优化物理教学

中学物理教学中的若干问题与对策存在的问题科学探究教学的有效性（学习兴趣、具体问题具体分析的习惯、实践的意识、严谨的科学态度、科学探究的能力）习题教学与高考复习的问题一、正确实施科学探究学生的科学探究跟科学工作者的科学探究在目的上有不同的地方，这就是学生的科学探究把提高能力作为重要目的，而不只是探究的结果。《标准》在“教学建议”中指出：在科学探究中，教师不仅应关注让学生通过探究发现某些规律，而且应注重在探究过程中发展学生的探究能力，提高探索兴趣，增进对探究本质的理解，培养科学态度和科学精神。1.正确认识科学探究的目的2.处理好课堂中科学探究教学中的两个矛盾●课堂时间少和探究过程多的矛盾●学生“自主”和教师“指导”的矛盾解决办法：侧重部分环节探究课题的主要能力目标是哪个要素，教师要十分清楚。属于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成；不属于本课题的过程目标，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的要求进行合理和全面规划，看起来一节课似乎只突出了某一两个要素，而实际上不同的课题分别突出了不同的要素，学生所得到的是深入和全面的发展。

案例一、正确实施科学探究课内的探究课外的探究能力目标●要求在45分钟之内完成，因此对各要素不能面面俱到，只能侧重对部分要素的锻炼。●在课外完成，时间机动而且充裕，可以进行完整的探究过程。课题内容●一般都是按教材的进度，探究《课程标准》所规定的科学内容项目。●探究项目的科学主题不受《标准》和教材的约束。其内容和生活的联系比较紧密。课题提出●探究课题的提出，由教材的进度决定。●探究课题的提出可以由学生自主决定。探究能力的形成●物理课程有大量的课内探究活动，通过不同课题侧重不同要素，使学生的探究能力得到深入和全面的发展。●整个高中物理课只可能完成不多的几个大的课外探究项目，通过完整的探究过程，发展学生全面的探究能力。3.体现课内探究与课外探究的不同特点一、正确实施科学探究4.对科学探究项目能力要求进行规划发现问题：

探究电磁感应产生的条件

五、评价促进学生发展一、正确实施科学探究猜想、设计实验：

探究弹性势能的表达式

进行实验、观察记录数据：

探究功与速度变化的关系分析与论证：

探究加速度与力、质量的关系

二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性●怎样激发和保持学生的学习兴趣●怎样养成具体问题具体分析的习惯●怎样形成并增强实践意识●怎样养成严谨、求实、平和的解决问题的态度●怎样提高科学探究的各种能力知识的缺漏随时可以补足；但兴趣的缺乏、意识的淡薄，能力的缺失、态度和习惯的错误，不是短时间能改善的，它很可能影响整个高中阶段，甚至于一辈子。高中应在学习兴趣、思维习惯、实践意识、基本能力和方法等方面为学生奠定良好的基础。1.激发和保持学生的学习兴趣首先，应该通过选择有兴趣的研究问题、增添联系生活联系自然的教学内容、创设生动的研究情境、布置有趣的学习任务等途径，激发学生的学习兴趣。二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性右图是牵牛花茎的照片。观察自然界中缠绕植物和茎和攀援植物的卷须，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中的电流方向与北极方向的关系是否相同？对于不同的植物，这种关系都一样吗？这是人教版教科书“电生磁”练习中的一个题目。完成该问题的目的不是为了得到一个结论，而是激发学生的研究热情。●沿海学校的观察题：海螺的螺线●草原学校的观察题：羊角的螺线选择有趣的研究问题，激发学生的研究热情选择有趣的研究问题，激发学生的研究热情如何使鸡蛋竖立起来塑料块如图14.4-1，在桌边放一块矩形硬泡沫塑料板（厚1－2cm均可），把一块等厚的小泡沫塑料块紧贴在它的前方，用直尺在稍远的地方横架起一个栏杆，高度约2～3cm。用力在塑料板上方贴着塑料板向前吹一口气，小塑料块便可能跳过栏杆。比比看，谁能使塑料块“跳”得最高？是什么力能使塑料块向上“跳”起？口吹塑料块跳栏杆创设活泼的研究情境，增强学生的研究乐趣创设活泼的研究情境，增强学生的研究乐趣欧姆定律千人震实验激发学生对自然界的好奇，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。增添生动的教学内容，激发学生的求知欲用视频代替图片更能激发学生的学习热情惯性：太空搬运视频：有趣的惯性物体相互作用的图片和视频八年级上册教科书为什么要编入以上练习题？布置有趣的学习任务，提高学生的学习兴趣同时，还应控制教学要求的难度，使学生所解决的物理问题既不是高不可攀，也不是唾手可得，让学生获得战胜困难、解决物理问题时的喜悦。保持学生对物理学习的兴趣（如何搞好习题教学的问题）。1.激发和保持学生的学习兴趣二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性二、教学的有效性1.存在的问题不同教学阶段习题讲练的目的无序、重复、杂乱，这是当前习题教学存在的主要问题之一。●忽视了习题教学目的的全面性。●忽视了习题教学目的的层次性。△“一步到位”不符合科学认知，一步不可能“到位”。

把新课、阶段性复习、高考复习等不同阶段的习题教学，都定位在“理解知识、熟练各种试题类型”这单一目的上，学生的解题能力得不到全面提高。

把新课、阶段性复习、高考复习等不同层次的习题教学，都定位在“高考水平”这个层次上，新课教学的练习题“一步到位”，各个不同阶段的习题教学任务实际上在循环重复，依靠多次重复达到“会”的目的。二、教学的有效性2.不同教学阶段习题教学的目的习题教学的目的理解·对某知识的全面、抽象理解·抽象知识和具体情景的转化综合·多知识点联合解决问题基本素质·审题、表达、审视答案等基本能力新课高考（一）高考（二）高考（三）☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆○☆☆☆☆●不少老师反思：高考前两个月做的都是无用功，反映了习题教学目的无序所带来的后果。●目的的有序性是教育科学化的前提，只有分步侧重才能达到能力的“全面”和“深化”。《2005年高考理综Ⅰ》第21题如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K

与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a

和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡A.a

的体积增大了，压强变小了B.b

的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b

的分子热运动更激烈D.a增加的内能大于b

增加的内能abK两部分分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a

和b。对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡

A.a

体积增大了，压强变小了

B.b

的温度升高了

C.加热后a的分子热运动比b

更激烈

D.a增加的内能大于b

增加的解答步骤：●a加热后若体积不变则压强比b大，因而活塞向右移动。（气体定律）●平衡后a、b压强相等。（平衡条件）●活塞对b做功导致b内能增大，温度升高。（热力学第一定律）●

b温度升高、体积缩小导致b的压强增大。（气体定律）●a、b初体积相等，a末体积比b大，压强相等，故a温度比b高（气体定律）●a的温度升高比b多，a增加的内能比b多。（内能的概念）本题只有一小部分内容涉及热力学第一定律问题，学生的思维活动主要围绕着综合运用气体定律的知识来进行，如果把它作为热力学第一定律新课后的练习题，本题对学生全面理解、巩固热力学第一定律起到一定的干扰作用。abK两部分分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a

和b。对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡

A.a

体积增大了，压强变小了

B.b

的温度升高了

C.加热后a的分子热运动比b

更激烈

D.a增加的内能大于b

增加的解答步骤：●a加热后若体积不变则压强比b大，因而活塞向右移动。（气体定律）●平衡后a、b压强相等。（平衡条件）●活塞对b做功导致b内能增大，温度升高。（热力学第一定律）●

b温度升高、体积缩小导致b的压强增大。（气体定律）●a、b初体积相等，a末体积比b大，压强相等，故a温度比b高（气体定律）●a的温度升高比b多，a增加的内能比b多。（内能的概念）abK热力学第一定律新课后有许多需要巩固的知识：例如对公式中三个量相互制约关系的理解；Q、ΔE正负号的物理含义及相关情景；W正负号的过程表现；绝热膨胀致冷等体现热力学第一定律现象的解释；对气体定压和定容下的比热容不同等物理规律的理解；生活中机械能和内能转换的估（计）算；等等。“一步到位”将对以上知识的巩固造成冲击。2.帮助学生养成分析问题的良好习惯●对于新情境的问题的解决，是抽象套用理论还是进行具体分析，这是一个重要的解题习惯。它是影响学生学习“后劲”的重大因素。——学会具体问题具体分析二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性把物理问题分成一些类型，让学生感悟和概括某一类问题的解题思路，有利于提高解决问题的能力。但是，把方法当成知识来灌输，让学生记住某一类问题的解题套路来套出问题的答案，这并不是好的教学过程。这些“方法”是教师解答大量题目后“悟”出来的，不是学生的体会。●认识“掌握解题方法”和“套用解题类型”本质不同甚至于，把各种题目的解答也称之为“××法”，让学生记住答案的公式在考试中套用。它不仅增加了学生不必要的课业负担，更严重的是对学生正确思维的形成有很大摧残作用。●初中物理“方法”教学的一个调查记录的启示（高中也有类似的例子）2.帮助学生养成分析问题的良好习惯二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性例：×老师让学生记住测电阻的各种“法”。方法1：伏安法AVR1R2方法2：双伏法V1R1R2V2例：×老师让学生记住测电阻的各种“法”。方法3：双安法之一R2R1A1A2方法4：双安法之二R2R1A1A例：×老师让学生记住测电阻的各种“法”。方法5：单伏法之一V1R1R2方法6：单伏法之二VR1R0例：×老师让学生记住测电阻的各种“法”。方法7：单安法之一（并联双开关）R2R1

A方法8：单安法之二（并联单开关）R2R1

A例：×老师让学生记住测电阻的各种“法”。方法9：单安法之三（串联单开关）R1R2

A方法10：等效法R1R2

A这种要学生死记题目类型答案的教学方式，它不仅盲目加重学生的学习负担，并让学生产生对物理课“呆板、乏味”的误解，丧失对物理学的兴趣，致使学生发出“我讨厌欧姆！”的呼声；更严重的是这样下去，学生难以养成具体分析的习惯，将贻误学生的一辈子。●一段国外小学数学教学方法的启示（以下照片摘自华东师大张华教授的演示稿）例：×老师让学生记住运动学公式的各种“法”。高中的“方法”实例未标题-1.tif未标题-2.tif未标题-3.tif未标题-4.tif未标题-5.tif未标题-6.tif

1901－2007，诺贝尔物理、化学、生物或医学三大科技类奖总数469人，分属于26个国家，其中美国204人，占43.5%；

1968－2000，诺贝尔经济学奖总数46人，分属于12个国家，其中，美国：30人，占65％；

也许有人问：这样的教学，高考行么？

2011年高考物理考试大纲●分析综合能力能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，……；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，……；能够提出解决问题的方法，综合解决所遇到的问题。

该学生的解答过程，恰恰符合高考分析综合能力的要求。

如图，AO是橡皮绳，BO为不能伸长的细绳，A、B点固定在木板上，木板竖直。绳

OC穿过定滑轮（摩擦不计），其下端悬吊一个砝码。此时

O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OC直线上的另一处，也能使结点

O到达原来的地方？AOBC例题

AO是橡皮绳，BO为不能伸长的细绳。绳OC穿过定滑轮，其下端悬吊一个砝码。此时O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OC直线上的另一处，也能使结点O到达原来的地方？AOBC结点O到达原来地方B固定，O到达原位置绳OC悬吊一个砝码改变定滑轮的位置是否还能找到另一处合力的大小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方向可变是否还有另一个解把表述转化为物理条件：合力的大小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方向可变是否还有另一个解把物理条件转化为数学条件：平行四边形对角线的长度、位置一定平行四边形一边和对角线的夹角一定平行四边形另一边的长度一定平行四边形另一边和对角线夹角可变是否还可以作出另一个平行四边形启示：（为啥一听就懂一做就懵）缺程序性知识缺审题习惯3.教学联系生活、社会，增强学生实践意识二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性2004年高考全国理综试卷（Ⅱ）第25题本题满分：20分平均得分：3.5分难度：0.175为什么本题得分率如此之低？一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定的加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向水平且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）ABa设圆盘质量为m，桌长为l，盘在桌布、桌面上的加速度为a1和a2，有μ1mg＝

ma1

①μ2mg＝

ma2

②设盘离开桌布时速度为v1，移动距离为x1，再在桌面上运动x2停下，有v2

＝

2a1x1

③v2

＝

2a2x2

④盘没从桌面掉下的条件

x1+x2≤l/2

⑤设圆盘在桌布上运动时间为t

x＝

at2/2

⑥

x1＝

a1t2/2⑦解得：

a≥⑨a1a2x1x2vxl/2

联系实际将不难想到：桌布加速度的大小将影响着圆盘在桌布上的运动时间t，然而许多学生并没有发掘出这个条件。，这段时间桌布移动距离为x，有x＝

x1+l/2⑧发掘出题目中的隐含条件常常来自于审题时的实践意识解答●考生平时对鸡蛋质量并不在意，因此本题的区分度、效度估计不高；●本题有一些干扰的数据，如鸡蛋的大致质量和抛鸡蛋的最大高度，不利于真正掌握物理规律的考生拿到分。【江苏2011高考物理试卷第4题】

如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于

A．0.3JB．3JC．30JD．300J●本题源自真实的生活，所涉及的知识点是高中核心知识，这是真正的物理题。●本题让真正会学习的同学、注重联系生活的同学得到收获，是一道好题。欠佳题的理由：最佳题的理由：中考红黑榜提出问题本题应该是“最佳题”，它体现了新课程的目标，特别是“过程与方法”目标和“情感·态度·价值观”目标。【江苏2011高考物理试卷第4题】

如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于

A．0.3JB．3JC．30JD．300J教学中重视“过程”目标和“情感”目标无论是从长远看还是从现实看，都具有重要意义。中考红黑榜(1)选择联系生活、社会的教学内容①选择跟学生生活联系密切的问题本省的、本市的、本校的、本班的、本人的②选择物理知识反映现代科技成果的内容③选择联系社会热点的问题④选择有趣的、能激发学习热情的事例⑤用生活中的器具做物理实验3.教学联系生活、社会，增强学生实践意识⑥估计生活中的有关物理量大小二、从“过程”和“情感”目标思考教学的有效性①教师列举实例进行讲解②让学生列举实例③展示联系生活、社会的图片⑦学术性游戏④演播联系生活、社会的视频⑤展示实物并进行演示⑧经历创造性解决实