起电本质电荷守恒定律互动情况：教师所提问题简单，没有触及学生头脑中的疑问，从而激不起学生的高水平思维，课堂中没有真正的互动。学生自学后提出的疑难问题有：1．元电荷是电荷的单位吗？2．元电荷就是电子吗？3．为什么电荷量是不能连续变化的？元电荷e是如何测量出来的？4．什么是电荷？电荷是物质吗？电荷与电子有什么区别？5．带电棒能吸引纸屑，而纸屑是不带电的，怎么吸引？6．两物体摩擦，为什么会产生电？是什么因素决定了电子的转移方向？也即两物体相摩擦，什么因素决定了物体带电的正负？7．课本上说：“原子核的正电荷的数量与（核外）电子的负电荷的数量一样多，所以整个原子对外界较远的位置表现为中性。”为什么只对较远处表现为中性？8．绝缘体本身没有自由电荷，那么外加的电荷能在绝缘体中自由移动吗？9．感应电荷能大于原来的电荷吗？10．光子的结构如何？它是如何产生正负电子的？正负电子又是如何湮没的？11．电荷守恒定律与能量守恒定律有联系吗？它们在形式上是这样的相似。若有，是什么关系？12.电荷守恒就是质量守恒吗？因为各种起电只涉及电子的转移。13．静电计（或验电器）的工作原理是怎样的？14．电荷间的相互作用力是怎样产生的？15．为什么摩擦后的橡胶棒开始能吸引纸片，而过一段时间后却不能吸引了？案例二楞次定律教学实录实验。用俯视图记录各种情况的磁场方向和感应电流方向。甲IB↑乙IB↓丙IB↑丁IB↓问题：磁场变化产生I感，I感方向有什么规律？生1：仍然可以用右手定则判断。师：请具体解释一下。生1：例如图甲的情况，磁场增加，相当于磁感线向里集中，等效于线圈向外扩大，由右手定则就可以判断出感应电流的方向。师：很好！确实可以用这种方法判断感应电流的方向。当然，有的同学可能会说，用这种方法既要“相当于”，又要“等效于”，我不适应，那么还能想出其他办法吗？甲IB↑乙IB↓丙IB↑丁IB↓生2：也可以用惯性来判断。师：你是指线圈有惯性？这与感应电流有什么关系呢?生2：我不是这个意思。在图甲的情况，磁通量增加，感应电流的磁场要与原来的磁场方向相反，阻碍增加；在图乙的情况，磁通量减小，感应电流的磁场要与原来的磁场方向相同，阻碍减小。师：你的意思是，磁通量是有“惯性”的，穿过电路的磁通量总想保持不变？生2：对。甲IB↑乙IB↓丙IB↑丁IB↓07年真实课堂#N极下插，I感流向磁场强的处,上拔，I感流向磁场弱处。#N极下插与S极上拔相同。#磁铁插向线圈，它们之间相斥；磁铁拔出线圈，相吸。#画成平面图，磁场向里的情况下，当磁通量增加时，感应电流是逆时针的；磁通量减小时，感应电流是顺时针的（如图所示）。磁场向外的情况下……NNSS

案例三“回旋加速器”的教学师：有什么办法使带电粒子加速？生：用电场。师：磁场也对带电粒子有作用力，能使它加速吗？生：洛伦兹力始终与速度垂直……得到图1的加速器，△EK=qU+-图1师：要使粒子获得很大的能量，必须提高加速电压。但受到技术的限制，我们不能一次性产生需要的高压，那么要把粒子加速到很大的能量，有什么办法？+-图2+-+-+-一级二级三级n级A1B1A2B2BnAn学生提出多次加速。得到图2的加速器。生1：粒子从A1到B1加速，从B1到A2要减速，所以……生2：B1到A2之间是没有电场的。教师肯定生3的做法，分析极板面积较大时B1、A2之间没有电场.+-+-A1B1A2B2生3：可以在B1到A2之间接一导线，使它们成为等势体。…师：直线加速器所占的空间范围很大。有什么办法减小加速器占据的空间范围？图3生1：可以利用磁场使带电粒子的运动方向发生改变。教师按照学生的意思画出图3方案。并指出这是一个创造性的想法。生2：这样带电粒子最后不是要弯回到出发点了吗？图4生3：设计弯曲程度，使它成为一个螺旋形。教师根据学生的意图画出图4。师：弯曲最厉害的情况是怎样的？生：带电粒子一次就弯回到出发点。教师作出图5。指出:这种想法简直是太好了。带电粒子每次从B板出来又转回到A板加速，如此循环，带电粒子的速度就会越来越大，这简直是太美妙了(渲染)。让我们再考察一下这种创造性的设想，看还有什么不完善之处。BA图5生1：由于半径的改变，带电粒子回不到A孔。教师解释，带电粒子能回到A孔。生2：由于A、B板有一定距离，带电粒子回到A板，速度方向不再与A板垂直。师：可以让A、B板距离小一些，A、B孔大一些。