时间:2023-03-22 17:36:04
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇物理教学设计论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
一、切实加强集体教研,发挥教师集体的智慧
本次教育教学改革强调,要通过教师有效的教学设计,把有效的时间还给学生,使不同的学生都获得应有的发展。因此,要优化教学设计,就需要教师切实加强集体教研,发挥教师集体的智慧,不断提高教师专业理论水平和研究能力。
1.集体备课内容。
(1)利用集体备课时间共同学习《课程标准》,通览教材,研究教材,在弄清《课程标准》的前提下,弄清教材内容中的每一个栏目中的每一个具体问题,每一幅图、每一个实验等编排的指导思想及意义。在备课中我们围绕以下问题研究:①确定教学的内容,并分析教学内容的地位和作用,以及与前后知识点之间的关系。②确定教学的目标,确定知识与技能目标是什么?过程与方法目标是什么?③预测教学难点是什么?并分析和研究突破难点采用的教学方法和教学手段;④探究与实验用的器材;⑤研究教学过程中问题串的设计、目标的检测、课后练习等。总之充分发挥集体的力量,在教学内容、目标及策略上达成共识。
(2)对每节课实行分头备课,再集中讨论,确定大的框架。每一节课的备课都确定中心发言人。任课教师作自由发言,经过讨论,进一步吃透物理课程标准,明确要求。反复研究教材,分析要让学生经历什么过程、体验什么,充分挖掘教材中的各种因素,然后分析学生的智能水平,心理活动,换位思考、分析可能出现的问题,充分交流。
(3)如何组织引导学生进行探究,使学生通过对知识的探究学习过程,学习探究的一般方法和科学知识。为了在探究式教学中能指导学生到位,教师在教研活动时,对每一课题进行模拟探究,像学生一样提出问题、进行猜想、提出假设、设计实验、归纳分析、得出结论、推广应用等。老师们各抒己见,充分发表自己的意见,也就是说“我们要指导学生探究问题,首先自己要学会探究,学会合作”。
2.开展以说课、备课、上课、评课为主的研究活动。即集体备好课以后,先让一个老师试讲,其他老师听课后再评改,研究增减、保留、改进的方法和内容。最后大家再相互交流教后感:在教学中,哪些探究学习可以扩展?探究扩展到什么程度?哪些方面或内容需要改进,是否需要增加实验或习题?增加哪些等。
二、加强学习,提高对教学设计中各个环节的认识水平和研究能力
要提高教学设计的质量,除了教师要切实加强集体教研之外,还需要教师加强学习,提高对教学设计中各个环节的认识和研究能力,对各个环节的定位要准确。
1、教学内容的确定
在确定物理教学内容时,物理教师要依据物理课程标准和教学的需要,对教材的内容进行适当地加工处理,创造性地使用教材,让课本中的例题、文字说明和结论等书面的东西转化为学生易于接受的信息。在确定教学内容时,教师必须对以下的几个问题做到心中有数:①教学内容在物理学科知识体系中的地位和作用;②本节课的教学内容与前后知识点之间的关系;③本节课的教学重点是什么?
2、教学目标的确定
教学目标包括知识与技能,过程与方法等。这是教学设计的灵魂。教学目标的确定,首先要把握一个“准”字,“准”就是要以《物理课程标准》和教材内容为基准,以现有学生的认知水平为起点,准确恰当地定位教学目标。其次是要达到一个“全”字。《物理课程标准》要求,要让学生学习初步的物理知识与技能,经历基本的科学研究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,以达到提高全体学生的科学素质,促进学生全面发展的目标。但在确定教学目标时必须注意:①不能以课程的终极目标定位为课堂的教学目标;②教师一定要根据课程标准、教材的内容、学生的基础特点来定位课堂的教学目标,并考虑达成教学目标的方法与途径。
3、教学难点的预测和方法策略的采用
在编写教学设计时,物理学科的教师不仅要分析课程标准和教材,更要注重学情分析,包括对学生知识、经验、思考、能力等方面的了解,预测学生在学习的过程存在的困难,寻求解决学生学习困难的方法与途径,只有这样,教师才能以不变应万变。例如,理论性较强的物理知识教师可通过讲授法来帮助学生克服学习中的困难,物理规律性的知识,教师可采用带领学生去探究和发现的方法来突破这一难点,物理现象的教学难点可通过演示、实验或多媒体课件来帮助学生学习。
4、教学过程问题串(一大串、一小串)的设计
问题串的设计是教学设计的核心,问题是开启学生智慧和情感的钥匙和精灵。这里所指的问题是从现实生活和个人经验中提炼加工符合学生学习需要的问题,它具有一定的难度和挑战性,具有一定的思维训练价值和逻辑结构,而且能够明确反映教学设计的思路。通过“活动”解决这些问题的目的不是期望学生能够给出标准完美的答案,而是鼓励学生积极参与,体验学习的过程,掌握科学的方法,培养学生良好的思维习惯和科学探究的意识,使学生树立科学的世界观、人生观和价值观。因此要优化教学设计,就要优化问题串的设计。物理教学问题串的设计应注意以下的一些问题:1.问题串要体现一大串要“大上升”,一小串要“小下滑”。大上升,就是主线大问题串要螺旋式上升或至少要保持整堂课的思考力水平不下降,小下降就是在大的问题串下师生活动要写的问题,你提出的问题学生无法回答,提出帮助学生分析、启发学生思考的一个问题,若学生答不出来就再提出一个问题,降低一个台阶,形成问题台阶下降,直到基本每一个学生都能回答,这样提出一系列的问题就形成小问题串。这两串先串起来,再去实施教学,就会很快触及到这次教育教学改革的真谛了,即以问题引导教学;2.问题要深浅适度,利于启发学生;3.问题要有生活背景,能激发兴趣;4.问题要有实际意义,为今后学习奠基;5.问题解答要及时反馈,真正巩固。
5、目标检测题及课后练习的设计
物理知识应用广泛,学生在理解和掌握了一堂课的知识后,总会意犹未尽,很想得到一种新的满足。教师必须抓住这个契机,精心地设计每节课的目标检测题,使每一位学生都有成功感,以满足学生的欲望。在设计训练题中,应做到以下几点:要明确目的,有针对性地精选练习巩固知识;加强变式训练,提高练习的思维训练价值;练习要有层次和梯度;训练容量要适度,既要及时巩固知识,又要考虑学生的课业负担。
三、巧妙结尾,增加课堂教学设计的魅力
总结归纳是课堂教学过程中的重要环节,在物理常规教学中,教师上完一节课,最后留有几分钟的时间进行知识总结。从表面上看,通过师生总结,可以使学生获取的知识系统化、网络化。但这些工作基本上是由教师操作,学生缺乏积极的思维活动,知识不会产生迁移。因此,教师必须认真设计教学过程的“结尾”。其基本方法有:目标练习巩固结尾,设置悬念结尾等。如在讲完“改变导体中的电流”这一内容时,教师总结说:“在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。那么,请同学们课后思考:同一段电路上的电流、电压、电阻三个量之间存在着怎样的定量关系?怎样对电路中的电流、电压、电阻进行相关的计算?”这样,既给本堂课划了句号,同时又为下一节讲欧姆定律及相关计算埋下了伏笔,有一种“欲知后事如何,且听下回道来”的魅力。
在“落体快慢”的讨论中,在学生提出不同的看法时,教师就提供器材让学生自主选择器材来证明自己的观点。教师提供的器材是:一张报纸、两张16开复印纸、一个光盘、两张同光盘相同大小的白纸、若干粉笔头。学生1认为,重的物体下落快。他是这样展示的:将一张报纸揉成一团,将一张16开白纸平铺展开,两者从同一高度同时释放,结果重的报纸先落到讲台桌上。学生2认为,重的物体和轻的物体下落一样快。他是这样展示的:将一张同光盘同样大小的白纸揉成一团,将一张16开的白纸也揉成一团,两者从同一高度同时释放,结果重的物体与轻的物体同时落到讲台桌上。学生3认为,即使质量相等的物体,形状如不同,下落也不一样快。他是这样展示的:两张质量相等的纸,一张揉成一团,另一张平铺展开,从同一高度同时释放落到讲台桌上,结果纸团下落快。说明在质量相等、形状不同的条件下,纸团下落快。学生4认为,形状相同、质量不同的物体,重的下落快。他的展示是这样的:将形状同光盘相同的白纸与光盘在同一高度处同时释放,结果重的光盘先下落到桌上。教师继续提问:形状相同、质量不同的两个物体是否一定都是重的物体下落快?学生5认为,形状相同,质量不同的物体,下落也可一样快。他的展示是这样的:在同一高度处同时释放光盘与白纸,则几乎同时落到桌上。显然,教师只要给学生机会,学生就会展示出许多教师意想不到的想法。然后,教师就可根据学生展示的真实想法,寻找原因,找到解决问题的突破口。
二、“指向学生学习的高中物理教学设计”的基本原则
(一)弹性预设
“指向学生学习的高中物理教学设计”提倡以“弹性预设”为基本原则。教师的预设不能固化。高中物理的课堂教学一旦沿着固定的预设走,就会禁锢学生的思维,使课堂教学变得死板而缺乏生机与活力。比如,在“落体快慢”的讨论中,学生的思路不可能都沿着“先想到可能重的物体下落快,再想到可能轻的物体下落快,最后想到可能重的物体与轻的物体下落一样快”的逻辑顺序进行。所以在进行教学设计时,教师一定要考虑到“如何激发学生的思维、如何顺着学生的思路”来推进课堂的教学。弹性预设的好处是使课堂教学变得更为灵活,并随着学生的有效生成而随时调整,从而更加契合学生的实际思维。
(二)相信学生
“指向学生学习的高中物理教学设计”提倡以“相信学生”为基本原则。教师不应包办学生的所有,而要相信学生能发现问题、相信学生能解决问题。实际上,学生的很多想法往往会超越教师的经验。因此,在教学设计中,教师只需提出合适的问题,进行必要的引领,相信学生会得出应有的结论。比如,前述“落体快慢”的教学中,5个学生均通过自主选择的器材证明了自己的观点是正确的,但5个学生有5种观点。5种不同的观点在不同的条件下均成立,看起来有点复杂。即便将观点1和观点4合并、观点2和观点5合并,也还有3种观点。这时,学生就迷糊了:凭直觉,这个现象的背后应当有一个更为简洁的物理规律,那么是什么造成了有这么多种答案?这时,教师要进行必要的引领。首先,让学生从讨论出发,发现“重的物体下落比轻的物体下落快”的结论是有问题的。接着,让学生分析观点1、4、5的条件,运用控制变量的思想,得出“正是由于空气阻力的干扰,影响了我们对物体下落快慢的思考”。然后,让学生用“牛顿管实验”来验证自己的想法。最后,播放美国宇航员在月球真空环境下演示“重锤与羽毛同时下落”的视频。至此,学生就能水到渠成得出落体快慢的总结性结论。
三、“指向学生学习的高中物理教学设计”的操作模式
“指向学生学习的高中物理教学设计”的操作模式。首先,教师摸准学生的困惑,知晓学生已经知道了什么,还在哪些地方弄不清楚。然后,教师设置情境或设置问题,击中学生的困惑,特别是挖掘出学生的隐性困惑,再通过师生互动、生生互动的方式揭示问题的本质,澄清学生心中的困惑。在原有困惑解决的基础上,学生可能会产生新的困惑。这时,教师就要及时抓住学生的新困惑,构建出新的情境或新的问题,再展开新一轮的教学。下面以“涡流”一节的教学为例,谈谈相应的操作过程。
(一)教师摸准学生的困惑
学生的困惑主要有四个方面。(1)一个导线环由于能组成一个闭合的回路,所以当导线环处于变化的磁场中,导线环中会产生感应电流。但是一个金属管处于变化的磁场中,从金属管截面来看,其应当是一个断路,那么怎么在金属管内也会产生感应电流?如有感应电流产生,则金属管内的感应电流又会构成一个怎样的闭合回路?(2)一块金属处于变化的磁场中,金属块内会产生感应电流吗?如有,则金属块内的感应电流回路是怎样的?(3)当一块强磁铁穿越竖直放置的空心铝管时,由于铝管中产生的涡流对磁铁会产生阻力,所以磁铁下落的时间会明显变长。一块强磁铁穿越竖直放置的“从上到下开有直缝的空心铝管”时,由于铝管开有直缝,感觉铝管中不能构成闭合回路,应当没有涡流存在,但事实上磁铁穿越这根铝管时,与自由落体运动相比下落时间也变长了,这又怎么解释?(4)将一块铝板倾斜放置,当强磁铁沿铝板下滑时,铝板中会有涡流产生吗?针对学生的困惑,教师设置情境,提出问题。(1)当左边线圈接上交变电流的瞬间,线圈中产生了变化的磁场,可看到铝环突然飞出。请用已学的麦克斯韦电磁场理论解释铝环飞出的原因。(2)利用思想实验的方法,推导一个空心铝管如处于变化的磁场中内部是否会产生感应电流。如是,则感应电流的回路是怎样的?(3)利用思想实验的方法,推导一个实心的铝圆柱体处于变化的磁场中内部是否会产生感应电流。如是,感应电流的回路又是怎样的?
(二)学生展示隐性的困惑
学生觉得一个空心的铝管、一个实心的铝圆柱没有与外界构成回路,处于断路状态,铝管或铝圆柱内不应有感应电流的产生。教师做对比实验:钩码穿越竖直放置的空心铝管,时间短;强磁铁穿越竖直放置的空心铝管,时间长。师生、生生展开讨论,解释实验现象。仔细观察空心铝管,不难发现,铝管虽薄,却也有一定的厚度,所以在薄铝管的横截面方向上会构成一个个闭合的回路,说明只要空心铝管中的磁通量发生变化,空心铝管内就会产生涡流。也可以将空心铝管看成是由多个金属铝环叠合而成的,每个细分的铝环都可以看成一个闭合回路,所以在空心铝管中当然存在着涡流了。经讨论,有学生提出,实心的铝圆柱体可以细分成一片片的金属铝片,那么实心铝圆柱体可看成是由一片片金属铝片叠合而成的,而每一片铝片又可看成是由多个半径不同的同心铝环构成的,所以金属圆柱体处于变化的磁场中同样会产生涡流。
(三)师生揭示问题的本质
根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场产生涡旋电场。正是由于涡旋电场的存在,空心铝管、实心铝圆柱体内都产生了涡旋状的涡电流。
(四)教师摸准学生新的困惑
教师提出新的问题:“金属块与磁场发生相对运动时,金属块内会产生涡流吗?比如,当强磁铁穿越竖直放置且中间开有竖直直缝的铝管时,这个不完整的铝管内有涡流产生吗?”学生普遍认为不可能有。理由是:不完整的铝管的横截面是断路,无法形成闭合回路,应当没有涡流产生。教师演示对比实验。实验表明,钩码穿越竖直放置的开有竖直缝隙的空心铝管,时间短;强磁铁穿越竖直放置的开有竖直缝隙的空心铝管,时间长。
(五)学生展示新的困惑
学生普遍认为,不完整的铝管横截面是断路,无法形成闭合回路,不应产生涡流。这与“强磁铁穿越竖直放置且开有竖直缝隙的空心铝管时间长”的事实发生了矛盾。教师再提出新的问题:如强磁铁从铝板构成的斜面上滑下,铝板内会有涡流产生吗?教师演示对比实验:木板一端垫高,另一端置于水平面,在木板上铺一张白纸,圆柱体强磁铁置于木板的上端,静止释放磁铁,磁铁做匀加速直线运动,下滑时间较短;在木板上铺一张铝板(可保证前后两次实验倾角相等),再在铝板上铺一张白纸,然后将圆柱体强磁铁置于铝板的上端,静止释放磁铁,结果磁铁下滑很慢,下滑时间很长。这时,学生就更糊涂了:磁铁滑过铝板,铝板内怎么也有涡流产生,这里边的涡电流怎么组成回路?
(六)师生再次揭示问题的本质
(一)消除心理障碍很多学生一看到物理问题,就感觉心烦意乱,摸不着头脑。有些题目文字一大堆,讲述的内容非常多,这样的问题不仅仅是在考验学生掌握知识的水平,还是在考验学生的心理素质。在面对这样的问题时,首先不要恐慌,更不要抗拒和逃避,我们应该勇敢面对,用平常心去对待,就把它当成一个简单的问题去看待,其实很多题目,当我们读完之后,会发现,其实并不是那么复杂,也许考察的正是最基础的那部分知识。在平时的教学训练中,教师就可以有计划、有目的性地选取一些这样的题目进行分析,帮助学生消除心理障碍。
(二)消除认识障碍高中物理就其学科特征而言,的确具有逻辑性、严谨性、系统性、理论性等特征,在教学中,我们需要向学生说明这些特征,让学生对物理有一个基础而全面的了解,但是,在教学过程中,我们一定要谨记,不能一味地灌输给学生这些知识,如果我们只是过分地强调这些,只会让学生对物理学习产生恐惧心理,让他们害怕学习物理,甚至出现放弃学习物理的念头。所以,我们在教学中,除了向学生阐述物理学科的特征外,更应该向学生介绍物理学科的趣味性和多面性,物理与我们的生活息息相关,在我们生活中,随处可见各种物理现象,这些现象,有些是有趣的,有些是神奇的,物理这个大世界中还包括太多有趣、神奇的东西,都需要我们一步步的去揭开,去解密,只有通过学习,我们才能了解到这些现象发生的本质,用这样的语言去为学生描述一个多彩物理大世界,消除他们的认识障碍。
二、高中物理教学设计的具体流程
(一)课题引入———创设问题情境在高中物理教学设计方案中,第一步就是要进行有效的课前导入,教学一个新课题,会带给学生一些新鲜感,激发学生的好奇心理,基于此,我们可以采用情境教学法,创设问题情境,以此来激发学生的求知欲,让学生带着问题去学习,去思考。课前导入是非常关键的教学环节,这一环节的成效,直接影响整堂课的教学质量。在课题引入这一环节中,教师要注意一点,必须要明确课堂教学的目标和任务,课前导入也是为了这一目标而服务的,所以课前导入所选择的案例、实验和问题,一定要与整堂课的教学基调相一致。
(二)概念形成———实验探索,创设发现情境物理定理的形成,就是一个从发现到解密,再从解密到实验的过程,也就是从理论到实际,从实际再到理论的一个循环过程。首先,发现问题,然后,对问题进行分析和思考,归纳出其内在的规律和本质,再将这一规律运用于实际,看是否符合,这样一个发现、分析的过程,就是一个概念形成的过程。一般来说,概念形成的途径和方法都是通过物理实验,实践才是检验真知的唯一标准,同样,实验也是获取真知的重要途径。在高中物理教学中,教师应该尽可能地开发一些探索性的实验,引导学生去做实验,探究其中的原理,让学生自己经历发现、分析的过程,这样可以大大加深学生的印象,并且会让学生得到一种前所未有的满足感和胜利感。
(三)难点化解———创设阶梯情境,获得规律针对高中物理中的重点难点,我们要着重进行分析和探究,教师在进行这些知识点的教学时,务必要充分结合学生的认知能力、学习能力以及所掌握的知识水平,然后再根据教学内容所需,选择出一种最适合的教学方式,来对这些难点一一破解,化解难点的教学手段很多,教师可以采用实验教学、多媒体教学等等教学手段。
[关键词]设计性实验教学体系成绩评价
物理实验课程是理工科院校的一门重要基础课,在培养具有创新精神和实践能力的专门人才上具有举足轻重的作用。大学物理实验中开设设计性实验是近年来我国高等院校教改的方向之一,研究设计性实验教学体系是物理实验课程改革重要的基本问题。
一、设计性实验的特点及目的
设计性实验,是在明确实验目的的基础上,根据实验原理和要求,自己选择适当的器材,制定实验方案,求出实验结果。实验过程是围绕着一个需要解决的问题展开,强调学生通过自主参与一些类似于科学家从事科研的学习活动,获得亲身体验产生积极情感,逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑,乐于探究,努力求知的心理倾向。学生在实验研究过程中激活自己各科学习中的知识储存,通过解决实际问题的探索性活动,提高自己综合应用能力。
设计性实验的目的是:加强学生已学的理论知识和基础性实验知识相结合,并将这些知识灵活应用,使学生体会并掌握实验设计的思维方法和分析方法,实验设计的基本过程和方法,培养学生的科学实验能力及创新能力。
二、设计性实验教学体系构建的思路
构建设计性实验教学体系应该把学生的能力和素质培养作为构建的指导思想,以便学生在实验研究的过程中,通过自己的努力获取相应的物理知识和练就一定的操作技能,又能逐步学会一套获取新知识和解决新问题的科学方法。设计性实验教学体系构建的基本思路是:(1)将能力和素质培养贯彻始终,为物理实验教学目标服务;(2)循序渐进;(3)要选择或设计内容新颖、难易适度的实验;(4)要立足大学物理,辐射其它学科;(5)要把科学研究能力的培养和物理知识的建构统一起来;(6)要把科学研究与实验教学有机结合起来;充分发挥设计性实验的教育功能。
三、设计性物理实验教学体系
以培养创新精神和提高综合素质为主线,遵循由易到难、由浅入深、由低到高、循序渐进的教学规律,按照物理实验的实施过程和目的要求以及学生自身个性发展将研究性物理实验划分为以下三个层次。
1.基本设计性实验。给定实验题目与要求,在限定仪器的条件下,拟定实验方案完成实验。基本设计性实验特别注意科学性和趣味性的结合,充分调动学生的学习积极性和创新精神,培养学生设计实验的基本能力、科学的思维方式、探究意识和动手能力。采用指定“单任务教学”模式,教师起到“指导、帮助”的作用。
(1)基本目的。激发学生学习物理知识、研究与探索物理规律的热情,加深对物理规律的切身感受,提高动手动脑能力,激励创新精神。
(2)基本要求。在教师的指导下或自己的独立研究完成实验课题,按学术论文的形式撰写设计性实验报告,使学生掌握基本的实验研究方法。
2.提高型设计性实验。给定题目与要求,在给定仪器条件的范围内选择仪器、拟定二种以上的实验方案进行比较,以较佳的实验方案完成实验。实验原理应是学生在普通物理学习中已掌握或稍加补充即可掌握的。他们要从查找文献资料开始,制定方案,做规划,直至完成实验。
(1)基本目的。培养学生科研综合对比研究能力,查阅文献资料的能力,在实践中提高发现问题、分析问题、解决问题的能力。
(2)基本要求。要求这类实验完成后,进行书面总结和口头报告交流,让他们对自己的实验作介绍,交流在实验研究的过程以及分析问题和解决问题中的宝贵经验和教训。
3.独立型设计性实验。给定实验题目,拟定实验方案、自选仪器完成实验。侧重于综合能力和创新能力的培养,课题涉及的实验内容与方法应具有综合性,学生选定课题后,教师一般只对课题的意义、背景等情况作些介绍,完全由学生自己调研和查阅资料,自己设计、装配、调试实验装置,提出实验方案,完成实验。
(1)基本目的。在培养了学生的基本实验技能和基本的设计能力后,对部分学生提出更高的要求,这一阶段要求学生的自主创新,培养他们的科学研究素质。
(2)基本要求。实验结束时,每个课题都要写出研究论文,并进行学术答辩和交流,部分论文应具有创新的成果,其中优秀的论文应能在正式学术刊物或学术会议论文集上发表。
4.设计性物理实验教学体系及内容方案。根据上面的讨论,由从简单到复杂、从基本到提高的顺序把设计性实验分为三个主要的类型,对于不同的层次有不同的实验项目和具体的实验要求,其中包括学生选做的实验个数、所需的课时数等,提出设计性物理实验教学体系及内容方案如表一。
表一设计性实验教学体系及内容
不同的学校根据自己的具体情况可以对不同的设计性实验类型提出不同的要求,即对基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验开设的个数和每个实验所需的学时给出符合自身实际情况的规定。根据我们学院的情况,选取基本设计性实验、提高型设计性实验、独立型设计性实验的课题数目分别为2、2、1个,总学时为40学时。
四、设计性实验教学成绩评价
客观、科学评价设计性实验教学成绩,有利于促进设计性实验教学的发展。评价应体现在实验教学中以学生为主,教师为辅,显示学生个性,相互协作,有利于学生科学素质的培养,充分发挥学生的能动性和创造性的宗旨。设计性实验教学成绩评价采用双评模式,把教师的评价和学生自评结合起来,改变以往那种只有教师参与的局面。
1.学生自评。每一个实验学生都进行自我评价,或是以小组为单位进行评价。在评价考核范围里面除了考核实验相关操作技能和实验的掌握外还将实验态度、文献查阅能力、团队合作精神等都纳入考察范围,充分体现设计性实验培养学生科学素质的价值。
2.教师对学生的评价。教师对学生的评价与学生自评同步进行,教师通过对学生的实验设计方案的审核,对实验过程的监督,以及实验结果的分析,给出一个评价。
对于这两部分的权重,不同的学校,不同的专业可以进行不同的调整,一般可以采用教师评价占60%,学生自评占40%的比例来进行,对于不同的给分点可以根据各自情况进行界定。
参考文献:
[1]朱慧群,丁瑞钦.大学物理实验教学方法探讨[J].中山大学学报论丛,2006年第26卷第5期.
对物理教育“特培”专业课程体系的设置进行了研究,并对该专业学生进行了生源情况、教学素质等方面调查后发现,课程设置中存在的问题主要有:课程难度大,学生不易理解;实验技能类课程课时偏少,无法满足学生的实际需求;某些教学类课程时间安排不合理;学生语言基础的不同导致语言类课程需要调整;教学实践的质和量都无法保证,且形式单一;课程的教学、考核方式,教材等存在问题。
二、综合上述问题,对物理教育“特培”课程的设置进行改动
1.专业课类
(1)对《高等数学》、《解析几何》课的改造:数学是物理的基础,但考虑学生对专业知识和教学技能的需求更高以及课时量的限制,应对数学知识的教学进行简化和改进。内容应侧重于在力、热、电、光学中用到的矢量运算、微分、积分及概率统计的基本内容和在物理学中的应用即可,可将两门课合并为一门课程:《大学数学》,且课时数不宜增多。具体安排如下:《大学数学》;目的:为学生学习和理解物理专业识打好数学基础,能运用基本的高数和概率统计方法分析处理物理问题;内容:以矢量运算、微积分、概率统计的概念及运算为主,多结合物理实际问题进行教学;时间:第一学期;课时:72课时;考试形式:闭卷考试(重点考数学方法在物理问题中的运用)
(2)对《专业维语》的改造:在“特培生”培养过程中,要求语言教学不断线,因此在第一、二学期完成《基础维语(汉语强化)》的学习后,第三、四学期应继续学习维语或汉语,并直接学习中学物理教学中的维、汉语表达,即训练双语教学。为使学生打好基础,能全面学习中学物理知识的双语表达,应增加课时。随着生源的变化,应根据学生的需求自己选择学习专业维语或是汉语,以弥补自身在双语教学语言方面的不足。具体安排如下:《专业维语(专业汉语)》;目的:为实现双语教学,加强学生用维语及汉语表达物理专业术语,进行教学的能力;内容:以初中物理教材为载体,细致讲解物理术语的维(汉)表达,侧重听说能力的训练;时间:第三、四学期;课时:每学期各64课时;考试形式:笔试口试相结合(笔试:闭卷,以物理专业术语的翻译为主;口试:听力和口语测试相结合)。
2.专业技能课类
(1)对《课程与教学论概要》的改造:由于本课过于理论抽象,学生不宜实践,建议删除。
(2)对《教材分析与教学法》的改造:本课较理论,但涉及到对中学物理教材的详尽分析解读,是学生全面深入学习中学物理知识并深挖教材的重要过程,因此非常有必要继续学习并加大课时,可设置为两门课。具体安排如下:《初中物理教材讲练》;目的:使学生对中学物理知识进行巩固、加深、查漏补缺,对初中物理教材的内容及编排熟悉到了如指掌;内容:以初中物理教材为载体,详尽讲解教材中出现的重难点问题、各个知识点、实验、习题等,并培养学生的解题能力;时间:第三、四学期;课时:每学期64课时;考试形式:闭卷考试(主要测试学生对中学物理知识的掌握程度)《中学物理教学法》;目的:使学生了解中学物理教学的规律、方法,明确中学物理各部分教学内容的新课标及教学设计的要领;内容:以典型案例解析新课标及介绍中学物理教学的一般规律、方法;时间:第四学期;课时:64课时;考试形式:闭卷考试(主要考核学生在新课标下的教学设计和分析能力)
(3)对《教学技能训练(微格教学)》的改造:本课侧重于学生在课堂上运用各种教学技能模拟真实的中学物理教学情景,应以学生训练为主要形式,是较好的教学实战演练。具体安排如下:《教学技能训练(微格教学)》;目的:使学生了解并熟练掌握中学物理教学中的各个环节,能熟练运用多种教学技能达到教学目的;内容:如何进行物理教学设计、备课,教学中的各个环节及相关技能,学生重点模拟训练课堂教学环节;时间:第四学期;课时:64课时;考试形式:考查(侧重考查学生的教学设计和课堂讲授能力)。
(4)对《中小学物理科学实验教学研究》的改造:传统的物理实验教学研究以教师讲解分析实验为主,学生动手练习操作的机会较少,关于实验的拓展也少,没有达到提升学生设计并操作实验能力的目的;且实验教学应安排在实习前进行。另外,中学物理仿真实验与数字化实验作为现代物理教学中两种常用的教学和实验手段,开设这两门课能增进学生学习兴趣、拓展教学思路,但课时量不宜过多。具体安排如下:《中学物理实验讲练》;目的:使学生了解并熟练掌握初中物理教学中的主要演示实验和学生分组实验的内容、设计、重难点、操作等,以训练学生的实验技能、提升实验教学能力;内容:对照各实验,学习实验的设计、内容、操作、教学等过程,学生重点模拟训练实验教学环节;时间:第四学期;课时:32课时;考试形式:考查(侧重考查学生的实验设计和实验教学能力)。《中学物理仿真及数字化实验》;目的:使学生能够利用电脑软件模拟复杂的物理实验过程,并能将其应用于物理教学中;内容:仿真软件制作物理课件的方法,数字化实验的基本操作,并用两种办法模拟典型的中学物理实验;时间:第六学期;课时:64课时;考试形式:考查(重点运用两种方法模拟中学物理实验)
三、建议
基于以上分析和对课程设置的想法,建议加强以下三方面的工作:
(1)针对每一门课做好具体的课程设计,从教学大纲开始,逐步确定教学目标、安排教学内容、设计教学计划、设计考核内容和形式等,以此充分体现每门课各自的特点且避免了不同课程在教学内容上的重复,提高教学和学生的学习效率。
(2)做好教材的选择和编写工作。
目前,多数传统课程给学生及教师配备了教材,而一些新开的实践类课没有教材或仅为教师配了教材,即使有,教材的内容及编排也不完全适合学生和教学实际。选择教材应尽量从学生的实际情况和教学环境出发,为师生配备最适用的教材。没有教材的要组织人员编写校本教材。
(3)提高物理教师自身专业素质。
1.利用教材原始实验,考查学生的实验技能
实验技能主要是指对实验原理的理解技能,正确使用仪器和器材的操作技能,分析处理数据的技能,实验结果的分析技能等诸方面的综合技能。新课改要求充分利用原始的高中物理实验,通过改变实验仪器,同时结合新的设计方案,一并考察学生的实验技能。
2.利用源于教材的“设计型”实验考查学生的应用技能
应用技能是理论联系实际的分析问题和解决问题的技能,应用技能的高低能反映学生的综合技能。
3.利用高中原始教材的“设计型”实验对学生的创新技能进行考查
新课改要求利用高于高中物理教材的“设计型”实验,改变实验原理,设计新方案,考查学生的创新技能。
二、高中物理设计型实验题解题技能的培养
近几年各地高考物理试题虽然大量采用了“设计型”实验,突出考查学生实验技能、应用技能和创新技能,使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能;进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流与合作的良好习惯;发展学生的实践技能。但它还是以高中物理教材实验为基础改编而来的,是教材实验的延伸与发展。心理学认为:“技能”是一种内化了的个体经验,因此,我们不能以培养学生的实验技能为理由,放松对高中物理教材实验的教学,到处找新实验做。高中学生的实验设计技能、应用技能和创新技能的培养,只能在平时高中物理实验学习中有目的有计划的训练,通过自己的努力不断总结、归纳积累才能形成。因此,笔者认为采取以下三个措施,有利于培养学生的实验设计技能、应用技能和创新技能。
1.重视实验原理和实验方法的发散和集中,培养实验设计技能
(1)同一个实验原理,学生可以按不同的器材设计方案。如验证玻意耳定律的实验,可用注射器封闭一定质量的气体进行验证,也可以用一根适当长的粗细均匀的细玻璃管,水平放置时用一段水银柱封闭一定质量的气体进行验证,其实验原理相同,实验步骤、测量方法完全不同。
(2)同一个实验目的,学生可以按不同的原理设计方案。如测定当地的重力加速度,可用单摆的原理,通过测量单摆的摆长和周期来测定,也可用自由落体的原理,通过频闪照相的方法来测定。又如测量凸透镜的焦距,有平面镜辅助法、凸透镜成像公式法、“共轭法”等等。
(3)同一个实验方法,学生可以推广用于多种仪器。如测定平行玻璃砖的折射率的方法,对三棱镜和半圆形透明体也同样适用,在这一实验中,教师要求各小组用不同形状的玻璃体测折射率后,再做测定三棱镜的折射率的试题,得分率肯定高。如果我们在实验教学中,培养学生运用发散集中思维思考实验原理及实验方法,对提高他们的实验技能将会有莫大的帮助。
2.重视实验装置的开发与利用,培养学生的实验技能
(1)同一个实验装置于器材,学生可以做多个实验。如用注射器这套装置,既可以验证玻耳定律,也可以验证查理定律。又如“斜槽”装置既可用于研究平抛物体运动的实验,也可用于验证动量守恒的实验。(2)多个实验装置,学生可以做同一个实验。如测量电源的电动势和内阻的实验,可用伏安法测(电流表+电压表+滑动变阻器);可用I—R法测,也就是“电流表+定值电阻或电流表+电阻箱”;还可用U—R法测,也就是“电压表+定值电阻或电流表+电阻箱”。(3)创新利用新仪器。学生可以根据提供的说明书,使用新仪器解决新问题。
3.开发“设计型”实验,培养实验创新技能
(2)开发演示实验,培养学生创新思维物理学科每一重大发现都是以“设计型”实验为基础的。如伽利略用理想斜面实验证明“力不是维持物体运动的原因”;库仑在电量还无法测定的时候,用库仑扭秤测出库仑力与距离平方的反比关系———库仑定律等这些创新思维,将会对学生产生潜移默化的影响,促使学生产生创造性的思维。因此,物理教师要发掘物理演示实验中巧妙构思和方法,来启迪学生的创新思维。(2)开发学生实验,锻炼学生的设计技能。(3)开发新实验,发展学生的实验应用技能和创新技能
4.解答物理设计型实验题,必须要重视课外实验的开展
要掌握高中物理设计型实验题的解法,平时要重视课外实验的开展,提倡“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,因为这些实验是学生或老师自己设计、自己寻找的实验物品,通过这些实验设计进行探索、验证,拉近了高中物理内容与生产、生活实际的距离,让学生深切地感受到科学的真实性。从另一个角度讲,由于这些物品并不是来做实验用的,这种做法本身就是一种创新,也有利于学生创新思维的培养。长此以往,学生会留心我们的周围,发现很多物理现象,产生许多疑问,如果就此开动脑筋,会养成学生的探索兴趣和良好的思维习惯。
[关键词]教学设计评价指标体系物理教学
[作者简介]何新凤(1961-),女,广西富川人,桂林师范高等专科学院,教授,研究方向为物理教学及评价;刘传熙(1986-),男,广西临桂人,桂林师范高等专科学院,讲师,硕士,研究方向为职业教育。(广西桂林541002)
[课题项目]本文系桂林师范高等专科学校教育教学改革工程项目“师范高等专科学校物理教育改革与实践”的研究成果之一。(课题编号:GLSZ200801)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)18-0182-03
物理教学设计是指为实现一定教学目标,依据课程主题、学生特征和环境条件,运用教与学的基本原理,为学生安排策划学习活动的过程。该设计是师专物理教育专业教学计划的重要组成部分,是对学生进行科研初步训练的综合性计划之一,同时,也是大学教学过程中一个重要的教学环节。
教学评价是依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断并为教学决策服务的一种活动。物理教学设计的评价就是对物理教学设计中教学目标设计、教学内容设计、教学策略设计、教学过程设计、教学环境设计、教学对象设计等因素的评价。笔者认为,建立科学、合理、实用的物理教学设计评价指标体系是对物理教学设计效果进行价值判断的关键,它能为学习者提供最佳的学习条件,对促进教学改革以及实现教育最优化等设想都有着重要意义。下面我们将结合桂林师范高等专科学院物理教育专业2005级至2008级的物理教学设计实践情况,谈谈对物理教学设计及其评价指标体系的研究成果。
一、物理教学设计的理论基础及原则(一)物理教学设计的理论基础
教学设计是庞大的教育科学体系中一门新兴的分支学科,也是一门应用学科,能起到连接学习理论、教学理论、系统科学、传播理论(称为“四基础”)等多种学科的作用。物理教学设计作为庞大教学设计领域的一个分支,同样遵循着教学设计的“四基础”理论。因为任何一种教学设计如果没有“四基础”理论作为教学设计的基石,都会成为无水之鱼,也不能真正应用于实际教学,取得理想的效果。
(二)物理教学设计的原则
1.科学性原则。科学性原则是指教学设计以科学思想为指导,符合学生的认知规律和实际能力水平,教材分析正确透彻,学情分析客观准确,教学目的符合大纲要求、教材内容及学生实际。科学性原则要求教法设计紧扣教学目的,符合课型特点和学科特点,要求其有利于发展学生智能,可行性强。
2.整体性原则。教学设计要从教学系统的整体功能出发,综合考虑教师、学生、教材、媒体等各个要素在教学中的地位和作用以及相互之间的联系,利用系统分析技术(学习需要、学习内容和学习者分析)形成制定策略的基础;通过解决问题的策略优化技术(教学策略的制定、教学媒体的选择)以及评价调控技术(试验、形成性评价、修改和总结性评价),形成解决复杂教学问题的最优方案,以期取得最好的教学效果。
3.主体性原则。主体性原则主要是指在设计中要突出学生在学习过程中的主体地位,重视对学生不同特征进行分析,力图能够充分挖掘学习者的内部潜能,调动他们学习的主动性和积极性。
4.实践性原则。物理教学设计是一门实践性很强的综合学科,综合性学习需超越书本学习和课堂教学,所以物理教学设计重视学生的实践活动和亲身经历,引导学生在生活实践和社会实践中学习。
5.创造性原则。问题是思维的起点,怀疑是创造的开始。物理教学设计尤其应实践这一理念,因此,教师在教学过程中,要善于启发引导,让学生联系实际,鼓励学生多提问、多思考,敢于发表不同的见解和思考方法,提出具有个性的设计方案,充分发挥想象力和创造力,促进学生综合性创造才能的发展。
6.开放性原则。教学开放性原则是将教学活动视为一个开放系统,坚持教学活动系统对环境的开放以及系统内部的开放。教学活动作为人类所特有的一种社会现象,将随着社会的发展变化而变化,活动的三因素(主体、客体、媒体)之间、三因素与外部环境之间都在不断地相互作用与影响。因此,教学活动设计应具有开放性。
7.最优化原则。现代教学设计强调为达到特定的教学目标,对教学活动的各种要素进行最优的选择与组合。因此,教学设计应着眼于教学条件、教学策略、学习者、教学者之间的互动与协调,注重教学效果的高质量和教学效率的提高。
8.艺术性原则。教学目标的多元性、教学对象的多样性、教学策略的多变性以及教学情景的复杂性决定了教学设计必须讲究独特、变化、创新和生成,因而好的教学设计也是一门艺术。
根据上述理论基础和原则分析,我们构建了物理教学设计理论基础和原则模式图(如183页图所示)。
二、教学设计的组织工作及教学设计选题要求(一)教学设计的组织工作
教学设计的组织工作主要由各系(部)及专业教研室负责,各系(部)各教研室要明确教学设计目的、意义和要求,认真组织安排,对教学设计的工作程序及具体时间安排作出规定与指导,提高教学实效。
(二)物理教学设计的选题原则和要求
1.物理教学设计的选题原则。物理教学设计主要有专业性、典型性和完整性原则。选题要结合本专业的教学内容,综合反映本专业的主干课程或专业课某方面的基本理论、基础知识和基本技能,使学生在完成教学设计(论文)的过程中获得全面的训练,包括资料的收集与整理、实验的设计与操作、数据的测定与处理、数据的分析与论证等环节。
2.物理教学设计的要求。首先需结合实际,具有一定的深度和难度。在满足教学要求的前提下,鼓励引导学生选择与社会生产实际、教学实际相结合的课题。其次,物理教学设计的课题,除了少数能紧扣培养目标并使学生得到全面训练的课题可作保留外,其他课题选用一般不要超过两届。最后,物理教学设计课题在落实到学生之前,指导教师应对每一个课题写出具体的要求及相应的进度安排,交教研室主任审批。
三、物理教学设计评价指标体系的研制(一)评价指标体系设计的理论基础
物理教学设计评价指标体系,首先必须贯彻国家的教育方针;其次,指标体系设计必须遵循“四基础”理论,即系统科学、学习理论、教学理论和传播理论,因为他们不仅是教学设计的理论基础,还能为评价指标体系设计提供理论基础,能为指标体系的设计提供方法和技术。
(二)物理教学设计评价指标体系的研制
评价指标体系,是指由表征评价对象各方面特性及其相互联系的多个指标所构成的具有内在结构的有机整体。物理教学设计评价指标体系应是一个有机的整体,作为一个系统,各项评价指标在指标体系中应是按照一定关系组织的。笔者研究的通用型评价指标体系由两部分组成,即指标体系和各指标量化标准(权重),指标权重就是不同的评价指标在指标体系中的关系体现,是评价指标体系的有机组成部分。指标权重同时也是评价指标量化的重要措施。对重要程度不同的评价指标应赋予不同的权重,这样就可以把本来重要程度不相同的评价指标视为基本相同,把不等值的评价结果变为基本等值,这就为评价指标的量化、评价结果的综合运算创造了条件。物理教学设计评价指标权重采用比较法把教学涉及的与教学质量相关度较高的因素作为评价指标的内涵初步确定权重,然后向一些教师进行“问卷调查”,再进行教学设计初评、研讨后到综合确定权重。指标体系中设有A,B,C,D,E五级评分等级,其分值为:A=1.0,B=0.8,C=0.6,D=0.4,E=0.2。评分等级根据定量评分的结果,进行定性评价。大于等于90分为优秀;80~89分为良好;70~79分为中;60~69分为合格;小于60分为不合格(如184页表1所示)。
评价指标体系研制出来后,我们首先为物理教育专业学生开设了专题讲座,引导学生按体系要求开展教学设计;接着我们向物理教育专业的学生发放此表,让他们以教师身份参与评价;之后,是物理教研室的主任和物理教育专业带头人对学生进行抽查评价;最后我们对再回收评价表进行统计,把信息反馈给教学设计者,以利于他们提出改进和提高教学的方案。同时,评价可采取“查、观、议、评”的办法进行。我校物理教学设计评价表在物理教育专业2005级开始实施,同年,在现代教育技术专业试用;其后依据反馈信息进行多次修改,在2006级得到基本完善,并在物理教育专业和现代教育专业得到普遍应用;最后形成了“物理教学设计评价表”。
关于教学设计情况的反馈,我们也单独设计了一份问卷,问卷包括8个问题,问卷发放对象包为我校物理教育专业2005级(42人)、2006级(42人)和2007级(55人)3个教学班的139名学生。我们发放调查表139份,回收139份。通过调查结果统计分析,我们得知,学生对毕业设计工作和采用物理教学设计评价表评定成绩持肯定和赞同态度(如184页表2所示)。
[参考文献]
论文摘要:教学的根本目的是促进学生全面发展,中学教学要为学生终身发展奠定基础,新课程的课堂教学倡导“自主、体验、探究、合作”,教育的对象是活生生的人,要因材施教。
高中物理教学的目的是:引导学生学习物理学的基础知识,对学生进行科学方法训练,不断培养学生的观察和实验能力、科学思维能力,以及分析和解决实际问题的能力,这就要求我们必须转变传统的物理教学。
传统的物理教学,教师由于受应试教育的影响和束缚,只重视基础知识和基本技能的讲解和训练,而往往忽略了学生获取知识的过程和方法,没能教会学生“知其然,又知其所以然。”灌输式教学始终占绝对优势。这种教学的效益只能是短时的,对学生的终身发展和全面发展起不到好的开端。学生独立思考,独立分析和解决问题的能力也得不到应有的提高。譬如,在实际当中,我们常常了解到很多学生对物理课有这样一种认识:一个物理问题或物理习题,教师讲能听懂,也认为并不难,但让学生自己做,又不知从何下手,缺少思路,做得不好,甚至往往做不出来。
当前,随着甘肃省新课程的全面实施,高中物理教学如何才能适应新课程教学要求,如何更好的使学生学习和掌握必备的物理知识、技能和方法,为他们的终身发展和全面发展奠定基础。我认为,应着重从以下两个方面寻求转变。
一、在教学设计的立意上要有转变
课堂教学无疑是物理教学的主阵地,而教学设计又是课堂教学的灵魂。长期以来,课堂教学被片面的当作传授知识,教授技能和帮助学生解答问题的讲授课、辅导课,始终不能解决学生对物理“好听、好懂、难做”的现状。新课程的物理教学倡导“自主、体验、探究、合作”,本着教学要为学生的终身发展奠定基础,目的是促进学生的全面发展,这就要求教师在教学设计的立意上多下功夫,有所创新。
首先,对于教学内容的构思,不仅要关注物理学的基本知识和基本规律的讲解和运用,更要关注知识的来源,特别要注重把物理规律的探究过程,探究的科学方法等纳入教学内容。
例:“油膜法测分子直径”这节实验课教学。学生知道分子很小,数量仅为10-10m,怎样测呢?先让学生思考,并通过交流、探究,形成几种解决问题的方法,最后教师肯定一种方法:先测出一滴油的体积V,然后让它在水面上尽量展开,以致形成很薄的单分子油膜,测出油膜的面积S,利用d=v/s,即可求出油分子油分子的直径d。这种方法的科学性在哪里?——利用容易测的量(体积V和表面积S),求得不易测得量(分子直径d),这是物理实验和探究中常用的一种科学方法。
其次,在教学活动的安排上,依据学生的知识基础和接受逻辑的心理特点,有度有序地安排教学活动,在教学当中要更大限度的留一定的时间和空间给学生,让学生“动”起来,有意培养他们的自主学习能力,避免被动接受知识的缺点。
二、在因材施教的方式上要有转变
在传统的教学当中,面对成绩参差不齐的一班学生,教师往往给学生“一刀切”式的教学,这样做,明显地违背了因材施施教的原则,损害了许多学生的自信心和上进心,使部分学生逐渐对物理产生了畏难心理,当然就感到物理太难学了。
新课程实施,要求教师要充分认识到学生不是单纯学习体,而是富有朝气和生命活力完整的人;要充分认识到学生不是被动接受体,而是具有主观能动性的、积极的学习体。这就要求教师应当立足于每一位学生,针对客观存在的个体差异采取个性化的教学指导,帮助他们扬长避短,协调发展。譬如:有的学生思考能力较差,但动手能力较强,教师应该鼓励和帮助学生多动手,在动手操作中通过归纳总结也能学到相应的知识,这不更好。
因此,在具体教学当中,教师要努力营造一种宽松和谐的学习氛围,采取灵活多样的教学方式,挖掘每个学生的内在动力,尽力为他们提供学习成功条件,引导并帮助学生把潜在的能力变成现成的水平,促进他们素质的协调发展和个性的充分发展,为他们的终身发展奠定良好的开端。
参考文献: