《物理教学论》第四章210级.ppt

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1、物理教学论,第四章 中学物理教学手段(2)（P86）,物理系物理专业2010级本科班 2013年春季,第四章 中学物理教学手段（P86）,4.1 常规（传统）教学手段（p86-94）4.2 现代（电化）教学手段（P94-99）,问题：一.教学手段是什么？,教师对学生进行知识教学和能力培养所运用的一切物质手段(P86)；完成教学任务的工具；传播学角度，教与学之间的信息传递的媒介。,二、传统（常规）教学手段有哪些？,语言；教材；板书、板画；模型、挂图；教学板、示教板等,三、板书、板画的基本要求是什么？,1、板书的基本要求：布局合理，提纲挈领，层次清楚，端庄大方。2、板画的基本要求：取舍合理，简明清

2、晰，顺序正确，色彩和谐。,三、板书（P88）,（一）板书的作用及对板书的要求1、板书的作用：板书是一种常用的教学手段，好的板书有助于将教学内容分清段落，表明主次，便于学生掌握教学内容的体系、重点。2、板书的基本要求：布局合理，提纲挈领，层次清楚，端庄大方。,（二）板书的形式：a 提纲式；b 问答式；c 表解式；d 表格式；e 构图式。,（三）板书运用注意点：（1）要有计划，通常把课题、教学内容的主干系统，简明扼要地按层次展开 重要的公式、概念、规律、结论等都要作为一节课的“持久性”板书（主板书），安排在板面的中部；而把一些次要的材料，如用于说明的字、词、画与术语、数据等作为“暂时性”板书（辅助

3、板书），写在黑板一侧或主板书暂时还没有用到的黑板中间部分，用后可以随时擦去（2）应条理分明，体现知识的内在联系（3）力求文字明确、简练，可以适当地辅以一定的符号，以突出重点和关键（4）应注意语言与板书的主次关系，切不可使学生陷入课上抄笔记，课后背笔记的被动状态（5）板书要少而精；每行不宜过长，一般在1m长左右；要注意学生的可见度，字的大小要适宜。,三、板画（P89）,（一）板画的作用：（1）以形象的画面激发学生的求知欲望；（2）帮助学生想象，促使学生从形象思维向抽象思维过渡；（3）以简化的示意图表达复杂的结构、关系和变化过程，帮助学生理解和应用物理规律；（4）以数学的图象表达物理量之间的关系,

4、（二）板画的种类：a 立体透视图；b 正投影图；c 剖面图；d 示意图。（三）板画的要求：1、基本要求：取舍合理，简明清晰，顺序正确，色彩和谐。,2、对板画的具体要求如下：（1）板画要注意简明，突出要讨论的对象运用简笔画的形式，将需要讨论的局部对象放大夸张，常常可以取得好的效果 惯性现象：,（2）板画要注意正确地表示空间关系 例：下图（a）的板画，学生就无法判断通电螺线管的磁极方向改为图（b)的画法就明确了,（3）注意生动、形象例，合力的概念：,（4）板画应与板书紧密配合，更有力地促进由形象到抽象思维的过渡,板书、板画的注意点：1、在板书、板画中，适当地运用彩色粉笔。巧用彩笔，画龙点睛，有助于

5、突出重点，引人注意。然而色彩过杂过多，会产生缭乱之感。俗话说：“五色令人盲”。2、运用板书、板画不在多，贵在精，务求能够表达教学的思想，切忌胡乱涂抹作为一个教师应当把板书、板画的设计作为一项基本功，认真加以训练。,四、挂图（P92）,挂图的作用:板画原则上只能画一些费时少的不太复杂的图画。挂图可以较精细地绘制一些仪器设备的外形和内部构造；也可以表现出运动的主要过程；还可以是图表，如物理常数表（密度表、导体电阻率等）、物理材料品种规格表（导线规格，电阻、电容品种、型号等）。,挂图的应用和形式:挂图起着实物的辅助作用;工程技术设备不可能直接出示在课堂上，可用精制的彩色挂图演示，具有线条清晰、立体感

6、强等优点。有时在一幅画面上可以同时画也器件的外形和内部构造（局部剖面），以便于形成一个完整的图景；有时可以将一个复杂的运动分几个阶段画在几幅画面上，以便于分析。可以自制带有个别活动部分的板图或挂图，起到活动模型的作用。,五、模型（P93）,模型的作用:模型是模拟实物制作的一种教具，比板画、挂图更具有立体真实感，更能引起学生的兴趣。从教学的角度看，有时模型胜于实物。例如，某些装置庞大、工艺复杂的实物可以制成小巧、简化的模型；某些过分细小的实物或部件可以制成放大的模型。现代多媒体技术虽有其优点，但仍不能代替教学模型的具体、形象、直观的优点.,模型的选取:除了教学仪器厂制作的模型教具外，教师还要根据

7、教学要求和需要，善于因地制宜，自行设计、制作模型。如，利用家庭里或身边常见的器件、生活用品乃至儿童玩具等充当教学模型。,挂图和模型的运用：板书、板画有许多优点，但也有不足例如，在板书内容较多的情况下，占用较多的教学时间；有许多图形比较复杂，教师难于在较短时间里徒手画出；还有许多动态过程，运用粉笔、黑板也难于表现而这些不足之处，恰恰可以用挂图、模型、幻灯、投影等手段来弥补 模型比挂图的直观性更强，但挂图比模型在某些方面更容易突出对象，而且成本低廉，有时可将两者的长处结合起来，制作活动挂图或挂图式示教板这样就可以更好地发挥它们的作用,六、教学示教板（P93）,示教板：把教学用的元件、器件、线路等根

8、据教学的需要固定在木板或硬纸板上，这种装置就成了示教板。第一类是静物示教板，即把一些实物.如导体、绝缘体、半导体等材料，或者把电阻、电容、电感等元件，作为标本固定在板上。上课时出示，以便于学生观察和识别。第二类是实验示教板。这类示教板本身就是一套实验装置。例如电铃或电报原理示教板，观察接通或断开电路时的自感现象示教板、晶体管收音机示教板等。,教学板：1、黑板（白板）：基本教学板，应用最多。2、磁性板：磁性教学板的制作法是，取一张薄铁皮为底板，在此底板上间隔适当距离，均匀地放上小磁块，各磁块的N极和S极互相错开排列，在小磁块上再覆盖一层薄板（如三合板），板面上涂上颜色，就成了磁性板。磁性板在一定

9、程度上可以代替通用支架、背景屏和演示台。,3、尼龙搭扣板：尼龙搭扣教学板，生活中常用的搭扣，粘接力很强，它分公母两片，将其中一扯隔开适当距离均匀地胶粘在平板（如三合板）上，而将另一片胶粘在元件或仪器的一个面上，后者即可以牢牢地粘贴在前述平板上，方便地进行各种演示。,磁性板和呢绒搭扣板常用软件形式：标注式：文字、符号、图线。组合式：两件以上可以相对单独的活动件，根据需要组合图形。覆盖式：重叠覆盖。用于分层表示物体内外结构。活动式：具有活动关节，形状可按要求改变。立体式：实物或仿制品。,4.2 现代（电化）教学手段（P 94-99）,一、幻灯、投影、电视、录像的运用 幻灯、投影、录音、电影等手段在

10、第二次世界大战以前，就已经运用于教学中但作为电化教学的真正发展，还是近二三十年来的事情现代教学思想与现代化教学手段的结合，标志着教育进入现代化的时代,幻灯机（P95）简易教学幻灯机；反射式幻灯机（P439）；投射式幻灯机（P439）；反射投射多用幻灯机（P438）；自动幻灯机（声画机）（P440）。投影仪（P96）特点；作用；构造:(P444 图19-77)菲涅耳集光镜-螺纹透镜简介 合理应用。,幻灯、投影的特点及其运用 幻灯、投影是电教手段中最容易普及和广泛使用的手段它能够胜任许多板书、板画难于胜任的任务而且，幻灯片可以长期保存，用它来显示一些复杂的图象、历史资料和真实现象的图片是很优越的，

11、加上一些特技的手段可以使图形变化，产生动态感，可更好地引导学生观察使画面更加生动、形象,在中学物理教学中运用幻灯和投影，应注意选择合适的内容，注意与其它手段相配合通常，不宜用它来代替板书，但在某些场合，如表达单元系统的复习纲要，展示例题题目和分解结构示意图等方面却能发挥很好的作用,如，利用可动式投影片对学生进行仪表读数的训练，效果是很好的如图135所示，在基底片上画出电表的表面刻度盘和双量程的接线柱，在动片上画上电表的指针，用子母扣扣在指针转轴处将动、静片铆合起来，转动动片使指针指在一定的位置，并用带色的小圆片放在相应的一对接线柱上，即可训练学生读数,在横波的教学中，演示橡皮绳中的振动传播情况

12、，它反映了真实的横波现象，但由于动态过程进展太迅速，不容易对细节进行分析研究而采用模拟的幻灯投影片，可以较好地作辅助说明 这种投影片是一种重迭式动片基底片是一张绘有等间隔不透光条纹的画片，图（a）所示将其中的一条透光条纹着红色或其它颜色动片上绘有一条正弦曲线，图（b）所示表演时将两片重迭，水平地向一个方向拉动动片，即可以从投影屏上看到横波的传播现象注意观察红色条纹中的质点，可以看到它只是围绕平衡位置作上下振动，而不发生横向迁移由于拉动可以逐段进行，因此有利于比较某一时刻各质点的状态，图（c）所示,运用幻灯还能投影实物，把那些通常受尺寸限制不够明显的、不容易成功的实验现象成功地显示出来例如，进行

13、水波、电力线、磁力线的投影使用投影验电器做某些静电实验，容易解决绝缘问题，灵敏度和可见度也都比较好 但不要把演示实验都列入投影的范围，因为投影与直接的演示比较，有不够全面、缺少立体感和难于显示教师示范动作的缺点,教学电影机（P96，二）作用；种类。录音、录像机（P97，四）作用；应用。广播、电视（P96，三）广播；开路电视；闭路电视。,数码相机、数码摄像机 作用：取代传统的胶片式相机和磁带式摄像机的功能，可以利用电脑对拍摄的素材进行剪辑和处理。应用：制作普通教学软件和多媒体教学课件。,电视录像的特点和运用,1电视录像在学校教学中的特点（1）教学电视具有声、形、色并茂的特点，能够吸引学生的注意力

14、，激发学生的兴趣；（2）电视录像可直接表现自然界和实验室中各种各样的物理现象及变化，大至宇宙空间的星球运动，小至原子内部微观运动的表现等这极大地扩大了学生的感知领域，为认识物理概念和规律创造了有利条件，开阔眼界；,（3）电视录像可以使用各种特技手段，如可使小放大、大缩小，可使快变慢、慢变快；可使静变动、动变静；可从不同的侧面、不同的角度拍摄；可用插入、并列、对比的手法和其它各种特写镜头，从而使教学中要表现的对象更突出，更生动，便于学生更好地理解知识（4）运用电视录像可以弥补课堂实地演示所受空间和时间等的限制，与实验配合，提高教学效率,2电视录像的运用（1）恰当选题以录像来为学生提供感性素材，应

15、注意选择在一般条件下难于捕捉和观察的自然现象，或可见度小，观察不便，条件要求很高的实验例如，放映宇航员在飞行中的失重现象等情况又如在有关声学知识的教学中，应用录音、录相把各种乐器的演奏等引进课堂还可以利用电视录像的动画机制，更加形象地模拟显示半导体的电子导电和空穴导电，以及许多近代科学发展中的重要实验，如超导体、气垫船、激光技术、红外应用等还可以应用电视录相对学生进行实验的考核和竞赛的监视，提高考试的信度和效果,（2）要注意电视录像与实验教学的配合 电视录像虽有形象直观的特点，但学生看到的毕竟是画面，而不是实物因此，不能用它来代替演示实验，更不能用它来代替学生动手操作的实验 有一些实验，涉及复

16、杂、精密的仪器，若能在实验前，通过录像显示仪器的构造和操作规范，或者显示实验成功的要领，就可为学生进一步实验做好准备用这样的方式进行预习，可以调动学生的积极性，获得好的教学效果,（3）要注意与语言的配合在中学物理课堂教学中，不宜大段地长时间连续放映录像，需要教师根据实际情况进行安排：可以采用讲授与播放穿插进行的方式；可以采用先播放后讨论总结的方式；还可先讲原理，指明观察的要求，提出一定的思考问题，然后进行播放 究竟采用什么方法，应当根据教材的内容特点和学生的实际情况来决定,程序教学机（P97，五）简介；作用。电子计算机（常称：微电脑 即 微机）（P98，六）计算机辅助教学（CAI）；计算机管理

17、教学（CMI）。,电子计算机辅助物理教学,（一）电子计算机辅助教学及其特点和作用按照计算机系统在教学过程中的服务对象，通常把计算机系统在教学中的应用分为计算机管理教学系统（Computer-Man-aged Instruction）和计算机辅助教学系统（ComputerAssisted Instruction）计算机管理教学系统（CMI）的服务对象是教师，目的是帮助教师管理和指导整个教学过程 计算机辅助教学系统（CAI）的服务对象是学生，计算机向学生提供教学资料和各种问题，给学生以直接的帮助,计算机辅助教学有其明显的特点：1施教自动化利用计算机辅助教学系统，教师可以把一些适宜的教学内容编制成软

18、件存入课程程序库；电子计算机可根据学生的请求自动地向学生授课、记录学生的学习情况，从而能比较客观地评价学生的理解能力（程序化教学）,2教材形式丰富多样化用计算机可以将教学内容编制成形象化的教材（动画、图象、声音）；也可以将教学内容编制成抽象化的教材（语言、文字）；还可以用它来模拟难以见到或感受到的实际事物的变化过程(多媒体教学),3.学习个性化利用计算机辅助教学可以实现在教师的监督和控制下学生以个人自学为主的教学方式众多的学生可以同时选同一门课程，而计算机提供的材料和问题会因人而异（可应用于网络课堂教学）,（二）电子计算机（微机）在中学物理教学中的应用 1帮助学生自学这是一种替代教师讲授的形式

19、作为对课堂教学的补充，教师可以根据阅读教材的要求，编制一系列的问题，在学生自学的基础上，由计算机向学生提问，要求学生回答计算机可以根据学生的回答作出评价，并提供进一步学习的材料，在此基础上教师再进行重点讲授和组织讨论,2模拟演示 由于微机的特殊功能，可以把很多课堂中不可能演示的现象直观地模拟出来。例如，高速飞行的炮弹在空气中运动的轨迹，中子在原子反应堆铅防护壁中运动的状况等。对于一些具有随机性质的物理现象，如布朗运动，粒子的散射现象也可以用微机中的随机函数（NRD）进行模拟由于微机能够在模拟显示的过程中使用动静结合、点线结合、声光结合的技术手段，因此模拟的效果很好，有利于提高学生求知的欲望和兴

20、趣,3辅助学生进行物理实验 一是，可以辅助学生实验预习，使学生明确实验目的，了解实验仪器使用的某些关键问题；二是，可用微机控制实验条件，产生信号，采集、处理数据，显示结果(物理数字化实验系统1)例如，做晶体凝固特性的实验中，令微机每半秒钟采样一次，在2分钟内即可取得二百多个数据点，很快就能显示出焊锡的冷却曲线，并找到它的凝固点又如高中验证牛顿第二定律的实验，用电磁打点计时器往往需要研究68条纸带，测定并计算3位有效数字的数据100个左右，一般学生要花3个多小时才能完成用微机处理数据来替代部分的工作将取得好的效果,4适时真实演示(物理数字化实验系统2)利用传感器将实验中的非电信号转换为电信号，再

21、通过微机接口变换信号，经一定的程序软件处理，即可在显示屏上显示某些物理量之间的关系由于计算机采集、运算迅速，所以能够做到适时显示例如，两个物体碰撞，相碰的时间极其短暂，用常规的方法显示即时冲力随时间的变化关系，几乎是不可能的但利用微机就可以很好地显示这种一瞬即逝的变化关系又如光的干涉，衍射现象等都可以借助于这种方法进行演示这种演示的真实性受到越来越大的重视,5帮助学生练习和复习教师针对学生的学习水平编制程序练习库，供学生循序渐进反复练习，学生通过人机对活达到巩固和深化所学知识的目的 6丰富学生的课外兴趣小组活动教师可以把丰富多彩的趣味物理问题和实验编制成游戏程序提供给学生，作为课外物理活动的补

22、充，使学生加深对所学知识的理解，培养学生学习物理的兴趣,（三）利用微机辅助物理教学时应当注意的问题 第一、注意各种教学手段的配合使用把微机辅助教学系统与其它常用教学手段有机结合起来，发挥更大的功用 第二、注意让学生在课外参与或了解计算机的程序设计过程，应让学生尽可能了解设计思想、亲手参与设计这实质上是一个探索规律，深化所学知识的过程，对培养学生思考问题的能力是大有益处的,第三、注意摆正微机模拟实验与实际物理实验的关系微机模拟实验虽然形象、生动，但毕竟不是真实的物理实验有的模拟实验由于微机容量的限制，输入和输出的物理量都经过了相应的放大和缩小处理引进微机的目的在于发挥计算机的特长，对那些难于观察

23、到的和复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助，作为实验的补充两者结合起来，使之达到任何一方都达不到的效果另外，在数据处理方面，也不能完全由微机取而代之这里还必须考虑中学生处理数据的基本训练,现代教学手段的发展,视频展视仪（台）：将普通图文信息转换为电子图像信息进行运用的教学手段。多媒体（技术）教学手段：建立在计算机基础上的多种媒体组合应用的现代教学手段。数字化实验系统：由传感器、数据采集器和专用软件构成的。数字化实验系统实际是一个开放性的实验平台，它将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或者与传统的仪器结合起来进行实验，快速、高精度地实时采集数据，并自动记录和分析处理，构成了完善的数字化

24、物理实验体系。,远程网络教学：利用网络进行远距离教学的教学手段。课堂网络教学(校园课堂局域网教学)：在课堂教学中，利用局部网络进行师生间即时个别交流的教学手段，提供的材料和问题可以因人而异有利于因材施教，是一种新型的现代教学手段。,4.3 正确处理常规教学手段和现代教学手段的关系,一、对常规教学手段和现代教学手段认识1现代教学手段前景广阔，值得研究开发；2传统教学手段不可能被完全取代，有独特作用；3合理运用各种教学手段，提高教学质量；4任何一种现代教学机器都不能完全替代教师的作用。,二、运用教学手段应处理好几个关系1教师与教学手段的关系 各种教学手段都是教师所用的教学工具，使用这些工具的目的在

25、于提高教学效果 运用这些教学手段对教师两方面的要求：一是，教师要掌握这些工具的使用方法；二是，教师要根据教学的需要来确定使用何种教学工具以及如何使用，包括设计和选择使用相应的教学软件和方法教师要从明确的教学目的出发，恰当地运用现代化手段,2各种教学手段之间的关系 通常，把黑板、粉笔、挂图等称为传统的教学手段，而把使用电气化器材进行视听教学等手段称为电化教学手段 应当看到，现代科学技术的发展对教学技术现代化提出了要求，也提供了有利条件，需要努力开拓现代教学手段的运用领域；同时还应看到，无论是传统的手段，还是电化教学手段，都各有特点，在一定的条件下，各有其特殊的功能，为了达到提高教学效果的目的，在

26、教学中不应当相互排斥，而应当相辅相成应从实际出发，运用教学手段,3运用教学手段中的师生关系 在教学过程中，学生是学习的主体，而不是被动的接受体教师运用教学手段发挥指导（引导）作用，使学生积极地参与认识活动，才能更好地达到教学目的。因此，教师应当创造与学生情感交融信息交流的学习环境，并根据学生的反应调节教学进程 无论运用何种教学手段，教师都必须保持让中学生有尽可能多的学习活动机会,4教学方法与教学手段的关系 采用一定的教学手段，必须运用与之相适应的教学方法，两者是密切联系的 根据不同的教学目的、教学内容、学生特点、教师本人及物质上的条件，需要选择不同的教学方法。因此，应当灵活运用各种相应的教学手段，不应使教学成为一种固定不变的模式,作业布置,P99，2实验预习实验三 静电演示实验和静电演示仪器（P367实验三）实验安排实验三 共分四组（修改）：本周 星期三 下午 2组 2：15-4：45 6：00-8：30本周 星期六 下午 2组 2：15-4：45 4：45-7：15 要求：写好实验三的预习报告(包括实验课题、实验目的、实验原理、实验器材、主要实验步骤等）;实验前交来检查登记，六个实验全部完成后收来进行总评分，并计入总分，没写的同学不能做实验。万用电表（自带）,下课，,再见！,