新課程物理課堂教學的展望-中學物理名師講座

1、1新課程物理課堂教學新課程物理課堂教學的展望的展望2高中高中物理物理內容標準內容標準文科文科技術技術理科理科電與磁電與磁振動與波，光學振動與波，光學(一一)力學力學熱學熱學動量，原子，光學動量，原子，光學(二二)34為什么要上這堂課為什么要上這堂課? ?它的價值究竟在哪里它的價值究竟在哪里? ?這堂課除了知識之外這堂課除了知識之外, , 還能讓學生得到些什么還能讓學生得到些什么? ?學生興趣盎然地參與學習活動學生興趣盎然地參與學習活動, ,通過一定的過程與方法通過一定的過程與方法, , 切實掌握了知識和技能. . 切實掌握了知識和技切實掌握了知識和技能能通過一定的過程與方法通過一定的過程與方法

2、學生興趣盎然地參與學習活學生興趣盎然地參與學習活動動5 三個維度的目標不是分步實施的，我們僅僅是在分析時三個維度的目標不是分步實施的，我們僅僅是在分析時把課程目標分解為三個維度，而在實施時它們是融在一起的。把課程目標分解為三個維度，而在實施時它們是融在一起的。 一個好的教學過程，只要仔細分析，都會發(fā)現(xiàn)其中融合一個好的教學過程，只要仔細分析，都會發(fā)現(xiàn)其中融合著多維目標的實現(xiàn)。著多維目標的實現(xiàn)。在同一教學過程中融合多維目標在同一教學過程中融合多維目標知識與技能態(tài)度情感與價值觀過程與方法知識點知識點67電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象電磁感應的條件電磁感應的條件電磁感應的規(guī)律電磁感應的規(guī)律猜想假設、實驗探究

3、的科學方法猜想假設、實驗探究的科學方法鍥而不舍、十年磨一劍的科學精神鍥而不舍、十年磨一劍的科學精神電磁互變、世界多樣統(tǒng)一的科學思想電磁互變、世界多樣統(tǒng)一的科學思想學術形態(tài)（知識、技能）教育形態(tài)(過程、方法、情、態(tài)、價)以電磁感應為例8“開普勒定律開普勒定律”“”“萬有引力定萬有引力定律律” k= =a3T2a aT T9 29.46 29.46 9.539 9.539 土土 星星 11.86 11.86 5.20 5.20 木木 星星 1.88 1.88 1.524 1.524 火火 星星 1.0001.000 I.000I.000 地地 球球 0.615 0.615 O.723 O.723

4、金金 星星 0.24 0.24 O.387 O.387 水水 星星 T T a a T T2 2 a a3 3 867.89 867.89 867.93 867.93 140.66 140.66 140.61 140.61 3.54 3.54 3.54 3.54 1.000 1.000 1.000 1.000 0.378 0.378 0.378 0.378 0.058 0.058 0.058 0.058k= =a3T2T2a3= =10 在理解在理解“開普勒定律開普勒定律”這個這個“知識點知識點”的同時，老師的同時，老師們應該不失時機地引導閱讀們應該不失時機地引導閱讀P30P30的的“科學足跡

5、科學足跡”。學生在。學生在了解到第谷為描述行星的運動積累了近萬個觀測數據的時了解到第谷為描述行星的運動積累了近萬個觀測數據的時候，會像所有人一樣感到頭疼；開普勒把這么繁雜的數據候，會像所有人一樣感到頭疼；開普勒把這么繁雜的數據變成了簡潔的三句話，這使人眼前一亮，豁然開朗。這時變成了簡潔的三句話，這使人眼前一亮，豁然開朗。這時學生的體驗是高興、佩服和激動，這就是一種學生的體驗是高興、佩服和激動，這就是一種積極的情感積極的情感體驗。體驗。開普勒一定也有這種體驗開普勒一定也有這種體驗（P32P32） ，他自撰的墓志，他自撰的墓志銘表達了他的滿足：銘表達了他的滿足：“我曾測量天空，現(xiàn)在測量幽冥，靈我曾

6、測量天空，現(xiàn)在測量幽冥，靈魂飛向天國，肉體安息土中。（魂飛向天國，肉體安息土中。（必修必修2 2第六章第第六章第1 1節(jié)節(jié)P32P32旁批）旁批）” ” 11 然而，教科書并沒有就此止步。在這一節(jié)的然而，教科書并沒有就此止步。在這一節(jié)的“科學科學足跡足跡”中寫道：中寫道：“不過，開普勒并不知道，他所發(fā)現(xiàn)的不過，開普勒并不知道，他所發(fā)現(xiàn)的三個定律還蘊藏著極其重大的三個定律還蘊藏著極其重大的天機天機”，這里說，這里說的的“天機天機”，指的就是，指的就是“指揮指揮”行星運動的力行星運動的力萬有萬有引力引力。是牛頓揭露了這個。是牛頓揭露了這個“天機天機”，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。這個定律

7、比開普勒定律律。這個定律比開普勒定律更深刻更深刻（揭示了運動的原（揭示了運動的原因）、因）、更普遍更普遍（適用于一切物體）、（適用于一切物體）、更簡練更簡練（一個公（一個公式）。學到這里，學生的體驗是式）。學到這里，學生的體驗是更高興、更佩服和更激更高興、更佩服和更激動動。教科書曾經引用一位英國詩人歌頌牛頓的詩句。教科書曾經引用一位英國詩人歌頌牛頓的詩句（必修必修1 1第四章章首）：第四章章首）：“自然和自然的法則在黑自然和自然的法則在黑暗中隱藏。上帝說，讓牛頓去吧，于是一切都被照亮。暗中隱藏。上帝說，讓牛頓去吧，于是一切都被照亮。”12 教科書還抄錄了一個教科書還抄錄了一個“外行人外行人”馬

8、克馬克 吐溫的話吐溫的話(P38)(P38)：“科學真是科學真是迷人。根據零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲迷人。根據零星的事實，增添一點猜想，竟能贏得那么多收獲！”。杰杰出人物的心靈是相通的，這話雖然出自外行人之口，卻道出了出人物的心靈是相通的，這話雖然出自外行人之口，卻道出了科學方法科學方法的真諦的真諦，那就是：那就是： 不完整的事實（或不嚴謹的推理）不完整的事實（或不嚴謹的推理） 猜想與假設猜想與假設 可檢驗的結論可檢驗的結論 新事實的檢驗新事實的檢驗 在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，盡管第谷的觀測數據成千上萬，但在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，盡管第谷的觀測數據成千上萬，但那只是有關

9、太陽系的行星的數據，因此只能算是那只是有關太陽系的行星的數據，因此只能算是“零星零星”的事實的事實；把行；把行星之間的引力推廣到月球地球之間、地球與地面物體之間，以至推廣星之間的引力推廣到月球地球之間、地球與地面物體之間，以至推廣到一切物體之間，這是到一切物體之間，這是“猜想猜想”；后來測得了萬有引力常量；后來測得了萬有引力常量G G，于是根，于是根據萬有引力定律得出了據萬有引力定律得出了可檢驗的結論可檢驗的結論對海王星的預言。海王星的發(fā)對海王星的預言。海王星的發(fā)現(xiàn)和天體質量的測量則是馬克現(xiàn)和天體質量的測量則是馬克 吐溫所說的吐溫所說的“收獲收獲”。13 綜上所述，按照教科書的線索，讓學生從綜

10、上所述，按照教科書的線索，讓學生從“怪異怪異”的行星的行星運動、繁雜的觀測數據出發(fā)，越來越清晰、越來越深刻、越來運動、繁雜的觀測數據出發(fā)，越來越清晰、越來越深刻、越來越簡潔地看到自然的規(guī)律，而后又進一步看到這些科學活動的越簡潔地看到自然的規(guī)律，而后又進一步看到這些科學活動的偉大成就，這樣愉悅的心理過程與欣賞一件藝術品的心理過程偉大成就，這樣愉悅的心理過程與欣賞一件藝術品的心理過程是一致的，這是是一致的，這是積極地情感體驗積極地情感體驗，一種審美體驗，一種審美體驗(P35(P35旁批旁批) )。多次經歷這樣的體驗，學生會逐漸對科學多次經歷這樣的體驗，學生會逐漸對科學親近、熱愛，以至親近、熱愛，以

11、至“著迷著迷”。 “ “開普勒定律開普勒定律”“”“萬有引力定律萬有引力定律”是個學生應當掌握的知是個學生應當掌握的知識點，在教學中我們以它為載體，識點，在教學中我們以它為載體，著眼于著眼于三維目標的三維目標的整合整合，很自然地讓學生很自然地讓學生“不局限于不局限于“赤裸裸赤裸裸”的知識。這就的知識。這就既掌握既掌握了了知識點知識點，也經歷了，也經歷了過程過程，感悟了，感悟了方法方法，也在這個過程中有，也在這個過程中有了了積極地情感體驗。積極地情感體驗。14已知汽車質量已知汽車質量m,m,行駛速度行駛速度V Vo o , ,汽車安裝有防抱汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)死剎車系統(tǒng)(ABS),(ABS)

12、,制動力恒為制動力恒為f.f.設駕駛員的反設駕駛員的反應時間為應時間為t to o. .問從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車問從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車, ,共經過多少距離共經過多少距離? ?8080SS S = = mmV VO O2 2/ /2 2f + + V Vo ot to o禁超載禁超速禁酒后駕車案例案例3 3：15（1 1）什么是）什么是“重過程重過程”？ 重視學生自主經歷某種有價值的學習活動重視學生自主經歷某種有價值的學習活動 ，例如觀察、發(fā)，例如觀察、發(fā)現(xiàn)、解釋、分析、概括、交流等。現(xiàn)、解釋、分析、概括、交流等。v（2 2）為什么要）為什么要“重過程重過程”？v通過學生自主經歷觀察、

13、發(fā)現(xiàn)、實驗、解釋、分析、概括、通過學生自主經歷觀察、發(fā)現(xiàn)、實驗、解釋、分析、概括、交流等活動，在落實知識與技能目標的同時，讓學生獲得體交流等活動，在落實知識與技能目標的同時，讓學生獲得體驗，形成意識，掌握方法，提高能力。驗，形成意識，掌握方法，提高能力。v （3 3）教學中怎樣）教學中怎樣“重過程重過程”？v首先，要改變觀念，改變傳統(tǒng)的首先，要改變觀念，改變傳統(tǒng)的“重結果重結果”的觀念，真正認的觀念，真正認識到識到“過程與方法過程與方法”對于學生發(fā)展的重要意義。在具體的教對于學生發(fā)展的重要意義。在具體的教學設計中，則應努力為學生經歷必要的學習過程創(chuàng)造條件，學設計中，則應努力為學生經歷必要的學習

14、過程創(chuàng)造條件，留出時空。人教版在這方面給出了許多優(yōu)秀的范例。留出時空。人教版在這方面給出了許多優(yōu)秀的范例。16v新教科書新教科書“小題大做”，以紅蠟塊的運動為例，以紅蠟塊的運動為例，研究物體在平面中運動的問題。研究物體在平面中運動的問題。通過對紅蠟塊的通過對紅蠟塊的運動的研究運動的研究，引導學生引導學生悟出求解悟出求解平面運動的基本平面運動的基本思路思路：v物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，然后物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，然后求它的復合運動（或者相反）求它的復合運動（或者相反） 。接著再循著這個接著再循著這個思路探究思路探究拋體運動。拋體運動。171 1、以紅蠟塊的運動為例，研究

15、物、以紅蠟塊的運動為例，研究物體在平面中運動的問題。體在平面中運動的問題?！拔覀兛闯鱿瀴K是向右上方運動我們看出蠟塊是向右上方運動的。那么，它相對于黑板運動的的。那么，它相對于黑板運動的軌跡是直線嗎？相對于黑板在做軌跡是直線嗎？相對于黑板在做勻速運動嗎？這些都不是單憑觀勻速運動嗎？這些都不是單憑觀察能夠解決的。察能夠解決的?！毙陆滩牡乃悸沸陆滩牡乃悸纷鴺伺c時間的關系坐標與時間的關系 x = vxt y = vyt 軌跡軌跡消去消去 t 速度的大小和方向速度的大小和方向18 2 2、安排一個例題（、安排一個例題（P6P6），鞏固以上方法。），鞏固以上方法。 例題：求飛機在水平方向和豎直方向的分速度

16、。例題：求飛機在水平方向和豎直方向的分速度。 從從紅蠟塊的運動和這個例題紅蠟塊的運動和這個例題悟出的道理：悟出的道理： 物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，物體在相互垂直方向的運動可以分別研究，然后求它的復合運動（或者相反）然后求它的復合運動（或者相反） 。19水平方向：水平方向： 力力F = 0，初速度，初速度v0 = v 位移位移x = vt豎直方向：豎直方向： 力力F = 重力，加速度重力，加速度 = g，初速度，初速度v0 = 0 位移位移y =有了有了x、y兩個方向的坐標與時間的關系之后兩個方向的坐標與時間的關系之后 軌跡軌跡 速度的大小速度的大小 速度的方向速度的方向3 3、把這

17、個道理應用于、把這個道理應用于平拋運動平拋運動4 4、如果拋出時的速度不沿水平方向，那么、如果拋出時的速度不沿水平方向，那么 20學生得到的是解決這類問題的學生得到的是解決這類問題的一般性方法一般性方法兩個方向上的受力兩個方向上的受力兩個方向上的運動方程兩個方向上的運動方程兩個方向上的位置與時間的關系兩個方向上的位置與時間的關系平面中的運動軌跡（消去平面中的運動軌跡（消去t t）平面中速度的大小和方向平面中速度的大小和方向 教科書編者以這種方式闡釋平拋運動，在于強調讓學生經歷這個推理教科書編者以這種方式闡釋平拋運動，在于強調讓學生經歷這個推理過程，領會研究平面運動的方法，并不拘泥于過程，領會研

18、究平面運動的方法，并不拘泥于“知識點知識點”。 不但沒有強調斜拋，連平拋也淡化，平拋軌跡只是通過例題得出的。不但沒有強調斜拋，連平拋也淡化，平拋軌跡只是通過例題得出的。v一個物理老師，你讓學生學懂物理，會學物理，喜歡物理，你就達成了一個物理老師，你讓學生學懂物理，會學物理，喜歡物理，你就達成了三維目標。三維目標。21 一、創(chuàng)設高效課堂情景二、優(yōu)化課堂教學設計三、注重思維互動探究22“ “將將1515克鹽放在你的面前克鹽放在你的面前, ,你無論如何也難以下你無論如何也難以下咽咽; ; 但將但將1515克鹽放入一碗美味可口的湯中克鹽放入一碗美味可口的湯中, ,你你早就在享用佳肴時早就在享用佳肴時,

19、 ,將它們全部吸收了將它們全部吸收了. .” ”情景之于知識,猶如湯之于鹽;知識需要溶入情景之中,才能顯示出活力和美感.一位德國學者的精辟比喻：營造情感氛圍營造情感氛圍提供認知背景提供認知背景形成學習動機形成學習動機促進意義建構促進意義建構一、創(chuàng)設高效課堂情景23例例1 1：自由落體運動傳統(tǒng)教學：自由落體運動傳統(tǒng)教學 把自由落體運動僅僅當作勻變速直線運動的一個特例把自由落體運動僅僅當作勻變速直線運動的一個特例來教，就是把三個問題講清楚：來教，就是把三個問題講清楚： 什么叫自由落體運動？什么叫自由落體運動？ 自由落體運動的規(guī)律是什么？自由落體運動的規(guī)律是什么？ 自由落體的加速度是多少？它隨著地球

20、的自由落體的加速度是多少？它隨著地球的緯度怎樣變化？緯度怎樣變化？ 一、創(chuàng)設高效課堂情景“如果誰在第一次學習量子概念時一點都不覺得糊涂如果誰在第一次學習量子概念時一點都不覺得糊涂,那么他就是一點也沒有懂那么他就是一點也沒有懂.”24新教材關于自由落體運動的教學新教材關于自由落體運動的教學v落體運動司空見慣，何以成為物理學的源頭之一？落體運動司空見慣，何以成為物理學的源頭之一？v智慧博學如亞氏者，何以鑄成大錯，且一錯近二千年。智慧博學如亞氏者，何以鑄成大錯，且一錯近二千年。可悲的是誰？可怕的是什么？可悲的是誰？可怕的是什么？v伽利略的高明之處是什么？伽利略的高明之處是什么？v自由落體運動的研究可

21、以遷移到其他天體上嗎？自由落體運動的研究可以遷移到其他天體上嗎？g g值的值的不同可能導致何種現(xiàn)象？不同可能導致何種現(xiàn)象？v如果如果g g值在白天和黑夜不一樣，會有什么后果？值在白天和黑夜不一樣，會有什么后果？vg g值為什么隨著緯度不同而不同？值為什么隨著緯度不同而不同？2526 你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？嘗你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？嘗試解釋就是做出假設和猜想。試解釋就是做出假設和猜想?？茖W探究科學探究（必修（必修1，P46）272829伽利略紀念碑伽利略紀念碑30發(fā)現(xiàn)、提煉和表述問題的過程，就發(fā)現(xiàn)、提煉和表述問題的過程，就是一次創(chuàng)造思維過程是

22、一次創(chuàng)造思維過程表述這個問題表述這個問題發(fā)現(xiàn)值得探究的物理問題發(fā)現(xiàn)值得探究的物理問題發(fā)現(xiàn)一發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象個現(xiàn)象 對現(xiàn)象對現(xiàn)象質疑質疑形成形成疑問疑問提煉為提煉為科學問題科學問題表述這表述這個疑問個疑問31 問題距問題距最近發(fā)展區(qū)已知未知高效教學高效教學現(xiàn) 有 發(fā)展區(qū)潛 在 發(fā)展區(qū)低效教學低效教學無效教學無效教學32例：在學習例：在學習“動能定理動能定理”時，配合推導過程可遞進地時，配合推導過程可遞進地提出以下問題：提出以下問題： 1 1、對于、對于F=ma，兩邊同乘以位移，兩邊同乘以位移s，結果如何？，結果如何？2 2、質點動能定理的成立有條件嗎？、質點動能定理的成立有條件嗎？3 3、動能定理可

23、以由、動能定理可以由“牛二牛二”推導出來，它們闡述的物推導出來，它們闡述的物理意義是否相同理意義是否相同? ?描述的物理過程是否相同？描述的物理過程是否相同？ 4 4、動能定理中的合力做功，包括重力的功嗎，為什么？、動能定理中的合力做功，包括重力的功嗎，為什么？33例：思考與討論（必修例：思考與討論（必修2 2，P25P25，），） 地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地地球可以看做一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是地面對車的支持力是

24、零？這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少？多少？34二、優(yōu)化課堂教學設計設計三要求設計三要求v實：雙基要扎實，不虛華實：雙基要扎實，不虛華v新：教學設計新，教學內容新，新穎鮮活新：教學設計新，教學內容新，新穎鮮活v活：善于啟動學生思維，會聯(lián)系、會拓展活：善于啟動學生思維，會聯(lián)系、會拓展35時刻時刻時間時間物體的運動物體的運動位置位置質點的運動質點的運動參考系參考系（坐標系）（坐標系）位移位移平均速度平均速度速度時間圖象速度時間圖象瞬時速度瞬時速度速度的測量速度的測量平均加速度平均加速度瞬時加速度瞬時加速度第一章第一章 運動的描述運動的描述章的設計思路章的設計思路36EF/qWABEpAEpB Ep

25、 /qUABABUEd單元的設計思路單元的設計思路37v物體被舉高而具有勢能（已知）物體被舉高而具有勢能（已知）v物體高度變化時，重力要做功（已知）物體高度變化時，重力要做功（已知）v認識這種勢能，似應研究重力的功，即可以在研究重力的功過程中去找認識這種勢能，似應研究重力的功，即可以在研究重力的功過程中去找到勢能的表達式（猜想）到勢能的表達式（猜想）v討論從討論從A A到到B B三種不同路徑下重力的功，均得：三種不同路徑下重力的功，均得：v （研究實踐（研究實踐) )v發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 重力的重力的 功功 有兩個特點：有兩個特點： 大小與大小與hAhA、hBhB有關，與重力有關，與重力mgmg有關，有

26、關，卻與路徑無關，即與之卻與路徑無關，即與之有關的兩個因素恰恰就是決定勢能的兩個因素有關的兩個因素恰恰就是決定勢能的兩個因素。而而mghmgh既出現(xiàn)在重力的既出現(xiàn)在重力的 功的表達式中，又包含著功的表達式中，又包含著與勢能有關的兩個因素，與勢能有關的兩個因素，因此因此mghmgh可能是可能是一個具有一個具有特殊意義特殊意義的物理量（分析的物理量（分析,P60,P60） 定義定義 Ep=mgh, Ep=mgh, 進而有進而有 ( (結論結論) ) GWPBPAGEEW=BAGmghmghW=v 具有清晰的知識線索的教學，可以避免知識的具有清晰的知識線索的教學，可以避免知識的簡單堆砌簡單堆砌，它是

27、獲得新，它是獲得新知識的一條有效途徑，是提出、整理、檢驗關于自然的種種解釋的一個知識的一條有效途徑，是提出、整理、檢驗關于自然的種種解釋的一個過程，是經驗與理性思維的碰撞。教學中過程，是經驗與理性思維的碰撞。教學中有利于學生的知識構建有利于學生的知識構建。節(jié)的設計思路：節(jié)的設計思路：重力勢能重力勢能381-P15“時間和位移時間和位移”：“思考與討論思考與討論”，以位移為例讓學生領悟矢量相加的方以位移為例讓學生領悟矢量相加的方法，正文不出現(xiàn)結論，練習題也不作要求。法，正文不出現(xiàn)結論，練習題也不作要求。1-P66 “力的合成力的合成”： 實驗探究二力合成的方法，得出二力合成的平行四實驗探究二力合

28、成的方法，得出二力合成的平行四邊形定則。邊形定則。1-P69“力的分解力的分解”： 概括矢量相加法則；總結出矢量的科學定義概括矢量相加法則；總結出矢量的科學定義1-P81“牛頓第二定律牛頓第二定律”：例題中靈活處理矢量問題（正交分解）例題中靈活處理矢量問題（正交分解） 2-P49“向心加速度向心加速度”：專門設立專門設立“速度變化量速度變化量”小標題，強化矢量概念，小標題，強化矢量概念，概括求速度變化量的一般方法。概括求速度變化量的一般方法。2-P50“向心加速度向心加速度”：矢量概念的進一步應用（根據求速度變化量的方矢量概念的進一步應用（根據求速度變化量的方法，分析勻速圓周運動加速度的方向）

29、。法，分析勻速圓周運動加速度的方向）。1-P15“時間和位移時間和位移”：第一次出現(xiàn)矢量第一次出現(xiàn)矢量。正文中只要求知道矢量有方向正文中只要求知道矢量有方向39引入新課引入新課磁場對運動電荷的作用磁場對運動電荷的作用教科書的引入：教科書的引入：情景引入情景引入：提出問題：安培力的微觀原因是什么？提出問題：安培力的微觀原因是什么？作出猜想：磁場對運動的電子有作用力作出猜想：磁場對運動的電子有作用力實驗驗證猜想：陰極射線在磁場中偏轉實驗驗證猜想：陰極射線在磁場中偏轉 （交互）（交互）（由以下一段引言引入）（由以下一段引言引入）電子顯像管中的電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？電子顯像管中的

30、電子只是細細的一束，為什么能使整個屏幕發(fā)光？從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在地球的兩極引起極光？從宇宙深處射來的帶電粒子為什么只在地球的兩極引起極光？解開這些問題的鑰匙，就是磁場對運動電荷作用的規(guī)律。解開這些問題的鑰匙，就是磁場對運動電荷作用的規(guī)律。 （陳述）（陳述）40引入新課引入新課磁場對運動電荷的作用磁場對運動電荷的作用順理成章地進入陰極射線偏轉的實驗；順理成章地進入陰極射線偏轉的實驗；及時承接了已學習過的知識內容；及時承接了已學習過的知識內容；增強了學生從微觀原因解釋宏觀現(xiàn)象的意識。增強了學生從微觀原因解釋宏觀現(xiàn)象的意識。安培力的產生安培力的產生洛倫茲力概念洛倫茲力概念安培力的方向安

31、培力的方向洛倫茲力方向洛倫茲力方向安培力的大小安培力的大小F洛洛q v B左手定則及應用左手定則及應用F洛洛qvB sin414 4、讓學生親歷、讓學生親歷物理問題物理問題的解決過程的解決過程 3 3、讓學生參與、讓學生參與物理實驗物理實驗的設計過程的設計過程2 2、讓學生探尋、讓學生探尋物理規(guī)律物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程的發(fā)現(xiàn)過程1 1、讓學生體驗、讓學生體驗物理概念物理概念的形成過程的形成過程三、注重思維互動探究42v1.1.引入概念引入概念v2.2.建立概念建立概念v3.3.理解概念理解概念v4.4.深化和應用深化和應用1 1、讓學生體驗物理概念的形成過程、讓學生體驗物理概念的形成過程431.引

32、入概念引入概念 v在物理概念教學中，首先要使學生明白在物理概念教學中，首先要使學生明白原有概念的局限，從而知道為什么要引原有概念的局限，從而知道為什么要引入新的物理概念？入新的物理概念？v怎樣引入新概念？怎樣引入新概念？442.2.建立概念建立概念v（1 1）概念形成過程）概念形成過程v（2 2）定義）定義v（3 3）定義式）定義式v（4 4）單位）單位v（5 5）單位的物理意義）單位的物理意義v值得注意的是，形成和建立概念的前提是使學生獲得十分豐富的、值得注意的是，形成和建立概念的前提是使學生獲得十分豐富的、有助于形成這個概念的感性材料。從感性認識上升到理性認識，有助于形成這個概念的感性材料

33、。從感性認識上升到理性認識，是認識上的飛躍，這個過程只能由學生自己來完成。如果教師包是認識上的飛躍，這個過程只能由學生自己來完成。如果教師包辦代替，在羅列一些物理現(xiàn)象之后，就簡單地把物理概念的定義辦代替，在羅列一些物理現(xiàn)象之后，就簡單地把物理概念的定義提出來，學生理解的不充分，就會造成對物理概念囫圇吞棗，死提出來，學生理解的不充分，就會造成對物理概念囫圇吞棗，死記硬背。記硬背。453.3.理解概念理解概念 v（1 1）概念的內涵與外延）概念的內涵與外延v概念教學的關鍵是使學生了解概念的內涵和外延，概念的概念教學的關鍵是使學生了解概念的內涵和外延，概念的內涵即是概念的本質，概念的外延即是概念的適

34、用范圍。內涵即是概念的本質，概念的外延即是概念的適用范圍。定義是明確概念內涵和外延的依據。所以，為了找出概念定義是明確概念內涵和外延的依據。所以，為了找出概念的內涵和外延，必須從分析概念的定義入手。的內涵和外延，必須從分析概念的定義入手。v例例1 1：力的定義是：力的定義是“物體對物體的作用物體對物體的作用”，力的概念所反映的事物的特，力的概念所反映的事物的特有屬性是有屬性是“物體對物體的作用物體對物體的作用”，這是力這個概念的內涵。力的概念，這是力這個概念的內涵。力的概念所反映的特有屬性的事物是具有這特有屬性的所有的力，如萬有引力、所反映的特有屬性的事物是具有這特有屬性的所有的力，如萬有引力

35、、電磁力、核力等具體的力，這是力這個概念的外延。電磁力、核力等具體的力，這是力這個概念的外延。v例例2 2：慣性這個概念的內涵是：慣性這個概念的內涵是“物體有保持原來運動狀態(tài)的性質物體有保持原來運動狀態(tài)的性質”，外，外延是延是“一切物體一切物體”。463.3.理解概念理解概念 v（2 2）概念的結構）概念的結構v概念教學要把概念與構成它的要素區(qū)分清楚。概念教學要把概念與構成它的要素區(qū)分清楚。v例如速度例如速度v v既不是位移既不是位移S S，也不是時間，也不是時間t t。v（3 3）概念的特征）概念的特征v固有特征：固有特征：v有些物理概念反映了物質或物體本身的某種固有屬性，這有些物理概念反映

36、了物質或物體本身的某種固有屬性，這些屬性不隨外界條件的改變而改變，只由物質或物體本身些屬性不隨外界條件的改變而改變，只由物質或物體本身所決定。所決定。v例如，質量和慣性均是物體（實物物質）本身的屬性。例如，質量和慣性均是物體（實物物質）本身的屬性。v而重力加速度、電場強度、磁感應強度是而重力加速度、電場強度、磁感應強度是“場場”物質本身的屬性。物質本身的屬性。473.3.理解概念理解概念 v矢量特征：矢量特征：v狀態(tài)特征：狀態(tài)特征：v過程特征：過程特征：v相對特征：相對特征：v統(tǒng)計特征：統(tǒng)計特征：v描述大量微觀粒子遵循統(tǒng)計規(guī)律運動所產生的宏觀現(xiàn)象的描述大量微觀粒子遵循統(tǒng)計規(guī)律運動所產生的宏觀現(xiàn)

37、象的本質的概念，具有統(tǒng)計特征。本質的概念，具有統(tǒng)計特征。v例如，氣體壓強這個概念是描述大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產生的例如，氣體壓強這個概念是描述大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產生的效果；安培力是磁場對大量運動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)。此外，效果；安培力是磁場對大量運動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)。此外，“物物質波質波”、“電子云電子云”等概念也是描述大量微觀粒子運動遵循統(tǒng)計規(guī)律等概念也是描述大量微觀粒子運動遵循統(tǒng)計規(guī)律所產生的宏觀現(xiàn)象的本質的。所產生的宏觀現(xiàn)象的本質的。483.3.理解概念理解概念 v（4 4）與其它概念的關系）與其它概念的關系v為了深入理解概念，除了要理解其物理意義外，還應找出概為了深入理

38、解概念，除了要理解其物理意義外，還應找出概念與構成它的要素或與它相近的另一概念的異同點及聯(lián)系，念與構成它的要素或與它相近的另一概念的異同點及聯(lián)系，幫助學生掌握概念體系。幫助學生掌握概念體系。v相鄰概念相鄰概念（如靜電場與重力場，電力線與磁力線，庫侖定律與萬有引力定律等）（如靜電場與重力場，電力線與磁力線，庫侖定律與萬有引力定律等）v相似概念相似概念（如位移與路程、質量與重量、動量與動能，電壓與電動勢等）（如位移與路程、質量與重量、動量與動能，電壓與電動勢等）v相反概念相反概念（如力的合成與力的分解，正功與負功等）（如力的合成與力的分解，正功與負功等）v并列概念并列概念（如重力、彈力與摩擦力、電

39、場強度與電勢）（如重力、彈力與摩擦力、電場強度與電勢）v從屬概念從屬概念（如速度與速率、電場強度與點電荷電場強度等）（如速度與速率、電場強度與點電荷電場強度等）v只有當學生弄清了這些易混概念的區(qū)別與聯(lián)系，才能正確理解概念，只有當學生弄清了這些易混概念的區(qū)別與聯(lián)系，才能正確理解概念，防止錯用概念，提高運用概念的能力。防止錯用概念，提高運用概念的能力。494.4.深化和應用深化和應用v深化概念，必須按照循序漸進的教學原則，注意形成概念深化概念，必須按照循序漸進的教學原則，注意形成概念的階段性學生對概念的認識，只能是從簡單到復雜，逐的階段性學生對概念的認識，只能是從簡單到復雜，逐步加深，不可能一下子

40、就理解得很透徹，它是隨著學生認步加深，不可能一下子就理解得很透徹，它是隨著學生認識水平的提高，抽象思維能力的增長而逐步深化的識水平的提高，抽象思維能力的增長而逐步深化的v（1 1）概念的階段性）概念的階段性v有些物理概念具有階段性，不同的階段，對概念的認識和有些物理概念具有階段性，不同的階段，對概念的認識和理解的深度和廣度都不相同因此，在概念教學中，要結理解的深度和廣度都不相同因此，在概念教學中，要結合學生認知能力，分階段、循序漸進的深化物理概念合學生認知能力，分階段、循序漸進的深化物理概念 504.4.深化和應用深化和應用v（2 2）概念的發(fā)展性）概念的發(fā)展性v有些物理概念是隨著科技進步和人

41、類社會發(fā)展而發(fā)展的，在這些有些物理概念是隨著科技進步和人類社會發(fā)展而發(fā)展的，在這些概念的教學中注意不要把發(fā)展中的概念講死例如概念的教學中注意不要把發(fā)展中的概念講死例如“光光”這個物這個物理概念，就經歷了牛頓的粒子說、惠更斯的波動說、麥克斯韋的理概念，就經歷了牛頓的粒子說、惠更斯的波動說、麥克斯韋的電磁說、愛因斯坦的量子說，直到揭示了光的波粒二象性的本質電磁說、愛因斯坦的量子說，直到揭示了光的波粒二象性的本質特征，長達四個世紀。特征，長達四個世紀。v概念教學的最終目的是要能運用概念來解決具體問題因此，概概念教學的最終目的是要能運用概念來解決具體問題因此，概念教學中要引導學生運用所學的物理概念來分

42、析、解決有關的物念教學中要引導學生運用所學的物理概念來分析、解決有關的物理問題在概念的運用中，又能加深對概念的理解，形成自然記理問題在概念的運用中，又能加深對概念的理解，形成自然記憶，并借此可促進學生思維的積極性，及時暴露概念學習中的問憶，并借此可促進學生思維的積極性，及時暴露概念學習中的問題，這樣做有利于學生對概念的進一步理解題，這樣做有利于學生對概念的進一步理解51磁感應強度教學示例磁感應強度教學示例1、傳統(tǒng)的磁感應強度的教學、傳統(tǒng)的磁感應強度的教學 講授知識，講授定性實驗驗證講授知識，講授定性實驗驗證522 2、按照教材主線進行的教學、按照教材主線進行的教學532 2、按照教材主線進行的

43、教學、按照教材主線進行的教學542 2、按照教材主線進行的教學、按照教材主線進行的教學552 2、按照教材主線進行的教學、按照教材主線進行的教學562 2、按照教材主線進行的教學、按照教材主線進行的教學57關于本演示實驗設計的幾點思考關于本演示實驗設計的幾點思考1 1、如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？、如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？2、磁場約為、磁場約為0.01T,電流約為電流約為1A,導線長約為導線長約為0.1m,則安培力約在則安培力約在0.0010.0001N.如何測量如何測量這么小的力這么小的力?3、由于安培力很小，、由于安培力很小，4根引線必須盡量相同，根引線必須盡量相同，才能保證實

44、驗的精度。如何得到才能保證實驗的精度。如何得到4根完全相同根完全相同的引線？如何在控制直導線位置不變的條件的引線？如何在控制直導線位置不變的條件下，將引線的觸頭接入電路？下，將引線的觸頭接入電路？4、如何改變、如何改變和測量電流？和測量電流？583 3、設計和完成實驗、設計和完成實驗（1）如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？）如何得到勻強范圍盡量大的強磁場？方案一：幾塊大方案一：幾塊大U型磁鐵平行捆綁在一起；型磁鐵平行捆綁在一起；方案二：兩塊方案二：兩塊20cm10cm1cm的長方體磁鐵豎立平行放置，間距約的長方體磁鐵豎立平行放置，間距約10cm；（2）磁場約為）磁場約為0.01T,電流約為電流約

45、為1A,導線長約為導線長約為0.1m,則安培力約在則安培力約在0.0010.0001N.如何測量這么小的力如何測量這么小的力?方案：用漆包線繞制成方案：用漆包線繞制成200匝匝10cm20cm的矩形線圈代替鋁棒的矩形線圈代替鋁棒-使使電流和長度均增加約電流和長度均增加約200倍；倍；運用力傳感器測量安培力（運用力傳感器測量安培力（0.1N左右）左右）593 3、設計和完成實驗、設計和完成實驗（3）改變長度遇到的困難：由于安培力很小，）改變長度遇到的困難：由于安培力很小，4根引線必須盡根引線必須盡量相同，才能保證實驗的精度。如何得到量相同，才能保證實驗的精度。如何得到4根完全相同的引線？根完全相

46、同的引線？如何在控制直導線位置不變的條件下，將引線的觸頭接入電路？如何在控制直導線位置不變的條件下，將引線的觸頭接入電路？方案一：第一次用方案一：第一次用10cm邊，第二次用邊，第二次用20cm邊；邊；方案二：從方案二：從200匝矩形線圈中引出匝矩形線圈中引出5個接電路的觸頭：個接電路的觸頭：0、50、100、150、200（4）如何改變和測量電流？）如何改變和測量電流？方案：用電阻箱改變電流，用數字方案：用電阻箱改變電流，用數字電流表測量電流。電流表測量電流。BI0100150 20060BI0100150 2003 3、設計和完成實驗、設計和完成實驗力傳感器力傳感器電流表電流表物理思維方法

47、：物理思維方法：類比法、以勻代變法、控制變量法、圖象圖表法、比值法，微元法類比法、以勻代變法、控制變量法、圖象圖表法、比值法，微元法朗威與電腦朗威與電腦61v物理學本身就是研究物質最基本的運動及其規(guī)律的一門科學。物理規(guī)律物理學本身就是研究物質最基本的運動及其規(guī)律的一門科學。物理規(guī)律反映了各物概念之間的相互制約關系，反映了在一定條件下一定物理過反映了各物概念之間的相互制約關系，反映了在一定條件下一定物理過程的必然性。程的必然性。 v中學物理規(guī)律主要有：中學物理規(guī)律主要有：v物理定理：如動能定理，動量定理等。物理定理：如動能定理，動量定理等。v物理定律：如牛頓運動定律、動量守恒定律、法拉第電磁感應

48、定律、物理定律：如牛頓運動定律、動量守恒定律、法拉第電磁感應定律、光的折射定律等。光的折射定律等。v物理定則：如平行四邊形法則。物理定則：如平行四邊形法則。v物理方程：如理想氣體狀態(tài)方程。物理方程：如理想氣體狀態(tài)方程。v物理學說：如分子運動論、原子核式結構學說等。物理學說：如分子運動論、原子核式結構學說等。 v對于這些課本中明確出來的規(guī)律，不但要記住它的內容表述和對應表達對于這些課本中明確出來的規(guī)律，不但要記住它的內容表述和對應表達式。更重要的是透徹理解。式。更重要的是透徹理解。2 2、讓學生探尋、讓學生探尋物理規(guī)律物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程的發(fā)現(xiàn)過程62v1、得出規(guī)律的實驗基礎。、得出規(guī)律的實驗基礎

49、。v如力的合成實驗，驗證牛頓第二定律實驗，共點力作用下物體的平衡規(guī)律實驗如力的合成實驗，驗證牛頓第二定律實驗，共點力作用下物體的平衡規(guī)律實驗 v2、物理規(guī)律的形成過程和內容物理規(guī)律的形成過程和內容。v3、數學表達式。、數學表達式。v從物理意義上去理解物理規(guī)律的數學表達式。從物理意義上去理解物理規(guī)律的數學表達式。v如如F=ma，不能說質量跟合外力成正比，跟加速度成反比因為同一物質的質量是，不能說質量跟合外力成正比，跟加速度成反比因為同一物質的質量是不變的不變的;v又如伏安特性曲線上某點的斜率是什么又如伏安特性曲線上某點的斜率是什么?v4、充分認識物理規(guī)律中各個物理量的物理意義。、充分認識物理規(guī)律

50、中各個物理量的物理意義。 v5、圖表圖象表示。、圖表圖象表示。v物理圖表和圖象是物理規(guī)律的更直觀、更形象的表達方式。物理圖表和圖象是物理規(guī)律的更直觀、更形象的表達方式。v對圖象一般應抓住以下方面：對圖象一般應抓住以下方面：橫縱坐標、交點、直線、斜率、面積的含義；橫縱坐標、交點、直線、斜率、面積的含義；圖象反映的物理情景。圖象反映的物理情景。 IU2 2、讓學生探尋、讓學生探尋物理規(guī)律物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程的發(fā)現(xiàn)過程632、讓學生探尋、讓學生探尋物理規(guī)律物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程的發(fā)現(xiàn)過程v6 6、注意物理規(guī)律的適用范圍。、注意物理規(guī)律的適用范圍。v物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定

51、的范圍內使用超越這個范圍，物理規(guī)律則不成物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定的范圍內使用超越這個范圍，物理規(guī)律則不成立，有時甚至會得出錯誤結論這一點往往易被學生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規(guī)律，或者盲目立，有時甚至會得出錯誤結論這一點往往易被學生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規(guī)律，或者盲目外推，得出錯誤結論因此，在物理規(guī)律教學中，要引導學生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理外推，得出錯誤結論因此，在物理規(guī)律教學中，要引導學生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實際問題規(guī)律解決實際問題v如：庫侖定律如：庫侖定律F FKq1