初中物理重點課的教學設計與優(yōu)化

1、重點課的教學設計與優(yōu)化（一） 彭前程（人民教育出版社物理室 主任） 王穎（北京市東城區(qū)教育研修學院物理教研室 主任） 今天我們將圍繞“重點課的教學設計與優(yōu)化”這個話題研討物理教學實施中一些問題。黃恕伯老師在 關注學生基本素養(yǎng)，優(yōu)化初中物理教學設計 課程中重點談到四個方面：（一）優(yōu)化教學需要有頂層設計的思路； （二）培養(yǎng)學習興趣是初中物理教學的頭等大事； （三）重視教學聯(lián)系實踐，增強學生實踐意識；（四）幫助學生養(yǎng)成良好的解題習慣。 物理教學的著眼點在于：注重全體學生的發(fā)展，注重科學探究，提倡教與學方式的多樣化，使學生通過學習物理課程能夠體驗到“從生活走向物理，從物理走向社會”。課標修訂時適當減少

2、了內容要求的條目，但在“過程”目標卻有一定程度的加強。物理知識和訓練技能是培養(yǎng)能力的載體，能力培養(yǎng)是教學的根本，也是實施教學時必須考慮到的重點。 培養(yǎng)學生的能力，提高科學素養(yǎng)，要從調動學生的學習興趣入手。黃老師在專題中分析了多個“ 激發(fā)學生的學習興趣 、 保持學生的學習興趣 ”的教學案例，對老師們有很大的啟發(fā) 。興趣，是指一個人力求認識某種事物或從事某種活動的心理傾向。 就初中生的心理特征和認 知規(guī)律來說，他們的學習活動最容易從興趣出發(fā)，最容易被興趣所左右。有句名言：“興趣是最好的老師?！边@在我們教學中深有體會的。 在激發(fā)學生求知興趣的基礎上傳授物理知識，是幫助學生深入理解物理概念至關重要的一

3、步。學生對具體物理現(xiàn)象和物理過程的認識經(jīng)驗，也影響他們的思考和概念形成。認識的經(jīng)驗越豐富，形成的概念也就越精細、詳盡和準確。例如，學習大氣壓強時，可讓學生先做一做“瓶吞雞蛋”、“注射器提重物”等實驗。在做這些實驗之前提醒學生觀察實驗中會看到什么現(xiàn)象？如何解釋？這時學生興趣高漲，又有親身體驗，自然而然地切入大氣壓強概念的教學。 興趣是產生動機的重要條件。學生對物理學發(fā)生了興趣，就會積極主動地學習，教學就能達到事半功倍的效果，這在初中物理教學中具有特殊的意義。學生學習興趣的培養(yǎng)應該貫穿于各個教學階段，尤其是在學習物理的啟蒙階段培養(yǎng)起來的興趣，是學生整個學習過程中強大的推動力。因此，在教學中，應努力

4、為學生展現(xiàn)出生動直觀的學習情境，吸引學生注意，激發(fā)學生的興趣和求知欲。 用實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的興趣是教學中常用的方法。實驗現(xiàn)象最直觀地引起學生視覺沖擊，刺激學生的感知，喚起思維。其優(yōu)勢在于現(xiàn)象明顯、排除干擾、可重復。八年級教材第一節(jié)“緒言”課中，設計多個演示實驗，讓學生觀察一些力、熱、電、光的現(xiàn)象，并動手操作簡單的儀器，在學生眼前揭開一個嶄新的世界。許多新奇的問題將激發(fā)他們強烈的求知欲。因勢利導，使學生的好奇心逐漸轉化為探求科學知識的持久興趣和飽滿熱情，即由直接興趣發(fā)展到間接興趣。 例如：“用漏斗吹乒乓球”，乒乓球無論是向上還是向下吹，乒乓球都不脫離漏斗。這樣的實驗現(xiàn)象，在給學生“震撼”視覺感的

5、同時也引起了強烈的好奇心，產生好奇心正是培養(yǎng)學生學習興趣的出發(fā)點。 很多時候我們是 通過學生的生活經(jīng)驗培養(yǎng)興趣。學生在日常生活中積累了很多經(jīng)驗，有一定的觀察、體驗、實踐基礎。在此基礎上尋找歸納物理現(xiàn)象的共性，從而學習新的物理知識，建立新的物理概念，使學生感到很親切，覺得物理就在自己身邊。善于恰當?shù)乩脤W生已有的生活經(jīng)驗，不僅可以創(chuàng)設良好的物理情境，還可以逐步培養(yǎng)學生善于觀察、勤于思考、樂于分析的良好思維品質和習慣。當觀察到的現(xiàn)象與生活經(jīng)驗相沖突時，學生用原有的生活經(jīng)驗已不能解釋觀察到的現(xiàn)象，甚至得到相反的結果，這時學生會產生積極的學習愿望。 例如：“低壓沸騰”。撤去酒精燈后燒瓶中的水不再沸騰，

6、然后澆上涼水，按學生的生活常識，水的溫度繼續(xù)降低就不可能沸騰了，但是看到的現(xiàn)象卻是水再次沸騰。其中的原因是什么呢？一個疑問的產生就啟動了一段新的學習活動。 上述教學案例都要能很好的激發(fā)學生的學習情趣。利用學生已有知識，從學生頭腦中已有的知識體系和認知結構出發(fā)，聯(lián)系新的知識，使新的知識在原有的認知結構的基礎上獲得深層意義，將新認知納入知識結構中的適當部位，產生對新知識的理解，這就是教學心理學中的同化。 新知識與原有知識的銜接使學生的學習有基礎、有動力，培養(yǎng)的是高層次的學習情趣。比如， 功率一課的教學設計： 教師：甲同學把重 100N 的 A 物體，勻速提到 6m 高的 3 樓用了 60s ；而乙

7、同學把重 50N 的 B 物體，勻速提到 9m 高的 4 樓用了 30 s ，甲、乙分別對物體做了多少功？ 學生：甲做功 600J ，乙做功 450J 。 教師：甲、乙在 1s 內分別對物體做了多少功？ 學生：甲在 1s 內做功 10J ，乙在 1s 內做功 15J 。 教師：甲一共做功 600J ，多于乙；但是甲在 1s 內做功 10J ，卻比乙少。這說明了什么？ 學生討論。 教師（啟發(fā)）：“速度”概念是運動物體在 1s 內（單位時間）通過的距離，也就是運動的距離與時間的比值，“速度”表示物體運動的快慢。 學生：物體在 1s 內（單位時間）所做的功反映了物體做功的快慢。 教師：把單位時間內完

8、成的功叫做功率，功率是表示物體做功快慢的物理量。 聯(lián)系學生實際，用學生熟悉的校園生活事件作為任務，也是學生非常感興趣的學習活動 。 比如，關于 密度一課的教學設計 。 教師：在學校運動會上，咱們班獲得了團體金牌，這塊獎牌是不是用純金來制造的？如果哪位同學能夠鑒別出來，這塊獎牌就由他來保管。（學生提出比較顏色、軟硬、聲音等，但又覺得不能確定。） 教師：我們先來探究一下不同物體的質量與體積的關系。 （學生進行分組實驗，測量物塊的質量與體積，記錄數(shù)據(jù)。） 教師：注意研究物體質量與體積的比值有什么特點？ （學生通過計算、交流發(fā)現(xiàn)同種物質質量與體積的比值是定值。） 教師：同種物質質量與體積的比值是定值，

9、說明什么？ （學生討論。） 教師：定義一個新的物理概念 - 密度。重點課的教學設計與優(yōu)化（二） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王穎（北京市東城區(qū)教育研修學院物理教研室主任） 用高科技熱點話題培養(yǎng)學生的學習興趣，科學技術推動社會發(fā)展，物理知識引領時代前進?，F(xiàn)代前沿的物理知識或熱點話題，是最能觸動學生將“物理” 與“社會”緊密相連的教學設計素材。由此引入新概念，學生不僅記憶深刻、思維活躍，而且是體現(xiàn)新課程標準所倡導的“情感、態(tài)度和價值觀”教育的好題材。 神舟載人航天飛船與動能、重力勢能、機械能知識相關； 長江三峽工程船閘利用連通器的原理； 光敏、熱敏、壓力傳感材料制成可變電阻； 3G 技術、

10、通訊衛(wèi)星都是電磁波來傳輸信息； 磁懸浮列車磁場 核威脅、核封鎖、核反應、核能 在新課程標準教科書中多處涉及到物理學史，物理學史內容也是中學物理的有機組成部分。歷史上物理學家對某一物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，其思維過程與今天學生認識這一問題的思路往往有類似之處，所以教學可以借助于物理學史料來啟發(fā)學生思維。讓學生了解物理學史實，激發(fā)學生的學習興趣，加深對物理知識的理解。 比如：在課堂上播放科拉頓實驗動畫。 教師介紹科拉頓實驗、法拉第實驗的簡單過程和安培日記。提出問題：科拉頓、法拉第的研究和觀察方式有何不同？法拉第電磁感應實驗為何能夠成功？科拉頓、安培為何失去“良機”？ “坐失良機”的安培比法拉第早

11、 7 、 8 年發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，但只記錄在日記本里卻始終沒有對外公布他的發(fā)現(xiàn)！ 1831 年法拉第公布他的發(fā)現(xiàn)引起科學界高度關注后，安培后悔不迭，向公眾出示多年前自己的工作日記，試圖乞求法拉第分享這一種大發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)權。未獲得支持！ 讓學生扮演不同科學家的角色，使物理課堂轉變?yōu)槲锢韺W史發(fā)展的一個縮影，重演科學家的研究過程和探究實驗，也是絕妙的設計。  重點課的教學設計與優(yōu)化（三） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王穎（北京市東城區(qū)教育研修學院物理教研室主任） 初中是學習物理的起步階段，這個年齡段的學生對一切新鮮、奇特、甚至是有些神秘感的事物有著強烈的好奇心。利用小魔術、小故事、小

12、幽默激發(fā)學習興趣，能夠收到很好的效果。 這的確是學生喜聞樂見形式，能快速集中注意力，使大腦興奮程度提高, 活躍課堂氣氛。教學時選用的素材要緊扣教學內容，為教學所需，被教學所用。而且要做到放得開，收得住。不然的話，這樣的“興趣”只會是暫時的、表面形式化的，并不能對學習產生積極持久的影響。 小魔術；課前在礦泉水瓶側壁和瓶蓋上扎出小孔。表演時裝滿水，蓋好蓋子。教師用食指超壓緊蓋上小孔，拿起水瓶，水不灑出。遞給學生，學生手握瓶側，水即噴出。教師接過水瓶，水又不噴灑了。 小故事：你是誰？故事發(fā)生在天堂里。一場激烈的力學學術辯論會后，物理學家們玩起了“藏貓貓”的游戲。愛因斯坦大聲數(shù)完“ 1 、 2 10

13、”，取下蒙在眼前的黑布，他驚訝地發(fā)現(xiàn)牛頓就站在面前。“我贏了。我抓住牛頓了！”愛因斯坦興奮地喊著。牛頓卻鎮(zhèn)靜地說：“你錯了，我不是牛頓！”“老朋友，我是不會認錯你的?！睈垡蛩固瓜嘈抛约旱难劬?。牛頓仍然不慌不忙：“你看我，一個牛頓，站在一平方米的面積上，所以我不是牛頓?！睈垡蛩固惯@才注意到地板上畫了個方框，牛頓就站在方框中間。愛因斯坦聳聳肩：“那你是誰呀？” （在復習時詢問學生） 教師接著講后半部分： 愛因斯坦恍然大悟：“可不是嗎，一牛頓的力作用在一平方米的面積上產生的壓強是一個帕斯卡?！迸ｎD得意地笑了：“對啦，我是帕斯卡。”這時，躲藏在沙發(fā)背后的帕斯卡再也忍不住了，他大喊道“牛頓，你不是帕斯卡

14、！”大家都愣住了。 （提問學生：帕斯卡為什么說牛頓不是帕斯卡？） “ 壓強是說明壓力作用效果的物理量。用壓力與受力面積的比值來表示?！?帕斯卡加重語氣說：“牛頓給地板的壓力遠不止一牛頓，受力面積也只是牛頓腳下那塊面積，這得是多少個帕斯卡呀！”“多少個帕斯卡也是帕斯卡，我還是帕斯卡！”牛頓繼續(xù)開著玩笑。我暈！讓我用狹義相對論來解釋解釋，這個、這個我不玩了?！睈垡蛩固篃o奈地搖搖頭。 請你幫愛因斯坦算一算，牛頓到底對地板產生了多大的壓強？ 假設牛頓的質量為 70kg ，雙腳與地板接觸面積為 350cm2 。 （一算嚇一跳， P=2×104 Pa ，不得了，有兩萬個帕斯卡?。?重點課的教學設

15、計與優(yōu)化（四） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王穎（北京市東城區(qū)教育研修學院物理教研室主任） 信息時代的物理教學中使用 信息技術不失為一種提高學習興趣的有效方法。將視頻短片、動畫課件、互動平臺運用于教學，可使學生快樂而充滿興趣地學習。因此合理的運用不同的教學媒體，有利于激發(fā)和保持學生學習的興趣。例如：磁場在空間中的分布，聲帶振動發(fā)聲，互動課件“找導體”。 有些實驗由于受到操作場地的限制，或是操作條件的限制，有時也為了能增大課堂的容量，我們可以用它來播放一些做好的演示實驗或者相關的生活和生產場景。當然，如果實驗中的人是學生所熟悉的老師或是他們的同學，就會更有真實感，也更容易引起學生的興趣。

16、例如手機拍攝水傳聲。 興趣是鼓舞和推動學生學習的自覺動機，是調動學生積極思維、探求知識的內在動力。興趣使人集中注意，產生愉快、緊張的心理狀態(tài)，對認識過程產生積極的影響。人都會因為興趣而執(zhí)著于某一樣活動，并在最后取得或小或大的成功。從心理學角度分析，人們對某一事物感興趣，該事物就最容易激發(fā)大腦皮層興奮，且使興奮持續(xù)，而這種興奮則維持著大腦對該事物認識、理解、記憶的最佳狀態(tài)。如果學生對學習內容產生了濃厚的興趣，就會使學生的學習情感由“要我學”轉化為“我要學”。有了興趣，學習就不是一種負擔，而是一種享受。興趣是學生參與學習的強大內動力。 讓學生產生濃厚的興趣，這樣才能激起探究性思維，使之保持活躍的思

17、維狀態(tài)，從而激發(fā)創(chuàng)新的思維。反之對學習沒有興趣，就會產生厭倦心理，覺得枯燥乏味，阻礙了創(chuàng)新能力。 學習興趣是積極探求知識的一種帶有情緒色彩的意向活動，它能引起學習的需要，是學習動機中最現(xiàn)實，最活躍的成分，學習興趣是學習動機的重要心理成分，它會使學生產生學習的需要，是一種強大的內趨力。所以說，培養(yǎng)學生的興趣才是提高教學效果的根本途徑。教學中一個好的例子，一個好的實驗，一個發(fā)人深省的提問，或者是一句恰當?shù)墓膭钤挾寄芤鹋d趣。教師要注重師生的感情交流，注重贊美學生。有一句話是這樣說的：“人性最深切 的需求就是渴望別人的欣賞”，教師應該善于發(fā)現(xiàn)學生的閃光點并及時加以表揚鼓勵，增強他們的自信心。一句贊揚

18、的語言，一個鼓勵的眼神，一次頷首的微笑，一個肯定的動作，一次難度適當?shù)目荚嚕伎梢允箤W生體會到鼓勵、信賴、滿意的情感。教師還要幫助學生克服學習困難。學生在學習中一旦對學習發(fā)生濃厚興趣時，才能使整個學習積極起來，具體表現(xiàn)為：學習情緒高，學習意志頑強，從而提高學習效率。就會主動、積極、愉快地學習。 重視物理教學聯(lián)系生活和生產實踐，增強學生實踐意識。 物理教學著眼于學生的發(fā)展， 實踐能力是學生終身發(fā)展所必須具備的能力之一。 初中物理實踐活動的過程是提出問題、解決問題的過程，學生要通過自己動手動腦去研究，尊重事實、嚴肅認真、按科學規(guī)律辦事的態(tài)度就必不可少了。學生在一次次的實踐活動中，通過自己的親身體驗

19、，逐漸培養(yǎng)了科學態(tài)度，手腦并用，全面發(fā)展。教師首先要 增強實踐意識，才能為學生創(chuàng)設更多的活動機會，讓學生更好的從實踐活動中獲得成功的體驗。 目前，各地在初中階段普遍開設有電子技術、信息技術、勞動技術、 STS 、或是具有地方特色的實踐活動課程。其中大量的活動內容與物理知識密切相關了，而且不少物理教師也是實踐課的兼課教師。無論是在實踐課上學物理，還是在物理課上作實踐，兩者密不可分，目的都是重在培養(yǎng)學生的實踐意識。 物理課上如何開展豐富多彩的實踐活動呢。首先，教師要 結合學生熟悉的生活、生產實際，提出與教學有關的實踐課題讓學生去操作、去觀察、去思考。例如：講授“ 凸透鏡成像規(guī)律 ”時，教師為學生準

20、備了多種不同焦距的 凸透鏡、老花鏡片、 透明膠片和水、紙杯、半透明薄塑料袋、蠟燭及其它小工具。 觀察： 同一凸透鏡為什么成的像不同？ 老花鏡片 成的像 與 凸透鏡成的像是否相同？ 分析： 在透明膠片上滴一個水珠，用筆在紙上畫一個箭頭，使小水珠先離得近一些來觀察箭頭，然后逐漸離開，注意在移動過程中，看到的像發(fā)生怎樣的變化 ? 學生：一開始看到正立的、放大的箭頭。 教師：其實小水珠相當于一個放大鏡，也就是凸透鏡，成放大的像，但凸透鏡總能成放大的像嗎？ 學生：不是。把凸透鏡向上移后，看到箭頭變小了，而且是倒像。 教師：凸透鏡能成不同的像。有時成放大的像，有時成縮小的像，有時成倒立的像，有時成正立的像

21、。那么凸透鏡成像的不同和什么有關系呢？凸透鏡成像有什么特點呢？ 制作：學生用凸透鏡和紙杯自制投影儀模型并演示，將投影片正立放入，投影在墻上呈倒立，放大的像，再將投影片倒立放入，觀察到正立、放大的像。學生用凸透鏡和紙杯自制照相機模型并演示；屏上呈現(xiàn)倒立縮小的像，進一步通過打開照相機后蓋觀察點燃的蠟燭，光屏上呈現(xiàn)倒立縮小的像。 本節(jié)的主要內容，就是讓學生通過科學探究的活動，找出凸透鏡成像的規(guī)律。學生通過用不同焦距凸透鏡觀察身邊物體（如書上的字、教室的窗戶），增強對凸透鏡成像規(guī)律的感性認識。學生通過自制 水珠凸透鏡并 解釋所觀察到的現(xiàn)象，提高觀察能力和提出問題的能力。 幻燈機和照相機實驗室中有實物和

22、模型教具，但是考慮到它們的內部結構不易觀察，老師指導學生用凸透鏡和一些非常簡單的物品做“模擬模型”，老師沒有選擇光具座是想傳遞給學生這樣一個重要的信息：“用生活中的物品就可以設計實驗，做實驗。”在自己加工制作的基礎上進行成像規(guī)律探究，學生受到了更多的鍛煉。 還有個杠桿的教學案例也值得一提。教師用一根方便筷子代替現(xiàn)成的實驗器材，指導學生從研究如何固定筷子、如何拴繩扣入手完成實驗。讓學生有使用實驗器材難以獲得的實踐體驗。 重點課的教學設計與優(yōu)化（五） 彭前程（人民教育出版社物理室主任） 王穎（北京市東城區(qū)教育研修學院物理教研室主任） 好動是年輕人的天性，相對于看老師做實驗、聽老師講實驗來說，學生更

23、熱衷于自己動手操作。滿足學生這種迫切需要的心理，就需要大量的實踐活動。 例如：在學習“聲音的特性”時 , 安排學生利用手邊的直尺、橡皮筋、紙盒等器材結合書本內容，自己動手探究音調與頻率的關系、響度與振幅的關系。學生個個躍躍欲試，為了把實驗做成功，他們積極鉆研教材，三五成群的討論操作方案，仔細觀察每一個實驗現(xiàn)象，認真作記錄，總結結論，學生有一種成功的情感體驗。 再如：人們拿著雞蛋的時候都是小心謹慎的，但如果將雞蛋握在手中即使用較大的勁也壓不壞。在演示的時，可以叫一位力氣較大的同學來完成，讓學生覺得實驗的真實性。 再比如說，講蒸發(fā)吸熱時，讓學生自己在手臂上涂上酒精親身體驗蒸發(fā)吸熱的感覺，讓他們身臨

24、其境。 物理 實踐活動內容的實踐性和物理知識技能的應用性，這是物理課實踐活動的主要特征。它要求學生在具體活動中，結合生活實際，靈活地運用所學的基礎知識和基本技能，把“學與用”、“動腦與動手”、“設計與操作”等方面結合起來，真正做到以實踐活動為核心，有具體的動手實踐內容，有完成動手實踐的操作過程，讓學生在動手實踐活動中獲得物理知識應用的真切體驗，從而提高學生動手能力和獨立操作能力。在 物理課上 充分提供學生動手實踐的機會是培養(yǎng)學生實踐意識的主渠道。但是課堂上的時間是有限的，教師既要舍得拿出課堂教學時間安排實踐活動，也要善于安排好課外實踐活動。 許多小制作取材容易，操作簡單，是學生力所能及的，如：

25、指導學生利用牙膏盒、透明紙、蠟燭、縫衣針等研究“小孔成像”；還有紙鍋繞水、瓶吞雞蛋、筆桿提大米、水火箭、細線割冰、釣冰、能浮在水面的硬幣等。在講“浮沉條件的應用”時，指導學生課外制作易拉罐潛水艇，使學生輕松地理解潛水艇的原理。學生通過動手、動腦、學習積極性大大提高，學習物理的求知欲也更強了。 讓學生在課外做一些小制作，可以逐漸培養(yǎng)起學生愛動腦、勤動手的好習慣，使學生學習物理的興趣有更持久和更廣泛的載體。教師還要創(chuàng)造條件，組織學生開展一些研究性學習課題類的社會實踐活動。 自行車中的物理以學生主動參與、自主探究、相互合作、實踐體驗、課題研究的學習方式為主線展開教學。通過學生親自調查、體驗，使學生對

26、自己所探究的那部分物理知識自我構建成一個系統(tǒng)，使學生初步體會科學研究的過程，在過程中更深入地理解物理概念和物理規(guī)律。 實踐活動注意從選題、確定研究方向、組成課題小組、制定小組活動計劃、開展小組課題活動、活動過程中的問題指導、書寫結題報告等幾個方面引導學生，使學生在過程中獲得知識和方法。使學生體會實踐的重要性，從一個側面彌補物理課堂教學中的不足。當學生在課程開展過程中遇到困難時，教師引導學生克服困難，動腦筋，想辦法，持之以恒地把事情做下去。培養(yǎng)學生持之以恒的優(yōu)良品質。 教師先讓學生在課下觀察和了解自行車的基本結構，然后教師提出幾個問題引導學生思考。問題如下： （ 1 ）你對自行車的哪部分機械結構

27、感興趣？ （ 2 ）你對自行車哪部分結構的設計思路感興趣？ （ 3 ）日常使用中你的自行車存在哪方面的問題？你想通過自己的研究解決哪些問題？ （ 4 ）日常生活中騎自行車時，自行車出現(xiàn)的哪些現(xiàn)象讓你覺得有意思或困惑不解？ 在這些問題的引導下，讓學生提出自己感興趣的問題，并以書面形式明確提出自己的研究方向。然后在課堂中讓提出問題的學生介紹自己的研究方向，教師幫助匯總指導，逐漸濾去過程復雜，不切實際的研究方向，使研究課題明晰。另外，教師也提供了一些研究方向供學生選擇。接著把對同一個問題感興趣的同學歸為一個小組，并推舉出這個小組的負責人。共確定了如下研究方向： （ 1 ）杠桿在自行車上的作用？ （ 2 ）與自行車有關的摩擦力？ （ 3 ）怎樣的車座更舒適？ （ 4 ）你了解氣門芯么？ （ 5 ）車速與腳蹬轉動速度的關系； （ 6 ）車胎內的氣體壓強問題； （ 7 ）飛輪與大輪的半徑比對行駛速度的影響； （ 8 ）急剎車時閘線易斷的