中学物理教材分析和教学设计.docx

中学物理教材分析和教学设计.docx

《中学物理教材分析和教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中学物理教材分析和教学设计.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

中学物理教材分析和教学设计

中学物理专题研究

中学物理教材分析和教学设计

专题一：

中学物理教材分析

一、中学物理教材分析的目的和意义

•中国有句古话：

“凡事预则立，不预则废。

”强调了准备工作对于成功的重要作用。

教师为了上好课，取得良好的教学效果，就必须熟悉和掌握所用的教材，为此必须对教材进行分析。

只有对教材进行正确的分析，才能根据教材的内容和要求，确定教学目的，明确教学重点、难点，结合教学实际，制定出好的教学方案，以充分发挥教师的主导作用，使教学过程最优化，创造出高效课堂。

为此必须对教材进行分析

二、教材分析的重要性

•教材是依据课程标准编写的科学文化知识的载体，是教师实施教学的主要依据，也是学生获取知识、发展能力、培养品德的重要来源。

•分析教材是教师的基本功和基本素养

•1、是备好课、上好课的关键，是进行教学设计的第一步。

•2、教材分析的过程，也是增长专业知识、促进教学修养的过程。

•3.挖掘教材的隐含知识和隐含价值

•4.提升教师基本功

三、中学物理教材分析的方法

•从分析教材的地位和作用入手

•分析教材的内容和结构，明确教学知识目标、重点和难点

•挖掘教材的科学方法、能力培养因素

•挖掘情感态度价值观因素，分析教材中的学习心理问题

•设计适当的教学方式或提出合理的教学建议。

•教材分析的前提是阅读教材，基本步骤可概括为“四读”：

泛读、通读、细读、精读。

•一、泛读有关资料，明确课程的地位和任务

•1、物理课程标准、教学参考书

•2、大学物理、初（高）中物理教材

•3、有关期刊杂志等

•

•二、通读整个教材，对教材有一个总体认识

•所谓通读，是指教师阅读所教全部初中或高中物理教材。

•了解整个教材的基本内容、知识体系、结构特点以及各部分知识之间的内在联系和逻辑关系

•结合课程标准的精神，分析教材的编写意图、内容选取、程度要求、风格特点等。

•

•三、细读每一部分教材，进行整体分析

•所谓细读，是在通读的基础上，对物理教材中的某一部分（通常指一篇教材或联系比较密切的二三章教材）进行深人研究，从整体上对该部分教材进行分析。

•通过分析要搞清楚以下几个方面的问题：

•①该部分教材中知识的逻辑结构；

•②该部分教材中的重点知识和难点知识；

•③该部分教材知识在生活、生产、科学技术、社会中有哪些重要的实际应用；

•④该部分教材中包含了哪些科学方法和能力培养的因素；

•⑤该部分教材渗透了哪些情感态度价值观教育的因素；

•⑥该部分教材的地位和作用是什么。

•

•四、精读每一节教材，进行具体分析

•所谓精读，是在细读的基础上，对物理教材中的某一节进行深人钻研，分析每一段，研究每一句，斟酌每一词及每一字，细致、具体地分析教材。

•精读做到以下几点：

•①透彻理解该节教材中的全部知识；

•②弄清本节教材在整篇教材或整个物理教材中的地位，课程标准对及其相关内容的具体标准是什么；

•③找出本节教材中所蕴涵的学习心理特点，学生学习时易犯的错误及其原因、难点的成因及突破方法；

•④分析本节教材的教学特点和讲清知识的关键，选择合适的教学策略、方法、设计教学过程，考虑如何通过知识教学培养能力、训练技能和方法以及进行情感态度价值观教育等。

四、某一节课教材分析的一般内容

1、出处：

教材是那本教材哪一章哪一节

2、地位和作用

3、风格特点

4、分析教材的内容和知识的逻辑结构

•具体分析时，要从整体到局部依次进行，具体内容：

•1.知识的逻辑结构

•知识的逻辑结构指教材整体或教材某章节的重点知识和方法之间的主要内在联系方式。

•分析知识的逻辑结构的方法：

•一、要阅读教材，找出主要知识点，如概念、规律、重要实验等，并将所有的知识点编号

•二、按它们在教材中出现的先后顺序依次排列，每一个知识点用一个方框表示，作用相近或重要程度相近的知识点并列安排；

•三、之后在有内在联系的知识点之间画箭头，箭头方向从前概念指向后续概念，从背景知识指向扩展知识。

最后整理成体现内在联系的知识结构图。

5、分析需要调整、补充的地方

6、分析挖掘拓展教材的隐形知识和价值

二、学情分析

•1、先备知识及技能

•2、心理特征

•3、认知特点及能力

三、分析教学的重点和难点

重点是由它在物理学中的地位、应用的广泛程度、对培养能力的作用以及教学要求和学生的基础诸方面综合而定的，一般说来都是基本物理概念、基本物理规律和基本研究方法。

特别要强调的是教材的能力因素分析，应该成为确定重点知识的一个依据。

•例如，从电磁感应实验不仅可以得出电磁感应定律，更重要的是它在培养学生思维能力方面有着不可忽视的作用。

•难点是教师感到难教学生感到难学的知识，是由教材的特点以及学生学习物理的思维规律和特点决定的，通常出现在学生的认识障碍之处。

•知识本身需要复杂的思维过程；学生原有认识结构及需要学习的知识结构相差太大，不容易引起同化顺应过程；感性认识不足或原有的感性认识不全、不正确，对理解新知识造成干扰，形成知识的负迁移等，都会成为教学的难点。

四、分析确定三维教学目标

1、知识及技能分析

•知识及技能分析就是在全面阅读教材的基础上，以现代教育思想为指导，从不同层次对教材涉及的知识进行多角度、多方位的分析。

•通过知识分析，明确编者意图，教材所选内容的特点，作用及地位；了解教材的体系及逻辑结构，进而明确教材的逻辑结构、重点、难点；同时挖掘思想教育、科学方法以及能力培养等因素。

•.知识的应用

•①知识的应用十分广泛

物理学是一门应用十分广泛的基础科学，其知识不仅是解物理习题，还包括在工农业生产中的应用，在日常生活中的应用，在科学技术发展及前沿中的应用，解释自然现象，解决社会问题。

•②理论联系实际

主要突出怎样用基础知识分析解决实际问题，切忌大讲特讲生产环节和技术细节，要突出物理原理

2、过程及方法分析

分析并挖掘该节教材包含了哪些科学方法和能力培养因素，分析本节教材的教学特点和讲清知识的关键，选择合适的教学策略、方法、设计教学过程；讲清如何突出重点，如何突破难点；考虑如何通过知识教学培养能力、训练技能和方法以及进行情感态度价值观教育等。

过程及方法分析是以教材内容为基础，以物理学的发展史料为线索，运用物理学发展中的基本研究方法对比、分析及挖掘、总结教材中的方法论因素，制定教学策略，设计教学过程。

让学生体验知识的发现过程，进而使学生掌握物理学的研究方法。

•物理学方法论因素指教材中所体现的研究物理学所应用的各种基本方法，有常规方法和非常规方法。

•常规方法：

观察、实验、逻辑思维、数学方法

•非常规方法：

直觉、猜想、灵感

•其主要表现在以下几个关键地方：

•知识点建立时；（速度概念建立）

•知识点纵向引伸时；（从速度到加速度）

•知识点横向扩展时；（速度到平均速度、瞬时速度、光速）

•知识点应用时。

（向心加速度，车辆转弯时的路面为什么里低外高。

）

3、情感态度价值观分析

分析挖掘该部分教材情感态度价值观因素，分析教材中的学习心理问题，关注学生的情感，使学生形成科学的态度，使学生具有正确的价值观是提高教育效率和教学效果的有效途径，而且可以充分体现以学生为主体的教育思想。

•情感态度价值观分析主要是一种心理分析，主要是对非智力因素的分析。

•心理分析的内容包括：

•认识过程：

感知、表象、思维、记忆（智力因素）

•意向过程：

兴趣、情感、意志（非智力因素）

•个性特征：

能力、性格（非智力因素）

•价值观：

•情感态度价值观分析一般有两个途径：

•一是分析教材的整体结构设计、内容选取及安排、教材的主要风格和特点等方面是如何考虑和适应学生情感态度价值观发展的；

•二是分析学生在物理学习的具体环节中的所蕴藏的情感态度价值观因素，以便在教学实施过程中更好地落实教学要求。

•教材情感态度价值观分析的作用：

•1、可以充分调动学生学习内因，提高教学效率；着重分析学生的学习心理

•2、便于在教学过程中有意识、有计划地培养和改善学生的心理素质，发展学生的智力因素和非智力因素；

•3、根据学生心理特点进行思想教育；

•4、还可以通过心理分析，弄清学生的思维障碍，突破学习难点。

五、分析确定教学方法和学习方法

为了体现教师的主导地位和学生的主体地位，在教学实施过程中，将采用教师引导和学生探究相结合的启发式教学，同时利用多媒体辅助教学，增强直观效果。

教学模式：

启发—引导模式、自主-讨论模式、探究模式、课题研究模式、合作学习模式等

教学方法：

讲授法、讨论法、谈话法、实验法、阅读法

教学策略：

概念转变策略、任务驱动策略、图示策略、分层教学策略

六、分析教学用具

七、分析设计具体教学过程

1、教学流程

2、新课引入

导入新课是课堂教学过程的重要环节之一.成功地引入课题,可以集中学生的注意力,引起浓厚的学习兴趣,把学生迅速带入物理情境之中.“引入”要密切联系学生的实际,要有明确的目的,要具有启发性和趣味性.一般来说,可以利用以下几种方式引入课题:

（1）利用演示实验;

（2）联系生产生活实际;（3）讲述物理学史或物理学家的故事;（4）“以旧带新”;（5）提出不足;（6）反向提问等.

3、新课教案（简案）

4、例题、检测题教学分析：

5、补充例题：

6、小结作业：

课本配套习题分析：

八、板书设计

九、教学反思

专题二：

中学物理教学设计

中学物理教材分析、教学设计、和课堂教学是教学工作的三个重要环节。

教学设计就是以物理教学理论为指导，应用系统科学的方法，综合考虑教学过程中的诸多因素，在分析教学目标、教学内容和学生特征的基础上确定教学问题和需求，选择高效的教学模式、教学策略、教学方法和教学评价方式，形成有序的流程为教学过程提供行为规范和具体的操作方案，以指定教学过程的实施。

教学设计就如同一张行军图，没有它，就不能实现性出发地到目的地的行军，同理，如果教学不按照一定的设计和计划进行，就不能顺利的完成任务

中学物理教学原则

教学原则是根据教育、教学目的,反映教学规律性而制定的指导教学工作的基本要求.各门学科的教学,由于它们的研究对象、研究方法和教学对象的不同,均有各自特殊的内容、方法和活动方式.对于中学物理教学,除应遵循教学过程的一般规律以外,还应依据我们对物理教学过程的本质、特点和规律性的认识,从物理学科本身的特点出发,结合中学生学习物理的心理因素和认知结构,发挥周围物理环境的作用来组织教学活动.我们认为,物理教学中的教学原则不应照搬教育学中提出的教学原则或只加一些实例、说明,应该把教育学原理及中学物理教学过程紧密结合起来,形成在中学物理教学过程中应当明确提出和切实贯彻的中学物理教学原则.这些原则可以初步提出以下五条,即:

（1）科学性、教育性、艺术性相结合的原则;

在进行物理学这类自然科学的教学时,首先应当注重教学的科学性.无论是对物理现象、物理概念和物理规律的描述及表达,还是实验或练习题的内容、数据等等,都应当是正确无误的.教学的科学性要求教师正确的应用术语.对于重要的物理概念或规律的阐述,一定要注意用语要正确,表达要确切。

教学永远具有教育性.，.思想教育主要是世界观和人生观的教育.要培养学生辩证唯物主义的世界观

（2）激发学习兴趣和探究欲望的原则;

（3）创设物理环境、突出观察、实验、探究的原则;

（4）启发思考、教给方法的原则;

（5）联系生活、技术、社会的原则

一、教学设计的原则

1、理论指导和实践操作相统一的原则

中学物理教学设计不能以感性经验为依据,而要以先进的教育思想和教育理论为指导,来设计和规范教学过程,提高教学质量,以减少实践过程中的盲目性,增加自觉性.正是为了发挥理论的指导作用,教学设计又必须把理论转化为教学行为,给出教学流程,明确可操作的方法.

2、整体设计和要素分析相结合的原则

没有要素分析的综合是肤浅的,难以揭示事物的本质,而只有要素分析,没有综合,必然是孤立的,并且缺乏整体功能.因此教学设计既需要以整体为背景进行要素分析,又需要以要素分析为依据进行综合优化,使教学系统各要素处于相互匹配和最佳结合状态.

3、规范性和创造性相兼顾的原则

教学过程的发展是有客观规律的.只有规范才能保证教学质量和教学效率.但新思想、新理论的运用又必须另辟蹊径创造是对规范的完善及发展,二者是可以兼顾而统一的.新课程强调培养学生的科学探究能力，这是一个新课题，必须有所创造。

4、静态设计和动态设计并重的原则

教学过程由教学初始状态、目标状态及二者的中间联系过程三者构成.因此教学设计既要重视静态设计（初始状态及目标状态）又要重视动态设计（教学过程的生成和发展）,使二者在相互促进,相互转化中向前推进.

5、教师和学生交互协调的原则

教学过程既是施教过程,也是学习过程.教学设计的关键是要促进两者的交互及协调,但交互的出发点及落脚点都应该以促进学生的发展为目的.为此应以教师为主导、学生为主体。

二、教学设计的内容

1、制定教学目标

2、分析教学内容

3、分析学生和教学环境，物理学及技术、社会和生活的研究;

4、选择教学模式、方法和策略

教学模式：

启发—引导模式、自主-讨论模式、探究模式、课题研究模式、合作学习模式等

教学方法：

讲授法、讨论法、谈话法、实验法、阅读法

教学策略：

概念转变策略、任务驱动策略、图示策略、分层教学策略

5、利用和开发资源，现代化教学手段及媒体的应用

6、制定测评工具

7、教学反思及修改

专题三：

中学物理教材分析、教学设计的案例

一、关于物理实验的教学分析和教学设计

物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验对物理学的形成和发展起着根本性的作用，是物理学发展的源泉，也是实践检验物理理论的唯一标准，物理课程标准把科学探究及物理实验能力纳入内容标准提出了基本要求，物理实验占有重要地位，对提高学生的科学素养起着关键地作用，中学物理实验的分类：

1、演示实验：

要有明确的目的、要明显和直观、要安全可靠确保成功、正确对待演示中的失误切忌弄虚作假，要有启发性

2、学生分组实验

基本仪器实验训练性实验

验证性实验：

过程：

准备阶段、操作阶段、总结阶段

探究性实验：

一般过程和教学要求

3、随堂实验。

实例分析：

探究功及物体速度变化的关系，探究加速度、力、质量的关系

二、关于物理概念的的教学分析和教学设计

物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象.是观察、实验和思维相结合的产物。

使学生形成、理解和掌握物理概念,进而掌握物理规律,发展认识能力,是中学物理教学中的核心内容之一。

一、物理概念教学的重要性

1、物理概念是物理学最重要的基石

任何一门学科,如果没有一些概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的内容,形成学科的体系及结构,也就失去了这门学科存在的价值.

纵观物理学内容,大体可分为物理现象、事实、概念、规律和理论.其中物理概念是物理规律和理论的基础.因为物理规律（包括定律、原理、公式和定则等）揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系.例如,如果学生对力、质量和加速度这几个概念搞不清,那就无法理解和掌握牛顿第二定律,更谈不到正确应用了.可以这样说,如果没有一系列物理概念作为基础,就无法形成物理学的体系.例如,若没有电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念,就不能形成电磁学;同样,若没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念,也就无法形成几何光学.所以,在中学物理教学中,要使学生比较系统地掌握进一步学习现代科学技术所需要的物理基础知识,首要的就是让学生掌握物理概念.

2、让学生掌握好物理概念是物理教学的关键

教学实践表明:

物理概念是物理基础知识中既不易教也不易学的内容.目前中学生普遍感到物理难学,其症结之一就在于物理概念教学没有搞好.在教师方面,往往是由于不同程度地存在着只注意让学生多做练习,而不注重让学生形成正确的物理概念的现象;在学生方面,往往只注意背定义、记公式、做练习题,而

忽视了对物理概念的理解.其结果必然是丰富的物理含义被形形色色的数学符号所淹没,概念不清就会越学越困难,怎么还谈得上知识的灵活运用呢?

事实上,能否使学生逐步领会某些重要的基本概念,如力、功、能等等,达到教学要求,不仅直接影响学生对某一章节的学习,而且会影响对整个物理学的学习.所以,让学生掌握好物理概念是物理教学成功的关键.

3、物理概念教学是培养能力、开发智力的重要途径

学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程.在这一过程中,要在物理环境中通过观察、实验获取必要的感性知识,或者用实验对结论进行检验,要运用物理学方法,通过复杂的思维过程（分析及综合、比较、抽象及概括）把新事物及自己认知结构中原有的概念联系起来,通过同化或顺应来认识和理解新事物;还往往要运用数学知识和数学方法来表达概念.形成初步概念以后,还要从及其它概念的比较、分析中,从新旧概念之间的联系中,从学习有关的物理规律中,从反复应用概念去解释现象或解答问题中,不断加深对概念的认识和理解.所以,引导学生形成物理概念和发展对概念的理解,是学习物理学方法、培养学生多种能力（特别是思维能力）、开发学生智力的重要过程和途径.

二、物理概念的特点：

1、物理概念是观察、实验和思维相结合的产物

2、大量的物理概念具有定量的性质

许多物理概念所反映的客观事物的本质属性具有明显定量的性质,也就是说,概念可以用一个可测量的量来表示,如速度、加速度、电场强度、电阻、电压等,这类概念称为物理量.以速度为例,它是反映物体某时刻运动的快慢和方向这一属性的,然而物体运动的快慢程度只有用一个量才能准确地反映出来.例如：

某人某时步行的速度是5m/s向东,这就能准确地反映出这个人走的快慢和方向.由于物理量有确定的量的性质,因此总是可以跟数学和测量联系起来.

3、物理概念是不断发展变化的

三、物理量的分类。

按照它反映客观事物属性的性质来分,可分为:

1、状态量和过程量.状态量是描写状态的物理量.研究对象的状态一定,它就有确定的量值.如速度和位置坐标是从运动学角度描写物体状态的物理量;动量、能量（动能和势能）是从动力学角度描写物体状态的物理量;压强、体积和温度是描写气体状态的参量,也是状态量.状态量往往可以用态函数来表示.过程量是描写过程的物理量.力学中的位移、功、冲量,热学中的热量等等都是过程量.一般说来,不同的过程,具有不同的量值.

2、性质量和作用量.性质量是描写物质或物体的某种性质的量,如密度、劲度系数、比热容、电阻、电场强度、介电常数、磁感应强度、电容等等.作用量是描写物体间相互作用的量,如力、力矩、功、冲量等.

3、矢量和标量.有些物理量它们既有大小,又有方向,是矢量,如力、速度、加速度、动量、电场强度…….矢量的叠加应遵循几何学法则,即平行四边形法则.只有大小、没有方向的量,是标量,如时间、质量、功、能、电势、电流…….标量

4、相对量和绝对量.凡及选择参照物或坐标系有关的物理量都是相对量,

如位移、速度、动量、动能、势能、功、电场强度、磁感应强度等等.凡及参照系的选

择无关的物理量都是绝对量,如各种普适恒量,再如在两个惯性参照系符合伽利

略变换的条件下,力、加速度、质量等等.

5、物理量按国际单位制又可以划分为基本物理量和导出物理量.

基本物理量是人们根据需要而选定的.基本量不是用其它物理量来定义的.基本量的数目应该是能融洽一致地和明确地描述物理学中所有各量所必需的最小数目.目前,国际单位制中采用的基本物理量有七个,即长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量.它们的计量单位分别是米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉和摩尔.

导出物理量是以基本物理量为基础、按照某种定义或根据有关公式推导出来的物理量,因此一切导出物理量都可以用基本物理量的组合方式来表达.在力学中,所有的物理量都可以由长度、质量和时间这三个基本量导出;在电学中,除了上述三个基本量,再加上电流这一基本量,就可以导出所有的电学物理量.

还有些物理概念,虽然没有直接的定量性质,但在表述和研究它们时,往往离不开定量的描述.例如,“机械运动”这个概念,实际上表示物体在空间的位置随时间的变动,这里归根到底仍然涉及位置及时间的函数关系.正是由于组成物理学的基石———物理概念大多具有定量的性质,因而研究物理学,就必然离不开数学和实验测量

四、物理概念的教学要求

在众多的物理概念中,有为数不多的概念是基本概念.所谓基本概念,是指物理学中最基础、最核心的概念.它们在物理学发展过程中贡献最大,它们反复出现在许多定律中,并经常运用,而且最有生命力.

（一）、明确建立概念的事实依据和研究方法

要使学生形成正确的概念,首先应从具体的事例出发,即通过联系学生在生活实践中观察到的物理现象,列举各种事例及进行必要的实验等等,使学生明确建立概念的事实依据,使之对有关的物理现象和过程有必要的感性认识,以建立起对研究对象的正确清晰的表象,这是形成概念的基础.其次,概念的形成,并不是感性材料的堆积,而是对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物.因此,在学生已有足够数量的感性认识的基础上,就要引导他们进行科学的抽象,即引导他们运用比较、分析、综合、想象、归纳、概括等方法,去逐步抓住事物的本质特征,以达到认识从感性到理性的飞跃.所以在概念教学中,既不能只提供形成概念的事实依据而不同时引导学生进行科学的思维活动,也不能只是从概念到概念,从理论到理论的简单“演绎”.不同的概念,它们的引入和建立的方法可能各不相同.在中学阶段,建立物理概念主要有以下几种方法.

1.物理概念是科学抽象的成果.

在中学物理教学中,常用的抽象方法有以下三种:

（1）分析概括一类事物的共同本质特征（本质属性）

像前面谈过的机械运动、平动概念,就是通过分析、比较、综合、概括、抽象出事物共同的本质特征.小孩形成“人”、“房子”等概念时,就运用了这类抽象的方法.所不同的是,形成日常生活中的那些概念时,事物的共同特征比较直观,容易理解,而物理学中抽象出来的共同特征不那么容易琢磨,需要有足够的、典型的感性材料做基础,更加注意通过分析、比较,认识所列举的同一类事物的共同特征,以及容易混淆的两类事物之间的根本差别,才能形成比较清晰的概念.

（2）把物质、运动的某种属性隔离出来,得到表征物质或运动的某种性质的物理量如密度、速度、比速度、比热容、电阻、电场强度、磁感应强度等等,这种类型的抽象,特别是用两个（或几个）物理量的比值来定义的物理量,在中学物理教学中用得很多,而学生常感到困惑.我们应当通过一些重要物理概念的教学,教会学生这类抽象方法.

（3）用理想化方法进行科学抽象

质点、刚体、理想气体、检验电荷、纯电阻等等,是把研究对象本身理想化;无摩擦的表面、绝热容器等等,是把物体所处的条件理想化;匀速直线运动、简谐振动、光的直线传播等等,是把物理过程理想化.理想化方法就是对所研究的事物突出起主要作用的性质或条件,完全忽略其它性质或条件而进行的一种科学抽象,它反映所研究事物的本质特征,呈现所包含的主要矛盾.理想化方法是物理学研究中最基本、最