《摩擦力》教学设计及案例评析.pdf

山东省基础教育新课程教师远程研修丛书 高中物理 2009年 第二部分 教学研修 必修模块（物理 1） 第二讲：物理规律实验探究教学中实验的作用 —— 《摩擦力》教学设计及案例评析 山东师范大学附属中学 翟厚岚 新课程改革以来，课堂教学中的科学探究一直是大家非常关注的问题。在教育部制订的《普通高 中物理课程标准》里，科学探究既是一种教学方式，也是内容标准的一个组成部分。在科学探究和物 理实验能力要求中，列出了“科学探究要素”和“对科学探究及物理实验能力的基本要求”，突出了物理实 验的重要意义和作用。“课程标准”指出，教材大部分的模块可以以探究教科书中所涉及的科学规律为主， 并强调：观察实验、抽象思维和数学方法相结合，是物理科学探究的基本方法。 在这个专题中我们将以《摩擦力》的教学为例，讨论“高中物理规律教学中的实验探究” 问题。在《摩 擦力》一节里主要探讨物理规律教学中物理实验的作用。在讨论中，像引入新课、课后巩固练习、课 堂小结等环节就不做讨论了，我们重点研究的是科学探究部分环节的教学设计问题。 教学设计方案是教师对课堂教学的筹划，是对教学中需要解决问题的一种“处方” 。实际的教学中会 发生许多违背预期的事件和变化，教学设计方案应该经过教学实践的检验。 教师的备课是将教学设计方案具体化和使其变得的可操作。 物理课堂教学设计通常包含以下 4 个方面的内容： 1．教学内容的分析和选择及教学目标的设定（任务设定）； 2 ．教学过程及教学活动的安排（程序设计）； 3 ．教学手段、方法和设备的选择（技术设计）； 4 ．教学阶段占用的时间及其顺序（时间设计）。 从教学实践的角度来看，物理教师在课堂教学中实施“科学探究”教学有两个关键性的问题值得注 意：其一，是探究教学的教学设计问题；其二，是课堂教学中的具体操作和课堂控制问题。 要完成科学探究的教学设计，首先必须对“科学探究”有一个清楚的认识。 在普通高中物理课程标准中，没有对“科学探究” 的概念和含义作出明确的说明，只是列出了科学探 究的要素、能力的基本要求和科学探究的基本方法。因此，我们看到了多种对“科学探究”不同的解读， 物理教师在实施科学探究的过程中也确实有一些困惑。 鉴于这种情况，在实施物理课程标准的过程中，在筹划和实施物理科学探究教学时，我们参考了 1 山东省基础教育新课程教师远程研修丛书 高中物理 2009年 美国的《国家科学教育标准》中关于科学探究的有关说明： 美国《国家科学教育标准》指出，“科学探究”指的是：学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、 领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学探究是一种多侧面的活动，在探究过程 中，学生需要做到以下几点： 1．描述物理现象和过程。2 ．提出问题。3 ．获取知识。4 ．对现象作出解释。5 ．以多种方式对所 做的解释进行检验。6 ．把自己的观点传递给他人。 “科学探究”是学习物理的一种科学实践活动。“科学课程” 中，推行“依据证据的解释”，在初中关于 摩擦现象的学习就是这样的。在高中物理课程中，科学解释要求运用定律、定理、理论、模型等更多 的科学知识、逻辑证据、深入的分析，并更加清楚的展示逻辑、证据及物理规律和理论知识之间的关 系。例如：用摩擦定律解释和计算有关问题，用摩擦机理解释滑动摩擦的规律。这就是说，在物理课 程中，对科学解释提出了更高的要求，即物理现象及过程、定律的解释和对物理规律的模型解释。 因此，高中物理课程中的科学探究包含两个不同的探究方向，一是指向事实，即由观察和实验所 得到的事实，为解释（或者规律）提供事实证据；另一个是指向理论或者概念框架体系。一方面，物 理规律具有普遍性，他覆盖了一些相关事实，并可以对这些事实作出解释；另一方面，物理规律具有 真理性，这些事实是对物理规律的证实或检验。进一步，物理规律是物理知识体系的一个组成部分， 物理定理是由理论演绎推