1、初高中物理新课程教学设计案例及分析 物理课堂的教学设计概念课程改革的理念受到教师的好评，也受到学生的欢迎。在实施过程中，由于教师对课程理念的理解不同，效果相差很远。要把新课程理念转变为教师的行为需要一个过程，成为教师面临的最大挑战。教师对物理教学设计的认识和理解，是物理教学落实课程目标的关键。一、什么是教学设计设计一词普遍存在于人们的生活中间，国家有五年、十年乃至更长时间的发展规划，建筑师要对建筑物进行设计，小到人们出行计划自己的行程等，这些都是生活中我们常见的设计类型。设计是指在人们进行某项活动之前，根据一定的思想（或理论）、目的和要求，预先对活动所进行的一种安排或策划。教学设计是指教师依据
2、教育教学理论、教学艺术原理，为了达到某阶段教学目标，根据学生的认知结构，对教学目标、教学内容、教学组织形式、教学方法和需要使用的教学手段进行的策划。传统教学中，很少用到“教学设计”这样的概念。实际上，“教学设计”在传统的教学中也一直在使用，但是它更多的是指教师上课前的具体准备工作。包括制定一个学期教学目的、教学内容、教学进度，即学期计划；也包括一个单元的教学目的、教学内容、质量监测（单元测验）的制定，即单元计划；而更多的是用于明确每节课的教学目标、教学内容（重点、难点）、教学方法、教具使用、教学过程的安排等等，即每节课的具体教案。在具体的操作中，教师往往忽略了“设计”含义，而更习惯地称之为“备
3、课”。但是传统教学中的备课，往往只是教师一方面的准备工作，即凭着教师对教学内容的理解及教师的经验和主观意愿来制定教学方案。在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义，不仅形成了全新的学习理论，也在形成全新的教学理论。建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求由学生的外部刺激的被动接受者和知识灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师由知识的传授者转变为主动建构的指导者、帮助者、促进者。在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已经发生了很大的变化。我们可以用一个生活中的例子来说明学生主动建构形成认知结构的重要性。假设某一旅游者要去某地旅游，旅游者事先没有到过该
4、城市，他会通过各种渠道了解旅游目的地的有关情况。一般来讲有两种途径，一是完全依靠自己通过阅读有关材料获取信息，二是向到过该城市或生活在该城市中的人请教。我们可以将旅游者想像成为一个学生，被请教者为教师。第一种情况：该旅游者买回地理、地图、旅游景点介绍、游记等书籍，或通过网络了解该城市的情况，经过努力他对目的地有一定的了解。但当他真正走进旅游地之后，发现有许多的事情与他事先了解的情况不完全相同，虽然前期的准备是有成效的，但对城市的了解存在不足。经过这一次旅游后，他对这座城市有了较之以前更深入的了解，对该城市的印象可能会发生改变。再次光临时部分人完全不需要借助别人的帮助可以独自旧地重游，但也有相当
5、部分的人不能。如果将这种旅游过程比喻为教学的话，旅游者是学生，他的自学过程就像旅游者前期的准备工作，有少数学生能够通过自己的学习达到该学科课程标准的要求，尽管过程中有些偏差，但他们在学习中会通过不断调整自己的认识结构达到目的；可仍然有相当数量的学生自学后存在不同的困难，他们需要别人的指引。第二种情况：该旅游者决定在依靠自身的了解的同时咨询去过该城市的人或居住在该城市的人。被咨询的人也热心帮助他，但可能会出现两种情况，一种是被咨询者能清楚地描述相关的内容，或许他还会运用图表、实物照片等辅助手段详细地介绍。在别人的帮助下，部分人理解了介绍者所描述的情况，但也有部分人因为多种原因仍然不能理解；还有一
6、种是被咨询者讲解不太清楚，导致旅游者不能达到了解的目的。这两种情况下，旅游者头脑中对旅游地的印象都是模糊的，只有当旅游者来到目的地对城市进行实地旅游后，他头脑中旅游地的形象才会慢慢清晰起来，因为得到别人的帮助在旅游过程中会少走许多弯路，达到提高效率的目的。在教学中教师的教学无论多么优秀，他仍然如同被咨询者的描述一样，教师的教学效果好坏对学生的学习有影响是肯定的，但学生（旅游者）最终将学习的结果与自己头脑中的认识结构完全融合在一起还得依靠自己去建构。这个比喻并不一定真正说明建构主义的观点，亲身经历过程后得到的结果与依靠别人的介绍建构的结果是完全不一样的。新课程要求在教学中以学生为主体，让学生在学
7、习过程中成为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，这是符合学生认知规律的。尽管目前对教学设计还没有一个统一的定义，但是对于教学设计这一概念，却能够达成一些共识：(l)教学设计是以系统方法和设计观为指导，探索解决教学设计的有效方案，目的是提高教学效率，促进学生的学习。(2)教学设计是以关于教和学的物理理论为基础的，它综合考虑教学理论和学习心理的思想，目的是从学生的有效学习出发设计教学。(3)教学设计是充分利用现代教育技术理论和实践，将学生的实践经验与课程内容相结合，进行有效教学的物理过程。(4)教学设计是一个创造性的过程。每一个教学设计都适应不同的对象，每一个设计都是创造性的劳动。二、物理课堂教
8、学设计中学物理教学设计的目的是通过优化教学过程达到提高教学效率的目的，它将有利于学生物理课程的学习。（一）物理教学设计概述中学物理教学设计是人们的设计思想在教学中的运用，也是设计的一种类型。所谓物理教学设计是教师在一定的教学理念指导下，以物理教学理论为基础，运用系统的方法，为达成一定的教学目标，事先对教学活动进行的规划、安排与决策的过程。通常的教学中多指物理课堂教学设计。1物理教学设计必须有确定的教学内容和教学目标(1)学习课程标准国家课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据，是国家管理和评价课程的基础，应体现国家对不同阶段的学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的基本要求
9、，规定各门课程的性质、目标、内容框架，提出教学和评价建议。因而，教学设计的直接依据是课程标准。从教学设计的角度来说，需要注意的是，学习课程标准不能只满足于表面上通读课程标准的字词语句，重要的是着重在领会课程标准提出的课程理念、课程的设计思路、课程标准提出的各项要求的内涵上下功夫。这样才能体会到课程标准对教学的指导作用。(2)分析与钻研教材教材是课程标准的具体体现，是教学内容的具体载体。分析与钻研教材是对每个教师最基本的要求，是教学设计的首要任务，是教师顺利完成教学任务的基本条件。教师钻研教材大致经过通读、精读两步。通读教材是基础。通读的目的是从整体上了解教材的体系与结构。也就是教材章节的安排顺
10、序，各章节重点知识（概念、规律）的选择与阐述方式，以及物理学的方法等。精读是关键。教师在精读教材中应反复推敲、深入考虑以下问题，以便做到透彻理解，融会贯通，灵活运用。教材各章节中涉及的基本概念、定律、定理及其来龙去脉、推导过程，适用范围是否清楚？还有哪些不理解或疑难之处？为了启发学生的思维，教师应该准备向学生提出哪些问题。估计学生会提出哪些问题，学生学习的障碍是什么？教材对科学探究是如何安排和设计的？有没有不妥之处和需要改进的地方？学生在探究过程中可能会遇到什么困难？教学中教师需要做哪些演示实验，何时做实验？要求学生观察什么？如何观察？如何启发学生分析总结等？教材中的插图、图表的物理意义及作用
11、以及教材中设置的每个栏目都应该考虑好。如何处理例题、习题和实践性作业？如何掌握前后有关知识的内在联系，做到相互对照，前呼后应？教材中联系生活、技术、社会和其他学科的内容等。认真准备每一个实验；演算每一道习题；广泛阅读一些参考资料或其他一些教材；了解一些动态。陶行知先生说过：“要想学生好学，必须先生好学，惟有学而不厌的先生，才能教出学而不厌的学生。”(3)教学资源在新课程背景下，教材不再是惟一的教学资源。将教学资源的开发和利用纳入物理教学设计之中，可以为学生生动、活泼、主动地学习提供保证。在物理教学中，教学资源的开发和利用应重视以下几个方面。重视文字资源的利用，如各种科技图书报纸和各种科技期刊。
12、加快信息化多媒体教学资源的开发和利用，如幻灯投影片、挂图、录像带、视听光盘、多媒体软件、电视和广播、网络资源。开发实验室的教学资源。如实验室的各种仪器、设备、模型等。计算机和信息技术等应进入物理实验室。如用计算机处理实验数据，分析实验结果等。开发和利用社会课程资源。2教学设计是将教学诸要素有目的、有计划、有序的安排，以达到最优结合。教学活动是由学生、教学目标、教学内容、方法、环境、反馈、教师等要素构成的复杂系统。教学设计只有将教学诸要素有目的、有计划、有序的安排，才能实现教学过程的最优化。3教学设计仅是对教学系统的分析与决策，是一个制定教学方案的过程，而非教学实施，但它是教学实施必不可少的依据
13、。4教学设计并不排斥教学经验。教学设计是教师极富有创造性的工作，成功的教学方案凝聚着教师的个体理念、智慧、经验和风格。教师在长期的教学实践中积累起来的教学经验是宝贵的，是教师进行教学设计的依据之一。经验与理论的恰当结合，才能使教学设计既有共性，又富有个性，体现出教学的艺术性。（二）如何对物理课堂教学进行设计1教学目标分析教学目标分析，就是教师要对学生通过本节课的教学应达到的行为状态做出具体、明确的说明。(1)教学目标是期望学生在完成学习任务后达到的程度，是预期的教学成果，是组织、设计、实施和评价教学的基本出发点。(2)教学目标可分为长期目标和近期目标。长期目标被称为教育目标，如“培养学生学习科
14、学的热情等等，这些无法在具体教学中一次性实现，而是长期努力的方向。近期目标被称为教学目标，这一目标，主要确定一节课教什么内容，通过哪些活动方式来学习。(3)教学目标尽可能用可观察和可测量的行为变化来作为教学结果的指标，并确定它们之间的层次关系。正如加涅(Gagne RM)在教学设计原理一书中所指出的那样，设计者开始任何教学，设计以前必须能回答的问题是“经过教学之后学习者将能做哪些他们以前不会做的事？”或者“教学之后学习者将会有何变化？”根据马杰和加涅的行为目标理论与技术，一般认为，一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个要素，即行为主体、行为活动、行为条件和行为标准。例如，“力的图示”认知教
15、学目标可陈述如下：目标1：能说出力的三个要素。目标2：对提供的实例，能用力的三个要素来分析力的作用效果。目标3：对提供的实例，能用力的图示法做出正确的图示。2教学内容分析教学内容是教师完成教学任务、实现教学目标的主要载体。教师对教学内容进行分析，就是要明确教师教什么、学生学什么。对教学内容进行分析主要包括以下几个方面：(1)背景分析。重点分析这部分知识发生、发展的过程，与其他知识之间的联系，以及它在社会生活、生产和科学技术中的应用。(2)功能分析。主要分析这部分内容在整个物理教学中的地位与作用，以及对于培养和提高学生的科学素养所具有的功能和价值。(3)结构分析。主要分析这部分内容知识与技能结构
16、、过程与方法结构和情感态度与价值观结构，以及它们之间的关系和特点。从而确定教学的重点。(4)资源分析。主要对本节课可以利用的教学资源进行分析。如实验条件、课件、习题等进行分析，以确定能否满足当前的教学需要。3学习者分析一切教学活动都是为了学生，学生是学习的主体，满足学生的学习要求，从学生的实际出发是教师进行教学设计必须考虑的事情。对学生进行分析，大体包括以下内容：(1)了解学生是否具有学习新内容所必需的知识和技能。把学生的知识、技能可以分为已知的、半知的、未知的。(2)了解学生的生活概念或前科学概念。(3)了解学生对新内容的情感态度。哪些学生能够适应，哪些学生不能适应。(4)了解学生对新内容的
17、自我监控能力。即了解学生在学习过程中“应该做什么”、“能够做什么”和“怎样做”。4教学策略设计教学策略设计：这是教学设计的中心环节。此阶段的设计必须建立在教学目标、教学内容、学生分析的基础之上。包括教学的组织形式、教学方法、学法指导、教学媒体设计。(l)教学的组织形式：自主、合作、探究是符合新课程理念和教学目标要求的新的课堂教学组织形式。这种新的课堂教学组织形式不能用以往的集体授课组织形式来替代。所以，从座位的编排到小组成员的组合、从教材的运用到资源的开发过程、从学生的参与方式到教师的引导方式方法等都必须在教学组织设计时加以考虑和整合。(2)教学方法：教无定法，教学有法。面对多种多样的教学方法
18、，哪些是教学设计是优先考虑的教学方法？这些方法应该如何有机的结合在一起？这些都是制定教学策略的基本问题。从教学方法选择的指导思想上，应该建立和形成发挥学生主体性的多样化的学习方式，促进学生主动、富有个性的学习。从教学方法选择的原则上，应该根据教学目标、学生实际、教学内容、教师特点、教学资源、教学时间、教学技术条件等诸多因素来选择教学方法。(3)学法指导：在学生的学习方式上，既要重视学生学习兴趣的培养和动机的激发，重视教学过程的情感化，还要考虑学生学习方式的养成，重视学生的学习能力和创造能力的培养。(4)教学媒体设计：教学媒体设计包括怎样选择媒体、如何运用教学媒体以及在什么情况下运用的问题。在选
19、择教学媒体时，首先了解各种教学媒体的特性，然后根据教学内容的特点选择相应的媒体。关于如何运用教学媒体以及在什么情况下运用的问题这是媒体设计的核心内容，设计者一定要明确所选用媒体是什么，要避免滥用媒体的现象出现。5教学过程设计设计教学过程是教学设计的重要环节，是教师教学理念和教学思想的具体体现。首先要将教学内容分解成若干个组成部分，并明确各组成部分的意义与作用，然后安排恰当的顺序进行组织。一个完整的教学过程包括导入、新课和结尾三个环节。必须指出的是，教学策略的设计与教学过程的设计往往是同时进行的不可分割的两个环节。在教学过程设计中通常包含下表中的内容。教学时间教学环节教学目的内容呈现教师活动学生
20、活动教学媒体使用设计意图6教学媒体设计从历史发展的角度，可以将教学媒体分为传统教学媒体和现代教学媒体。(1)传统教学媒体传统教学媒体是指教科书、黑板、粉笔、挂图、标本、模型、实验演示装置等。传统教学媒体不是一成不变的，随着新材料新工艺的不断发展，传统教学媒体也在发生着变化。如教科书内容呈现的方式，链接了许多信息和知识并配以光盘，使之与现代教学媒体靠近或者整合；黑板的磁性化，颜色的人性化（白板、绿板）；无尘粉笔等。(2)现代教学媒体现代教学媒体是随着电子技术和信息技术的发展而发展起来的，所以在我国也称之为电化教育媒体，如幻灯、投影、广播、录音、录像、电影、电视、计算机、电子白板等。我国大众媒体系
21、统特别关注教育教学信息的开发，有较多的教育教学频道，音像市场有许多的教学软件，这给师生提供了选择空间。如果能有意识地利用大众媒体的教育资源，可以弥补学校现代教学媒体的不足。(3)媒体选择流程图在综合考虑影响媒体选择的各种因素基础上，还需要一套具体的方法来选出合适的媒体，这里我们介绍一种流程图的方法。流程图是在计算机算法程序基础上形成的一种媒体选择的方法，这种方法把选择过程分解成一系列有序排列的步骤，每一个步骤就是一个问题，每一个问题都紧跟着前一个问题，如此排列，构成流程图的形式。设计人员通过对一个接一个的问题做出“是”或“否”的回答，被引导到相应的分支上，每一次回答都会排除一部分媒体，最后剩下
22、的一种或一组媒体就被认为是最适合于特定教学情境的媒体。下图是一个教学媒体选择的流程图。教学媒体选择流程图(4)教学目标、教学事件与教学媒体的适当匹配选择和使用教学媒体的目的，是为了促进学生的学习，实现一定的教学目标，。因而在选择媒体时要保证所选的媒体能有效地实施相应的教学事件，而一系列的教学事件又是实现教学目标的前提条件，这样看来，所选的媒体要能有效实现相应的教学事件和教学目标，即要在教学目标、教学事件和教学媒体之间进行适当匹配。否则，不看教学目标、教学事件进行媒体选择和使用，只是“作秀”、“耍花枪”，不是为了促进学生的学习，确立了教学目标之后，经过任务分析的环节，就可导出相应的教学事件。这里
23、我们用具体的例子来说明教学媒体如何与教学目标、教学事件相匹配。7教学方案的评价与反思教学方案的形成，不是教学设计的结束。在教学设计的后期和实施后，都要对教学方案反思和评价，以便对设计方案进行修改，以使其不断完善。这一过程是对教师教学认识能力的进一步提高而提出的，能更好地反映教师自我认识教学，反思教学能力和提高教师对教学的评价能力，是教学设计中不可缺少的重要环节。一般而言，教师在对教学方案反思和评价时，可以从以下几个问题入手：(1)你是否考虑过学生通过这一教学过程要获得哪些知识与技能？经历哪些过程和方法？在哪些地方受到情感态度和价值观的教育？(2)你是否考虑过在这些要求中，哪些是教学的重点和关键
24、？(3)你是否考虑通过这一教学过程应按怎样的教学顺序（或线索）进行？(4)你是否考虑过在这一教学过程中应采用哪些教学策略和教学方法？(5)通过这一教学过程，你认为知识与技能、过程和方法情感态度和价值观三维目标哪些已达到，哪些尚未达到？(6)你是怎样知道学生已经学到这些内容和尚未学到那些内容的？其中的第(1)(2)题是确定教学目标的问题；第(3)题是安排教学过程的问题；第(4)题是选择恰当的教学策略和教学方法的问题；第(5)(6)题是考虑如何及时接收教学反馈信息的问题。上述设计过程集中体现了教学设计的四个基本要素：(1)教学所要达到的预期目标是什么？（教学目标）(2)为达到预期目的，应选择怎样的
25、知识经验？（教学内容）(3)如何组织有效的教学？（教学策略、教学媒体）(4)如何获取必要的反馈信息？（反思与评价） 高中物理新课程教学设计案例及分析磁感应强度 一、三维目标（一）知识与技能1、知道磁感应强度B的物理意义。2、了解磁感应强度的方向是如何规定的。3、理解磁感应强度B的定义。4、会用磁感应强度的定义式进行有关计算。（二）过程与方法1、通过对电场的研究方法类比探究描述磁场的物理量。2、利用控制变量法探究磁场力与电流及长度的关系。3、通过演示实验，分析总结，获取知识。4、体会比值法定义物理量。（三）情感、态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的科学方法。 二、分析教学
26、内容、确定重点难点磁感应强度是电磁学的重要概念之一，是本节的重点。同时磁场对磁极和电流的作用力远比电场对电荷的作用力复杂，怎样建立磁感应强度的概念是本课教学的难点。三、分析学生状况、创设问题情境在引入磁感应强度的概念时，基于学生接受能力不是太强，让学生首先回忆在学习电场强度时的探究方法。即通过从电场的基本性质入手寻找描述电场的物理量，让他们类比从磁场的基本性质着手寻找描述磁场的物理量，这样可以降低教学难度。电场磁场基本性质物理量物理意义方向定义式这样设计增加了学生参与的活动以增进学生对类比方法的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生设计探究方案的能力和归纳能力。四、设计和指导学生探究的教学策略探究
27、式学习是新一轮课程改革中物理课程标准里提出的重要课程理念，其宗旨是改变学生的学习方式，突出学生的主体地位。对学生而言，学习是一种经历，其中少不了学生自己的亲身体验，老师不能包办代替。物理教学要重视科学探究的过程，要从重视和设计学生体验学习入手，让学生置身于一定的情景，去经历、感受。通过上面的复习我们可以得到磁场的探究方法，即从磁场的基本性质出发，通过磁场对磁极和电流的作用来寻找描述磁场的物理量。可以通过小磁针的北极受力来规定磁感应强度的方向，但是因为小磁针有南极和北极，而不是磁单极子，两极受力会平衡，所以无法通过小磁针受力来定义磁感应强度的大小。教师指导学生通过磁场对电流元的作用力来定义磁感应
28、强度的大小。在探究的过程中指导学生运用控制变量法来探究力与电流元的关系，然后类比电场比值法定义磁感应强度。五、教学手段 蹄形磁铁、电源、滑动变阻器、电流表、金属杆、导线、铁架台、投影仪、投影片等六、教学过程（一）复习提问如下表所示，填充电场中内容，并猜测磁场中填充内容：电场磁场基本性质物理量物理意义方向定义式（二）引入新课磁场不仅具有方向，而且也具有强弱，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量。怎样的物理量能够起到这样的作用呢？ 今天我们用相类似的方法来学习描述磁场强弱和方向的物理量磁感应强度。（三）进行新课1、磁感应强度的方向（板书）电场和磁场都是客观存在的。我们想想，电场强度的方向是如何
29、规定的？对磁场我们可以采用同样的方法来研究。物理学规定：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向，亦即磁感应强度的方向。（板书）问题：磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究？同学分析讨论后结果：不能。因为小磁针不会单独存在一个磁极，小磁针静止时，两个磁极所受合力为零，因此无法从小磁针受力的角度确定磁场的强弱。既无法定义磁感应强度的大小。提问：那么通过什么来研究磁感应强度的大小呢？磁场除了对放入其中的小磁针有力的作用，还对电流有力的作用，所以我们通过电流在磁场中受力的角度去研究。2、磁感应强度的大小（板书）研究电场时我们通过试探电荷受到的力
30、与电量的比值定义电场强度。在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。那我们怎样研究磁场中某点的磁感应强度呢？可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中，研究较长的一段通电导线的受力情况，从而推知一小段电流元的受力情况。下面我们通过控制变量法探究磁场力与长度、电流之间的关系。演示实验： 如图所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较磁场力的大小，分别接通“1、2”、“1、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流强度由外部电路控制。（1）先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小。学生分析得出结论：通电导线长度一定时，电流越大，导线所受磁场力就越大。（2）然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。学生分析得出结论：电流一定时，通电导线越长，磁场力越大。精确
