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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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义务教育物理课程标准(2011年版)(五)  

2012-05-24 06:05:44|  分类: 新课程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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义务教育物理课程标准(2011年版)(五)



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 义务教育物理课程标准(2011年版)(五)

四、课程资源开发与利用建议

物理课程资源是指为学习物理课程可利用的所有资源,它包括教科书、教师教学用书、学生课外用书、科技书刊、音像资料、教学软件、互联网、图书馆、实验室,以及校外的博物馆,科技馆、工厂、农村等。有效地开发和利用课程资源,是切实提高物理教学质量的有效手段。物理课程资源是多方面的,为了更好地开发和利用课程资源,这里主要从“文本课程资源”“实验室课程资源”“多媒体教学资源”和“社会教育资源”四方面对课程资源的开没和利用提出建议。

(一)重视文本课程资源的开发与利用

许多课程资源是以文本形式呈现的,如教科书、教师教学用书、学生课外用书等,文本课程资源在学生学习活动中发挥着非常重要的作用。我国地域广阔,人口众多,经济发展不平衡,学生、学校等方面的基础不同,对文本课程资源的需求也就不尽相同,因此要求文本课程资源的编写和出版单位,要根据不同的需要开发出不同特色、多样化的物理文本课程资源。除一些特定的编写、出版单位外,教师也可以根据学生实际,自己编写某些教学补充材料。

此外,各种内容丰富、形式多样的与物理学有关的阅读资料,如科技图书、期刊、报纸等,也是学生学习的文本课程资源,是课堂学习的重要补充。学校一方面应鼓励学生通过多种渠道发现、获取这些资源,另一方面要尽可能地配备一些相关的图书、期刊等。学校要合理开放图书馆,引导学生很好地阅读课外资源,以扩大学生的视野、培养学生自主学习的能力。

(二)实验室课程资源对开发

物理课程的实践性很强,学生的观察实验、动手操作等活动在学习过程中要占很大的比例,特别是本标准中的许多教学内容要求通过科学探究活动来学习。因此,学校要开设专门的实验室,并配备相应的仪器设备,为教学提供必需的保证。

学校和教师应很据本标准的要求安排足够的学生实验和演示实验,以保征学生实验活动的开展和实验技能的培养。除专门配备的仪器外,应提倡师生利用身边的物品、器具、材料等进行物理实验。利用日常物品做实验,不但具有简便、直观等优点,而且有利于学生动手能力和创新意识的培养。

随着科学技术的不断发展和应用,数字化实验室在中学物理实验中的应用也越来越广泛,有条件的学校可以利用这类仪器做一些用传统仪器不易做或不能做的实验。

(三)发挥多媒体教学资源的优势

现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用,为丰富物理课程资源提供了技术条件。应鼓励开发和使用丰富的多媒体教学资源,使物理课程的学习更生动、活泼、丰富多彩。

l.音像资料的收集与选择

物理教学离不开现实的物理情境。但是,学生的直接经验、学校的实验室条件,都是有限的,不可能什么内容都做实验,也不可能让学生做太多的现场参观,因此,切合学习实际的音像资料是十分必要的。音像资料的选材可以是多方面的。比如,可以收集学生难以见到的、有重要物理意义的现象以及展示科学技术发展等方面的实况录像,如卫星发射,风力发电,山村水磨,激光手术等工作情景的录像;也可以利用快录、慢录、显微摄影等技术手段拍摄的音像资料,向学生展示物理过程的细节,如可利用快录快放展示颜料在液体中的扩散,用快录慢放展示足球受力后的形变及运动方向的变化等;还可以收集课堂上难以完成的实验录像资料,如用水银柱测量大气压等。

音像资料可以使用一些动画对科学知识进行说明,但不宜过多。音像资料的主要功能应是帮助学生接触科学现实。

2.多媒体软件开发与使用

计算机多媒体软件以其交互性和超文本链接的能力显示了它在科学教育中的巨大发展潜力。在计算机多媒体软件的使用中,应提倡使用智能型软件。这些软件是按照物理规律制作而成的,而不是简单的模拟。这种教学软件可以丰富学生对于物理情境的感性认识,深化对于科学规律的理解,同时也可以做一些中学实验室中不好完成或不能完成的实验。

3.学校局域网及数据库的建设

学校应加快局域网、数据库的建设和与互联网的连接,鼓励学生从网上获取信息,为学生创设基于网络的自主学习的环境。让学生充分利用诸如电子阅览室、教育网站等网上教育资源,使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变,使教学活动信息传递多样化。

(四)社会教育资源的利用

社会教育资源主要来源于报刊、电视、展览、科技馆、少年宫、公共图书馆,以及工厂、农村、科研单位、大专院校等。为了让所有学生都受到良好的科学教育,除了学校教育的主渠道之外,充分开发社会教育资源也是一个非常重要的方面。

电视是一种普及的大众传播媒介,教师可用多种方法促使学生更好地利用电视进行科学学习。例如,可以结合课堂教学内容向学生预报某电视台的节目,建议学今收看并用纸笔记录,进行讨论交流等,还可要求学生经常观看新闻及一些科技节目,以便其了解科学技术的最新成果,养成关心科技发展的习惯。

科技馆、少年宫集中了许多有趣的大中型科学教育的器材,这是一般学校难以做到的,教师应充分利用这些科学教育资源,有目的地组织学生参观学习。工厂、农村、科研单位也是很好的社会教育资源,参观这些地方可以使学生体会科学·技术·杜会的关系。这样的参观往往具有科学教育、思想品德教育等多种功能,可以由不同学科的教师联合组织。

互联网也是一种丰常好的社会教育资源,应很好地利用这些公用资源。在互联网上可以找到很多国内外的科学教育网站,有综合性的,也有专科的,有的和初中课程结合十分紧密,有的对于扩大知识面很有好处。教师应向学生介绍一些好的网站,也可以下载一些与课程直接相关的内容,在教学中使用。

 

附录

附录1   学生必做实验说明

关于学生实验,在“科学内容”的相关主题中已提出了要求。学校应充分利用已有的实验器材,努力开发适合本校情况的实验课程资源,尽可能让学生自己动手多做实脸。为了便于教学与评枯,现列出以下学生必做的实验项目。

1.用刻度尺测量长度、用表测量时间

2.用弹簧测力计测量力

3.用天平测量物体的质量

4.用常见温度计测量温度

5.用电流表测量电流

6.用电压表测量电压

7.测量物体运动的速度

8.测量水平运动物体所受的滑动摩擦力

9.测量固体和液体的密度

10.探究浮力大小与哪些因素有关

11.探究杠杆的平衡条件

12.探究水沸腾时温度变化的特点

13.探究光的反射规律

14.探究平面镜成像时像与物的关系

15.探究凸透镜成像的规律

16.连接简单的串联电路和并联电路

17.探究电流与电压、电阻的关系

18.探究通电螺线管外部磁场的方向

l9.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件

20.测量小灯泡的电功率

附录2   行为动词说明

本标准中部分行为动词界定


类型

水平

行为动词举例

认知性目标

行为动词

了解

了解、知道、描述、说出、列举、举例说明、说明

认识

认识

理解

解释、理解、计算

技能性目标

行为动词

独立操作

会、会测量、会选用、会使用、会根据……估测、会用……测量

体验性目标

行为动词

经历

尝试、观察、经历、探究、能

认同

关心、关注、有……意识

内化

养成


附录3   科学探究实例

下面呈现了三个科学探究实例,其中例1 、例2 侧重于课内探究活动,涉及了部分探究要素;例3 侧重于课外探究活动,反映了一次较完整的科学探究过程。

例1 什么情况下磁可以生电?

课堂上教师提出:“电流的周围存在着磁场,说明电可以生磁,这就自然会想到,磁是否可以生电?放在磁场中的线圈是否有电流产生?”为寻求问题的答案,教师做演示实验,要学生认真观察。

教师把一根导线悬吊在蹄形磁体的两磁极中间,导线的两端跟电流表连接,然后,让学生观察电流表指针,同学们发现指针没有偏转。

学生通过讨论对上述现象做出解释:观察不到指针示数的变化,可能是因为没有电流,也可能是因为电流太微弱。

为了检验是否是电流太小的原因,教师换用了一个能检测微小电流的灵敏电流表,但是即便用这样的灵敏电流表学生仍未看见电表指针示数的变化。

有学生认为:也许还是因为电流不够大,再换个强磁体试试。教师按照学生的建议,把两个蹄形磁体并在一起,取代了原来的磁体。

在更换磁体时,几个细心的学生叫道“指针动了”,然而令他们失望的是,再仔细观察时指针却停留在零位置不动了。此时,学生中产生了争论:有的说,我分明看到指针动了,有的说,指针不是仍停在零位置上吗?

教师不失时机地启发学生:“在更换磁体时,有同学发现电流表指针动了,这是真的吗?”

学生要求再重复一次更换磁体的操作,看指针是否会动。老师请一名学生试验,经反复操作,发现磁体运动时,电流表指针确实动了,而且,磁体不动、导线运动时,也会产生相似情况。这说明:在一定情况下磁场中的导线可以产生电流。

究竟在什么具体情况下磁场中的导线才能产生电流?学生开始分小组进行自主探究……

评析

本例没有对各个探究要素面面俱到,而是侧重在提出问题,进行实验与收集证据方面发展学生的探究能力。本课之所以选择了上述目标,是由于电磁感应实验的特点,它能为学生的观察和发现提供有利的情景。另外,通过师生交流,学生明确了两点:1. 可以用电流表跟线圈连接来检测线圈中是否有电流; 2. 只有线圈相对磁体运动时才能产生电流。这就为学生接下去的自主探究作了很好的铺垫,使学生能把探究目的集中到“怎样运动才能产生电流”这一主题上,从而能在有限的课堂时间内从容地完成科学探究任务。本例还能使学生体会到严谨的态度和敏锐的观察在科学探究中的重要性。

例2  探究凸透镜成像的规律

课堂上,全班学生分成了12个实验小组,每个小组配一套实验器材,其中有:凸透镜、光屏、发光体各1个(都有支架),刻度尺(长1m)1把。各小组凸透镜的焦距都是15cm,发光体由几个发光二极管组成,形状是一个箭头,高度3cm。

教师让全班同学共同探究凸透镜成像的规律,物距从6cm开始,每增加3cm取一组实验数据,直到39cm,共12组不同物距的数据(见下表)。

教师规定每个小组只测两组数据,不同小组测量不同的物距,使得每组物距的数据都有两个小组测量。教师告知学生,如果反复观测不到发光体的像,便填写“不能成像”,出现无法测到的数据,可以暂时空着,看看能否从已测到的数据中得到一些启发。这样,除了物距为15cm、18cm等个别小组的测量遇到一些困难外,其它小组很快就完成了实验数据的收集工作。表格中所有数据对各小组来说都是共享的,教师要求学生从这些数据中总结出凸透镜成像的规律,这是本次探究活动的重点。


物距/cm

像的性质

实像的像距/cm

实像还是虚像

正立还是倒立

实像的长度/cm

6

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 


要发现实验规律,需要对实验数据进行比较,教师提示学生观察表格中像的虚实、正倒、长度、像距四列数据,分别找出其中的规律。

1. 对比实像和虚像的数据发现:物距小于15cm时成的像都是虚像;物距大于15cm时则成实像。可以推想,物距等于15cm时将不能成像,这就是物距15cm的测量小组无法获得测量结果的原因。

2. 对比像的正立和倒立的数据发现:物距小于15cm时成的像都是正立的;物距大于15cm时像是倒立的。即,虚像都是正立的,实像都是倒立的。

3. 比较像的长度数据发现:成虚像时,感到像都被放大了;成实像时,测出的像有时被放大了,有时被缩小了。

进一步对比数据还发现,当物距是30cm时,实像的长度恰好为3cm,跟发光体的长度相同;当物距大于30cm时,实像长度小于3cm,是缩小的;当物距在15cm到30cm之间时,实像长度大于3cm,是放大的。

4. 比较像距的数据发现:当物距在15cm至30cm之间时,像距大于30cm;当物距大于30cm时,像距在15cm到30cm之间。

学生还进一步找到一些规律。例如,在成实像时,如果发光体离焦点越近,像的位置就离凸透镜越远,这就是物距为18cm的测量小组为什么找不到像的原因,因为此时的像距已经非常大了。按这条思路,果真在离凸透镜约90cm的位置上找到了物距18cm发光体的巨大实像。

在发现了一系列规律之后,教师要求各小组用概括的语言来陈述这些规律,为了使规律更有普适性,教师启发学生用焦距f的长度作为物距和像距的单位,即:15cm用f表示,30cm用2f表示。显然,这样陈述的规律更有普适性。

规律的陈述应该是简洁、有条理的,各小组都尝试用最简洁的语言来概括凸透镜成像规律。通过对各种陈述方式的对比,大家认为按物距u的三种情况(u<f、f<u<2f、u>2f)依次描述像的性质最为简洁, 也最有条理。

评析

这是可以在课内进行科学探究的实例。本例根据凸透镜成像的特点,侧重发展学生“进行实验与收集证据”和“分析与论证”的科学探究能力,让学生把主要的精力用于收集实验数据,并对其进行比较和分析,并据此总结出科学规律。本例还采用了分工合作的方式收集实验数据,不仅让学生获得一次合作探究的体验,也节约了时间,保证了本次探究任务能在有限的课堂教学时间内完成。本例是在分析实验数据的基础上来形成结论的,教师有意把收集实验数据和分析实验数据作为两个清晰的不同过程,这有利于加深对科学探究的理解,它使学生具体感受到什么是证据、什么是结论,体验到科学的结论来自于对证据的收集和分析。

例3 比较材料的保温性能

李明在一所农村中学读书,学校有一只大的开水桶,冬天为了保温,在桶外裹上了一层棉被,尽管如此,早上灌的是开水,到了下午还是变得凉凉的。一天早上,李明看见张迪用铝合金饭盒装开水时,滚烫的饭盒只垫了薄薄的一层泡沫塑料就不烫手了,他突然想到,能否用泡沫塑料代替棉被给开水桶保温呢?他将这一想法告诉了张迪。李明认为,手觉得热,是因为手吸收了热量,温度升高。隔着泡沫塑料拿热饭盒不烫手,说明泡沫塑料导热性能差。用导热性能差的材料包着开水桶,保温的效果按理说就会好些。张迪随手摸了一下热水桶上的棉被,暖乎乎的,热量通过棉被传出来了。张迪想,李明可能是对的,泡沫塑料的保温效果可能会比棉被好。

李明告诉张迪,如果用这两种材料分别包着装有热水的烧瓶,定时测量两烧瓶中的水温,便可以得出这两种材料保温性能好坏的结论。张迪告诉李明,还可能有其他因素影响水温变化,如两个烧瓶中的水是否一样多,初始水温是否一样高。李明接着强调,还需注意放烧瓶的环境是否一样,泡沫塑料与棉被的厚度是否一样等等。他们为了控制影响水温变化的其他因素,决定在两个烧瓶中装质量相等的水,加热到相同的温度后分别用两种保温材料包好,放在相同的环境温度下自然冷却。按照这个计划操作,李明和张迪把实验测得的数据填在下表中。 


t /min

0

5

10

15

20

25

35

45

55

65

80

95

110

125

140

155

t1/℃

80

72

64

59

55

51

50

41

37

34

30

26

24

22

21

20

t2/℃

80

65

56

48

43

38

32

28

26

24

22

22

21

21

20

20


   根据表格中的数据,第1组(泡沫塑料保温)从80℃降至40℃所用的时间超过了45min,而第2组(棉被保温)降低相同温度只用了不到25min,这表明,泡沫塑料的保温性能确实优于棉被。

以上表格中,第35mint1的数据与t1的总的变化趋势有较大的偏差,回想实验的操作,有可能在读温度时有疏忽。如果剔除这个温度值,其他所有数据都与实验结论吻合。因此,这个实验的结论应该是可信的。

李明和张迪讨论后,给学校总务处写了一封信,信中阐述了实验的过程和结论,建议学校替换开水桶的保温材料。

评析

本例从日常生活中发现问题、提出问题和做出猜想,学生以验证猜想为目的设计了实验,收集了实验数据,并在分析数据的基础上形成了“泡沫塑料的保温性能优于棉被”的结论,之后,还对探究的过程和结果作出评估,并用写信的方式进行了表达和交流,这是一次完整的科学探究过程。本例探究的问题来源于学生生活,探究的实验器材比较简单,但探究过程需要一定的时间,这是一个在课外进行科学探究的实例。



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