新课程背景下高中物理教学模式的研究

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新课程背景下高中物理教学模式的研究观点与原理：1．教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下，在某种教育环境中开展的教学活动进程的相对稳定结构形式，是组织化和结构化了的教学策略和方法。2．教学模式的选用依据教科书的内容（具体的学科知识）、学生认知水平和教学的条件。3．新课程背景下高中物理课堂教学关注探究教学模式、合作学习模式和自主学习模式。案例：电磁感应现象引入在研究电磁感应现象的形成之前，我们先介绍一个新的物理量，这就是——一、磁通量物理学上定义，通过磁场中任何一面积元S的磁通量等于磁感应强度矢量B在该面积之法线方向上的分量与面积的乘积。怎样理解这个表述呢？→草稿板图、矢量分解说明…如果磁场恰好就是垂直这个面积S的，这个分解还有必要吗？→学生：没有必要。当匀强磁场中有一个垂直磁场的平面，磁感应强度为B，平面面积为S，则穿过这个平面的磁通量（简称磁通）为Φ=BS启发：如果考查的平面和磁场不垂直，磁通量有该怎样求呢？☆学生尝试…得方案：①分解磁场，取B⊥；②取正对面积，取S⊥。（教师配合版图1、2、3讲解…）Φ的物理意义是什么？请同学们回忆：当我们用磁感线表征磁场时，B的大小怎么体现？学生：磁感线的疏密。磁感线的疏密是不是可以理解为穿过单位面积的磁感线的条数？学生：是的。因此，当我们再观察Φ的定义式时，不难发现，Φ的物理意义就是什么？学生：磁感线的条数。物理意义：磁通量表征磁感线的条数。单位：韦伯；1Wb=1T·m2=1V·s磁通量是矢量还是标量？这里有一个矢量乘法的问题，我们还不可能理解透彻，因此只能正面告诉大家——磁通量是标量磁通量是标量，却有正负之分。当我们规定从平面的一面穿进的磁感线条数为正通量，则从另一面穿进的磁感线条数为负通量，磁通量的运算遵从代数法则。二、电磁感应现象 有些演示实验，我们在初中时已经见过了，这里加深以下印象——演示：图4所示的实验引导学生用“回路”和“磁通量”的语言分析实验的结果和原因。★师生讨论：如果导体在竖直方向上运动，会不会磁通量的变化？会不会有感应电流？演示：验证上面的结论演示：图5所示的实验引导学生用“回路”和“磁通量”的语言分析实验的结果和原因。★师生讨论：如果磁铁在螺线管中不动，会不会磁通量的变化？会不会有感应电流？演示：验证上面的结论演示：图6所示的实验1、开关合上、断开瞬间，观察电流计的指针情况；2、合上开关后，滑动变阻器触头，观察电流计的指针情况。★学生总结类似规律…结论展示：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。★学生自己设想一些磁通量发生变化的方案，上台实验验证自己的方案…三、电磁感应现象中的能量转化 发生电磁感应的过程就是一个发电的过程，电池的电能输出需要消耗化学能，那么，电磁感应的电能输出会消耗什么形式的能量呢？我们下面看一个基本模型（图7）大家注意，这实际上是图4所示实验的一个抽象★师生共同分析：电流情形→安培力情形→对导体棒动力学分析，得到→速度减小、动能减小。结论：机械能能转化成电能。学生类比分析图5实验的能量转化。四、教学反馈教材P1195第（1）（2）作业：阅读教材；教材P1195第（3）（4）（5）题，评析：这一节电磁感应的新授课，由于实验较多，而且重在规律的获得，因此应采用探究教学模式。而本节课采用传统是先介绍磁通量的概念，再通过实验探究影响回路的磁通量的变化情况，最后总结归纳出电磁感应现象。下面，我们先回顾一下电磁感应现象发现的历史，也许给我们有所启示。  1820年奥斯特发现电流磁效应以后，法拉第在1822年提出了“把磁转变成电的”光辉思想，1831年8月，法拉第在发现了感应电流以后，不断实验，归纳出产生感应电流的五种情况：一、变化着的电流；二、变化着的磁；三、运动的稳恒电流；四、运动的磁铁；五、在磁场中运动的导线。法拉第在11月24日，向英国伦敦皇家学会报告了他的重大发现，把他所观察的现象正式定名叫“电磁感应”。1845年韦伯用数学方法对电磁感应进行了系统研究，1846年麦克斯韦在其《电磁场动力学理论》一文中，首次引入了磁感量概念，而将法拉第发现电磁感应现象进行了统一，直至1851年法拉第在《记磁力线的物理特征》中首次提出电磁感应定律，1935年国际工程大会为纪念韦伯对电磁学的贡献，将韦伯命名磁通量的单位。从这段历史中，我们不难发现科学家的科学探究经过提出问题，获得证据，从证据中对科学问题作出回答，评价已获得的解释，最后修正提出的解释。而科学探究性学习的探究过程和科学家探究科学的过程一样。因为，科学学习的本质是探究学习。上述的基本特征和可以帮助学生对科学概念和方法建立比较清晰和深刻的认识。在课堂上根据教师参与的程度，探究式学习可分为“指导型”探究和“开放性”探究。因而在教学时，应根据不同的内容进行探究设计。从上述物理学史中我们不难看出自1922年提出问题到1831年发现证据的慢长过程中，寻求磁生电的证据是整个探究科学过程的核心，即用什么方法来证明磁能生电呢？可见在探究中的特征中，学习者获取可以帮助他们解释和评价具有科学性的问题的证据才是整个探究过程的核心要素。因此在运用探究式教学设计本节内容时，首先要具有科学性，即整个教学设计应是遵循科学家发现电磁感应的历史，应该是提出磁生电后，实验探究先发现了产生感应电流，找出共性，再引入磁通量，得出电磁感应现象。而不是先引入磁通量，再用实验探究验证得出电磁感应现象，这是表面的探究，是老师预先设计好的，叫学生用实验验证的过程，这样既不符合科学发展的历史，也不符合学生探究认知的心理过程，只是给探究贴上了标签而已。 其次教学设计应具探究性，即应符合科学探究的 基本特征，但是教学重点应突出放在科学探究的核心——寻求证据的要素上。可以在教学上设计每组同学都有器材，让学生探究怎样才能有感应电流产生，充分发挥学生的创造性思维。他们可能把磁铁、线圈、变阻器，电键等任意移动或改变位置，这时他们会发现感应电流产生了，而不是老师按预先设计好的方法去探究。对于这一核心特征应充分让学生自已去探究，教师尽量少指导，只起归纳的作用，这一内容是“开放性”探究，而对其余的基本特征教师可以给予多的指导，如学生获得五种情况下产生感应电流后，教师可进一步启发，这五种情况都和磁场强弱的变化或回路面积有关，再结合物理学史实，引入磁通量的概念（解释与评价），最后在教师的指导下归纳得出电磁感应现象（发表与交流）。若让学生自己探究去定义一个物理量是不现实的。显然这一部分内容是“指导性”探究。这种教学设计是他们所经历的真正的科学探究，不仅有了亲身体验也发展了他们的思维能力。综上所述，科学探究教学的科学性是教学的首要问题，应符合科学的发展规律，探究的教学方法和教学资源应包含科学探究的基本特征，但是重点内容的探究应是科学探究的核心。教师在活动中起组织作用的程序和学生自主设计进行探究的程度可有不同。如果教学中是帮助学生建立一个科学概念，可采用“指导性”探究，如是发展认知和科学推理能力，则采用“开放性”探究，这于取决于教师对教材的整体把握和要求。.反思与讨论：1．科学探究教学模式有哪几个环节？2．你能否用科学探究的教学模式对本节课进行重新设计？