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高中物理教学能力案例分析与提升途径讲座.pptx
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1、高中物理教学能力案例分析与提升途高中物理教学能力案例分析与提升途径讲座径讲座 浙江省教育厅教研室浙江省教育厅教研室Jyslxzjedu.orgJyslxzjedu.org梁梁 旭旭教师教学能力比赛介绍教师教学能力比赛介绍改进方向改进方向 1.1.适当考虑各项比赛的权重。适当考虑各项比赛的权重。2.2.疑难问题回答与改题、命题考虑统一内疑难问题回答与改题、命题考虑统一内容,减少题目不同导致的难度不同问题。容,减少题目不同导致的难度不同问题。3.3.规定动作与自选动作相结合,如增加能规定动作与自选动作相结合,如增加能够够展现教师学科教学魅力的自选内容展现教师学科教学魅力的自选内容。(10(10分钟
2、教学片断分钟教学片断,如趣味实验如趣味实验(物理与音乐物理与音乐等等),),物理与魔术物理与魔术,物理与玩具物理与玩具,物理与艺术物理与艺术(诗歌、绘画、演讲等)诗歌、绘画、演讲等)1 1、评、说课比赛、评、说课比赛(1)(1)观看半小时的录像课;观看半小时的录像课;(2)(2)准备时间准备时间1 1小时;小时;(3)(3)进行评课与说课(进行评课与说课(1515分钟);分钟);(4)(4)回答评委的问题(回答评委的问题(5 5分钟)分钟)。2、实验方案及实验教学设计比赛、实验方案及实验教学设计比赛(1)给出一个实验主题,设计实验方案)给出一个实验主题,设计实验方案;(2)给出一种器材,设计实
3、验教学)给出一种器材,设计实验教学;(3)准备)准备(30分钟分钟),讲解(,讲解(15分钟);分钟);(4)回答评委的问题(回答评委的问题(5 5分钟)分钟)。3、做题、讲题、拓展题目比赛、做题、讲题、拓展题目比赛 (1)做做2道题目;道题目;(2)准备准备(1小时小时);(3)说题时间(说题时间(15分钟);分钟);(4)回答评委的问题(回答评委的问题(5 5分钟)分钟)。4、改题、命题与疑难问题回答比赛、改题、命题与疑难问题回答比赛(1)按难度与知识点要求自编按难度与知识点要求自编1题,修改题,修改2题;题;(2)回答若干疑难问题(回答若干疑难问题(5 5分钟)分钟)时间:时间:2小时,
4、方式:书面答卷小时,方式:书面答卷5、教师物理教学魅力展示、教师物理教学魅力展示 (1)自选内容,能够展示物理教学中的魅力;自选内容,能够展示物理教学中的魅力;(2)时间(时间(10-15分钟);分钟);(3)回答评委的问题(回答评委的问题(5 5分钟)分钟)。说说解解题题过过程程50做题过程清晰做题过程清晰20解题结果正确解题结果正确10解题方法巧妙解题方法巧妙20说说习习题题价价值值50学生容易产生的典型错误学生容易产生的典型错误10本题的功能与价值本题的功能与价值10如果本题作为例题,请总结提炼对学生今如果本题作为例题,请总结提炼对学生今后解决问题最有用的后解决问题最有用的“一句话一句话
5、”10题目拓展合理、丰富,题目拓展合理、丰富,表述清晰、到位表述清晰、到位20一一.教师做题能力差异案例教师做题能力差异案例案例案例1:1:如如图图所所示示,质质量量为为m,电电荷荷量量为为q的的粒粒子子,以以初初速速度度v0 0从从A点点竖竖直直向向上上射射入入沿沿水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场中中,粒粒子子通通过过电电场场中中B点点时时,速速率率vB B=2 2v0,0,方方向向与与电电场场方向一致方向一致,则则A、B两点的电势差是多少?两点的电势差是多少?1.1.找错误找错误2.2.比较、评价两位教师的知识结构比较、评价两位教师的知识结构师师1 1:方法方法1 1:利用运动合成与分
6、解知识,粒子沿电场方向利用运动合成与分解知识,粒子沿电场方向做初速为零的匀加速运动,设做初速为零的匀加速运动,设A至至B运动时间为运动时间为t,加速度为加速度为a,有,有 粒子在垂直电场方向,做竖直上抛运动,根粒子在垂直电场方向,做竖直上抛运动,根据合运动与分运动的等时性,有据合运动与分运动的等时性,有 由上述两式得由上述两式得 对电场方向的运动,由牛顿第二定律得:对电场方向的运动,由牛顿第二定律得:位移位移 电场力做功电场力做功师师1 1:方法方法2 2对粒子对粒子A至至B运动过程运用动能定理,运动过程运用动能定理,水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:师师2:2:方法方法1 1利用运动合
7、成与分解可知,对粒子从利用运动合成与分解可知,对粒子从A至至B运动运动竖直方向:竖直方向:水平方向:水平方向:所以所以水平方向的位移水平方向的位移师师2 2:方法方法2 2:对粒子对粒子A至至B运动过程运用动能定理,运动过程运用动能定理,竖直方向上抛运动竖直方向上抛运动代入上式解得:代入上式解得:方法方法3 3:水平方向匀加速直线运动:水平方向匀加速直线运动得:得:虽虽然然2 2个个教教师师求求得得的的答答案案相相同同,但但通通过过对对教教师师解解题题过过程程和和方方法法的的分分析析,还还是是可可以以看看出出2 2位位教教师师在在知知识结构上的明显差异。具体来说有:识结构上的明显差异。具体来说
8、有:(1 1)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更丰丰富富。如如师师1 1只只知知道道从从电电势势差差的的定定义义式式进进行行求求解解,师师2 2不不仅仅知知道道从从电电势势差差的的定定义义式式进进行行求求解解,还还知知道道对对于于匀匀强强电电场场可可从从进进行行求解。求解。(2 2)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更清清晰晰。如如对对A、B两两点点电电势差的表述,师势差的表述,师1 1仅用表示,而师仅用表示,而师2 2用表示。用表示。(3 3)知知识识结结构构中中所所贮贮存存知知识识是是否否正正确确有有差差异异。如如对对动动能能定定理理的的理理解解,师师1 1认认为为有有分
9、分量量式式,分分别别对对水水平平方方向向、竖竖直直方方向向使使用用动动能能定定理理,师师2 2则则认认识识到到,功功与能量均是标量,不能用分量式。与能量均是标量,不能用分量式。案例案例2:2:现有现有3030包大米,总质量为包大米,总质量为150kg150kg,要你尽可能快地把它,要你尽可能快地把它们搬上们搬上12m12m高处的库房,你会怎样做?你是一包一包地搬,高处的库房,你会怎样做?你是一包一包地搬,还是一次都把它们搬上去?若你每次只搬还是一次都把它们搬上去?若你每次只搬1 1包,你将要为克包,你将要为克服自身重力而消耗大量的能量;若你想一次都搬上去,则可服自身重力而消耗大量的能量;若你想
10、一次都搬上去,则可能寸步难行现在假设你身体可以提供的用于搬动物体的功能寸步难行现在假设你身体可以提供的用于搬动物体的功率如图所示,图中曲线表示了你搬动物体的功率与被搬物体率如图所示,图中曲线表示了你搬动物体的功率与被搬物体质量之间的关系问:质量之间的关系问:(1 1)图中)图中A点的物理意义是什么?点的物理意义是什么?(2 2)要尽可能快地把大米搬上库房,)要尽可能快地把大米搬上库房,每次应搬几包大米?每次应搬几包大米?(3 3)估算用最大功率完成这一工作)估算用最大功率完成这一工作所用的时间,并说明理由。所用的时间,并说明理由。O102030P/Wm/kg204060AB1.1.找错误找错误
11、2.2.比较、评价两位教师的知识结构比较、评价两位教师的知识结构师师1:1:(1 1)图中)图中A A点表示搬点表示搬15kg15kg的大米时消耗的功率是的大米时消耗的功率是50W50W,也是人可以提供的最大功率。,也是人可以提供的最大功率。(2 2)若尽快地把大米搬上库房,则每次要以最大功)若尽快地把大米搬上库房,则每次要以最大功率去搬,由题意可知,每包大米率去搬,由题意可知,每包大米5kg5kg,所以每次应,所以每次应搬搬3 3包。包。(3 3)由于每次搬运物体时人都要克服自身重力做功,)由于每次搬运物体时人都要克服自身重力做功,设人的质量为设人的质量为50kg50kg,根据功率公式,根据
12、功率公式 可知人克服人自身重力做功可知人克服人自身重力做功 所以所以 总质量总质量150 kg150 kg的大米分的大米分1010次搬运,时间次搬运,时间 下楼时间估计为上楼时间的一半左右,下楼时间估计为上楼时间的一半左右,师师2:2:1 1建立模型(人在竖直方向运动)建立模型(人在竖直方向运动)2 2设设m为每包大米的质量为每包大米的质量解解1 1:(1 1)A点点表示搬表示搬15kg15kg的大米时,身体提供的用于搬动的大米时,身体提供的用于搬动大米的功率最大,为大米的功率最大,为5050W。(2 2)尽可能快地搬大米。由于做的总功不变,因此)尽可能快地搬大米。由于做的总功不变,因此搬动的
13、功率最大时,搬大米最快,此时每次搬大米搬动的功率最大时,搬大米最快,此时每次搬大米的包数为的包数为(3 3)根据功能关系,由于)根据功能关系,由于 为整数,因此可以为整数,因此可以保证每次都保持最大功率。保证每次都保持最大功率。由由 ,得,得 下楼时间少于上楼时间,下楼时间少于上楼时间,总时间小于总时间小于720 720 s 解解2 2:由由得:得:1010趟上楼共趟上楼共360360s,总时间小于,总时间小于720 720 s。(1 1)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更丰丰富富。师师1 1从从功功率率的的定定义义式式进进行行求求解解,师师2 2不不仅仅知知道道从从功功率率的的定定
14、义义式式进进行行求求解解,还还知知道道用用求求出出速速度度大小后进行求解。大小后进行求解。(2 2)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更清清晰晰。“你你身身体体可可以以提提供供的的用用于于搬搬动动物物体体的的功功率率如如图图所所示示,图图中中曲曲线线表表示示了了你你搬搬动动物物体体的的功功率率与与被被搬搬物物体体质质量量之之间间的的关关系系”的的理理解解,师师2 2非非常常清清楚楚是是人人“用用于于搬搬动动物物体体的的功功率率”,而而师师1 1将将图图线线最最高高点点(50W)(50W)理理解解为为“是是人人可可以以提提供供的的最最大大功功率率”具具有有模模糊糊性性,既既可可以以理理解
15、解为为是是“用用于于搬搬动动物物体体的的功功率率”,又又可可理理解解为为是是“人人消消耗耗的的最最大大功功率率”,从从教教师师解解题题过过程程看看出出,师师1 1最最终终将将其其理理解解为为“人人消消耗耗的的最最大大功功率率”,导导致致计计算算结结果果的的错错误误,原原因因是是教教师师的的知知识识结结构构中消耗功率与输出功率两个概念处于不同地位。中消耗功率与输出功率两个概念处于不同地位。(3 3)知知识识结结构构中中高高层层知知识识,如如方方法法、策策略略方方面面存存在在差差异异。如如师师1 1基基本本上上只只有有概概念念、规规律律方方面面的的知知识识,而而师师2 2既既有有概概念念、规规律律
16、方方面面的的知知识识,还还有有方方法法、策策略略方方面面的的知知识识,如如能能够够想想到到不不同同的的思思路路(解解1 1与与解解2 2),能能够够在在具具体体计计算算之之前前思思考考是是什什么么模模型型,能能够够对对计计算算中中涉涉及及的的不不同同质质量量(每每包包大大米米的的质质量量,每每次次搬运的质量和总质量)规定不同的表示符号,便于区分。搬运的质量和总质量)规定不同的表示符号,便于区分。案例案例3 3:如如图图所所示示,在在离离地地面面高高为为h的的光光滑滑水水平平面面上上,有有3 3个个质质量量m的的小小球球,通通过过2 2根根几几乎乎不不可可伸伸长长的的轻轻绳绳连连接接。每每根根绳
17、绳长长为为L(L h),),若若A球球从从静静止止开开始始下下落落,问问C球球落落地地时时的的速速度度大大小小?(不考虑水平方向的运动)(不考虑水平方向的运动)C L B L A h1.1.找错误找错误2.2.比较、评价两位教师的知识结构比较、评价两位教师的知识结构师师1 1:当当A球下落时,将带动球下落时,将带动B、C以同样的速度运动,以同样的速度运动,设设A落地时的速度为落地时的速度为v1 1根据题意,对根据题意,对A、B、C三球而言,三球而言,由由 ,得,得由由 ,得,得 A落地后,落地后,B、C继续运动,设继续运动,设B落地时速度落地时速度为为v2 2,同理可得,同理可得 ,同理,设同
18、理,设C落地时速度为落地时速度为v3 3,得得 师师2 2:情景:情景:3 3个质量为个质量为m的小球,用细绳相连组成系统,依次从桌面下落。的小球,用细绳相连组成系统,依次从桌面下落。对象:对象:3 3个质量为个质量为m的小球细绳相连组成的系统。的小球细绳相连组成的系统。过程:过程:A球落地前,球落地前,3 3个小球组成的系统机械能守恒;个小球组成的系统机械能守恒;A球与地面碰撞时,系统机械能不守恒;球与地面碰撞时,系统机械能不守恒;B球落地前,球落地前,B、C两球组成的系统机械能守恒;两球组成的系统机械能守恒;B球与地面碰撞时,系统机械能不守恒;球与地面碰撞时,系统机械能不守恒;C球落地前,
19、球落地前,C球的系统机械能守恒。球的系统机械能守恒。列方程:列方程:对对过程:过程:对对过程:过程:对对过程:过程:联立方程解得:联立方程解得:(1 1)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更丰丰富富。如如师师1 1只只知知道道运运动动和和力力角角度度进进行行求求解解,师师2 2不不仅仅知知道道可可从从运运动动和和力力角角度度进进行行求求解解,还还知知道道从从能能量量角角度度进进行行求求解解,师师2 2还还知知道从能量角度求解具有优越性。道从能量角度求解具有优越性。(2 2)知知识识结结构构师师2 2比比师师1 1更更清清晰晰。如如师师1 1在在用用牛牛顿顿运运动动定定律律求求解解时时,
20、没没有有注注意意到到A A球球与与B B、C C球球加加速速度度方方向向的的不不同同,而而用用隔隔离离法法分分别别立立式式求求解解,而而是是将将3 3球球看看成成一一个个整整体体,而而师师2 2对对不不同同过过程程能能量量守守恒恒与与否否的的了了解十分清楚。解十分清楚。(3 3)知知识识结结构构中中高高层层知知识识,如如题题目目类类型型、方方法法、策策略略方方面面存存在在差差异异。如如师师1 1基基本本上上只只有有概概念念、规规律律方方面面的的知知识识,而而师师2 2既既有有概概念念、规规律律方方面面的的知知识识,还还有有题题目目类类型型方方法法、策策略略方方面面的的知知识识,如如能能够够判判
21、断断这这是是典典型型的的用用能能量量守守恒恒定定律律求求解解的的类类型型,能能够够在在计计算算前前对对情情景景、对对象象和和过过程程作作细细致致的的分分析析,能能够够选选择择能能量守恒的过程及对应的系统立式等等。量守恒的过程及对应的系统立式等等。提高教师解题能力的建议提高教师解题能力的建议1 1关注知识结构胜于答案关注知识结构胜于答案 教师常常根据学生做题的对错给学生打分,这种做法教师常常根据学生做题的对错给学生打分,这种做法常常潜意识影响着教师,常常潜意识影响着教师,“认为不管白猫、黑猫,抓住老认为不管白猫、黑猫,抓住老鼠就是好猫鼠就是好猫”,这种想法会阻碍教师进一步完善知识结构,这种想法会
22、阻碍教师进一步完善知识结构的动力。通过对前面不同教师解题方法的分析,有时错误的动力。通过对前面不同教师解题方法的分析,有时错误的方法、不完善的知识结构也会得到正确的答案。一个教的方法、不完善的知识结构也会得到正确的答案。一个教师只有通过解决问题的过程分析、评价自身的知识结构,师只有通过解决问题的过程分析、评价自身的知识结构,才会有利于解题能力的提高。才会有利于解题能力的提高。2 2关注并弥补知识结构上的缺陷关注并弥补知识结构上的缺陷 通过解决问题能够发现自身知识结构是否存在的缺陷,通过解决问题能够发现自身知识结构是否存在的缺陷,知识之间的联系是否紧密而有区分,知识结构中是否拥有知识之间的联系是
23、否紧密而有区分,知识结构中是否拥有丰富的方法和策略,知识结构的组织是否合理等,这是比丰富的方法和策略,知识结构的组织是否合理等,这是比解决一个问题更重要的,通过与不同的教师解决问题思路、解决一个问题更重要的,通过与不同的教师解决问题思路、方法的比较,认识自己在知识结构上的差异,在求解问题方法的比较,认识自己在知识结构上的差异,在求解问题时,不断研究、总结和吸收解决某类问题有用的方法和策时,不断研究、总结和吸收解决某类问题有用的方法和策略是提高解题能力的有效途径。略是提高解题能力的有效途径。二二.了解学生错误能力差异案例了解学生错误能力差异案例案例案例1 1:一个动能为一个动能为EK K的带电粒
24、子,垂直于电场线的带电粒子,垂直于电场线方向飞入长为方向飞入长为l的平行板电容器,飞出电容器时动的平行板电容器,飞出电容器时动能为能为2 2EK K,如果使这个带电粒子的初速度变为原来,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的的2 2倍,那么它飞出电容器时的动能变为倍,那么它飞出电容器时的动能变为 .教师教师学生典型错误学生典型错误 师师1 1初速改变了,误认为仍从同一点射出(偏转距离不初速改变了,误认为仍从同一点射出(偏转距离不变),电场力做功相同。变),电场力做功相同。师师2 21 1初速度变为原来的初速度变为原来的2 2倍,误认为电场力做功是原倍,误认为电场力做功是原来的来的1/21/2(线
25、性思维);(线性思维);2 2初速改变,在动能定理运用时,认为初动能不变;初速改变,在动能定理运用时,认为初动能不变;3 3考虑重力(缺少近似思想)。考虑重力(缺少近似思想)。师师3 31 1初速度变为原来的初速度变为原来的2 2倍,误认为电场力做功是原倍,误认为电场力做功是原来的来的1/21/2;2 2初速改变,偏转距离不变;初速改变,偏转距离不变;3 3不用动能定理,先求末速度不用动能定理,先求末速度vt t.请评价这请评价这3 3位教师之间的差异位教师之间的差异 师师1 1指指出出的的学学生生易易犯犯错错误误是是最最典典型型的的“偏偏转转距离不变,电场力做功相同距离不变,电场力做功相同”
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