高中物理新课程教学设计与课堂教学案例评析.ppt

高中物理新课程教学设计与课堂教学案例评析 齐齐哈尔教研院 陈文 Cenwen321@126.com 主要内容 用科学探究的思想指导高中物理教学改革 探究——建构式教学 新课程教学设计 案例评析 用科学探究的思想指导高中物理教学 新课程提出了三维教学目标，注重探究式的学习方式。从理论上说，这两者在本质上是统一的，任何目标和它的实现方式都是不可分离的。很难设想单纯传授知识型的教学方式能发展学生的科学探究能力。因此，探究式教学是实现三维目标的必然要求。 但是探究式教学受到多种条件限制，尤其在高中阶段，学生学习任务重，升学压力大，许多教师感到在高中实施探究教学有很多困难。这就需要根据正确理解科学探究和探究式教学。 美国科学教育标准关于科学探究的定义 科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。 科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。 科学探究的涵义是广泛的。 探究式学习 探究是一种复杂的学习活动，它涉及到观察现象；提出问题；查阅书刊及其他信息资源以便了解已有的知识；设计调查和研究方案；根据实验证据来核查已有的结论； 运用各种手段来搜集、分析和解释数据；得出答案、进行解释并作出预测；把结果告之于人。探究需要明确假设、运用批判性思维和逻辑思维、考虑各种可能的解释。 科学探究的五个基本特征： 学习者围绕科学性问题展开探究活动。 学习者要优先考虑证据，证据可以帮助他们解释科学性问题并对提出的解释予以评价。 学习者要从证据中提炼出解释，对科学性问题做出回答。 学习者通过比较其他的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己提出的解释。 学习者要交流和论证他们所提出的解释。 从物理教育的角度来看，可以从以下三个层面来理解科学探究： 首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。 人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此，学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。 第二是思想方法层面 科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。 当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题，建立假设，搜集证据，提出理论或模型，评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。 在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。 任何实验探究过程都需要一定的操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。 从以上分析可见，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，前两个层面都可以体现在物理教学过程之中。 用科学探究的思想指导高中物理教学是完全可以实现的。 科学探究与知识建构是统一的 在物理教学改革中，有许多人担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识。 用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习，而是注重了学生对物理知识的自主建构过程. 科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。 建构知识与传授知识的本质区别在于：传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生。而建构则是自下而上的. 学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于物理现象和问题存在着大量的前概念和常规的认识和思维方式，这些原有认识只有在科学探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变，科学的观念和思维方式才能真正建立起来。 国内外物理教育的大量研究结果表明，学生学习物理知识的过程是在原有认识的基础上自主建构知识的过程，学生的原有认识和在探究过程中产生的认知冲突在物理知识的建构过程中起着十分重要的作用。 一个关于学生学习的模型 关于学生前认知的研究成果 国内外大量研究表明，学生在正式学习有关的物理知识之前，头脑中业已存在着一定的原有认识和该认识赖以形成的思维方式，我们统称为前认知，它们在很大程度上决定着学生对新知识的理解。 研究表明，学生学习物理的过程不是简单地把书本上和教师课堂讲授的内容装入自己头脑的过程，而是一个在一定的教学情境中转变和发展自己的前认知的过程，是认知结构和认知模式的变化过程。在这些研究成果的基础上，研究者建立了关于学生学习物理的新模型. 认知具有生产性和创造性 — 不仅仅是所存信息的重演 认知冲突的教学策略 请看以下情境素材。 【情境素材1】变压器教学片段（视频素材）[1] （视频素材1-2-2A） [1