新课程理念下的物理教学设计
2020-03-02 15:38:21 来源：范文大全收藏下载本文
新课程理念下的物理教学设计 吉林大学附属中学黄勇
中学物理课堂教学的设计历来是教师讨论的热点，随着教学改革特别是课程改革的进一步发展，这一讨论又有了新的切入点，本人想就此做进一步的讨论。 应该明确，中学物理教学不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，还要重视应用物理概念和规律去解释或解决一些生产、生活实际中所遇到的问题，更要注重对学生终身学习愿望，搜集和处理信息的能力、科学探究能力、创新精神以及科学精神的培养。教师除应具备教学技巧外，还应有满足上述要求的课堂教学设计的总体策略。下面谈一谈本人的一些做法，以期起到抛砖引玉的作用。
（一）物理教学设计的一般策略
一、鼓励和引导学生自觉培养自学能力的策略
在面对每天有大量新技术、新理论和新信息的现代化社会，自学能力和搜集、处理新信息的能力是一种最重要的能力。这种能力不仅是学生在校学习期间真正掌握好物理知识的需要，更重要是他们终身学习和工作的需要，在教学设计中必须给予足够的重视。
1、针对学生没有自学习惯的现状，可以从教材中梳理出一些比较浅易的便于自学的内容，如初中物理教材中的相当一部分知识点，让学生自己阅读，教师引导学生分析讨论其中的知识重点，并逐步学会抓住教材的中心和思路。
本人把这称为有指导的“半独立”策略。就是由教师向学生提供各种形式的信息和学习手段（参考书、实验仪器等）及提出需要解决的目标（自学要求、提纲），让学生自学，遇到困难，独立地思考与讨论，从而获取知识，培养了搜集和处理新信息的能力，以适应现代社会中科技、信息瞬息万变的要求。
如《分子运动论》这章内容，在课堂上让学生阅读、归纳，然后师生一起抓住分子无规则运动、分子间作用力、比热容等重点知识，结合实例讨论。这样比教师照本宣科效果要好得多，更重要的是逐步引导学生养成自学的习惯。
2、给学生吃\"粗粮\"的教学设计策略。即在新课教学中不要一次性讲得过细，过于完整，而是采用各种教学手段，先激起学生的好奇心，然后就让学生带着强烈求知欲望去自学，在学生自学的基础上，课堂上有重点、有目的地进行质疑、解疑，并让学生进行巩固性练习，经过多次的反复\"消化\"，再逐步建立对概念和规律的较为完整的认识。
3、充分利用教材中的阅读材料，作为学生的自学教材。中学物理课本中安排了相当数量的阅读材料，涉及物理学家和物理学史，物理与社会，物理与技术，最新科技成就和发明等内容，教师应把这些内容纳入课堂教学设计的内容，配以自学的要求和自学练习，以此来激发学生的终身学习愿望，训练处理新信息的能力。
4、发挥考试这个指挥棒的作用。每次考试时，可在课本中和教师指定的自学参考书中选择部分试题（或通过改造），让学生尝到\"甜头\"，以引导他们从不自觉到自觉地培养自学能力。（暗示的策略）
二、注重将物理规律应用于生产、生活实际的教学设计策略
物理是实验科学和应用性强的学科，用所学的知识去解决生产、生活实际中的应用问题，既可以使学生在解决问题的探究过程中获得成功的愉悦，使学生有持久的学习兴趣，又能认识到物理与人文、地理、科技、社会等重大课题的紧密联系，逐步形成正确的科学观和决策能力，从而提高科学素养和应用能力。
1、采用图片、投影、录像、光盘等视听媒体和报纸，图书等资料，向学生展示物理与生活、社会的极为紧密和广泛的联系。（多感官刺激的策略。）（讲十遍不如学生自己看一遍），
2、寻找实例，让学生去处理、解决。（看十遍不如学生自己做一遍）例如用交通事故中民警实测的数据，并让学生查阅行车中车速的限制，各种路面的摩擦因数等资料，让学生通过分析和计算，判断司机是否进行违章超速驾驶；根据报纸的报导，一个小孩从楼上摔下，一个青年冲上去救护成功，用报纸上报导的数据计算该青年做出去救护的决定只有多长的时间？让学生体验到物理知识的应用价值。此外诸如解决公园中的过山车问题，计算水电站功率，设计输变电线路，解决有关电视机、示波器、加速器、受控核聚变等实际应用的部分问题等。（学生有成就感）
3、引导学生进行估算、估测、发展估算、判断能力的设计策略。例如学完压强和标准大气压之后，让学生估算地球大气层的总质量，学习电磁波传播速度之后，让学生去估算波长的大小，频率的大小等，也是物理与生活、技术联系的重要方面。（提高感性认识的策略）
三、重视科学探究和科学方法训练，激发中学生创新精神的教学设计策略
科学探究是学生参与式的学习活动，要鼓励和指导学生积极动手、动脑、通过自己的探究活动，使学生在学习物理基本知识的过程中，逐步掌握研究物理问题的科学方法，激发中学生的创新精神，是中学物理教学的根本目的。在课堂教学设计中要充分体现对学生自主进行科学探究的引导和指导。
1、培养\"好奇-----怀疑，质疑——想象\"的实验观察方法的教学设计策略
科学新发现经常产生在一些不为人注意的小事上。如X射线、放射性现象的发现等。因此必须培养学生以怀疑的目光、批判的态度审视周围的事物，观察身边的物理现象，激发中学生的好奇心和想象力、训练他们善于在别人习以为常之处发现惊异之点。设计一些演示实验，安排一些疑点，鼓励学生怀疑、质疑，布置学生在观察身边物理现象时大胆地进行假设、想象、论证。（①演示电动机模型，发现规律②电磁铁概念的质疑③磁铁摔断后磁极的判断） 基本原则就是：不轻信答案，不轻信权威，要用事实也理论说话。
2、培养学生通过实验探究，解决实际问题和通过处理、分析实验结果，总结物理规律的教学设计策略。（4个尽量）
①尽量让学生自己通过实验总结出物理规律。如把《观察电磁感应现象》的实验从学生分组实验改为探究性试验，引导学生从实验的结果总结出产生感应电流的条件。（演示实验——学生实验——探究性实验）
②尽量让学生自己提出问题，进行猜想与假设，制定计划和设计实验，进行实验探究，解决问题。如让学生设计实验，测定自行车受到的路面的阻力，或在太空实验室中设计实验测物体的质量等。
③尽量让学生自己通过实验数据的处理，从猜想到摸索总结出物理规律。（测量小灯泡电阻的实验——温度影响电阻）
④尽量发挥教材中小实验的作用，提倡使用身边的物品进行探究性实验等。（圆用铅笔和书本演示滑动摩擦和滚动摩擦的大小差别）
上面说了不少课堂设计的策略，其实不少都是我们大家平时用过的方案，只不过和我一样，不太爱总结。现在仔细想想，多思考爱总结真是个好习惯，至少能这能我们少走弯路。（介绍吉大附中物理组的备课经验）
我平时工作有两个个习惯，一是爱学习，但绝不轻易模仿；二是总更新理念，但绝不轻易追赶时髦。（物理教师的本职工作是教书育人，不是展示自己，是让学生真正走进物理世界）
（二）物理教学设计的切入点
物理课堂是师生围绕一定的教学目标，按照教师预先制定好的教学方案进行的心智活动。因此，教学方案的科学性、合理性、有效性就直接影响教学目标的实施。可见，研究物理教学设计，制定科学、合理、有效的教学方案，是非常重要的。
物理课堂教学设计中，需要考虑教学大纲的要求、教材编排的特点及意图、教师自身的专业特长、学生的知识结构及学习特征、自然环境与教学设备等因素，以期达到使学生的各种心智因素都积极地投入到教学活动中去。安徽省黄山市黄山区教研室汪秀峰老师总结而要达到这一点，就应从抓“理、物、序、度”入手。
1、理
所谓“理”是指物理概念、原理、法则等。物理教学总是围绕“理”展开的。抓住“理”字设计教学方案，就是指：
（1）准确地把握教学的重点和难点。课堂教学设计，必须做到突出重点、突破难点、结构紧凑、条理清晰。所以，教学设计应在钻研教学大纲、教材和了解学生的基础上，确定教学重点；制定突破教学难点的措施。确立1－2个“理”为每课时教学的主要内容，以保证教学结构紧凑，精力集中，思维明快流畅，使学生理解透彻，记忆深刻。
（2）明确物理知识与数学知识的关系。物理问题常常要转化为数学问题来解决，这种转化既是教学的重点，又是教学的难点，学生常把物理知识与数学知识混为一谈。因此，物理数学应注意阐明物理公式、原理的内涵及外延，说明物理表达形式的由来，阐明物理问题转化为数学问题的过程，做到“结论”与“过程”并重。
（3）强化物理语言。物理语言如物理符号、专用名词、物理模型及物理图表等，对学生来说，既是新知，又是学习的难点。物理语言有其特定的含义，学生不掌握语言，往往弄不清题意，发现不了隐含条件，难以描述物理问题。可以说掌握物理语言，是学习物理知识、掌握物理学习方法的开始。
2、物
所谓“物”是指论证原理、定律、法则等的材料。抓住“物”字设计教学方案，就是指： （1）加强实验。物理知识比较抽象、内涵深刻，尤其是难以言表又非常重要的物理感受知识，常常需要通过实验才能使人更好地接受和领悟。加强实验，其意义在于：用直观现象刺激学生的感觉器官和神经系统，建立适应学生心理需要的教学情境；在增强学生的感性认识的同时，提高学生的分析能力、想象能力、抽象能力和概括能力。
（2）注意联意、温故知新。新知是旧知的深化和延伸。注意新知识之间的联系，展开积极的联想，往往想通到深入浅出，触类旁通的教学效果。而且，联想能提高思维的连锁性、多向性、跳跃性，是整理知识、增强记忆的有效途径。
（3）传授物理方法，指导学生掌握学法。物理教学的过程也应是传授方法、指导学法的过程。在处理物理问题的过程中，就使学生逐步掌握类比、比较、分析、综合、归纳演绎等基本的逻辑推理方法，强调观察、静思、体验，帮助学生掌握学好物理的基本方法。
3、序
所谓“序”是指教学编排的程序。抓住“序”字设计教学方案，就是指：
（1）做到不愤不启，不悱不发。我们知道，外部环境和教育的影响，只有通过人自身的学习活动，才能转化为稳定的心理素质和文化素质。所以，教学编排的杜绝平铺直述式的灌输，而应是设法打破学生原来的知识和心理的平衡，激起学生的求知欲，将学习的过程作为学生主动接受、探索、发现、创造的过程，真实地体现“主导”与“主体”的关系。
（2）把握知识脉络，循序渐进。教学设计要尊重学习规律和认识规律，教师对学生知识和能力上的要求不可一步到位，要留给学生吸收、加工知识的时间，使教学活动自然地向纵深方向发展，逐步建立起物理知识在“点、线、面”上的联系，形成科学的、立体化的知识结构。
（3）反映思维规律，拓宽思维空间。“有益的”挫折，往往能使学生变得聪明、灵活，获得意外的感受，积累丰富的经验。所以，教学设计应注意阐明处理问题的基本方式和方法。在障碍面前通过假设、尝试、变向、转换等方式来寻找解决问题的新途径。这样，既发挥了思维定势的优势，又拓宽了思维空间，提高了思维的自由度。
4、度
所谓“度”是指知识传授的深度。抓住“度”字设计教学方案，就是指： （1）以课程标准为“纲”，因材施教。我们知道，只有在明确了自身需要与教学要求之间的关系时，才能产生正确的教学行动。所以教师不应以自身的爱好和教学倾向来设计教学方案，而应以“纲”为纲，因材施教。因适时让学生了解教学要求，使学生的学习具有方向性和针对性。 （2）充分体现基础知识和基本方法的作用。基础知识、基本方法的功能，就难以传授新知，提高学生的思维品质。可以说，强调基础知识和基本方法，是深化理解的前提，是达到触类旁通的有效途径。 备课的几项主要工作
（三）教学设计过程中的几项主要工作
备好课是上好课的基础，是教学全过程中的核心一环，它对课堂教学质量起决定性的作用，因此，每个教师都应当认真备好每堂课。 怎样才能做好教学设计？须知，教学过程是师生的双边活动过程，只有当教师的意愿和目标变为学生的意愿和追求，师生配合默契，才能取得好的教学效果，因此，备课除备知识和方法外，还必须“备学生”，湖南祁东一中李春芳老师总结为下列几项工作。
1、课前的准备工作
①学习、研究课程标准和物理科的考试说明，了解全学期的教学内容及其相互间的衔接，明确教学目标、任务、重点、难点、关键、中心内容以及考试内容和要求。 ②反复通读教材，疏通各章节知识，把握其相互联系的“桥梁”。 ③经常阅读有关物理资料（物理专业杂志、教参等），对其中能充实教学内容和良好的教学方法的部分，记下题目、出处，编成资料索引以供随时查找。 ④查阅该科前学期、前段考试的“质量分析”，向学生了解、征询教学建议，对学生的学习方法、成绩、心理素质、班级特点等情况做到心中有数。
只有做好上述准备工作，才能合理调控教学内容的深广度，选用合适的教学方法进行教学。
2、优化设计过程
（1）备导入（导入新课的引言，或实验、或问题）。“思维自惊奇和疑问开始。”课前精彩的导入，不但是高明的组织教学，而且能使学生迅速进入“愤”、“悱”状态。
例如，讲“液体的表面张力”时，在讲桌上放盆水，手拿一枚硬币，问学生；这硬币能浮在水面上吗？学生会不假思索地异口同答：不能，然而事实上硬币却浮在水面上，是阿基米德浮力定律失效了。还是什么其他原因？强烈的知识冲突，一下子使学生进入了教学“角色”，迫切需要解开这个谜，如能采用电视录像，增加可见度，效果更好。
（2）再创造。讲课不能照本宣科，否则，学生听起来就乏味，不会有好的教学效果，对教材的再创造，如同将故事或小说改编成电影剧本一样，要在规定的时间、地点、教具的限制下，给学生以深刻的印象，因此，教材中哪些内容要精讲、详讲、哪些内容要少讲或不讲，都要作出果断的取舍，切忌面面俱到、平分精力，也不能讲得过细、过绝，要给留有思考发挥的余地，否则会增加学生对教师的依赖性，阻碍学生思维的发展，另外，还要从其它资料中筛选或自己编写补充内容，以便于学生把握教材的思维方法，深化对教材的理解。
（3）备板书。板书是课堂教学的眼睛，忽视板书设计，犹如画龙不点睛，板书是有形有色的教学语言、教学图画，它具有直观性、形象性和启发性，有助于使讲课的内容系统化、简洁化，课堂教学程序安排是否合理、精炼，在板书设计时就明朗化了，板书设计主要考虑板书内容、层次、位置、色彩，系统的板书，可启发学生进行丰富想象，沿着科学的思路积极思考，帮助学生记忆、分析消化和巩固新学的知识，掌握教学的重点、难点、关键，从而有利于知识的迁移，它既具有提高教学效果的功能，又能给人以美的享受。 （4）备时间。“重视一分一秒时间是不断提高课堂教学效率的快窍”，备课时应对教学中每一程序大约需多长时间作出估计，并逐步做到准确化，心理学的研究告诉我们，学生听课大致可分为三个时态：即思维活跃状态，思维抑制状态和思维封闭状态，根据观察发现：对于一般的高中生，第一时态大约是每节课的第25～37分钟，因此，每节课的教师讲授时间以前30分钟为宜，而最重要的信息，即重点、难点、关键应安排在前20左右，大体来说，前3分钟为导入，接着17分钟为本课主要知识传授时间，后10分钟为示例、讨论巩固时间，最后15分钟为小结、布置学生完成教师精选出来的习题和思考题，教师有针对性地培养帮差。
（5）备小结。一堂课的小结是教师帮助学生回顾总结本节课的学习内容，对于小结要注意下列几点：
①要尽量引导学生总结，如本节课的主要内容，规律性结论、研究方法、注意事项等。 ②要注意将本课的内容纳入知识系统之中，使学生在整体上把握知识。
③要充分发挥小结的作用，小结可以是承上启下的引子，如提出某一未解决的问题，引出下节课；可以是激励学生学习兴趣的火花，如故设悬念，让学生课后思考；可布置研究新课题，让学生翻阅资料自行解决。 （6）备语言。课堂教学主要是通过语言表达来进行的，因此，提高语言表达能力至关重要。 ①语言要形象直观、抑扬顿挫，富有启发性和情感色彩，以提高学生的感染力和吸引力。 ②语言要严谨、准确、合乎逻辑，表述简明，要特别注意推敲衔接性语言，使知识自然过渡。 ③要有意识地克服口头禅，多一些激励性语言，去掉伤害性语言。
（7）备教具。利用直观教学手段进行教学是物理课的一大特点，要充分利用小黑板、幻灯机、自制教具和电视录像，以减少课堂板书时间，加大容量，增强直观性，提高教学效率。 ①要持这以恒；②要做自制教具的有心人，充分利用废旧材料自制教具；③自制教具不是权宜之计，要有长远打算，要注意自制教具的搜集整理，保管总结，要逐步向精密、固定、配套的方向努力。
（8）课前要“背”课（再熟悉教案）。倘若上课时离不开教案和课本，频频查找，不理损失了宝贵的教学时间，而且影响了课堂气氛，其效果是不言而哈的，熟悉教案，方能讲课自如更好地调动自己的情感，以增强对学生的感召力，从而提高教学效果。
3、对教材的深层次思考
（1）第一层次：理解和释疑。对教材的深刻理解，是确定教学目标、重点、难点和关键的基础，是教师上好课的前提条件，教材是由正文、图表、例题、习题和实验五部分结构的，只有做到五位一体，才能真正理解教材，例如，“闭合电器欧姆定律”之后，就安排了如图1所示的求电源的电动势和内电阻的例题，可以进一步思考：还能不能用伏特表和两个阻值不同的定值电宜（或电阻箱）来测量电源的电动势和内电阻？又能否同时使用安培表和伏特表以及滑动变阻器来测量电源的电动势和内电阻？这些内容有助于将课本的正文跟相关的例题、习题和实验结合起来，从而全面、准确地把握教材内容，并提高基本技能。
在教学过程中对学生可能出现的疑点、误点，要有所估计，并创设情境将它们引发出来，分析讨论、以提高免疫力。
（2）第二层次：优化教学方法。教材中解决问题的方法，往往不是唯一的和最佳的，有必要另求良方，例如，关于电源输出最大功率的条件，除了课本介绍的用配平求得的以外，实际上还有另外可取的几种方案，教学时，要根据学生实际情况，选择或组合最佳方案。 （3）第三层次：问题研究。这一层次是指对物理规律（定理、定律、公式）和典型题目的解法研究，来龙去脉去地追溯和引伸，结论的推广应用以及新的发现等。
例如，前面提到的电源输出最大功率的条件问题，还其它方法法庭解吗？譬如，运用一元二次函数的差别式行不行？能否把求得的结论推广用来解决如图
2、图3中Rx消耗最大功率的问题？R与r的关系对电源输出功率有什么规律性的影响？电源输出功率最大时，电源效率最高吗？怎样即使电源有一定的功率输出，又提高电源的效率？„„这些探索性的问题，对培养学生的探索精神和创新能力都是有好处的。
图2
图3 以上从微观的角度谈了深入教材的三个层次，若从宏观的角度看，还有另一层次，即对教材的整体研究，如对教材内容与结构的研究，对教材改革的研究，对国外教材的研究，以及综合训练等。
4、教案的编写
教案分详案和略案，新教师最好写详案，它包括：①课题，②教学目标，③教材分析，④课型教法，⑤教学内容、程序，⑥小结，⑦课堂练习及课后作业，略案，可写出课题、教学内容及课后作业，其它做到心中有数即可，至于教学内容，其详略可与出先后几节课的教案，利于对一阶段的内容作全盘考虑和知识的连贯，教案无固定格式，以“批注式”较为实用，即将教案按2:1左右分开，左边与教学内容，右边写有关的提示和说明，根据教学内容、课型、教法特点及学生状况，灵活编写切合实际的教案。
5、物理教学设计的口诀（十个口诀） 1．通览教材备教法
把教材的内容通览数遍，在通览过程中逐段分析并确定适合的教学方法。 2．启发设问备学生
运用启发式教学，所设计的问题要针对学生，语言要严密、通俗易懂，最好能激起学生思维想象的浪花。
3．钻研教材备重点
备课时，要从深度和广度上对教学内容进行全方位的挖掘，确定一堂课的重点。 4．研究学生备难点
难点是指多数学生不易理解和掌握的教学内容。要从学生的知识水平、智力水平等因素出发寻找难点的突破口：或分散难点，或作恰当的梯度安排，或利用形象的比喻，化难为易。 5．深挖教材备疑点
备课时，把教材过去教学中学生容易弄错的颖难点准确地找出来，设计题目，供学生分析判别引导学生消除疑惑。 6．前后联系查交点
交点是指本堂课的知识与前授课已学过的知识或后续课要出现的知识间的连接点。备交点可温故而知新，为后续课埋下伏笔，也便于学生大脑中知识网络的形成。 7．结合已长备特点
特点是指一堂课在教法、教材处理、课型等方面与众不同的地方。由于每一位教师的阅历不同、爱好不同、演讲能力以及语言素质等也不相同因而各有各自的特点。备课时，教师应结合自己的特长把自己的优点发挥出来，长此以往，就能形成自己鲜明的特点与风格。 8．准备实验要精心
备课时，结合教材中的演示实验，要作精心设计和认真准备，使演示实验做到万无一失，达到启发学生发现某现现象和规律，并激发起学生的学习兴趣。 9．课堂考察备作业
教师在授课过程中要注意观察学生，了解学生对所授知识的掌握情况，然后结合教学要求，有针对性地布置作业。 10．课后札记不足
教师应于课后以“课后札记”的形式把实验与不足记录下来，既有益于教学经验的积累，备课能力的提高，也有利于改进教学。
四、《探究发现课例》：
（可能古老一点，但能代表我个人的设计思路） 4．发现策略
发现策略是针对接受学习而提出的教学策略。发现策略强调学生自主地通过提出假说和验证假说来解决问题，通过概括问题解决的过程来形成正面和反面的学习经验和体验，通过概括问题解决的结果来形成物理知识和技能等。 发现探究策略的模式如下：
创设问题情境--提出假说--形成方案--验证假说--分析总结，补充发展假说 以《浮力的利用》为例说明发现策略的设计。（可能古老一点，但能代表我个人的设计思路）
1、创设问题情境：把木块、玻璃球、橡皮泥三种密度不同的物体分别放入水中，观察浮沉情况。由此引导学生猜想，物体的浮沉还可能与什么有关系呢？（密度）（激发创新思维的策略）
2、提出假说：提出问题：如何使密度大于水的物体浮在水面上？
学生的猜想可能是多种多样的，也可能有说的不完善的，但最终能归结到所谓的“空心”方法，甚至平均密度小于水等等。（这个过程可不必去细追求学生的语言是否合乎严密和富有逻辑，猜想是否合理，重在突出猜想的过程）（自主、探究的策略、
3、形成方案：教师和学生共同研究，设计实验方案能验证猜想。教师简单地评价学生的设计的方案，但主要是赞赏。然后介绍课本的实验方案。
4、验证假说：接着利用课本实验或选择学生设计的最佳方案进行实验，分析实验现象，验证假说。
5、分析总结，补充假说：经过实验得到采用“空心”的方法可以使密度小于水的物体浮在水面上，最后介绍轮船、潜水艇和气球的相关知识，补充学生的探究成果。（图片、录象、潜艇浮沉，气球上天等小问题的设计都能体现课堂设计的策略）
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