中学物理实验教学与评价研究.ppt
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1、中学物理实验教学与评价研究,北京师范大学物理系 李春密,第一 中学物理实验教学研究 一 物理实验在物理学发展的作用 1、发现新事物和探索新规律。 2、验证理论。 3、测定常数。 4、推广应用。,二 物理实验与物理教学 科学实验与教学实验的比较,(一) 物理实验在教学中的地位 1、实验是物理教学的重要基础 2、实验是物理教学的重要内容 (1)物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容。 (2)实验教学是物理教学的重要组成部分。 (3)实验是培养学生实验能力(特别是操作能力)的保证。 3、实验是物理教学的重要方法。 (1)、实验是物理学研究的重要方法。 (2)、实验是教师教物理、学生学物理的重要方
2、法。 四、实验是物理教学的重要手段。,(二) 物理实验在物理教学中的作用 1、培养学生的兴趣和激发学生的求知欲。 2、创设学生有效掌握知识的学习环境。 与生活事例相比,实验有下面一些特点: 实验具有典型性 实验具有重复性 实验具有趣味性 实验具有定性和定量研究的全面性 3、训练学生的科学方法。 4、培养学生的各种能力。 5、培养学生良好的科学素质。,三 实验原理 (一) 分析原理是研究实验的基本方法 1、明确实验的目的、内容和要求; 2、认真研究实验原理,对定量或半定量实验,需要分析实验的误差原因及其影响程度; 3、确定实验关键; 4、对实验装置、器材和实验条件提出要求并进行选择 5、明确操作
3、要点和注意事项。,(二) 实验原理的科学性和可行性 1、原理的正确性 (1)、不能弄虚做假,制造假象,欺骗学生。但可采取一定的必要的技术手段。 (2)、原理无错误,但允许有误差。 2、原理的确切性 原理与教学中需要说明的问题要一致。 3、原理的可行性 ( 1)、设计的实验方案从原理上讲并没有错误,但在实施过程中受到装置、器材、实验条件等限制,而无法实施。 ( 2)、有些实验虽然在科学性上并没有错误,但其主要的实验原理学生不易理解,或还未学到。 (3)、原理无误,学生也易理解,但运用教学中,把他们放在一起就会出现逻辑错误。,四 实验方法和实验方案 1、实验归纳法 这是一种由个别到一般的认识方法。
4、其特点是,实验在前,结论在后,实验就是探索规律的主要手段。这种实验人们常称为探索性实验。 2、实验验证法 这是一种推理、判断在前,实验验证在后的研究方法(即演绎法)。实验验证法是与想象、推理、判断等思维形式紧密结合起来的方法,是人们的认识能力充分发展的表现。 3、理想实验的方法 理想实验是人们头脑中想象的实验,是一种思维活动,是在已有实践的基础上,经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方法。,(一) 根据知识结构建立实验模型 (二) 根据实验和教学要求建立实验模型 (三) 用相同的实验方法解决不同实验中相同的问题 (四)实验方法和实验方案的选择原则 仪器装置简单明了,易于搭配和制作。 现象清
5、晰,效果明显,易于操作,安全可靠,重复性好。 紧密结合课堂教学。 学生容易接受。,五 实验装置和实验器材 (一) 分析装置的原理和特点 (二) 分析和掌握仪器的结构、原理和性能 1、分析仪器的结构和掌握仪器的工作原理 2、了解仪器的技术参数和一般用途 3、了解仪器的调整方法和与分析其作用和原理 4、分析仪器的结构原理与改进和自制仪器 (1)、改进方案要有理有据。 (2)、改进方案必须切实可行。,(三) 分析和了解材料的特性和用途 1、了解材料的特性和作用及合理应用 2、扩大材料的应用范围 (四) 实验装置和实验器材的选择 1、实验器材的选择 (1)、器材的特性,如机械强度、尺寸大小、物理和化学
6、等性能参数。 (2)、加工方便、经久耐用。 2、实验仪器的选择 (1)、仪器尽可能简单、明了、直观。 (2)、合理选择仪器的精度。 (3)、所选仪器要保证满足实验条件。,六 实验条件的选择和实验操作 (一)实验条件的选择 1、根据实验原理选择实验条件。 2、根据仪器技术指标(参数)选择实验条件。 3、根据误差理论选择实验条件。 4、根据理论图线选择实验条件。 (二) 实验操作 1、操作依据。 2、操作的具体要求。,七、计算机在中学物理实验教学中的应用 (一)、用计算机处理数据 (二)、计算机模拟物理实验 1课堂演示,强化学生的直观感觉 2建立物理模型 3展现宏观或微观世界 4显示实验的中间过程
7、 5代替危险性较大的实验演示,(三)用计算机采集处理数据 1、工作原理,2、断电自感的采样实例,图2 断电自感实验电路,图4,图 3,图5,3、通电自感现象实验的讨论,图10,图9,4、用力传感器研究瞬时力的问题,实验一、测量最大静摩擦力和最大静摩擦系数,实验二、冲量实验,第二 高中物理主体性 探究实验教学策略的研究,一、建构主体性物理探究实验教学模式 一个完整的中学物理教学模式应当包含理论基础、教学目标、操作程序和实现条件四个要素。 主体性探究实验教学模式是指学生运用已有的物理知识,教师创设物理情境,以学生为主体,提出问题、建立猜想与假设,设计实验方案,进行实验,评估分析与交流归纳出物理概念
8、或物理规律,从而获取知识、发展能力的一种教学模式。 主体性探究实验教学模式形状像一个苯环,主要有以下几个方面的考虑:第一,苯环的性质比较稳定,与教学模式的特点有一定的相似之处;第二,苯分子是一个平面正六边形构形,形成一个封闭的共轭体系,形成一个浑然的整体。而探究实验教学中的“创设情景,提出问题”、“合理猜想,构想假设”、“制定方案,进行实验”、“取得证据、分析论证”、“表达交流、获取知识”、“巩固扩展、运用知识”这些要素也构成了一个以学生为中心相互关联的整体;第三,学生活动处于苯分子的碳原子的位置,也说明学生在整个主体性探究模式中的重要地位,而教师活动处于苯分子的氢原子位置,起指导、引导的作用
9、,同样是不可或缺的;教学过程以学生为主体展开,而不是以教师为中心,教师起重要的引导作用。,二、高中物理探究实验的分类 1、探究演示实验,表1 探究演示实验,2、探究分组实验,表2探究分组实验,三、探究演示实验,探究演示实验教学的操作程序,探究演示实验教学策略,四、探究分组实验,探究分组实验的操作程序,探究分组实验的教学策略,第三 新课程理念下的物理教学评价,“评价”原意为评论货物的价值,今亦泛指衡量人物或事物的价值(辞海,第1111页)。 教学评价就是根据教学目标,通过多种方式系统地搜集各种信息,对教学效果作出价值判断,并对教学进行必要调整和为教育决策提供依据的过程。 评价=搜集信息+判断赋值
10、+改进决策 课堂教学评价,是以现代教育教学理念、现代课堂教学观为依据,运用可操作的科学手段,按照一定的价值标准,对课堂教学的各个要素及发展变化进行价值判断的过程。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,主要指评价具有导向机制。建立的评价指标体系充分体现了教育的性质、目标和规格要求,是教学行动的指南。通过评价目标、指标体系的指引,可以为教学指明方向,即指明教师教和学生学的目标和应达到程
11、度的方向。这样,通过评价过程的不断反馈和调节,可以使教师随时了解学生达到目标的程度,发现教学中所存在的问题。使教师的教不断改进,学生的学习不断强化和提高。因此,评价对课堂教学起着导向和指挥的作用。 同时,它指导教育者、受教育者及教育关注者转变教育观念,修正教育目标,为教育改革创造良好的环境。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,良好的评价过程能够明确呈现评价对象的优势和不足,具有刺激人的主体意识,激发人的行为动机,调动人的积极性和创造性的功能。主要指被评价者通过评价可以看到自己的成绩和不足,找到或发现成功
12、与失败的原因,激起发扬优点、克服缺点、不断改进教和学,驱动他们的内部活力,调动起教和学的积极性。这是评价是否起到良好的作用的关键。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,评价过程中的信息反馈环节具有及时调整教育目标,修正错误缺失的功效。通过评价及时获得有关教和学的反馈信息,判断教学过程是否有效。好的地方得到强化,缺点和不足得到纠正,使课堂教学不断完善、改进和提高,更好地实现课堂教学的目标。从而达到教学的整体优化,达到大面积地提高教学质量的作用。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断
13、功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,评价活动要根据评价标准对收集到的教育信息进行整理、处理和分析,从而对评价对象做出比较全面的解析。发现教学中存在的问题,为解决问题提供资料。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,评价过程中,评价者与被评者以及评价者之间相互交流,增进了解,不仅有利于相互学习、取长补短,更从整体上发挥了协调诸多教育因素发挥系统功能的效果。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,
14、对教师的教学行为和学生的学习行为及教学的结果进行价值的判断。通过评价来比较、区分教师的教学能力和学生的学习能力,获取确定学生水平和教学有效性的证据,以便制定周密的计划进行指导和培养。另外,评价的结果也可作为评定等级的证据,为教育管理服务。,评 价 的 主 要 功 能,导向功能 激励功能 改进功能 诊断功能 交流协调功能 鉴定功能 研究功能,一、教学评价的主要功能,评价作为教学研究与实践的一种工具,通过评价不断地明确为达到一定教学目标所应选择的手段和程序,为教学研究提供必要的信息。,二、促进学生发展的教学评价的理论基础 多元智力理论 建构主义理论 后现代主义理论,二、促进学生发展的教学评价的理论
15、基础 多元智力理论 建构主义理论 后现代主义理论,传统的智力理论认为智力是以语言能力和数理逻辑能力为核心的、以整合的方式存在的一种能力。 言语语言智力 音乐节奏智力 逻辑数理智力 视觉空间智力 身体动觉智力 自知自省智力 交往交流智力,二、促进学生发展的教学评价的理论基础 多元智力理论 建构主义理论 后现代主义理论,教学决不是教师给学生灌输知识、技能,而是学生通过驱动自己学习的动力机制积极主动地建构知识的过程,课堂的中心应该在于学生而不在于教师,教师在课堂教学中应该是引导者、促进者和帮助者。,二、促进学生发展的教学评价的理论基础 多元智力理论 建构主义理论 后现代主义理论,世界是开放的、多元的
16、和具有留迹性的 尊重个性、主体性 注重过程 把学习者视为知识的探索者和发现者 评价的目的在于发展,而不在于选择和判断,三、教学评价的基本理念,基 本 理 念,坚持“以学生的发展为本” 促进教师的专业发展,体现创新性和反思性 建立新型的、和谐的师生关系 坚持评教与评学相结合,侧重评学 体现开放性和动态生成过程 关注可行性和社会性 重视学科特点和教学特色,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,特 点,多元性 整体性 过程性,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,特 点,多元性 整体性 过程性,要充分调动不同的评价主体开展评价活动,而且也要尊重每个学生的不同意见,鼓励学生有创见的思想,特
17、别是在有争议的问题上更要培养学生多元的思维能力,促进创新精神的形成和发展。,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,特 点,多元性 整体性 过程性,评价要关注学生整体、全面的发展,不能仅仅关注学生学业成绩。更重要的是关注每个学生,使他们都得到发展。,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,特 点,多元性 整体性 过程性,评价贯穿于教学活动的始终,教师和学生要形成过程性和动态性评价的意识和能力,在教学活动中自觉地开展评价,发挥评价的作用。,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,基 本 原 则,发展性原则 中心性原则 全面性原则,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,基 本 原
18、 则,发展性原则 中心性原则 全面性原则,评价的作用在于促进教学的发展,而不是区分学生的优劣和简单地判断答案的对错。促进学生发展的课堂教学评价不能只对学生的学习情况做简单的好坏之分,而在于强调其形成性作用,注重发展功能。一次评价不仅是对一段活动的总结,更是下一段活动的起点、向导和动力。,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,基 本 原 则,发展性原则 中心性原则 全面性原则,评价的主体和对象应是学生。所有评价活动的宗旨在于促进学生进一步有效学习的进行,避免没有方向和低质量的评价。,四、促进学生发展的教学评价的特点和基本原则,基 本 原 则,发展性原则 中心性原则 全面性原则,不能仅仅评价
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- 中学物理 实验教学 评价 研究
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