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启发式教学法,情境教学法,重演教学法,探究式教学法等等的使用并不熟练,再加上部分教师不知道哪些知识使用哪些方法能达到更好的教学效果,因此教师更倾向于采用自己熟练的讲授法来处理大多教材内容。
为了帮助中学物理教师更加深入地了解新课程改革,了解新课改下的新教材,使中学物理教师能更好地利用新教材,在新课改理念的指导下使用恰当的教学方法进行教学工作,以实现新课改教学目标,真正落实新课改,因而分析高中物理教材,根据教材内容的特点对其归类,并探究适应每一类知识内容的教学方法就是本课题研究的中心内容。
本文首先通过大量的文献研究,对高中物理教材(以沪科版为例)的内容进行了深入的分析包括教学目标、教材内容、教学方法。
在分析过程中本文将沪科版高中物理教材中的部分内容进行了分析归纳,将一些有着共同特点的物理知识归为一类,共总结了以下四类:
(1)物理学史知识,
(2)与学生生活实践紧密联系的物理知识,(3)物理前沿科技知识,(4)渗透物理学思想和方法的物理学知识。
并且本文分析了以上各类物理知识的教学价值,以及部分教师在教学工作中的存在的问题。
另外本文也分析了讲授法、探究法、讨论法、情境教学法等教学方法的特点和适用范围等。
在以上分析的基础上,本文根据一定的心理学教育学原理,结合教学实验研究,探究了适应每一类物理知识的各种教学方法。
希望本文的研究能对新课改的深入实施以及教师的教学工作提供有价值的参考。
关键词:
高中物理,知识特点,教学方法
Abstract
Afterthenewcurriculumreform,manyteachersarestillusingthetraditionallecture-styleteachingmethodtohandlealmostallteachingmaterialsintheteachingprocess.Thismethodcanbeagoodteachingmethodinteachingstudentssystematicalphysicalknowledge,butitisnotconducivetothecultivationofstudents'
three-dimensionaltargets,thusfailstoaccomplishthenewcurriculumgoals.Oneofthereasonstothisfailureistheteachers'
skilledusingofthetraditionallecture-styleteachingmethodintheteachingprocessinsteadofotherteachingmethodssuchastheheuristicapproach,situationalapproach,repeatedteaching,inquiry-basedteachingmethodsandsoon.Furthermore,someteachersdonotknowhowtoachievebetterteachingresultsbyusingappropriateteachingmethodsindifferentteachingmaterials,sotheytendtousesometeachingmethodsfamiliartothemtodealwithmostoftheteachingmaterials.
Foranin-depthunderstandingofthenewcurriculumreformandthenewmaterialsunderthenewcurriculum;
inorderthathighschoolphysicsteachersmakebetteruseofthenewmaterialsandappropriateteachingmethodsintheirteachingunderthenewcurriculumconcepts;
toimplementthenewcurriculumteachingobjectives;
forarealimplementationofthenewcurriculum,thisthesistriestoanalyzethehighschoolphysicstextbook,classifythecontentsofthetextbookbasedonitscharacteristicsandexploreateachingmethodadaptedtoeachtypeofthephysicalknowledge.ThisthesisanalysesthecontentofShanghaiversionofthehighschoolphysicstextbook,summarizescertainphysicalknowledgewhichhascommonfeaturesbasedonalargeamountofliteraturestudies.Forexample,classifyingphysicalknowledgeintofourcategories:
(1)knowledgeofphysics;
(2)physicalknowledgecloselyrelatedtothestudents'
practices;
(3)updatedknowledgeofphysicalscienceandtechnology;
(4)physicalknowledgeconcerningphysicalthoughtsandmethods.Andanalyzingtheteachingvaluesofthevariousphysicalknowledgementionedabove,andsomeexistingproblemsintheteachingofphysics.Thisthesisalsoanalysesthecharacteristicsandaccessibilitiesofthemethodsofpresentation,exploration,discussion,contextandsoon.Basedontheprecedinganalysis,thisthesisexploresvariousmethodsineachcategoryofphysicalknowledgebycombiningthestudiesofteachingexperimentsandaccordingtocertainteachingprinciplesofpsychology.
Hopethatthisstudyprovidesvaluablereferencestotheimplementationofthenewcurriculumreformandteachers'
teachingpractices.
Keywords:
highschoolphysics,featuresofknowledge,teachingmethods
目录
摘要I
AbstractIII
第1章绪论1
1.1课题的提出1
1.2高中物理新教材及教学方法的研究现状1
1.3研究的意义及方法2
第2章探究与教材内容相适应的教学方法的理论依据5
2.1新课改后的新的教学理念对教学的指导5
2.2建构主义理论6
2.3教学重演理论7
2.4兴趣,动机学习理论7
2.5探究学习理论8
第3章高中物理新课改分析11
3.1对教学目标的分析11
3.2对新教材的教学内容的分析13
3.2.1物理学史知识13
3.2.2联系学生生活实践的物理学知识15
3.2.3渗透物理前沿科技的物理知识16
3.2.4渗透物理学思想和方法的物理知识17
3.3对教学方法的分析18
3.3.1讲受式教学方法18
3.3.2启发式教学方法19
3.3.3探究式教学法19
3.3.4合作学习(教学)法20
3.3.5重演教学法20
3.3.6讨论式教学方法21
3.3.7情境教学法22
第4章探究适应各类知识的教学方法25
4.1物理学史知识的教学方法探究25
4.1.1教学重演教学方法25
4.1.2启发式教学方法26
4.2联系学生生活实践的物理学知识的教学方法探究26
4.2.1情境教学法27
4.2.2探究式教学法27
4.3物理前沿科技知识的教学方法探究28
4.3.1讨论教学法28
4.4渗透物理学思想和方法的物理知识的教学方法探究29
4.4.1启发式教学法30
4.4.2探究式教学法30
第5章教学案例及建议33
5.1伽利略对落体运动的研究33
5.1.1教材分析33
5.1.2教学过程设计34
5.1.3教学建议38
5.2探究加速度质量力三者的关系38
5.2.1教材分析38
5.2.2教学过程设计39
5.2.3教学建议42
第6章教学实验与反思43
6.1教学实验43
6.1.1实验研究43
6.2实验效果分析43
6.3实验的反思44
6.4研究的不足与展望45
参考文献47
致谢49
攻读学位期间发表的学术论文51
第1章绪论
1.1课题的提出
新课改后我校选用了沪科版的高中物理教材,在进行了几年教学工作和教学研究之后发现,新教材与老教材相比在很多方面都有所改变,首先在教材的教学目标上,新课改提出要培养学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面促进学生的全面发展,要加强高中物理课程与学生生活实践、科技发展的联系,要通过教学反映出科学技术发展的重要成果和新的科学思想,培养学生科学的物理思想及方法,提高学生的探究精神及能力,并关注物理学的技术的应用所带来的社会问题,使其逐步形成科学态度与科学精神等。
其二,在教材内容方面,新教材与老教材相比较,虽未有大量的增减的变化但新教材加强了将物理知识与物理学史,生活体验,前沿科技,物理学思想方法的联系,通过这些联系,强调学生知识的构建过程,注重保护学生的探索兴趣,培养了学生进行科学探究的能力[1]。
其三,在教学方法方面,新教材提倡使用多种教学方式和方法进行教学,注重学生自主学习,培养学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考、合作竞争的学习习惯。
通过多种教学方法,除让学生学习物理的知识与技能外,也要培养学生科学探究的能力,并使学生逐步形成科学态度与科学精神[2]。
从以上三个方面分析可知新课改对原有物理教学来说是一次巨大的变革,而不是一次小小的修正,所以每一位教学工作者都应当参与到新课改的研究中来,研究新课改后物理教学的新的教学目标,认识教材内容的特点,掌握多种物理教学方法,并探究适应不同教学内容的教学方法。
1.2高中物理新教材及教学方法的研究现状
新课改后广大一线教师和教研工作者对新教材做了大量的分析研究,但其研究的角度各有不同,分析的结果也不尽相同。
从新课改的理念和要求的这一方面分析,很多教研工作者认为,新教材体现了知识的基础性和发展性,新教材不仅要求学生学习物理学中最基本的概念和规律,了解物理学的基本观点,思想和方法,同时还要求学生了解物理学的发展史,了解科学技术的主要成就和发展趋势,关注物理学与其他学科的联系和应用。
其次新教材让学生更加关注物理学思想方法,新教材将物理学的思想和方法渗透在知识的形成过程中,利用生活实践,科学探究让学生思考和领悟物理学思想和方法的价值,增强学生学习的内部动机。
通过新老教材的对比可以发现新教材有以下一些特点:
1.新教材形式新,教材插入了许多与教材内容相适应的图片,给学生提出了许多有意义的思考问题,增强了学生学习的趣味性。
2.教材的结构有改进,减小了一些章节的内容,将较大的章节分开来讲解,分散了难度利于学生学习接受。
3.重视基础性知识的形成和理解,在新教材中,基本知识大多通过物理学史,或实验探究得出,注重了学生构建知识理解知识的过程。
4.用科学探究思想指导教学,新教材增加了探究实验的数量,实验课比老教材多了很多,让学生更多的参与实验通过实验提高学生的探究能力,创新意识[3]。
一些教研工作者通过介绍教材的特点探究了与之适应的教学方法:
认为高中物理新教材的一个最突出的特点是“科学探究”,提倡用科学探究的方式进行教学和学习。
在教学工作中可以通过情境创设引导学生进入所要研究的课题,这不仅可使学生迅速进入所要研究的问题,提高学生的学习兴趣,而且能让学生体验过程,获得解决问题的方法和思想,增强学生的切身体验,并通过合作,培养学生合作精神和人际交往能力[4]。
从这些研究成果我们可以看出,新课改后广大一线教师和教研工作者积极参与了新教材的研究,分析了新教材的教学目标,教材内容,并提出了不少与之适应的教学方法,对促进新课改后的物理教学有很大的作用,但也可以看出其不足与缺陷,首先没有对物理新教的内容做详细的分析,其次教材内容的分析没有完全结合教学方法和教学实践,针对不同的教材内容应该有与之相适应的不同的教学方法,我们分析新教材特点的目的在于指导教学,所以在分析教材特点应与教学方法相结合,研究与不同的教材内容相适应的教学方法,以指导教学工作,更好的实现新课标的教学要求。
1.3研究的意义及方法
研究的意义
新课程改革不但改革了新教材的知识内容和结构,更重要的是改变了教学理念,改变了我们的教学方法。
所以为适应新课改的要求,就必须首先认识新课改下新的教学目标。
再依据教学目标研究教材的知识内容的特点,寻找如何利用新教材完成新的教学目标的更好的教学方法。
所以本文意图通过对新教材的知识进行分析与分类,认识各类物理知识的教学目标及教学价值,对各种教学方法的特点与价值进行分析,最后探究能更好适应各类知识的教学方法,为新课标下物理教学工作提供参考。
研究方法
文献法:
笔者通过文献法查阅了各教学和教研工作者对新课改后新教材的研究,以及其对新课改后各种教学方法的特点和价值的研究。
实验法:
笔者通过教学实验探究了使用合适的教学方法处理不同类型的物理知识对教学效果的促进作用。
第2章探究与教材内容相适应的教学方法的理论依据
2.1新课改后的新的教学理念对教学的指导
理念是人们在对某一事物观点,看法和信念,它的形成取决于人们对某事物的现实的深刻分析和未来的展望。
新课改理念则指课改后,我们对教育教学的看法和所持有的信念。
根据《高中物理新课程标准》我们可以看出新课改的一些基本理念:
1.物理教学应面向全体学生,提高全体学生的科学素养。
高中物理新课程的目标不应该是精英教育,而应是全民教育,应通过教育使每一位学生得到发展,而且课程也关注学生的全面发展,体现为:
知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面的发展,教学也应关注每位学生的个性发展,通过教育发现学生的个性特长,并通过教育发展每位学生的特长。
2.物理教学加强与学生的生活和实践,与社会和科学技术的联系。
高中物理课程要使学生的物理学习与自己的生活相联系,让学生理解物理来源于生活,并通过实践懂得物理又应用于生活的道理。
只有这样,才能真正激发学生的学习兴趣,引起学生学习的内部动机。
另外使物理学习与社会的发展联系,帮助学生了解科学技术和科学思想的对社会发展的积极作用,关注科学技术所带来的负面的社会问题,增强学生对科学技术发展的使命感与责任感。
3.在物理教学上应注重学生的自主学习,倡导合作、探究等多种学习方式。
高中物理课程应将培养学生的自主学习的能力放在重要位置,因为社会的快速发展要求每个人要不断地学习,无论是在学校还是进入社会,所以培养学生的自主学习能力,对学生的意义大于只教给学生知识,它能使学生获得终生学习的技能。
教学也应该改变传统的比较单一的教学方式,通过合作学习,探究学习等多种教学及学习方式,培养学生的创新精神和创新能力。
4.改变评价的基本功能,促进学生发展
评价的功能不再是选拔人才,甄别人才。
而更应在于促进学生的发展。
所以在评价过程中应注意改变评价的方式,从多个方面评价学生,评价的方法也不应局限于考试,在教学中应发挥评价的激励功能和诊断功能,通过评价激励学生进一步学习,发现学生学习过程中出现的问题,帮助学生认识学习的不足和成功,帮助学生建立学习的信心。
并利用多种评价方式发现学生的特长,促使每一位学生的个性得到发现和发展,另外通过评价还应促进教师水平的提高以及教学实践的改进[1]。
2.2建构主义理论
建构主义是认知心理学派中的一个分支。
在建构主义理论的发展史中,主要的代表人物有:
皮亚杰,科恩伯格,斯滕伯格,卡茨和维果斯基。
皮亚杰是认知发展领域最有影响的一位心理学家,皮亚杰关于建构主义的基本观点是,儿童的认知结构的发展离不开周围的环境,儿童的认知是儿童主动地与周围环境相互作用,并自主的构建起对外部环境的认识,从而使自身认知结构得到发展的过程。
同化与顺应是建构知识的两个基本过程,同化是指儿童把个人对环境的刺激或感受纳入到自己的头脑中,形成自己对环境的认识的过程。
顺应是指当儿童遇到与自己原有图式不同的刺激时而无法将其同化到自己的认知结构中时,改变自己的图式以适应环境的过程。
所以在教学过程中应以学生为中心而不是传统的教师为中心,学生的学习不是教师的讲解学生听课的一个过程,而是学生通过自己对知识的主动探索,使外部信息与自己原有信息建立联系,获得意义的一个主动建构的过程,学生是加工信息的主体、是意义的主动建构者[5]。
教师不应是知识的传输者,而应是学生学习的指导者,教师应在学生学习的过程中帮助学生建构知识的意义,促进学生知识的形成。
教师应当通过外部条件的刺激激发学生的学习兴趣,保持学生的学习动机,或通过创设一定的教学情景引导学生了解新旧知识之间联系,帮助学生建构当前所学知识的意义,例如教师可以利用各种类型的教学媒体和教学资料在学生学习过程中为学生提供学习的情境等[6]。
另外,环境也是学生学习的一个重要因素,建构主义认为:
知识不是抽象的,而是一种处于某种情境下的实践活动,是个体与环境相互作用的过程[7]。
而知识的习得是学生在现有的知识和经验的基础之上进行的同化和顺应的过程,而这一过程又是生在一定情境下借助他人(老师或同伴)的帮助利用必要的学习资料,通过意义的建构的方式获得的。
所以学生的学习总是与一定的外部环境即“情境”相联系,学生在一定的生活情境下进行学习,可以使学生能利用自己原有认知结构中的有关知识或经验既“图式”去同化当前所遇到的新知识,将其纳入自己的图式,从而赋予新知识以某种意义;
如果原有经验或经验不能同化新知识,则要引起“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造与重组,使之与新知识相适应[8]。
所以教师在学生学习过程中应当为学生创设学习环境,使学生在一定的环境下,自主探究,或实验,或相互合作以达到自己的学习目的。
2.3教学重演理论
教学重演理论源于对“生物重演”理论的研究,目前可以推论教学重演理论的“生物重演”理论有以下几个,其一:
一个世纪前,法国的胚胎学家海克尔发现,高等生物的成长都要经历一个胚胎发育的过程,而这个过程正是该物种长期进化历史的迅速而短暂的重演。
此即“生物重演律”。
其二:
“个体发育重演”理论,人们发现一个人的一生的发育过程重演着人类群体的发展的历史。
其三:
“思维发展重演理论”,该理论表明,一个人的思维的发展,思想的发展及成熟过程正好是人类漫长的认识事物的发展历史的缩影。
此后,心理学家,教育学家发现此理论也适应于心理学,教育学,他们发现人从幼儿到成人的认知活动的过程与人类文明发展的整个过程也有类似的重演现像,一个人对某个事物或现象的认识过程与科学家的探索发现过程也有着类似的重演现象,所以我们称之为教学重演。
根究教学重演理论,学生学习知识的过程可以看成是学生对人类文明发展过程的一种重演;
学生接受科学教育的过程可以看成是科学家从事科学研究的过程的一个浓缩版的重演过程,科学家研究问题时所遇到的问题和使用的方法学生都有可能遇到。
因此,理想的科学教育应该是重演科学工作者的科学研究活动,让学生经历科学探究的过程,遭遇困难,设法解决问题,并最终获得成功的过程。
这样做可以让学生感受科学研究的过程快乐和成就,它能极大地提高学生的学习物理的兴趣,也能帮助学生了解知识形成的过程,认识知识的来龙去脉,对学生理解知识有很大的帮助。
学生还能通过探究过程发现科学研究的思想与方法,感受科学家的坚强的研究精神,提升学生的科学素养。
物理教学中不能只强调学生对结论或现象的反复讲解,不能只让学生对物理规律进行反复的练习,而应让学生亲身体验物理学理论与规律的产生过程,让学生重演科学探究的过程。
虽然教学重演理论是要重演科学家研究的整个过程,但并不是重演其研究的每个过程,而应该是重演其探究的重要的,对学生有教育意义的过程,所以在利用教学重演理论教学时,教师必须对物理学史进行研究和筛选,去掉科学家研究的无意义的错误步子,把最精华,最重要的步子重演给学生,以达到最好的教学效果[9]。
2.4兴趣,动机学习理论
学习兴趣,指学习者对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态。
学习兴趣可引起学生对问题正确的、全面的、深入的认识,引起学生对知识的持续的、努力的学习,促进知识的长期保持,并为进一步的学习提供动机,其具体表现在:
其一,学习兴趣可以促使学生对未来的活动做准备。
当
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