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1福建师范大学现代远程教育毕业论文题目：《探究自由落体运动》教学设计优化学习中心：广东五华专业：物理教育年级（入学批次）：1103春学号201103893618学生姓名：廖小媚导师姓名：郑渊芳2013年02月24日装订线2《探究自由落体运动》教学设计优化学号201103893618作者廖小媚指导教师郑渊芳摘要：在素质教育思想深入人心，整个社会普遍要求重视学生的各种能力和科学素养的今天，传统的物理教学设计还是有一定的欠缺的。随着高中物理新课程的改革和实施，这就要求教师要合理进行教学设计，传授有效的物理学习策略，加强学生物理思维能力训练，提升学生综合能力。本文从《探究自由落体运动》这一课设计三种不同教学目标下的教学设计方案，并对三种教学设计方案的适用情况进行分析总结，最后提出优化高中物理课堂教学设计的几点思考。本研究的成果对于指导教师在高中物理教学实际中合理进行教学设计，培养学生的学习能力、实践能力和科学人文素养具有一定的参考价值。关键词：教学设计实践调查探究自由落体运动“Freefall”inquiryteachingdesignoptimizationLiaoxiaomei,zhengyuanfangAbstract：Thequalityeducationhaswellbeenknown,andamiddleschoolstudentwasdemandedtohavevariousabilityandthescientificliteracytoday.However,therearesomeshortcomingonthetraditionalphysicsteachingdesign.Duetotheimplementationofphysicsnewcurriculumofhighschool,teachersarerequiredtodesignteachingreasonably,toteacheffectivelearningstrategies,tostrengthenstudents'physicsthinkingability,andtoimprovestudents'comprehensiveability.Inthispaper,threeteachingdesignfor“Explorationoffree-fallmotionandthreehavebeenputforwardandcarriedout,andtheApplicabilityofthreekindsofteachingdesignwereanalyzed.Somethoughtsfortheoptimizationoftheclassroomteachingdesignofhighschoolphysicshavebeengivenout.Theresultsofthisstudywasreasonablefortheguidanceofteachersinhighschoolphysicsteachingpractice,andithasacertainreferencevalueforstudents'learningability,practicalability,andscienceandhumanities.Keywords:InstructionalDesign；Practicesurvey；Explorethefreefall1绪论1.1研究背景新课程标准明确提出要实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标。尽管新课程理念提倡“优质教学应是师生共同学习与探索知识、智慧展示与能力发展、情意交融与人性养育的过程”，但是很多教师在课堂中依然是“一言堂”，而学生只是其中的一个“配角”。因此，如何3设计出“教师教得轻松，学生学得快乐”的教学方案，对高中物理教师来说是个急需研究解决的问题[1]。1.2研究内容与框架本文主要结合物理学科的特点，通过“同课异构”的方式，对各种设计方案及其教学效果进行对比分析。针对高中物理教材中《探究自由落体运动》一节内容，制定出三种不同的教学设计方案，通过课堂观察、学生的作业，与学生的交谈，教师的评价等方法对这三种方案在实现教学目标方面的效果进行对比分析，从而揭示各种设计策略在实现教学目标方面具有的不同价值，进而提出优化高中物理教学设计的有效手段。2《探究自由落体运动》三种教学设计对比研究从学生的作业，对学生的访谈及教师的评价这几方面对《探究自由落体运动》三种不同目的的教学设计方案进行比较。本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的，是高中物理的重要内容，是后面所要学习的变速运动的基石，具有承上启下的作用。之所以选择以《探究自由落体运动》来进行教学设计对比研究，一方面是考虑到本节内容中，传统教学设计整体趋于以问题引导，知识点的讲解为主；另一方面自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，在日常生活中比较常见，具有重要的研究价值；如何从以课程标准为依据、以满足学生整体需求为导向、合理创新高中物理教学设计是我们研究的重点。由于学校限制，以培养探究能力为目的的教学设计，以培养实验能力为目的的教学设计方案和以塑造学生的科学人文素养为特色的教学设计三种有代表性的教学方案只能在两个中等班和一个尖子班进行对比课堂实践，从而优化教学设计。2.1以培养学生的探究能力为目的的教学设计探究能力是指学生探求学问、真理和知识本源，研讨问题、寻求答案和解决问题的能力。以培养学生的探究能力为目的的教学设计是指教师在具体实施教学环节中，通过物理情景的创设鼓励学生提出疑问和设想，深思酝酿和激烈讨论，主动进行知识探究和创造性思维，培养学生的物理思维能力的一种教学设计[2]。2.1.1新课标对探究能力的要求新课程改革的目的在于将科学家的探究思维引入课堂，让学生以类似科学家探究式学习物理，使他们不仅获得科学知识，同时还掌握科学方法。新课程改革的主要内容就是要求开展以探究为核心的教学模式，探究物理教学就是以探究方式进行，让学生把知识与解决问题联系起来。组织学生开展探究活动，进行研究性学习，是新课程的一个主旋律[3]。2.1.2培养探究能力为目的的教学设计实例研究为更进一步体现培养学生探究能力的教学设计方法，下面以高中物理第一册中《探究自由落体运动》4这一节为例进行实例研究。探究自由落体运动教学目标1．需要掌握的知识:（1）认识自由落体运动（2）知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动2．需要培养的能力:（1）培养对科学知识积极探索的能力；（2）锻炼自身分析、总结、归纳的能力；（3）熟练掌握各种实验方法，如归纳总结法、条件控制法等。3.需要培养的情感：培养学生的探究精神和严谨、踏实的科学态度。教学重点探究物体下落快慢与物体的质量无关教学难点探究过程的引导教学方法创设教学情景、课堂交流与讨论、讲授法教学器材有刻度的尺子光盘贴着纸片的光盘几张纸片教学多媒体(CAI课件)。教学模块教学过程教学说明1、由做游戏，引入新题（利用有刻度的尺子，测学生的反应时间，做小游戏。并且教师对学生进行问题的引导）师：尺子的具体下落时间我们不知道？要解决这个问题，让我们一起来学习自由落体运动。师：那具体下落时间我们知不知道？这就有点麻烦了，要解决这个问题，让我们一起来学习自由落体运动。做小游戏，激发学生学习的兴趣，提出问题，产生探索知识的欲望。师：要学习自由落体运动之前,先来看一下什么是落体运动请看录像，认真观察这些物理情景，看看他们有什么共同的特点呢？a树叶从树上落下b熟透的果实从树上掉落下来c雨水从屋檐上下落师：好，看完了录像，发现它们有什么共同的特点呢？生：物体都是从高处下落到地面利用多媒体让同学们对落体运动有直观的认识52、教学过程师：嗯，说得很好，在物理学上就把这类下落的运动叫做落体运动师：还可以举一些生活中常见的落体运动吗？（学生答出很多的答案）师：同学很认真的观察生活现象，如果把这些物体在同一高度下落，哪些落地快些？生：重的物体下落的快师：以生活经验来看重的物体下落得快，关于这个观点，其实早在2000年前，古希腊思想家亚里士多德通过观察和总结，就提出来了师：那么亚里士多德的观点正不正确呢？请分成三个人一小组利用老师这里的器材设计实验来验证一下是不是重的物体下落的快？（学生分组讨论设计实验）师：哪位同学来把你们组的设计思想说一下生：利用控制变量法进行对比试验就像书本上写的那样……..师：还有其他同学需要补充的吗？没有，那我们就看看这种方法行不行？下面老师就按这个方案来验证一下。下面就按这个方案来验证一下，我们先来画个表格1用张光盘和一张纸同一高度下落2用一张光盘盒一张粘有纸片的光盘同一高度下落3用一张纸片和一张纸片捏成的纸团重量大小下落情况结论纸片光盘光盘贴了纸片的关盘纸片纸团学生认真观察实验现象，教师引导学生填写表格从上面三个对比实验得出一个结论：物体下落过程的运动情况与物体的重力无关引导学生提出猜想是问题解决的基本环节。突出物理研究方法的教育。引导学生进行探究实验得出结论，提高学生的探究能力师：请用手中的东西设计一个实验来说明轻的比重的物体还要快呢？讨论一下（同学们讨论一小段时间）。有哪位同学想到什么方法，这位同学把你的设计6思想及演示给大家看。很好，掌声，这位同学的方法很简单，他从一张纸片上撕下一小块，同学们，轻的下落怎么样？生：比重的快师：这也说明了亚里士多德的观点是错误的师：那既然物体下落快慢与重力无关，影响物体下落快慢是什么因素呢？生：接触面积…….师：很好，来看一下同学的猜想，分析得出与空气阻力有关。要验证物体下落的快慢与空气阻力有关，要怎么设计实验呢？生：对比实验，在有空气阻力的情况下轻重物体下落的状况与没有空气阻力的情况下轻重物体下落的状况师：很好，那就按同学们的想法进行实验这个就是牛顿管，玻璃管的一端装有阀门，里面有两个小宝贝，前面的同学告诉大家是什么小宝贝？哪个比较重生：一个金属片和染红的羽毛，金属片师：现在牛顿管理面充满空气的，看看哪个下落得快？（走下去演示几次，金属片比羽毛快很多）现在把里面的空气抽掉师：这就是用来抽水的抽水泵，现在抽的是空气，不是水，把橡皮管插好，开始抽气，（有气体出来，越来越少）几乎没什么空气出来的时候，就抽得差不多啦，行啦，关上阀门。当然，由于技术的原因，不可能把里面的空气完全抽光。好，现在是在几乎真空中金属片和羽毛同时下落，看看哪个下落得比较快。生：同时落地师：在几乎没有空气的情况下，轻重不同的两个物体同时落地，说明影响物体下落快慢的原因就是——空气阻力。（影响下落快慢：空气阻力）消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。它有哪两个条件？（自由落体条件：①只受重力作用②从静止开始下落（smv/00）演示：手中自由释放粉笔、下抛、上抛、斜抛、平抛粉笔，让学生判断哪个是自由落体运动，强调自由落体运动的条件。自由落体运动是一种理想化模型，在我们周围找不出这样的真空环境，但如果物体所受的空气阻力与重力相比，提高学生科学的探究思维引导学生提出猜想，进行探究，并设计实验教师演示实验，使同学们对实验现象有直观的认识7可以忽略不计，可近似的认为是自由落体运动。3、小结巩固物体下落过程的运动情况与物体的重力无关自由落体条件：①只受重力作用②从静止开始下落2.1.3教学实践总结本节课采用问题探究式教学模式，让学生在快乐中进行探究性实验学习，既充分调动学生的学习兴趣，又培养学生的科学的思维方式，使其掌握科学的方法。据课堂的反映，课堂的气氛很活跃，特别是刚开始做小游戏时学生都很热情，教师一步步引导学生提出问题。在学生设计实验时，尽管很多同学都设计的不够完善，只设计一组或两组的控制变量法实验，但是学生间进行合作探讨研究的学习方式正是新课标的探究式教学所提倡的。整个课堂中，学生的精神状态都很好，他们积极配合教师的教学节奏。从学生的作业及与学生的访谈中了解到学生对知识的掌握还是不错的，尤其对自由落体运动的概念理解得比