基于学习进阶理论的物理复习课教学设计
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复习课教案高中物理
学科:物理
年级:高中
主题:复习
时间:1小时
教学目标:
1. 复习并巩固学生对本学期所学物理知识的理解;
2. 帮助学生检验自身的学习成果,发现存在的问题,并加以改进;
3. 激发学生对物理学习的兴趣和自信心。
教学内容:
1. 复习力学部分的知识,包括牛顿定律、运动学、力的性质等;
2. 复习热学部分的知识,包括热力学定律、热能转化等;
3. 复习电磁学部分的知识,包括电路、电磁感应等。
教学步骤:
1. 开场(5分钟):教师简要介绍本堂复习课的目的和内容,激发学生思考和参与的兴趣。
2. 动手实验(15分钟):通过一个简单的力学或热学实验,让学生亲自操作,体验物理
定律的应用,并加深对所学知识的理解。
3. 知识点讲解(20分钟):教师着重讲解力学、热学和电磁学的关键知识点,重点强调
容易混淆或易错的知识点,引导学生加强记忆和理解。
4. 练习与讨论(15分钟):安排一些相关的练习题,让学生自主进行练习,并分组讨论
解题思路,引导学生共同解决问题。
5. 知识巩固(10分钟):对本次复习课所学的知识进行总结和复习,强调重点和难点,
帮助学生加深记忆并巩固知识。
6. 课堂小结(5分钟):教师总结本次教学内容,鼓励学生继续努力,勤奋学习,为期末
考试做好充分准备。
教学评价与反思:
本堂复习课围绕力学、热学和电磁学三大部分知识进行复习,通过实验、讲解、练习等环节,使学生全面巩固所学知识,并引导学生学会自主学习和思考。
需要在今后的教学中继续注重学生的实际操作和思辨能力的培养,提高学生的学习兴趣和学习效果。
基于“学习进阶”的高中物理课堂教学设计摘要:确定“阶”、规划“路径”、引领“进阶”是基于“学习进阶”理论教学设计的三项核心关键技术.通过长期的实践探索论证,最终形成从课程标准出发分解目标,由目标“解目成阶”,再沿着“阶”寻求“径”,最终引领学生参与“进阶”的教学设计流程.关键词:学习进阶;教学设计;万有引力定律“万有引力定律”是人教版高中物理必修2中一节典型的规律课.从行星的运动到万有引力定律的建立过程是贯穿整章的核心内容.单元设计规划时,参照2019年版新教材,将“太阳与行星之间的引力”和“万有引力定律”整合为一节课程.学习本节课之前,学生对圆周运动的基本规律有了认识,也对开普勒行星运动规律有了初步的理解,但是均缺乏本质的思考和研究.本节课学生需要具备一定的抽象思维能力和逻辑推理能力,不适合放手让学生自我探究,依据“学习进阶”理论,借助教师给定的“脚手架”达成教学目标.1 课标分解——将目标可视化课程标准对本节内容的要求为:“通过史实,了解万有引力定律的发现过程.知道万有引力定律.”课程标准只是简单的两句话,在备课时必须考虑为什么课程标准这样要求,要反复自问其目的何在?意义何在?通过对新、旧教材的对比研究和对课程标准的解读及深层考虑,笔者对本节课学习目标的分解见表1.2 解目成阶——找准认知节点从课程标准出发,对万有引力定律的教学目标进行分解,划分出了不同的概念层级,概念层级之间逻辑、时空关系前后递进、逐层发展.这为学习进阶教学设计之“阶”提供了方向性的参考.以此为基础,结合经典的SOLO概念层级理论和物理学科核心素养构成,将万有引力定律这一主题的参照目标内容归纳为事实基础、条件范围、事实关联、规律整合、意义建构等四个方面的三维阶梯表,见表2.事实基础包含的主要内容是学生需要具备的前备知识,有开普勒三大定律、圆周运动的规律以及开普勒、笛卡尔、伽利略、胡克、雷恩、哈雷等关于天体的运行的主要观点;条件范围主要是基于下锚点的事实基础,掌握太阳与行星之间的引力关系;事实关联是从单一的对太阳与行星之间的引力的单点结构向前迈进的一个过渡阶梯,主要目标是“月地检验”理论探究;规律整合是继单点向多点联结纵向发展之后的横向拓宽,学生能够在教师的引领下整合出太阳、行星、月亮引力的相似性,从而得出结论,天地合一;意义建构是万有引力这一主题的终极目标,得出事实是浅层的学习,意义建构才是重点.3 沿阶寻径——构建进阶流程对学习者来说,以合理的最为容易的方式“串”起每一个层级之“阶”的路径,指向知识和思维进阶的流程,也是课堂教学流程的重要组成部分.但沿“阶”寻“径”并非单纯地将每一层级概念简单地连接起来就可以形成教学路径,而是要从“阶”“径”“教学流程”三方面出发寻找共同的契合点,这一过程是将“学习进阶”理论有效地融入课堂教学设计流程.沿“阶”寻“径”,沿着阶梯拾级而上,教学过程中的风景更加优美迷人、回味无穷.“阶”“径”“教学流程”三者关系如图1所示.引入时,通过前面对万有引力定律一节的层层拆解,學生在下锚点水平需要突破,而且笛卡尔等人的观点争论不休,各有先进之处,所以从这一基点引入课堂,站在前辈科学家的角度审视自然界运动的规律,亲身体验科学家的思维视角,深思背后的原因,学生从中获得使命感和责任感.太阳与行星之间引力探究以圆周运动规律为背景,开普勒行星运动定律为支点,设置问题情境引导学生自主探究.天地合一探究形成纵向联结,所谓天地合一有两个主角,一个是月亮为“天上的代表”,一个是苹果为“地球表面物体的代表”.推广升华,有了天地合一的积淀,引导学生发挥想象,结合卡文迪许的贡献,学生能够认识到:“自然界中任何两个物体都有相互吸引,引力的大小与物体的质量成正比,与他们距离的平方成反比,即F=GMmr2.”带领学生回顾万有引力的发现过程,重点是体会思维方法,感悟牛顿点睛之笔的奥妙思想.真理来之不易,对社会的发展更是功不可没,结合我国在航天航空事业中的累累硕果,将学生情感加以升华.4 参与进阶——达成学习目标为学生铺好了“阶”,找到了“径”,最终带领学生参与“进阶”达成教学目标,这一步是基于“学习进阶”教学设计的重点,万有引力定律共五个“阶”点,在每两个“阶”点之间设计助推学生进阶的学习活动.4.1 锚点到阶一的教学(结合史实,引入课堂)活动一:教师带领学生快速复习前一章圆周运动的规律以及开普勒三大定律(原版三大定律和简化后的三大定律),并结合数学建模软件MATLAB播放如图2所示的各大行星围绕太阳运动的模拟情况引入课堂.设计意图:动画引起学生的兴趣,复习为学生起到一定的心理暗示,在后面的进程中学生更容易从经验中调取.在“下锚点”集合,带领学生共同参与教学进程.活动二:教师提出问题:“如动画、开普勒三大定律所示,行星为什么如此运动?是什么支配它这样运动?”学生思考交流,在教师的带领下利用PPT介绍其他一些科学家对此的看法.伽利略认为:“一切物体都会有合并的趋势,行星在运动时是‘惯性在维持”;笛卡尔认为:“太阳和行星在各自的漩涡中心,相互牵扰一起运动”;胡克、雷恩和哈雷认为:“由于太阳引力吸引,且引力具有平方反比的规律”.引导学生根据力和运动的关系,学生产生“运动肯定是某种力作用的结果”的这种想法,从而顺利切入主题.设计意图:学生站在科学家的角度思考问题,意识到这种运动背后一定存在着某种原因.突破下锚点向阶一推进.4.2 阶一到阶二的教学(太阳与行星引力探究)活动一:教师设置问题情境:地球绕太阳做匀速圆周运动,设地球的质量为m,地球距太阳的距离为r,运转周期为T,求地球和太阳之间的这种力F.引导学生利用圆周运动向心力关于周期的公式列出该表达式F=mr2πT2.设计意图:利用牛顿运动定律中的圆周运动探究行星与太阳之间的作用力.活动二:教师设问:既然太阳和行星之间是圆周运动,那么是什么力来提供向心力呢?学生能认识到这种力应该就是行星和太阳之间的引力.设计意图:强化圆周运动和太阳与行星之间作用力的联系.活动三:所列表达式中的周期T怎样消除?结合开普勒行星运动定律.教师引领下,学生利用k=r3T2替换掉F=mr2πT2中的周期,得出太阳对地球的引力F与行星的质量成正比,与距离的平方成反比.即F=4πkmr2或F∝mr2.推导完毕,学生登台展示自己的推导成果.设计意图:通过梯度问题,学生用已经学过的知识推理出平方反比结论,再通过登台展示,以“小科学家”的身份参与其中,学生主动性强,积极性高.活动四:教师接着设问铺阶.太阳对地球的引力已经推出,地球对太阳存在引力吗?若存在,这个引力的大小又与哪些因素有关呢?设太阳质量为M.提示学生:力的作用是相互的,通过与之前类似的思想或方法列出类似的表达式.学生自己得出结论:地球对太阳的引力与太阳自身质量成正比,与地球到太阳的距离平方成反比,即F∝Mr2.设计意图:利用力的作用是相互的,体会科学家在科学研究中的思想和方法,特别是渗透“对称性”在这一推导过程中的作用.活动五:太阳对地球的作用有F∝mr2的关系,地球对太阳的引力有F∝Mr2的关系,那么如果我们引入一个恰当的常数k会是什么结果?综合两方面的推导,引入合适的常数得到:太阳与行星之间的引力与太阳和行星质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比,即F=kMmr2.设计意图:教师再设台阶整合行星与太阳之间作用力的通式.4.3 阶二到阶三的教学(“天地合一”探究)活动一:创设问题情境:太阳与行星之间的引力能够使行星围绕太阳做圆周运动.地球和月球之间的作用力能够使月球围绕着地球做圆周运动.地球和苹果之间的力使苹果从树上掉落后落向地球.太阳和行星之间的作用力、月球与地球之间的作用力、地球对苹果的作用是同一种性质的力吗?牛顿的猜想:“太阳对行星的引力和地球对月球的力及地球对苹果的力是一样性质的力.”从牛顿的角度出发,如何才能将天上的月亮和地球上的苹果之间的运动联系起来?设计意图:有了上述问题,需要引发学生猜想,引起广泛讨论,赋予学生使命和任务.活动二:引导学生假设地球和月球之间的作用力与太阳和行星之间的作用力为同一种力,则他们之间的作用力也应该满足F=Gm月m地r2.设m地是地球的质量,m月为月球的质量,r为地球和月球之间的距离.给学生布置任务推导出月球的加速度.提示学生:根据牛顿第二定律,根据F=m月a月得:a月=Gm地r2.活动三:进一步假设地球对苹果的吸引力跟太阳对行星的作用力也是同一种作用力,继续给学生布置任务,让学生自行去推导苹果自由落体的加速度a苹.同样设地球的质量为m地,苹果的质量为m苹,地球的半径为R.学生同样根据牛顿第二定律,根据F=m苹a苹得:a苹=Gm地R2.教师带领学生总结:由可靠的天文资料可知,月球与地球中心的距离r约为地球半径R的60倍,所以a月a苹=1602.设计意图:若行星与太阳、地球与月球、地球与苹果之间的作用力为同种性质的力,就应该满足a月a苹=1602这个算式,将复杂的问题进行简单化处理.活动四:利用天文观测数据资料:月球中心距离地球的距离为3.8×108m,月球的公转周期为27.3天,约为2.36×106s,计算出月球运转时的加速度.学生分组推算,并进行限时竞赛.推算出:a月=r(2πT)2=2×3.142.36×1062×3.8×108≈2.69×10-3m/s2.活动五:引导学生根据计算出的a月=2.69×10-3m/s2,以及a月a苹=1602,地球上苹果的重力加速度应该为a苹=602a月,计算出具体数值,并对比惠更斯利用单摆测出的重力加速度g的值.计算结果a苹=602a月≈9.684m/s2,完美地吻合惠更斯所測的数据.由此可知,牛顿的猜想正确,行星与太阳、地球与月球、地球与苹果都满足相同的运动规律.设计意图:体会牛顿在发现万有引力定律过程中的神来之笔和关键作用,并引导学生经历万有引力定律的推导过程.4.4 阶三到上锚点的教学(推广升华,素养提升)活动一:结合卡文迪许的贡献,引导学生进一步解放思想,既然太阳与行星之间、地球与月球之间,以及地球与地面物体之间具有“与两个物体质量乘积成正比、与他们之间距离的二次方成反比”的引力规律,是否任意两个宏观物体之间都具有这样的力呢?引导学生推广,并对学生的推测加以肯定.万物之间均遵循着同样的规则,只是我们身边的物体相比天体质量来说小得多,所以这种规律不易察觉.宇宙中的一切物体之间均有这样的规律:自然界任何物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比,即F=Gm1m2r2.设计意图:引导学生从横向推理,再到纵向拓宽,寻找到普适性,再从认知的方向加以提升,推广至更广阔的空间.体会科学的法则,揭示复杂运动背后可能隐藏的简洁科学规律.活动二:万有引力定律发现的整个过程经历了哪些主要阶段,学生在发言过程中,播放幻灯片,展示一幕幕历程.用PPT播放我国历年来在航天航空事业中的突飞猛进和人类在探索宇宙中所做的贡献和成绩.组织学生结合本节课的内容发表评价和感言.开普勒根据第谷的观测数据提出了行星运动的定律,牛顿提出了大胆的猜测,行星的这种规则是否适用于其他物体之间,于是通过“月地检验”揭开了真相,产生了质的飞跃.设计意图:带领学生回顾发现真理的艰辛历程,以及历代科学家在不同时期承担的不同使命,增强学生的责任感和奉献意识.增强科学发展和人类命运的联系性,体会知识的价值和意义.5 总结与反思本节课是基于“学习进阶”理论进行教学设计,全篇设计体现出确定“阶”,规划“路径”,引领“进阶”三项核心关键技术.按照目标分解—解目成阶—沿阶寻径—引领进阶等环节循序渐进完成“万有引力定律”一节规律课的教学设计.依据课程标准,将目标分解为根本出发点,引领学生“进阶”为设计的关键,大“阶”套小“阶”,多阶连成“径”,逻辑清晰,目标明确.本节课内容较多,知识面宽广,思维跨度较大,在实际教学前需要留给学生充分的准备时间,发挥学生主体地位,赋予学生使命,才能使学生争先恐后地参与到教学活动中来.史实资料如开普勒、牛顿等人的科学思维方法都是本节课需要值得重视的无形知识,开拓素养提升渠道,彰显学科育人价值.参考文献:[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.[2]人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究中心.普通高中课程标准实验教科书物理(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2019.[3]人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究中心.普通高中课程标准实验教科书物理(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2006.。
初中物理复习课的教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计针对的是初中物理复习课,旨在帮助学生巩固已学习的物理知识,提高解决实际问题的能力。
教学任务包括对初中阶段物理基础知识的回顾,如力学、光学、电学、热学等,重点是对这些知识点的深入理解以及应用能力的培养。
通过本节课的学习,学生能够系统地掌握物理知识体系,形成知识网络,培养科学思维和探究能力,为后续物理学习打下坚实基础。
2、教学对象本节课的教学对象为初中学生,他们已经具备了一定的物理知识基础,但个体差异较大。
有些学生对物理概念和原理理解不深,需要进一步巩固;有些学生则在应用能力上有所欠缺,需要通过实际案例分析来提高。
因此,在教学过程中,要注意因材施教,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,提高他们的自信心。
在教学过程中,针对不同学生的需求,采用适当的教学策略,使学生在复习过程中查漏补缺,提高综合运用物理知识的能力。
同时,注重培养学生的合作意识,提高团队协作能力,使他们在交流与合作中共同进步。
二、教学目标1、知识与技能(1)掌握初中阶段物理基础知识,如力学、光学、电学、热学等核心概念、原理和公式。
(2)能够运用所学知识分析解决实际问题,提高解决问题的能力。
(3)形成物理知识体系,构建知识网络,为高中物理学习打下坚实基础。
(4)熟练运用物理实验仪器,掌握基本实验操作技能,培养实验探究能力。
(5)提高物理计算能力,包括单位换算、公式运用等。
2、过程与方法(1)通过自主探究、合作学习等方式,培养学生主动学习和思考的习惯。
(2)运用问题驱动的教学方法,引导学生提出问题、分析问题、解决问题,培养科学思维。
(3)设计多样化的教学活动,如讨论、实验、案例分析等,提高学生的参与度和积极性。
(4)结合生活实际,让学生感受物理在日常生活中的应用,提高学生的实践能力。
(5)注重学习方法指导,帮助学生掌握有效的复习策略,形成适合自己的学习方式。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣,激发学习热情,树立自信心。
高一物理复习课教学设计引言:物理是一门重要的自然科学,通过学习物理,学生可以更好地理解和应用自然界中的各种现象和规律。
高一物理复习课是为了帮助学生回顾和巩固他们已经学过的物理知识,并为接下来的学习打下坚实的基础。
本文将介绍一种高一物理复习课的教学设计,旨在激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
一、教学目标:1. 复习物理课程的核心概念和关键知识点。
2. 理解和应用物理定律和理论,并能够灵活运用于解决问题。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
二、教学内容:1. 复习电磁学、力学等物理知识。
2. 强化理论知识与实际应用的结合。
3. 完成一些与物理相关的实验。
三、教学步骤:第一步:导入(5分钟)在课堂上播放一段与物理相关的视频或展示一张与物理有关的图片,引起学生的兴趣和思考,为接下来的学习做好准备。
第二步:知识点梳理(15分钟)教师通过板书或幻灯片的形式,对物理课程中的关键知识点进行复习,重点讲解容易混淆的概念和公式,并解答学生提出的疑问。
第三步:小组活动(25分钟)将学生分成小组,每个小组选择一个物理实验或问题进行讨论和解决。
教师可以提供一些实验材料和指导,鼓励学生独立思考和合作解决问题。
第四步:实验展示(15分钟)每个小组指定一名代表向全班展示他们的实验过程和结果,其他学生可以提出问题或给予评价。
第五步:深化讨论(20分钟)根据学生的实验展示和讨论,教师指导学生深入思考和讨论一些与课程相关的问题,并引导他们从不同的角度思考和解决问题。
第六步:总结回顾(10分钟)教师对本节课的学习内容进行总结回顾,强调一些重要的知识点,并鼓励学生做好笔记和复习。
四、教学评价:1. 学生的实验操作能力和观察能力的提高。
2. 学生在小组合作中的表现和沟通能力的发展。
3. 学生对物理知识的掌握和理解程度的评估。
五、教学延伸:1. 鼓励学生参加物理竞赛或科学实验项目,提高他们的兴趣和能力。
基于学习进阶理论的教学设计教学设计基于学习进阶理论教学目标:1.学生能够理解学习进阶理论的基本概念和原理。
2.学生能够运用学习进阶理论指导自己的学习行为和策略。
3.学生能够评估和调整自己的学习进程,实现学习的快速进步。
教学内容:1.学习进阶理论的概念和起源。
2.学习进阶理论的基本原理。
3.学习进阶理论在实际学习中的应用。
教学方法:1.讲授法:通过课堂讲授,介绍学习进阶理论的基本概念和原理。
2.讨论法:组织学生进行小组讨论,探讨学习进阶理论在实际学习中的应用。
3.实践法:设计学习任务,让学生运用学习进阶理论指导自己的学习行为和策略,并进行实践。
教学步骤:第一步:引入1.教师介绍学习进阶理论的概念和起源,引发学生的兴趣和思考。
2.设计开放性问题,让学生分享自己对学习进阶的理解和经验。
第二步:讲解1.准备幻灯片或课件,讲解学习进阶理论的基本概念和原理。
2.引导学生思考学习进阶理论在他们的学习中有什么重要意义。
第三步:讨论1.将学生分为小组,组织他们进行讨论,讨论学习进阶理论在实际学习中的应用。
2.每个小组选出一位代表,分享他们的讨论结果。
第四步:案例分析1.教师提供一系列学习案例,让学生根据学习进阶理论的原理分析这些案例。
2.学生将案例分析结果分享给其他小组。
第五步:实践1.学生根据自身的学习情况,制定一份学习计划,包括目标、行动计划和评估标准。
2.学生按照学习计划实施学习,并在一定时间后进行评估和调整。
第六步:总结1.教师进行总结,强调学习进阶理论的重要性和实际应用。
2.学生分享他们在实践中的体会和收获。
3.教师提供反馈和建议,帮助学生进一步提升学习能力。
评估方法:1.学生的小组讨论和案例分析结果。
2.学生制定的学习计划和评估标准。
3.学生的学习成果和实践报告。
教学资源:1.幻灯片或课件。
2.学习案例。
3.小组讨论和笔记。
4.学生的学习计划和实践报告。
教学辅助手段:1.运用多媒体技术,通过幻灯片或课件形式呈现教学内容。
基于学习进阶理论的科学教学设计研究——以“功”为例摘要:最新一轮课程改革后,核心素养成为大家广泛关注的问题,然而核心素养的发展需要学生思维的深度参与以及众多物理概念的支撑,因此对于教师来讲以促进学生核心素养且符合学生学习进阶为基础的课程设计显得尤为重要。
本文将依据学习进阶理论,根据学生的认知能力和高一学生思维特点设计进阶的策略,以高一物理“功”这一节内容为例,运用学习进阶理论进行研究设计。
关键词:核心素养;学习进阶;功1引言最新的课程改革旨在提高学生核心素养,然而高中学生的物理观念以及科学思维的形成需要一个过程,同时对学生的知识基础要求较高,需要众多基础概念为支撑,所以教师在教学过程中更加重视科学的教学设计,而学习进阶对构建学生知识体系和物理核心素养的提升有着重要作用,本文就结合高一物理“功”这一节内容,对学习进阶在教学设计中的应用进行研究。
2学习进阶理论的阐述学习进阶发展至今将近五十年,最初提出学习进阶是在1973年旨在学生观点的发现,即初步的结果和反应;1979年学习进一步发展,意为替代概念研究,开发方法且识别特征,1982年发展为概念变化研究,也是实证研究和理论化的开始,1988年上升到对概念和上下内容的研究,具体包括语境认知、概念附加与元认知的作用,一直到2007年美国国家研究理事会在发布的《让科学走进学校:K-8年级科学学习教与学》中对学习进阶给出了定义,学习进阶即为:“随着时间的不断增加,学生对某一学习主题的思考和认识不断丰富、精致、深入的一种过程”。
可见对学习进阶理论的研究是逐渐深入的过程[1]。
学习进阶是一种概念序列,这些序列由简单到复杂且相互关联,强调学生学习需要分阶段,每一个阶段对概念的学习都是层层深入,是一种不断积累和发展的过程,学生对核心概念的理解与掌握需要历经许多个不同的阶级,这个阶级不仅由知识的逻辑结构组成,而是知识逻辑结构和学习者的思维能力共同决定的,这些阶级间相互联系相互影响,共同帮助学习者找到认知发展的路径。
学习进阶理论下高三物理二轮复习教学框架构建与应用学习进阶理论下高三物理二轮复习教学框架构建与应用一、引言物理学作为一门基础科学,对于培养学生的科学思维、逻辑思维和创新能力起着重要的作用。
高三学生因面临着重要的高考,物理学习的压力常常导致他们对知识点的理解和掌握缺乏深度。
本文旨在探讨学习进阶理论下,如何构建高三物理二轮复习教学框架,以提高学生的学习效果。
二、学习进阶理论介绍学习进阶理论是由教育心理学家布鲁纳在20世纪80年代提出的一种学习理论。
该理论认为学习不仅仅是知识的传授,更是一种思考和构建知识的过程。
学生需要通过将新知识与已有的知识进行联系和整合,进而形成更深层次的理解。
在高三物理复习中,应用学习进阶理论可以帮助学生更好地理解物理知识,并提高应用能力。
三、构建教学框架1. 阶段划分:在复习过程中,将复习内容按照难易程度划分为不同的阶段,以逐步深入、循序渐进地进行复习。
可以根据教材的章节来划分阶段,每个阶段包含几个相关的知识点。
2. 概念梳理:每个阶段开始前,教师应对该阶段的知识点进行梳理,明确重点和难点,并与学生一起讨论和总结。
通过概念梳理的过程,可以帮助学生对知识点形成整体认识。
3. 知识巩固:在每个阶段过程中,通过相关的练习题和例题检验学生对知识点的掌握情况。
学生可以结合教材和参考书进行习题的练习,有问题的地方及时寻求教师的指导和解决。
4. 探究延伸:在每个阶段结束后,引导学生进行一些拓展性的思考和探究。
可以通过实例分析、实验模拟等方式激发学生的思维,提高他们的应用能力。
四、教学应用1. 深度思考:教师在课堂上引导学生通过观察现象和分析问题的方法,培养他们的思辨能力和解决问题的能力。
教师可以提出一些开放性问题,鼓励学生进行深度思考,并组织学生展开讨论,促进思维的碰撞和交流。
2. 知识融合:教师可以将不同章节的知识点联系起来,进行梳理和整合。
通过将相关知识点的联系加以讲解和分析,帮助学生建立知识之间的联系,提高他们对物理学科的整体理解。
教案物理初中复习课教案标题:物理初中复习课教案目标:1. 复习初中物理的基本概念和重要知识点;2. 提高学生对物理知识的理解和应用能力;3. 培养学生的问题解决和实验设计能力。
教学重点:1. 复习初中物理的基本概念和重要知识点;2. 强化学生对物理知识的理解和应用能力。
教学难点:1. 帮助学生理解和应用物理知识;2. 培养学生的问题解决和实验设计能力。
教学准备:1. 教学课件和教具;2. 复习资料和习题。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用课件或实物引发学生对物理的兴趣,激发学习的积极性。
2. 回顾初中物理学习的重要知识点,引导学生复习相关概念。
二、知识复习(30分钟)1. 根据学生的学习情况,选择合适的复习内容,例如力、能量、电磁学等。
2. 通过课件、示意图或实验演示等方式,复习相关的物理概念和公式。
3. 结合典型例题,引导学生进行思考和解答,加深对知识点的理解。
三、问题解决(15分钟)1. 设计一些与复习内容相关的问题,要求学生进行分析和解决。
2. 引导学生合作讨论,互相交流思路和答案。
3. 鼓励学生提出自己的问题,并引导他们寻找答案。
四、实验设计(20分钟)1. 提供一个实验主题,例如测量重力加速度、研究光的反射等。
2. 引导学生进行实验设计,包括确定目的、制定步骤、记录数据等。
3. 学生进行实验操作,并分析实验结果,得出结论。
五、总结与展望(10分钟)1. 概括本节课的重点内容和学习收获。
2. 鼓励学生提出问题和困惑,进行解答和讨论。
3. 展望下一节课的内容,引发学生对物理学习的兴趣。
教学延伸:1. 布置相关的作业,巩固学生对物理知识的掌握。
2. 鼓励学生自主学习,扩展物理知识的广度和深度。
3. 提供相关的学习资源和参考资料,供学生进一步学习和探索。
教学评估:1. 通过课堂提问、小组讨论等方式,检查学生对复习内容的理解和掌握情况。
2. 观察学生在问题解决和实验设计中的表现,评估其问题解决和实验能力的发展情况。
初中物理上册复习课教案教学目标:1. 巩固和掌握初中物理上册的基本概念、原理和定律。
2. 提高学生的分析问题、解决问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学内容:1. 力学:牛顿三定律、功和能量、浮力、重力、压力、摩擦力等。
2. 热学:温度、热量、比热容、热传递、蒸发和沸腾等。
3. 电学:电流、电压、电阻、欧姆定律、电功、电功率、电路等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾本学期的学习内容,让学生自己总结出力学、热学、电学三个部分的主要知识点。
2. 提问学生对于这些知识点的理解和应用情况,了解学生的掌握程度。
二、复习力学(15分钟)1. 复习牛顿三定律,让学生通过实例来理解和应用这些定律。
2. 复习功和能量的概念,让学生掌握功的计算方法和能量的转化。
3. 复习浮力、重力、压力、摩擦力的概念和计算方法,让学生能够解决相关问题。
三、复习热学(15分钟)1. 复习温度、热量、比热容的概念,让学生理解热量传递的原理。
2. 复习蒸发和沸腾的原理,让学生了解蒸发和沸腾的条件和特点。
四、复习电学(15分钟)1. 复习电流、电压、电阻的概念,让学生掌握电流的计算方法和电阻的测量方法。
2. 复习欧姆定律的应用,让学生能够解决电路中的电流、电压、电阻问题。
3. 复习电功、电功率的概念,让学生掌握电功的计算方法和电功率的计算。
五、实验操作和解决问题(15分钟)1. 安排学生进行实验操作,让学生亲自体验物理现象,增强对知识点的理解和记忆。
2. 提供一些实际问题,让学生运用所学的知识点来解决问题,提高学生的应用能力。
六、总结和复习计划(5分钟)1. 对本节课的复习内容进行总结,让学生加深对知识点的理解和记忆。
2. 布置复习计划,让学生明确接下来的复习内容和目标。
教学评价:1. 课堂讲解清晰,学生能够理解和掌握知识点。
2. 学生能够通过实例来应用所学的知识点。
3. 学生能够在实验中体验物理现象,提高对知识点的理解和记忆。
初中物理基础复习教案一、教学目标1. 知识与技能:巩固学生对初中物理基础知识的理解和掌握,提高学生的物理实验操作能力。
2. 过程与方法:通过复习,使学生能够自主学习,独立思考,提高解决问题的能力。
3. 情感、态度与价值观:激发学生学习物理的兴趣,培养学生的科学精神和创新意识。
二、教学重、难点1. 重点:初中物理基本概念、基本原理的复习。
2. 难点:物理公式、定律的应用和综合。
三、教学准备1. 教具:多媒体课件、物理实验器材。
2. 教材:初中物理教材。
四、教学过程1. 复习导入:通过复习导入,引导学生回顾已学过的物理知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 知识梳理:(1)力学:力的概念、重力、摩擦力、二力平衡、牛顿三定律、能量守恒定律等。
(2)热学:温度、热量、内能、热传递、比热容、蒸发与沸腾等。
(3)电学:电流、电压、电阻、欧姆定律、电功、电功率、电磁感应等。
(4)光学:光的传播、反射、折射、透镜、视觉等。
(5)声学:声音的产生、传播、音调、响度、音色等。
3. 针对性训练:针对每个知识点,设计相应的练习题,让学生在复习过程中及时巩固所学知识。
4. 实验操作:组织学生进行物理实验,让学生亲自动手,提高实验操作能力和观察能力。
5. 课堂讨论:鼓励学生提出问题,进行课堂讨论,促进学生思维的发展。
6. 总结与反思:在课堂的最后,对所学知识进行总结,帮助学生形成知识体系,培养学生的反思能力。
五、课后作业1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 准备下一节课的预习内容。
六、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,了解学生的掌握程度。
3. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和观察分析能力。
通过本节课的复习,使学生对初中物理基础知识有更深入的理解和掌握,提高学生的物理素养,为后续学习打下坚实的基础。
基于学习进阶的初中物理复习课作者:邹雪晴来源:《科教导刊·电子版》2018年第17期摘要学习进阶是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述,一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。
文章以一道简单的压强例题为题源,通过适当增减条件、变换形式,从而针对压强浮力之间的联系、从不同方面对压强浮力进行复习和训练,结合学习进阶和深度学习的相关理论来设计复习题型,最终让学生能从一个立体的角度认识压强和浮力,充分掌握压强浮力的内容。
关键词学习进阶压强浮力中图分类号:G633.7 文献标识码:A压强是初中物理力学部分的一个重要知识点,中考考查中的小综合试题可能会与这部分知识有关,例如压强和浮力的小综合,压强与简单机械之间的小综合等等,因此,呈现的形式也会是多样化的,涉及到的题型会遍及中考常见的所有题型,特别是近几年的科学探究性试题都设计到这部分知识。
压强是力和浮力之间的必要过渡,以及加深对力的作用效果理解和领会很好的机会,并且压强作为特殊的研究力的方法,对于力的本质和特点的认识和提升都有着非常重要的意义。
传统的压强-浮力专题复习课中,教师一般采用“例题+讲解”的模式进行授课,往往造成学生上课能听懂,课后不会做题的现象。
究其原因是学生并没有理清各种题型的内在联系,也没有学会相应的分析方法,学生的物理思维没有得到相应的提高。
所以文章通过学生的学习进阶水平的培养对学生的浮力压强知识进行巩固和复习,以期训练学生的发散性思维和创新能力。
例:水平地面上有底面积为300 cm2、不计质量的薄壁柱形容器,容器内有质量为400 g、边长为10 cm、质量分布均匀的正方体物块A。
(1)物块对容器底部的压强多大?(2)桌面受到的压强多大?变式1:水平地面上有底面积为300 cm2、不计质量的薄壁柱形容器,容器内有质量为400 g、边长为10 cm、质量分布均匀的正方体物块A漂浮在液面上,液面高度20cm。
初二物理复习课教学设计引言:初二物理是学生在初中阶段的重要科目之一。
为了帮助学生巩固和复习初二物理知识,本文将设计一堂初二物理复习课,以帮助学生回顾已学知识,并提供机会进行实践和巩固。
一、教学目标:1. 通过复习已学知识,帮助学生巩固对物理概念和原理的理解。
2. 提供实践和应用的机会,加深学生对物理知识的应用能力。
3. 激发学生的学习兴趣和积极性,培养他们对物理学的兴趣和探索精神。
二、教学内容:1. 复习热学知识:包括热量、温度、热传递等概念的回顾。
2. 复习光学知识:包括光的传播、反射、折射等原理的回顾。
3. 复习力学知识:包括力的概念、平衡力、速度和加速度等内容的回顾。
三、教学过程:1. 知识回顾:a. 学生回顾和总结热学、光学和力学的重要概念和原理。
b. 教师提供辅助材料,例如概念图和实例,帮助学生理解和复习相关知识。
2. 实践活动:a. 将学生分成小组,每个小组选择一个实验项目(如测量物体的质量、测量物体的长度等)。
b. 学生利用已学的物理知识设计实验方法,并进行实践操作。
c. 学生通过实践活动,巩固和应用所学的物理知识。
3. 问题解析:a. 教师出示一系列物理问题,要求学生分析、解答,并进行互动讨论。
b. 教师引导学生分析问题的解决方法和思路,鼓励他们思考和探索。
4. 总结复习:a. 教师与学生共同总结本堂复习课的重要知识点和学习收获。
b. 学生回答教师提问,检查他们对知识的掌握和理解程度。
四、教学评价:1. 结合学生的实践操作和问题解答,教师对学生的学习情况进行评价。
2. 教师可以通过课堂讨论、小组合作活动和个人作业等方式评价学生的学习成果。
3. 教师要给予学生及时的反馈和建议,帮助他们改进学习方法和提高学习效果。
五、教学资源:1. 教师准备教学课件,包括概念图、实例和问题解析的材料。
2. 教师准备实验用具和实验材料,保证实践活动的顺利进行。
结论:通过本节复习课的设计,学生可以巩固和复习初二物理知识,提高他们对物理概念和原理的理解和应用能力。
2020·10初中物理复习课在不同的阶段应有不同的目标定位,复习是知识的巩固、整合、学科方法提炼、物理观念不断形成的学习进阶过程,在复习课中注意从知识提炼、题组设计、实验创新、讲评视域等方面搭建知识点、单元、方法、思维四个进程的踏脚点,使学生通过四个“阶”的学习,完成核心素养目标。
同时更新对学生学习进阶达成的评价,在旧知中不断实现学生“新”能力的提升。
摘要关键词学习进阶;复习课;目标;思维基于学习进阶的初中物理复习课设计曹小明(厦门市金尚中学,福建厦门361009)一次教学研讨活动刚好是复习相同知识点的初二、初三两节复习课,在没有标明年级的情况下,聆听过程中发现:无法分辨出年级,两节复习课听起来没有明显的思维上的区别。
由此反思:不同阶段的同一知识点的复习课设计上应有什么不同?是否基于前阶段已经形成的知识网络和解题能力而构建了新起点的复习课?基于学习进阶理论,提出“复习课学习进阶”的教学研究方向,复习课设计凸显学习进程中物理观念逐渐形成过程,达到指向核心素养的学习。
一、复习课现状与原因分析总结后发现初中物理复习课的突出问题如下:1.新课旧课缺乏整体建构。
新课教学设计未能考虑后续的复习课,很多问题过早出现在新课教学中。
还有的教师直接把新课当作复习课来上。
复习课上的是快速版本的新课,“炒冷饭”“快进版”的现象明显。
2.阶段目标缺乏清晰路。
没有从全局角度审视整个初中物理教学,大单元整体备课意识不强,不同阶段学习目标混为一谈。
3.知识结构缺乏内在逻辑。
复习时温故而不能知新,采用思维导图、表格等方式梳理知识点,细、全但无思维深度,学生学习能力无法上升到新的台阶。
4.典型例题缺乏题组意识。
单元复习过早地使用中考原题,问题解决需要的能力和学生现有能力脱节,使学生过早地产生畏难情绪,从而放弃学习。
5.复习课研讨缺乏进阶过程。
针对复习的公开课研讨,单次课设计较好,但没有进行同一课题不同复习进程的系列课程研究。
基于学习进阶的复习课教学设计作者:杨国平来源:《中学物理·高中》2021年第11期摘要:基于学习进阶的教学设计,有利于促进学生的深度学习,培养学生的核心素养.以楞次定律为例,统筹了从新课、习题课、阶段复习课、一轮复习课的目标进阶,并以阶段复习课的选题为例,纠正了一些不完备的推论,拓展了运动与相互作用观念、能量观念,从而提升学生的物理观念水平和科学思维能力.关键词:学习进阶;核心素养;阶段复习;楞次定律中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1008-4134(2021)21-0038-03基金项目:浙江师范大学名师名校长培养工程专项课题“基于学习进阶理论的高中物理校本作业开发实践与研究”(项目编号:ZX2018029).作者简介:杨国平(1971-),男,浙江上虞人,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理学科教学及评价.楞次定律是电磁学的重要规律之一,是电磁感应一章的重点和难点.通过教学,有利于培养学生的物理观念,提高其科学思维能力和科学探究能力.1 基于学习进阶的教学设计基于楞次定律“阻碍”内涵之丰富,呈现方式之多样性,有必要依据学习进阶理论进行教学设计[1].1.1 新课教学通过实验,经历教科书要求的“研究感应电流方向的实验记录”过程,在此基础上,引导学生借助“感应电流的磁场”中介,归纳得出“增反减同”结论,进而提炼出“阻碍”一词,使学生感受到物理规律的简洁美.之后通过例题引导,巩固解题的四个步骤,并把右手定则纳入到楞次定律中.提升学生的科学思维能力是新课教学的主要目标.1.2 习题课教学(新课第2课时)1.2.1 变而阻动从因果关系来看,磁通量变化产生感应电流,电流在磁场中要受力,安培力最终体现在机械效应上;从本质上讲,楞次定律是能量守恒的必然要求,电能是由其它形式的能转化而来的;从相对运动的角度来看,安培力要阻碍相对运动的发生,通常表现为“来拒去留”“跟着动”(这些推论都有反例存在,不能算是规律).因磁通量变化最终表现为阻碍相对运动,“变而阻动”就是楞次定律在机械效应方面的高度概括.1.2.2 动以阻变涉及到闭合回路的受力问题时(进而判断运动方向),会发现一个终极规律:任何运动的发生无一例外地表现出对磁通量变化的阻碍——“动以阻变”(释义:事后看来,之所以如此运动,目的是为了阻碍磁通量的变化),是“效果阻碍原因”的体现.有人把它总结为“增缩减扩”,但该结论有一类反例存在,运用时要注意.1.3 阶段复习课根据学习进阶理论,期末考试前应该安排若干节微专题复习课(二轮复习可以看作是阶段复习的进阶),这一方面可安抚学生因备考而引起的紧张心理,另一方面更是对相关内容进行拓展深化的好时机.本节复习课的教学目标为:掌握楞次定律的表达方式;通过特例分析,正确理解“阻碍”之含义;通过拟人化的手法(想象闭合线圈能像人一样思考“朝哪个方向运动能使磁通量变化得慢一些”),进一步领悟“阻碍磁通量变化”的含义.1.4 一轮复习课如果说阶段复习课重在“深入”,那么一轮复习就贵在“整合”.从磁通量变化的原因来看,部分导体切割磁感线产生电流,其方向可以用右手定则(楞次定律的特例)来判断;磁铁与线圈之间因相对运动产生电流,可以逆向思考:机械能转化为电能时要克服磁力做功,据此可判断出环形电流的等效磁极,进而反推电流方向;其他情况(例如由于电流的变化、线框在磁场中转动)引起的感应电流,可以由楞次定律的三个推论解决.自感现象、电磁阻尼和电磁驱动、变化的磁场产生电场(涡旋电场的方向),都是楞次定律的拓展应用.1.5 二轮复习课本主题综合性不强,没必要设置二轮专题复习课.但在其他二轮专题中可以渗透(滚动复习),例如,导电滑轨专题中少不了楞次定律的应用,整合能量观念、等效思想时楞次定律都是一个独特的存在,还可以在图像专题中借助B-t图、i-t图像等来深化对楞次定律的理解……通过多次进阶,使学生深刻领悟楞次定律“阻碍”之涵义.2 阶段复习课之例题教学设计例题1 如图1所示,一竖直放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持ab边在纸内,cd边在纸外,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程线圈中的感应电流A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动,后沿dcba流动D.先沿dcba流动,后沿abcd流動解析:感应电流的产生是磁铁和线框(通过磁场)相互作用的结果,画出N极附近磁感线的分布图,该过程中穿过线框的磁通量先增后减,根据“增反减同”,选项C正确.点评:有人套用“来拒去留”求解.把环形电流等效于小磁针,在位置II上方,线框的左侧应表现为N极(相互排斥),在位置II下方线框左侧表现为S极,再根据右手螺旋定则判断出感应电流方向,似乎也能选出C.这种感觉并不可靠,若把线框的状态由竖直改为水平(下落),如图2,根据“来拒去留”推论,极有可能认为在位置II上方线框下侧表现为N极,从而错判.坚挺“来拒去留”者认为,图2中“线框由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ,磁通量是减小了,排斥线圈下落与吸引线圈左移相比,在阻碍磁通量减小上起到的效果更小[2]”.笔者建议,如果相对运动不是沿着两者的连线,就尽量回避用“阻碍相对运动”解题,“增反减同”才是阻碍之本义.例题2 (2011年上海)如图3所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生了顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势.由此可知,圆环aA.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转解析:先需要厘清本题中涉及的因果关系.电荷定向运动形成环形电流;电流在其周围空间激发磁场;磁场变化导致金属圆环b的磁通量发生变化,产生感应电流;感应电流在磁场中受力而表现出收缩或扩张的趋势.在选项A所述情况下,顺时针的等效电流增大,导致金属圆环b的磁通量(注意出入的磁感线都有,净磁通量向里)增加,根据“增反减同”,感应电流为逆时针,不符合题意;选项D也与Ib方向矛盾;选项C虽能获得图示方向的感应电流,但反向电流互相排斥,b应该具有扩张趋势,也不符合题意.本题答案为B.点评:如果套用“增缩减扩”结论解题,将会错选AC.究其原因,“增缩减扩”这个推论把磁通量的变化简单地对应于面积变化了,这在遇到有两个方向的磁通量叠加(相减)时极易出错.例题3 如图4所示,两闭合金属圆环套在光滑水平杆上,当条形磁铁沿着两环的中心轴线靠近时(未穿出),两环A.同时向左运动,距离增大B.同时向左运动,距离不变C.同时向左运动,距离减小D.同时向右运动,距离不变解析:磁铁与线圈之间有相对运动,磁通量变化后,线圈将以“阻碍相对运动”的方式运动,或说“跟着动”,但线圈向左运动的速度比磁铁的小.那么,两个线圈运动的速度会相等吗?不会,由于右边的线圈离磁铁更近,阻碍效应更明显,它与磁铁之间的相对速度就更小,即右边线圈的速度比左边的要大.本题答案为C.点评:用磁通量的变化来描述相互作用的特征时(引起磁通量变化的原因就是相互作用,其具体形式可以是线圈位置变化、线圈面积变化、磁场变化等),学生头脑中的相互作用概念已经由实物拓展到场了[3].另外,感应电流对(另一)电流的作用力远小于磁铁对电流的作用力,如果依据“同向电流互相吸引”判断两环距离减小,纯属巧合.例题4 如图5所示,两组光滑平行金属导轨固定在水平面上,通过交叉的金属片相连,交叉处不联通,匀强磁场垂直导轨平面向下,导体棒ab、cd可在导轨上自由滑动,当ab棒向左移动时A.ab棒中感应电流的方向为a → bB.ab棒中感应电流的方向为b → aC.cd棒向左移动D.cd棒向右移动解析:根据右手定则,ab棒中感应电流的方向为a → b,那么cd棒中电流方向为c → d;再根据左手定则,cd棒将向右移动.本题答案为AD.点评:如果套用推论“跟着动”来求解,本题极易出错.事实上本题可以根据“动以阻变”来分析,中间的金属片交叉连接,等效于右边导轨面反转了(类似于纸条经中间交叉折叠后呈现的是背面),即abcd所围成的面积中,左右两部分的磁通量要相减.ab棒向左运动导致穿入正面的磁通量增加,那么cd棒必须向右移动,才能使得穿入背面的磁通量也增加,从而阻碍磁通量的变化.如果把图5改画成图6,读者就不难理解了(两棒向相反的方向运动).例题5 (2008年重庆)如图7所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,线圈始终不动.则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.FN先大于mg后大于mg,运动趋势向右D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析:通过对线圈的受力分析来求解是比较麻烦的.磁铁从上方经过时,线圈没有动是因为受到了桌面的摩擦力(当然还有支持力)作用.为了能从机械效应的角度求解,假设(桌面光滑)线圈可以自由移动.在磁铁移动到线圈的正上方之前,线圈怎样动才能表现出阻碍磁通量的增加呢?一方面,磁铁从左而右过来,所以线圈要向右跟着动(即所受安培力向右);另一方面,磁铁靠近线圈,所以线圈要向下逃开去(即安培力向下),两种效应都指向“使磁通量增加得慢一些”.越过正上方后,磁通量开始减小,线圈一方面仍要向右跟着动,另一方面要向上靠拢磁铁(安培力向上)以使两者的距离不要太远,从而使得磁通量减小不要太快.本题答案为D.点评:对于受外界制约而靜止不动的闭合回路,假设它也想运动(拟人化),常可以借助推论“动以阻变”巧妙地求解.本题通过相对运动在两个方向上的机械效应,化静为动,达到了出奇制胜的效果.3 结束语判断感应电流的方向,既可以用磁通量变化的表象“增反减同”来分析,也可以用相互作用观点“阻碍变化”来推理,还可以用守恒观点“机械能转化为电能”来求解.学习策略如图8所示[4].参考文献:[1]郭玉英,姚建欣.基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J].课程·教材·教法,2016,36(11):64-70.[2]刘大明,江秀梅.从习题错解中反思楞次定律的理解与活用[J].中学物理,2017,35(07):15-17.[3]苗元秀.从楞次定律的教材设计谈物理学科核心素养的培养[J].中学物理教学参考,2018,47(23):1-3.[4]郑其丰,黄晶.基于认知规律打造高效课堂——以“楞次定律”第2课时教学为例[J].物理教师,2016,37(01):13-16.(收稿日期:2021-07-05)。
中学物理Vol.38No.012020年1月基于学习进阶理论的高三一轮复习教学设计——以小专题“水平面的圆周运动“为例黎国胜(成都市双流中学四川成都610000)摘要:本文先简要介绍学习进阶理论,然后以高三一轮复习的小专题“水平面的圆周运动为例”介绍该理论的应用策略、步骤.关键词:学习进阶;教学设计文章编号:1008-4134(2020)01-0041中图分类号:G633.7文献标识码:B美国国家研究委员会(NRC)2005年提出了学习进阶理论,经过十多年的推广应用,在科学教育领域得到了广泛的应用•学习进阶理论是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述.该理论认为学习是一个不断积累、不断发展的过程,学生对某一个概念、规律的学习需要经历一个由浅及深、由点至面、由近及远、由现象到本质循序渐进的过程•教学过程要遵循学生的认知规律,不要盲目拔高教学要求,因为学生一个核心概念或理论的学习不可能一蹴而就、一步到位.我们发现,传统教育教学理论提出教学要遵循循序渐进的原则,前苏联著名心理学家维果茨基提出“最近发展区理论”,建构主义理论提出的“支架式学习”,与学习进阶理论对教学过程的认识有许多相似之处,可以认为学习进阶理论是对这些教育理论的继承和创新.学习进阶理论由五部分组成:1•进阶目标.即学习目标或发展预期;2.进阶变量:一般认为是学习或探究过程中的核心概念,通过了解学生对这些变量的掌握情况可大致判断学生的整体发展进度;3.成就水平.即学生学习过程中的多个有关联的中间水平,是学生逐步实现终极目标过程的阶段性目标;4•学习表现•学生处于不同成就水平时的内容掌握情况,学习能力表现;5.评价系统.用于测量学生对核心概念的理解掌握情况,是学生是否实现进阶目标的测量手段.高三物理的一轮复习时间长、内容多、对学生能力提升的要求高,如果能以学习进阶理论为指导,可以有效地提高复习效率,下面以“水平面的圆周运动”为例介绍应用该理论的策略和方法.1学情分析学情分析的首要任务就是要确定学生已有的认知水平,科学确立学习进阶的起点•授课前笔者已给足时间让学生自主阅读完教材必修二“圆周运动”一章的相关内容,然后让学生自主复习参考书“优化方案”的相关内容,学生对描述圆周运动的几个物理量、向心加速度、向心力等概念已有一定程度的认识,通过练习对解决圆周运动的一般方法、步骤也有所了解•同时,由于笔者任教班级学生学习主动性、自觉性都比较强,学习基础良好,所以笔者在一轮复习中主要突出核心概念、规律和思想方法的教学,不面面俱到,更不满堂灌,把精力放在引导学生自主探索、领悟、总结提升、思维拓展等方面.2考情分析众所周知,高中物理研究四种典型运动:匀变速直线运动;平抛运动;圆周运动;简谐运动.圆周运动是高中物理的重要内容之一,它在生产、生活中有广泛的应用:同时高考每年必考,要么单独命题以选择题的形式出现,要么与功能、牛顿定律等核心知识结合以计算题的形式出现,或者与电场、磁场综合,是考查学生能力、核心素养的重要素材和典型载体.3进阶目标通过对水平面的圆周运动的实例分析,让学生能够掌握分析圆周运动的基本方法和策略,对圆周运动向心力这一核心概念有更加清晰、准确的认识,能够在实际问题中快速地确定向心力的来源,准确利用向心力公式解决具体的问题,培养学生的核心素养.4进阶实例实例1:分析飞机或老鹰在空中盘旋时向心力的作者简介:黎国胜(1965-),男,四川南充人,硕士,中学物理特级教师.研究方向:高中物理课堂教学与评价.•41•2020年1月Vol.38No.01中学物理来源.进阶目的:先易后难,从最典型、最基础的水平面圆周运动开始,要让学生总结出解决水平面匀速圆周运动的步骤、方法:第一步:确定研究对象,构建匀速圆周运动的模型,确定运动平面和圆心、半径.第二步:进行受力分析,运用力的合成或分解找到向心力表达式.第三步:根据向心力公式列方程.第四步:解方程,求未知量——角速度、线速度、.向心加速度、未知力等.学生活动:飞机或鸟儿在空中盘旋,可以看成是水平面的匀速圆周运动,如图1所示•设质量为M,受竖直向下的重力、垂直于机翼(鸟身)的升力,此二力沿半径方向的合力即为向心力,也可以理解为空气的升力的竖直分力与重力平衡,水平分力即为向心力.火车转弯的轨道设计没有直接的视觉认知,对火车车轮与钢轨的接触也不了解.因此,与实例1比较,需要给学生补充感性材料.同时还要讨论速度过大、过小会挤压外轨还是内轨,以补充或者抵消一部分向心力,体会向心力的来源关系.教师活动:出示火车转弯、钢轨与车轮接触的图片,让学生认识到:在弯道处外轨高于内轨,车轮卡在内外钢轨里,为分析向心力、挤压哪个钢轨作好铺垫,搭好“脚手架”,让学生顺着这个梯子不断登高,为顺利解决问题扫清认知障碍.图2若已知轨道半径虑,倾角0,火车不挤压内外钢轨时的速度称为安全速度,此安全速度与哪些因素有关?学生活动:对火车进行受力分析,显然重力、支持力的合力提供向2心力,如图3所示.由mgVanO=m—r图3教师设问:飞机的倾角、圆周运动的半径已知,怎么计算速度、周期?学生活动:设机翼与水平方向的夹角为e,则有方242程:mgland=m~=mw'r=m索~r.可求出飞机的速度、角速度、周期等物理量.教师设问:向心力公式很多,究竟选用哪个公式?师生共研:看具体问题中已知什么求什么,如要求线速度,则用mgtan。
基于学习进阶理论的物理复习课教学设计作者:潘照萍来源:《物理教学探讨》2017年第04期摘要:学习进阶是当前国际物理教育领域最热门的研究课题之一,曾被一些教育研究者奉为能使学习步入“正轨”的灵丹妙药。
本文以“功能关系在力学中的应用”为例,分析进阶起点、进阶目标,对学生的学习困难与障碍进行分析诊断,搭建层层台阶,寻找适合学生的最佳学习路径,促进复习课的有效教学。
关键词:学习进阶;复习课;进阶路径中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)4-0009-4学习进阶是当前国际物理教育领域最热门的研究课题之一[1],曾被一些教育研究者奉为能使学习步入“正轨”的灵丹妙药。
要构建学习进阶,首先要明确什么是“阶”。
学习进阶并不只是解决学习者认知发展路径的问题,它解决的是学习者认知发展过程中用以“踏脚”的具体“脚踏点”[2]。
学习进阶是符合学生思维发展规律,围绕核心概念由浅入深的进阶过程。
体现为学生在学习同一主题的概念时所遵循连贯的、典型的学习路径[3]。
在明確进阶起点的基础上,分析、诊断进阶的困难和障碍,围绕进阶层级寻找最优化的进阶路径,设计核心活动,依次进阶,逐级深化。
[4]以下以“功能关系在力学中的应用”为例,巧搭学习进阶,促进物理复习课的有效教学。
1 进阶起点分析学生经过一轮复习,对功能关系处理力学中的问题已经有一定的感悟。
再加上平时的测试,试卷讲评课的不断强化,初步形成了用功能关系处理问题的思想方法。
但缺乏知识的整合简化,这就需要我们在高三二轮复习时完善搭建。
2 进阶的目标通过铺设的阶层,沿着最优化的进阶路径,依次进阶,逐级深化,达到进阶终点,熟练应用功能关系解决直线、曲线运动中的力学问题。
3 进阶的学习困难与障碍分析及诊断3.1 受力分析经过高三一轮的复习,部分学生往往忽视最基本的受力分析。
这部分学生往往因为场景熟悉,而想当然地认为受力情况与之前做过的一致。
经常出错的有重力、正压力等。
尤其在多过程的问题中,物体受力情况可能发生了改变,而学生却没有分析出来。
3.2 运动分析物体从直线运动过渡到曲线运动,学生都会重新受力分析,判断运动模型。
但是,往往会在直线运动的不同阶段,由于受力变化导致运动情况改变时部分学生会出错。
3.3 做功分析有了受力分析和运动分析,学生做功分析应该会很顺利地得出。
但是,部分学生会因为力的分解搞错,也会因为对做功计算的理解偏差出错,也会因为受力分析错误导致做功算错。
3.4 初末位置的选取用功能关系解题,灵活选取初末位置很关键,选好了初末位置,式子列出来就更简洁,计算会更快捷。
部分学生在选取初末位置时会比较纠结,到底应该选全程列式,还是分段列式,学生把握不好。
4 进阶层级划分与进阶路径设计多数研究者认为学习进阶有两个特征:第一,学习进阶路径不是唯一的;第二,学习进阶不能脱离教育过程而自发进行。
这两个特征的产生正是主客体相互作用的结果[2]。
基于本校学生的实际情况,以“功能关系在力学中的应用”进行进阶层级划分和路径设计。
4.1 进阶一层,复习导入回顾几个重要的功能关系:1.重力做功等于重力势能的变化,即WG=-ΔEp2.弹力的功等于弹性势能的变化,即W=-ΔEp3.合力的功等于动能的变化,即W=ΔEk。
4.重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W=ΔE。
4.2 拾阶而上,进入课题例1 温州文成滑雪场,某段雪道倾角为30°,如图1所示,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g。
在他从顶端向下滑到底端的过程中,下列说法中正确的是()A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.运动员获得的动能为mghC.运动员克服摩擦力做功为mghD.下滑过程中系统减少的机械能为mgh答案:D选项。
学生活动:先做,个别回答。
教师活动:在解题示范区板演各选项所对应的功能关系。
设计思想:温州文成滑雪场的背景设置,增加真实亲切感,30°和g的设置容易算错。
这个题目也很好地把几个重要的功能关系复习到位。
虽然很基础,却是本堂课搭建的第一个台阶。
4.3 变式拓展,逐级深化【变式1】如图2所示,运动员从倾角为45°的雪道A点静止滑下到达底端C点与从30°雪道P点滑到C点系统减小的机械能哪个多?(动摩擦因数相同)学生活动:先思考,个别回答。
教师活动:板演这两个过程中摩擦力做功相同的推导过程。
考查:动摩擦因数相同的情况下,摩擦力做功与倾角无关。
【变式2】如图3所示,质量为m的运动员从高为H的A点滑下,到B点停止。
C点无能量损耗,动摩擦因数处处相同。
问:克服摩擦力做功为多少?学生活动:口算。
教师活动:板演A—B过程的功能关系。
设计意图:为下一个台阶作铺垫。
【变式3】如图3所示,用一个与速度方向始终相同的力,缓慢地将运动员从B点拉到A 点,拉力需要做多少功?学生活动:列式运算。
教师活动:板演B—A过程的功能关系。
【变式4】如图4所示,将斜面换成曲面,从A点静止下滑到B停止,再用一个始终与速度方向相同的力缓慢拉到A点,问拉力做功与2mgH的大小关系?点拨:下滑过程AC段速度比缓慢拉回任何对应位置的速度大,需要的向心力大,摩擦力大,克服摩擦力做功多。
学生活动:思考并定性分析。
教师活动:定性分析,不做定量运算。
【变式5】(2013年温一模)如图5所示,在竖直平面内有一“U”形槽,其底部BC是一段粗糙的圆弧,两侧都与光滑斜槽分别相切,相切处B、C位于同一水平面上。
一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC面高度为h的D点,接着小物体再向下滑回,若不考虑空气阻力,则()A.小物体恰好滑回到B处时速度为零B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C.小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D点低D.小物体最终一定会停止在圆弧形槽的最低点学生活动:思考、判断、讨论。
有了变式4、5,学生很容易选出C选项。
拓展:若CD、AB粗糙,μ4.4 曲线化圆,层级深入例2 如图6所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径R=15 m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,CDO是直径为15 m的半圆轨道,两个轨道如图6连接固定。
一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动。
通过CDO轨道的最低点C时对轨道的压力等于其重力的倍。
取g为10 m/s2。
问题1:H的大小?学生活动:列式计算,一个学生上台板演。
教师活动:巡视四周,讨论板演过程。
学生易错点:BC点半径不同,學生计算C点的压力时容易取半径值用B点对应的半径。
问题2:小球第一次会不会脱离CDO轨道?教师活动:问小球不会脱离轨道有几种情况?学生活动:讨论,一位学生代表回答:有两种,小球到D点速度恰好为零,或到不了D点;小球能过最高点O。
学生活动:思考,列式计算。
教师活动:示范板演。
课后思考:小球再次落到轨道上的速度大小?(提示:X2+h2=R2)设计思想:圆周运动中,用功能关系求力,用功能关系分析临界问题,为下一例题作铺垫。
4.5 融会贯通,拾阶登顶【变式】如图7所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于水平位置。
AB是半径R=2 m的圆周轨道,CDO是半径r=1 m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性档板,小球碰后原速反弹。
D为CDO轨道的中央点。
BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。
已知BC段水平轨道长L=2 m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.4。
现让一个质量m=1 kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下。
(取g=10 m/s2)问题1:当H=1.4 m时,小球能不能冲到O点?学生活动:列式计算,可以到达O点。
教师活动:引导学生思考,小球在O点反弹后,沿ODC下滑过程肯定不会脱离轨道,但是小球第二次、第三次冲上CDO轨道的过程中,会不会脱离轨道?问题2:当H=1.4 m时,试通过计算判断此球全过程是否会脱离CDO轨道?学生活动:思考,列式计算。
教师活动:暗示学生先判断D点能不能到达。
由此降低难度,推进课堂进度。
学生活动:算出第三次到达D点时速度恰好为零,判断出小球将不会脱离轨道。
问题3:如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程?学生活动:选择过程列式并计算。
教师活动:挑选不同过程列式计算的方法展示。
拓展:最终球静止时,小球距B的距离是多少?设计思想:还是一道脱离轨道的问题,学生容易犯定性思维的错误,以为第一次不脱离CDO轨道就认为判断完成。
以此培养学生思维的严密性。
5 进阶终点,形成模型在搭设层级和设计进阶路径的过程中,呈现模型的转化,最终形成一定的模型。
这对一节高三二轮复习课来说是有效地归总,有利于学生搭建知识网络,有利于学生深刻理解这类问题的处理方法。
以上就一节基于学习进阶理论的高三二轮以“功能关系在力学中的应用”为例的复习课,搭建层层台阶,寻找适合学生的最佳学习路径,促进复习课的有效教学。
参考文献:[1]翟小铭,郭玉英.十年来国际物理教育研究热点分析及启示[J].全球教育展望,2015(5):108-117.[2]翟小铭,等. 构建学习进阶:本质问题与教学实践策略[J].教学科学,2015(4):47-51.[3]吕含吟,等.如何应用“学习进阶”改进高中物理教学设计[J].中学物理,2016,34(2):68-69.[4]韩叙红,等.基于教学进阶的翻转课堂的教学设计[J].教学月刊-中学版(教学参考),2016(9):43-48.(栏目编辑赵保钢)。