张维善讲新课程.docx
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张维善讲新课程.docx
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张维善讲新课程
意识很难通过集中灌输来建立
新课程的各种体验性活动有利于实践意识的形成
实践活动:
按图制作飞镖,抛出后观察飞镖飞行方向的变化和落地时插入泥土的方向。
实践活动:
摇绳发电
飞镖
摇绳发电
●掌握科学方法是解题的必要条件
新课程注重使学生掌握科学思想、科学方法
例:
一道高考题
质子流
来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子电荷e=1.60×10-19C。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为________。
设质子源与靶之间的加速电场是均匀的。
在质子束中,与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度Δl的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1与n2之比为_______。
思路:
质子在全过程中做匀加速运动(速度变);在极短长度内可看为做匀速运动(速度不变)。
知识:
●匀加速运动v2=2al
●匀速运动Δs=vt
●相等长度下n与Δs成反比
难点:
学生缺乏“变与不变”的思想
高考统计:
得分率0.093,主要错在后一问。
多数学生不会运用“变与不变”的思想分析具体的问题。
例:
又一道高考题
真空中速度为v=6.4×107m/s的电子束连续射入两平行极板之间,极板长度为l=8.0×10-2m,间距d=5.0×10-3m。
两极板不带电时,电子沿两极板之间的中线通过。
在两极板间加50Hz的交变电压u=U0sinωt。
如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时,开始出现以下现象:
电子束有时能通过两极板;有时间断,不能通过。
计算Uc
(1)求Uc的大小。
(2)Uc为何值才能使通过的时间Δt通跟间断的时间Δt断之比Δt通:
Δt断=2:
1?
方法通常指解决某个问题的程序。
理解某个方法并不等于会运用这个方法。
运用某一方法的前提是具有运用这种方法的意识。
这种意识的建立难以通过“讲”来完成,它需要经历相应“过程”的体验。
新课程重视学习的过程,让学生在自主学习的过程中总结、领悟解决问题的思路,为掌握科学的思维方法创造了基本的条件。
新教材对重要方法的教学进行了系统化、结构化的处理
系统化科学思想教育举例――新教材中的“变与不变”
◆讲解:
平均速度和瞬时速度——渗透“极限”(P18)
平均速度和瞬时速度一般说来,物体在某一时间间隔内,运动的快慢也不一定是时时一样的,所以由
(1)式求得的速度,表示的只是物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度,称为平均速度(averagevelocity)。
显然,平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
为了使描述精确些,可以把Δt取得小一些。
物体在从t到t+Δt这样一个较小的时间间隔内,运动快慢的差异也就小一些。
Δt越小,运动的描述就越精确。
可以想像,如果Δt非常非常小,就可以认为
表示的是物体在时刻t的速度,这个速度叫做瞬时速度(instantaneousvelocity)。
◆实验:
测速度——用平均速度代表瞬时速度(P23)
用打点计时器测量瞬时速度在图示的例子中,测量后计算得出的是D、G两点间的平均速度。
如果速度变化得不很剧烈,我们又不要求很精确,用这个平均速度粗略地代表E点的瞬时速度,也未尝不可。
然而,如果把包含E点在内的间隔取得小一些,例如图中的DF,那么根据D、F两点间的位移Δx和时间Δt,算出纸带在这两点间的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度,就会更准确。
用打点计时器测量瞬时速度
过去通过纸带求E点瞬时速度的方法:
一定要利用D点和无名点。
◆讨论:
已知各时刻速度,是否可以估算位移(P40)
老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。
原始的纸带没有保存。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度v/(m·s-1)
0.38
0.63
0.88
1.11
1.38
1.62
以下是关于这个问题的讨论。
老师:
能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?
学生A:
能。
可以用下面的办法估算:
x=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1
=……
由速度求位移
◆推导:
用v-t图象导出匀变速运动的位移公式(P41)
◆做一做:
通过照片估算照相机的曝光时间(P47)
墙前落石
从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图。
由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知每块砖的平均厚度为6cm,拍摄到的石子位置A距石子起落点的竖直距离约2m。
怎样估算这个照相机的曝光时间?
石子从A到B的运动能否按匀速运动处理?
◆探究:
怎样计算变力做的功?
(物理2,P16)
计算变力做的功
习题训练之所以受到普遍重视,甚至发展为“题海”,就是只有经历过程才能学到方法。
但是,在很多情况下“题海”练习是一种盲目、杂乱、单调和简单重复的过程。
如何把学生的习题训练,改进成目标科学、程序清楚、形式多样的优化过程,是摆在我们面前的一个极有实践价值和理论意义的研究课题。
肤浅的、形式主义的做法不等于新课程
单纯的操练不是提高考试成绩的最佳途径
反例:
有人总结的“碰撞问题的六个类型”
解题能力的三个要素:
基本概念和基本规律
基本方法(包括数学技巧)
随机应变的能力(记忆“类型”用处不大)
四、教科书的作用
●教科书为课程目标导向、为学习方法导向
正文以及“思考与讨论”、“说一说”、“实验”、“演示”等各种栏目都要为此服务
例:
学过匀速圆周运动之后
思考与讨论
驾驶员与座椅间的压力是多少?
地球可以看做一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径。
会不会出现这样的情况:
速度大到一定程度时,地面对车的支持力是零?
这时驾驶员与座椅之间的压力是多少?
……
(科学探究的精神――提出问题、猜想与假设、分析论证,以及评估、交流与合作)
例:
强相互作用的引入
说一说
质子带正电,但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子核。
根据你的推测,原因可能是什么?
(科学探究的精神――提出问题)
例:
学过“力学单位制”之后,可以考虑以下问题
说一说
圆锥体积的公式
有时候根据物理量的单位能够查出运算或者印刷中的错误。
小刚在课余制作中需要计算圆锥的体积,他从一本书中查得圆锥体积的计算公式为
V=
πR3h
小红说,从单位关系上看,这个公式肯定是错误的。
她的根据是什么?
例:
“力的平行四边形定则”的教学
原来的教材
图示为橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线GC伸长……所以力F等于F1和F2的合力。
在力F1和F2的方向上各作线段OA和OB,使它们的长度分别表示力F1和F2。
以OA和OB为邻边作平行四边形。
量出这个平行四边形的对角线的长度。
可以看出,合力F的大小和方向可以用对角线OC表示出来。
新课标教材
图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下,沿着直线GC伸长……所以力F等于F1和F2的合力。
我们需要研究的是:
合力F与分力F1、F2有什么关系?
探究时要注意下面几个问题。
1.几个力的方向是沿着拉线方向的,因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。
2.几个力的大小由所挂砝码决定,用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。
3.怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系?
建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接,也许能够得到启示。
4.得出你的结论后,改变F1和F2的大小和方向,重做上述实验,看看结论是否相同。
教材的不同写法代表了不同的教学理念
演示实验只写做法,不写将要出现的现象,更不写结论。
目的:
鼓励学生
――细心观察、独立思考、同伴交流、师生互动
――改变学习方法
例:
信息技术与学科教学相结合的导向
做一做
借助传感器用计算机测速度
A同时发出超声波和红外线,B根据接收二者的时差测出A、B的距离。
图1.4-7用传感器测速度的原理
图1.4-8实验室用来测速度的运动传感器
引入教学仪器的最新研究成果:
DIS实验室
上海市中小学数字化实验系统研发中心
山东远大网络多媒体有限责任公司
学生要直接接触自然――反对虚拟的实验
“基本技能”随时代而变――时代性
●教科书要成为教师的好帮手
落实三维课程目标的前提是“学懂”
泰山:
1524m;一个峭壁:
5m
“没有不能攀登的高山,只有上不去的台阶”
循序渐进,分散难点
在教学设计上多替教师做些工作
例:
矢量的教学
――“步步登高”而非“一步到位”
(1)通过位移初步接触矢量(P15)
指出特点:
大小、方向
(2)通过思考与讨论“领悟”矢量相加的特殊规律(P15)
通过位移了解矢量
一位同学从操场中心中发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
(这时还不要求得出这个法则,但要思考)
(3)通过实验“得出”矢量的加法(P66)
通过实验研究力的合成的法则
(4)给出矢量的科学定义(P69)
强调两点:
有方向
平行四边形定则
(5)通过“说一说”深化矢量相加的法则(P69)
怎样找出Δv?
一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化,变成了v2,你能根据v1、v2,按照三角形定则,找出变化量Δv吗?
(6)矢量概念的进一步运用(物理2,P50)
在向心加速度的学习中运用矢量概念
●教科书要提供物理情景和学习资料
飞机起飞时每隔4s曝光一次所得照片。
这张照片说明什么问题?
提供物理情景例1
提供物理情景例2
滑动摩擦与静摩擦
提供学习资料例1
用比值定义物理量
墙前落石
提供学习资料例2
――“变”与“不变”的关系
提供学习资料例3
轮船的水下部分
轮船水下部分
提供学习资料例4
科学漫步
全球卫星定位系统(GPS)
这个GPS定位器此刻处于我国哪个城市的什么部位?
从显示屏中你还能获得哪些信息?
手持式GPS定位器
播种一种行为,收获一种习惯
(张维善语)
车载GPS定位系统1
车载GPS定位系统2
教科书提供的学习资料包括文字资料
例:
速度与现代社会
●教师不是教科书的奴隶
过去:
教科书上的每一句话都要学懂、学透
教科书外的任何(物理)知识都可以不学
教科书是教师的参考资料,教师不是教科书的奴隶
教师应该阅读多种书籍
――5个版本的教科书
――原来的统编教科书
――国外的教科书
――其他参考书
(课本后面列出了参考书目)
避免进入误区
不可能对知识要求做出刚性的解释
“刚性的解释”:
是否要求计算、所用公式能否变形、综合应用时解题过程不能超过几步……
例:
《课程标准》10页要求“知道万有引力定律”,而在6页关于行为动词的说明中,“知道”与“计算”不是同一层次的要求。
有人由此得出结论:
对于万有引力定律不要求计算(?
)
于是说课标应该修改万有引力定律要求的表述,或者修改行为动词的解释。
另一方面
如果“知道”层次排除计算,13页“知道胡克定律”该怎么办?
如果“知道”层次排除计算,难道连德布罗意波长
都不能出现吗(47页“知道实物粒子具有波动性”)?
如果真的不进行计算,还怎么说明我们无法观察到子弹的波动性呢?
还怎么让学生体会到
E=hν与
的对称之美呢?
然而
如果“知道”层次都要求计算,47页“知道电子云”该怎么办?
结论
课标给出的“知道”、“理解”等要求是相对的
教材编写者、教师、考试命题者都有足够的能力根据知识在物理学中的地位、高中学生的基础和学习能力等几方面的因素,做出正确处理。
几十年来的中国中学物理教育史证明
1.在教学大纲、课程标准中用文字来限制知识与习题难度的企图是做不到的。
2.纠缠于考试题在“纲内”、“纲外”使我们迷失方向
――记住了知识,忽视了方法
例:
多普勒效应的公式、霍尔效应的公式
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- 张维善讲 新课程