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1、高一物理课的回顾,黄恕伯 2009.7.12,处理好物理教学中的一些关系,下面将列出几个体现新课程理念的高一物理教科书中的教学课题，回忆一下：当时设计教学时是怎样构思的？实施教学时是怎样处理的？,选修3系列新物理教材，其内容、要求跟原“必加选”教材并没有很大的不同。“新”主要体现在教育理念上。,通过对高一物理课中几个刚刚经历过的教学课题的回顾，思考高中物理教学中需要妥善处理的一些重要、具体的问题，这对优化选修课的教学，对进一步认识新的课程理念，将非常有益。,1.“过程”和“结果”的含义是什么？,一、处理好过程和结果的关系,学生自主经历的某种学习活动（例如观察、实验、调查、思考、解释、分析、概括
2、、交流等）。,物理课程中所说的“过程”，是指：,所谓“结果”，通常是指：,学生在知识上的收获。,2.“过程”和“结果”有什么关系？,一、处理好过程和结果的关系,关于“过程”和“结果”，不少老师存在着困惑：,新课程把“过程”作为目标。过程好比耕耘，结果才是收获。过程怎能作为目标？难道只顾耕耘、没有收获也是教学的追求？,新课程重过程，但高考是按答题结果评分的，花那么多时间来重过程，对高考来说岂不是得不偿失？,重过程就要重视实践，但纸笔测验考的是理论，以纸笔测验为主的评价方式对重过程的师生公平吗？,2.“过程”和“结果”有什么关系？,旅游时，当我们沿着不同的路径到达某游览目的地，路线不同，收获也不同
3、，经历这些路程，往往就是目的，而不只是为了到达某一个最终地点。,（过程的本身就是目标，而不仅是手段。）,一、处理好过程和结果的关系,“过程”和“结果”的关系就好像路程和位置。,过程和结果的关系在一定程度上就是能力和知识的关系。,对传统的教学过程进行反思，进行优化,3.怎样在物理教学中做到“重过程”？,例：“曲线运动速度的方向”,传统的教学过程：,列举旋转砂轮上的火星、旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,讲解有关例题，布置有关习题。,一、处理好过程和结果的关系,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照
4、片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,水平桌面上有一曲线轨道，它是由几段稍短的轨道组合而成的。钢珠由轨道的一端滚入，在轨道的束缚下按轨道的形状做曲线运动。在轨道的出口A 处放一张白纸，蘸有墨水的钢珠离开轨道后在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢珠在A 点的运动方向。 取去一段短轨道，钢珠的轨道出口改在图中B 处，在B 处放一张白纸，记录钢珠在轨道B 点的运动方向。还可以继续取其它位置作为轨道出口进行相同的实验。 分析钢珠运动轨迹跟曲线的关系。,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的
5、照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,体验：做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。
6、 (1)观察在空中速度方向的变化； (2)观察飞镖插入泥土时的入射角。,改进的教学过程：,观察砂轮上的火星、链球运动员投掷链球的照片。提出问题：怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的速度方向？,实验：通过钢球在具有任意曲线形状的导轨内的运动，说明曲线运动某点的速度方向跟曲线相切。,简单的理论分析：渗透极限的思想。由平均速度过渡到瞬时速度。,得出结论：做曲线运动的质点经过某位置的速度方向，在曲线过这点的切线方向上。,体验：“做一做”做一个显示抛体运动速度方向的“飞镖”。 (1)观察在空中速度方向的变化； (2)观察飞镖插入泥土时的入射角。,改进的教学过程：,回顾一下：对这几个教学过程是怎么认识的？
7、怎么处理的？,学生对本题失误的主要原因不是知识问题，而是缺乏把题目和实践进行联系的意识。,2004年高考全国理综试卷（）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1，盘与桌面间的动摩擦因数为2。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）,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,1 mg ma1 2
8、 mg ma2 ,设盘离开桌布时速度为v，移动距离为x1，再在桌面上运动x2停下，有,v2 2a1x1 v2 2a2x2 ,盘没从桌面掉下的条件 x1+x2l/2 ,设圆盘在桌布上运动时间为t,x a t 2/2 x1 a1t2/2 ,解得： a ,l /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 / 2 ,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,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,1 mg ma1 2 mg ma2 ,设盘离开桌
9、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 v2 2a2x2 ,盘没从桌面掉下的条件 x1+x2l/2 ,设圆盘在桌布上运动时间为t,x a t 2/2 x1 a1t2/2 ,解得： a ,l /2,，这段时间桌布移动距离为x，有,x x1 + l / 2 ,解答,意识来自于哪里？,意识来自于体验过程， 而不是来自知识。,发掘出题目中的隐含条件常常来自于审题时的实践意识,通过“体验性实验”增强实践意识,例：向心力和半径是成正比还是成反比？（物理）,实验时，rA40cm，rB80cm，每秒钟喊口令2次。,操作一：手握A，每秒1周；,操作二：手握B，每秒1周；,操
10、作三：手握A，每秒2周；,比较一和二：相同，F 跟 r 成正比：,比较二和三： v 相同，F 跟 r 成反比：,该实验的主要目的是建立“相同”、“v相同”的实践形象。强化实践意识。,回顾一下：当时对这个实验的必要性是怎么认识的？,(1)对实现过程目标的重要性认识不足,以为“知识”是解答题目的关键，没有认识到难题都是难在能力、意识、习惯等非知识性素质方面。,4. 教学中“重过程”为什么很难？,没有认识到，“过程”对学生获得体验、增强意识、掌握方法、发展能力方面具有不可替代的作用。,一、处理好过程和结果的关系,(1)对实现过程目标的重要性认识不足,4. 教学中“重过程”为什么很难？,(2)“解题是
11、为了得到结果”所形成的思维定势,课堂教学中，习题教学是一种师生普遍重视、实施频率很高的教学活动。解答题目的目的是为了得到一个最终结果，解答的水平通常是以结果是否正确来评价的。因此，追求一个正确的结果，不仅成了学生解决问题的目标，也成了教师组织教学活动的主要目标。,一、处理好过程和结果的关系,(1)对实现过程目标的重要性认识不足,4. 教学中“重过程”为什么很难？,(2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势,(3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主”,然而，正由于教学是以知识为线索串起来的，这就很容易把教学设计的目光集中在知识上，一心一意思考如何使学生获得知识的结论，而忽视了“过程”目标
12、。,一个新知识的构建，需要原有的知识作为基础。知识的展开，形成了一个结构，其间的联系就是线索。因此，新课的教学都是以知识为线索展开的。,一、处理好过程和结果的关系,(1)对实现过程目标的重要性认识不足,4. 教学中“重过程”为什么很难？,(2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势,(3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主”,(4)教科书信息呈现方式为“重过程”带来了困难,教科书是一种单向传递信息的方式，而教学中的很多过程是需要交互活动才能进行下去的，由于教科书难以获得读者的信息，也就很难设计出有呼有应的活动过程。如果教师不能在教学中对教学过程进行再创造，那就只能束缚在“重结果”的圈子里
13、。,一、处理好过程和结果的关系,(1)对实现过程目标的重要性认识不足,4. 教学中“重过程”为什么很难？,(2)“解题是为了得到结果”所形成的思维定势,(3)教学“以知识为线索”演变成了“以知识为主”,(4)教科书信息呈现方式为“重过程”带来了困难,(5)过程的形式易被关注，过程的本质常被忽视,例如：一个考查“提出问题”能力的试题,一测力计下悬吊一个砝码，置于电梯中。当电梯由静止开始向上运动时，可以看到测力计的示数明显大于砝码的重力。对此，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？,一、处理好过程和结果的关系,因此，教学中要真正“重过程”，就要：,(1)认识过程目标的重要性（学习不仅为获得
14、知识）,(2)克服“解题是为了得到结果”的思维定势,(3)不要把“以知识为线索”变成了“以知识为主”,(4)教学中对教科书进行教学过程的再创造,(5)不仅关注过程的形式，更要关注过程的本质,4. 教学中“重过程”为什么很难？,一、处理好过程和结果的关系,1. 对教材进行再创造的必要性,不同学校和师生在地域、城乡、层次、特点上的差别,教材不可能在每节课文的细节上体现多维目标,教材是一种单向传递信息的方式，不具有交互性,二、处理好教学和教材的关系,教学需要教师对教材进行再创造,“探究作用力与反作用力的关系”实验的设计,(1)学生在实验的通常表现：,(2)教学过程的改进设计：,无悬念、漫不经心。,“
15、知识”：作用力和反作用力大小相等、方向相反。,“过程”：“等效代替”方法的应用。,“情感”：激发学习热情；,引发学生进行质疑；,养成认真、仔细的实验习惯；,培养严谨、求实的态度。,把三维目标融在一起,“探究作用力与反作用力的关系”实验的设计,回顾一下：当时对这个实验是怎么处理的？,2. 对教材进行再创造的思路,以知识为线索，体现知识逐步深入的逻辑性,构思教学活动，创设教学过程,二、处理好教材和教学的关系,1. 对教材进行再创造的必要性,不同学校和师生在地域、城乡、层次、特点上的差别,教材不可能在每节课文的细节上体现多维目标,教材是一种单向传递信息的方式，不具有交互性,教学需要教师对教材进行再创
16、造,例：“自由落体运动”的课堂教学设计,知识线索,教学活动设计,三、正确阶段性目标和终结性目标的关系,1.高考目标不可能一次性到位,知识,分析问题的能力（心智技能水平）,其他素质：工具（语言、数学、图形）、实践体验、转化意识,2.课堂教学的设计应分析“新课”的教学目标,回顾：“力的分解”一课，教学目标和过程如何？,“一个已知力分解为两个力，最难的就是确定分力的方向，要确定分力的方向，就要看力的作用效果”,实验：三角形支架横梁和斜梁的受力效果,习题：求解吊挂在墙上的篮球对墙的压力和对绳的拉力,G,N,面对学生的困惑，老师难以讲清的以下问题,教师：如右图，悬吊的球由于重力的作用产生了两个效果，一是
17、拉绳子，二是压墙。因此可以把重力按效果分解为 T 和 N 。,学生：分力和合力是指同一物体上两次受力的的等效替换，但T、N 和 G 并不作用在同一物体上，一个力可以分解为别的物体所受的力吗？G 是引力、T 和 N 是弹力，一个引力可以分解为两个弹力吗？,老师：我们也可以这样去理解，重力 G 分解为两个分重力（图中黄色的分力），沿水平方向的分重力产生压墙的效果，沿绳子方向的重力产生拉绳子的效果。如果这样去认识，G 和它的两个分力既是作用在同一物体上的力，也是同种性质的力。,学生：平时，如果给球施加一个沿T方向的拉力，球对墙的压力将减小，为什么重力沿绳子方向的分力不会减小墙的压力？,老师： 。,力
18、的分解的知识目标设计,1. 知识目标要点,不要求学生把力的分解直接用来求解物体的受力,突出力的分解的等效替换的思想,会用平行四边形定则求解有确定解的两个分力,（求解物体受力的要求，在牛顿定律中实现）,2. 设计上述知识目标的思考,降低教学的难度，避免新课时很难说清的问题,把“力的分解”作为牛顿定律解决问题的一个环节来处理，使解题思维更规范。,3. 人教版教材“力的分解”练习题没有要求用力的分解来求解物体的受力。,回顾：实施“力的分解”教学时，知识目标如何？,四、正确处理知识和方法的关系,1.把方法当成知识讲是现实教学中的常见做法,关于方法，流行的做法：“方法概述应用举例”,先用准确、概括的语言
19、介绍某种思路和方法的意义和步骤，然后用具体的例子来说明它，再用相似的练习题来巩固它。,这是现阶段高中物理教学中普遍运用的一种教学方法，这种教学方法的效果值得怀疑。,2.通过渗透掌握物理方法,新教科书中关于“变与不变”思想方法的渗透,来自质子源的质子(初速度为零），经一加速电压为 800 kV 的直线加速器加速，形成电流为 1 mA 的细柱形质子流，已知质子电荷 e1.601019 C. 这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 l 和 4 l 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1 和 n2 ，则 n1/n
20、2_。,高考统计：满分率 0.093（主要错在后一问）。 本题难在哪里？,一个高考题,假定质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 l 和 4 l 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为 n1 和 n2 ，则 n1 / n2_.,s2,s1,l,4l,思维方法：质子在全过程中做匀加速运动（速度变）；在极短长度内可看为做匀速运动（速度不变）。,知识： 匀加速运动 v2 2a l,匀速运动 s v t,相等长度下 n 和s 成反比,本题难就难在学生缺乏“变与不变”的思想,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,讲解：平
21、均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度
22、用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）,做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44）,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,做一做,有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测该照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm，石子自由下落的起始位置距地面的高度约 2.5m。怎样估算这个照相机的曝光时间？,A
23、,B,地面,石子下落的径迹,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）,做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44）,探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64）,“变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念,新教材对“变与不变”思考方法的渗透,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公
24、式（P38）,做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44）,探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64）,“变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念,什么是渗透？,讲解：平均速度和瞬时速度渗透“极限”（P16）,实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（P20）,讨论：已知各时刻速度，是否可以估算位移（P37）,推导：用v - t 图象推出匀变速运动位移公式（P38）,做一做：从一张照片估算照相机的曝光时间（P44）,探究：利用图象怎样计算变力做功？（物理,P64）,“变与不变”的思想从速度的概念拓展到力的概念,什么是渗透？,真空中速度为v6.4107m/s 的电子束连续射入两平行极板之间
25、，极板长度为l8.010-2m，间距 d5.010-3m。两极板不带电时，电子将沿两极板之间的中线通过。在两极板上加一 50Hz的交变电压 uU0sint，如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将开始出现了以下现象：电子束有时能通过两极板；有时间断，不能通过。 (1)求Uc的大小。 (2)求Uc为何值才能使通过的时间t通跟间断的时间t断之比为t通 ：t断2 : 1,一个难度更大的高考题,如果能把“变与不变”的思想从速度、力，进一步拓展到磁场、电场等概念，本题的难度将显著减小。,四、正确处理知识和方法的关系,1.把方法当成知识讲是现实教学中的常见做法,关于方法，流行的做法：“方法概述应用举例”,先用准确、概括的语言介绍某种思路和方法的意义和步骤，然后用具体的例子来说明它，再用相似的练习题来巩固它。,这是现阶段高中物理教学中普遍运用的一种教学方法，这种教学方法的效果值得怀疑。,2.通过渗透掌握物理方法,新教科书中关于“变与不变”思想方法的渗透,矢量,坐标系,功能关系,新教科书关于矢量的教学线索,谢谢大家,