高中物理课标培训 专题七：高中物理新课程中的疑难问题案例抛析第一

第一篇：高中物理课标培训 专题七：高中物理新课程中的疑难问题案例抛析第一

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专题七 高中物理新课程中的疑难问题案例剖析

第一讲：高中物理现象、概念和规律教学中的疑难问题案例剖析 电子文本：

引言

新课程高中物理教学中的疑难问题案例剖析专题节目第一讲--高中物理现象、概念和规律教学中的疑难问题案例剖析。我们主要通过具体的教学案例来探讨在现象、概念和规律教学中疑难问题和解决办法。

一、关于物理现象教学的疑难问题

在新课程中很强调情境的建立。教学情景并不单是为了引入教学，它本身就是我们研究的物理现象，是我们学习物理中的研究对象，是建立物理概念和总结物理规律的事实基础，大量的概念和规律都是从日常生活现象或实验中发现并归纳出来的。

生活中的许多现象都是我们熟悉的物理现象，物理现象作为自然现象的一种，它本身是非常真实的、非常鲜活的、也非常生动的。从某种意义上讲，我们在教学中要做的常常跟物理学家在研究这些现象时所做的是一个相反的过程：物理学家在研究自然现象的时候，要经过抽象、概括，把它上升为物理的理论；而我们要教学生在新学这些物理知识的时候，把这些物理理论再还原成生活中的背景、生活中的现象。这样才能使他们在学物理的时候有一个很好的基础。

在运用现象引出概念和规律的教学时要注意什么呢？我们先来看一个具体的案例。

一、根据“学情”，合理地进行现象教学，有针对性地改进教学策略，有效地导入概念和规律的教学

教学案例视频片段１（自由落体）：

在教师提问“轻的物体和重的物体谁下落更快？”时，学生并没有回答重的快，而是“得意洋洋”地“异口同声”：“一样快！”。这时老师做重的物体下落更快的实验演示，从而提醒学生要注意认真研究课题。在学生提出要排除空气阻力时，教师又提出“为什么要排除空气阻力？”、“空气阻力是否总是让轻的物理下落更慢？”等挑战性问题，不断引领学生的兴趣，让学生动手、动脑，体验探究学习的过程，并尝到成功的喜悦。

在自由落体的教学中，很多老师都会这个问题来引入教学：“轻的物体下落的一定比重的物体慢吗？”。教材也往往把学生设定在这一错误认识的基础上。但事实是学生早以通过小学的自然常识课等课内外的其他学习途径了解了这个现象，记住了该问题的结论，甚至老师要做的实验也都已经看过了。这样就达不到激起学生探究热情的目的。所以我采用了另一种策略，反问学生：“轻重物体下落真的一样快吗？”、“为什么要忽略空气阻力？”以及“在空气阻力作用下，有可能让轻的物体下落比重的物体更快吗？”。这些问题让学生发现这个似乎已经了解的现象中原来还有不了解的内涵，于是重新激发出兴趣，进而动脑动手解决问题。

现象本身有的时侯很普通，不一定能引起学生的注意，我们该怎么利用这种现象呢？这就要从中设置有效的问题让学生发现普通的现象里原来还有不明白的内在的规律。现在有些老师爱用很刺激的现象来导入新课，但导入之后就把它仍一边去了。课堂上运用物理现象的目的不仅是培养观察能力，还要能让学生从中发现问题，提出问题，引导学生对物理概念和规律的探索过程，这才是最重要的。

学生对教师准备的现象是否感兴趣，这是教师事先就应考虑的。但在刚步入新课改时，我们对学生学情的判断往往还是根据以前学生的了解。可是外面的世界日新月异，加上现在的学生经过了初中的课改，知识和能力基础都不一样了。加上各学科都在做课改，比如英语和语文都引入了大量的科技阅读文章。这使得学生在学习新概念和规律时的生活经验基础、初中学习的侧重点、其他学科的知识储备都和以往不一样了。这就使得我们原来的“备学生”失了准头。不是用的现象让学生不感兴趣，就是讲的现象让学生完全不了解，一头雾水。

“备学生”还要考虑到自己学生所处的生活环境。比如城里的学生和农村的学生，他们接触的环境不同。那么我们用来引发问题的现象也要有所不同。高一必修课阶段，学生遇到的现象有一些是生活中很常见的，如受力，运动，还有像自由落体、超重失重和离心现象等等。不过现在的学生获得信息的渠道挺多、知识面也很广，学生也有很多在课外书籍里读过像伽利略和亚里士多德的故事，在广播电视中看到、听到过太空探索中的超重失重现象，生活、游戏中也体验过离心的感觉，这些对他们其实都已经不是全新的了。但从刚才这个自由落体的案例来看，即使学生已经通过生活经验或是物理实验知道了这个现象，也都只是一些直观的感觉，还有复杂性、模糊性；现象的本质还不一定都凸现出来。教师要帮助学生排除各种干扰性的次要因素，才能认清物理现象真正的本质。

二、尊重学生的感受、正视学生的疑惑，正确对待学生的“错觉”

在一些现象的观察和分析中，还经常存在错误经验和认识的负面影响。我们来看一个案例。

教学案例视频片段２（离心力）：

学生们都觉得用离心力来解释离心运动很顺，平时似乎都感觉到有离心力存在。教师首先让学生们通过实验去感觉离心力，然后和学生一起分析这种感觉，明确这种感觉的实质。然后再重新寻找离心力，从而发现其实做圆周运动的物体并没有收到离心力的作用。

我平时在教圆周运动向心力的时候，很多学生会提出“离心力”这个概念，把它放在对圆周运动物体的受力分析中。特别是解释离心运动的时候，他们觉得用离心力来解释很顺。因此我刻意设计了实验，让学生通过实验来搞清楚原来我们的感觉错在哪里，究竟要如何研究这个问题．

解决这些问题的关键是教师要尊重学生的感受、正视学生的疑惑，正确对待学生的“错觉”。只要教师能够正视这一点，不是用自己的说教来让学生死记硬背规律就可以了。刚才葛老师的分析中体现了教师对于错误的生活经验的处理方法就是要着力从根源上挖掘得到错误经验的原因，彻底解决心中的疙瘩，在这个基础上重新建立起科学的直觉和经验。

从这层意义上说，学习自然科学的过程也是不断纠正错误，从而累积越来越多科学的直觉经验的过程。同时也能让学生对科学的思维方法建立信心，相信科学能解决问题。如果能这样引导学生的话，就连学生的错误感受也可以成为我们课堂教学的一个非常有效的宝贵的资源。

三、培养“摆事实、讲道理”的科学思维习惯和态度

是的，这其实也是新课标的学习目标之一，在生活中有很多经验会造成错觉，但个别老师如果怕麻烦，只让学生死记硬背，要求学生一味地“排除生活经验干扰”，甚至“答题时都要与直觉相反”！而不是真正去剖析错觉形成的原因，那就会造成学生一种错误的思想认识，认为“学物理就就是死记概念，绝不能联系实际”，可见这种讲法是不妥的！说得重一点，会让学生在情感、态度和价值观方面发生扭曲！教学案例视频片段３（惯性）：

学生们都记住了惯性与速度无关，但并不理解其中的道理，而且关键是并没有养成“摆事实、讲道理”的科学习惯。在明确要求同学们“摆事实、讲道理”而学生遇到困难后，以类比的方式让学生自己领悟原先直觉中的失误，在此基础上进一步设计出相对科学的比较惯性大小的判断标准。

在惯性的教学中，我经常听到视频中这样的回答：“老师说......”，“书上说......”。看到学生学了两年物理竟然没有养成“摆事实、讲道理”的习惯，我非常遗憾！

学生错误习惯的根子还是在老师！老师们都知道学生错误的原因是：比较惯性大小的科学判据没有建立起来。但是，一般情况老师都认为这是牛顿第二定律的事情，我在教牛顿第一定律，干吗要多讲，于是只要学生记住物理结论。这样物理结论虽然记住了，但是不科学的习惯也就养成了！

所以我觉得物理教学有时候不应该过于计较进度，即使不能一下子很完整地得出正确的结论，至少先让学生能从根源上认识到自己错误的原因，这本身对学生的学习也是大有裨益的！

解决这个具体问题的方法其实也很简单：只要有个类比！当然我们设计的类比最好能够激发学生心理感情的共鸣！

要不要进一步去总结比较惯性大小的完整评判标准，各位老师可以见仁见智。但是至少，“摆事实、讲道理”的习惯，是我们要注意培养的，让学生养成这种习惯，比物理结论重要多了。

如何对待生活中的错误感受，教师不仅要自己重视，挖掘其形成的原因，找到解决办法，还要教导学生重视自己的感受，如果遇到感受与课堂教结论的不同，要注意分析原因。教师的处理方法将会影响学生一辈子的学习习惯。

开动脑筋，举一反三，坚持“摆事实、讲道理”的原则，这样能够帮助我们纠正很多生活中的错误经验。

以前我们习惯于注意知识、技能的教育教学，而新课标的总目标里特别提到要让学生“发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神”。这就是对学生情感、态度和价值观方面的教育。

新课程标准在具体目标里又提出了这样的要求：“3．具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识。4．有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。”

可以看出这是新课程三维目标所特别关注的一个方面，也是我们在实施新课程当中需要特别注意的一个方面。

四、让学生真切地体验真实的实验探究过程

物理是一门实验科学，但有许多物理现象我们不容易观察到，这时我们就要用科学方法、用实验的方法把这些过程重新呈现出来，呈现在学生面前，让学生通过实验亲身的去体验、去感悟，从中发现物理现象背后的规律，以及它的整个发展过程，直到最后得出结论。我觉得这样才真正符合新课程对物理教学的要求。

多媒体教学刚进入课堂时学生是很感兴趣的，因为动画和音效可以激发他们的热情，不过这毕竟是间接的兴趣，不是对现象本身的兴趣。因此在学生对多媒体课件已经见怪不怪的时候，他们就开始质疑了。说老师你可以在电脑里做假，我不相信这个规律是真实存在的。

能用简单器材直接显示或者让学生亲手去操作的过程，尽量不要用电脑做很复杂的、背后的处理，学生不知道老师在电脑里后面做什么，雾里看花、莫名其妙。

比如说平抛的教学，以前我们经常用闪光照片来讲解，但闪光照相实验在普通教室里不易实现。现在很多老师会用家用的照相机或摄象机来拍摄平抛实验的视频短片，但是需要老师在电脑里加工处理成类似闪光照片的图片。有的老师在课前处理好了，但学生就觉得不真实；有的是在课上抓紧3、5分钟时间处理，但在这段时间里，学生还是不知道老师在做什么“手脚”。

教学案例视频片段4（平抛运动）：

在课前用普通数码相机拍摄平抛运动的视频短片，然后和学生一起讨论如何联系以前学过的实验原理、方法，来分析研究这一新型的实验记录。学生提出要设法转换记录成每间隔相同时间小球的位置，于是在固定在屏幕背后的一张大白纸上逐帧播放视频片段，请学生合作在大白纸上重新描下“每间隔相同时间小球的位置”；然后进一步观察、测量、计算，研究平抛运动水平、竖直两个方向的分运动。

物理课还是要重视实验，多媒体手段只是一个辅助。对实验我关注的第一个就是真实性，第二就是参与性。我让学生上来描点，这样既有真实感，又有实际体验，这样一个亲手实践的过程、以及做的过程中所获得的体验，也是我们新课程的三维目标所追求的。

现在很多课堂里不仅有电脑，一些条件较好的学校还引进了传感器、Dis数字实验室等。这些很先进的教育技术手段确实给我们的中学物理的课堂教学带来了很新鲜的气息。但是使用这些高科技手段的时候都要注意简单、直观的原则，如果有可能要尽量让学生来操作。这样才能让学生透过手段的迷雾，看到背后的物理内容，才不会产生隔靴搔痒的感觉，真正帮助学生突破学习难点，才符合新课程的要求。

不过，计算机模拟动画也不是都不能用，我在上万有引力定律、原子与原子核这些内容时都常使用多媒体课件，效果也不错。因为这些现象是比较难在教学课堂里用实验再现的。另外还有一些受地域或季节限制，导致学生平时不易观察到的现象，比如说海市蜃楼等等，也可以使用现成的视频录像。

是的，多媒体不是不能用，只是不能滥用。使用时要注意这样的一些原则：

引导学生多注意观察、积累生活经验，教学时优先调动学生的生活经验。能让学生动手实验的不用演示实验替代，能演示真实实验的不用实况录像替代，能用实况录像展示的不用动画模拟。

注意简单、直观的原则，尽量让学生亲手操作或用简单器材直接显示，避免用电脑做过于复杂让学生不明就里的处理。

针对物理现象教学中的疑难和误区，刚才老师们的讨论形成了以下四个要点：

对突破现象教学疑难问题的小结

一是要了解“学情”，根据学情设计实施有效的教学策略。

二是要尊重学生的感受，正确对待学生的“错觉”，挖掘其形成的原因，从根源上纠正错误的直觉，使学生形成对物理现象的正确认识。

三是要注意培养学生形成摆事实、讲道理的科学习惯、态度。

四是尽量调动学生的生活经验，通过物理实验、录像、多媒体等手段，尽可能真实地展示物理现象；尽量让学生深入参与物理探究过程，获得真切的体验。

二、关于物理概念和规律教学的疑难问题

1、按课程标准把握好物理现象教学的要求尺度

刚才我们讨论了现象教学中的疑难问题，但是物理概念和规律虽然是建立在现象基础上的，却高于现象，是从现象出归纳抽象出来的。学生即便观察到了物理实验现象，有了正确的生活体验，也不见得就能从中了解物理的规律和概念。

其实对于物理现象的认识有一个标准，一般来说真正认识物理现象要达到这样三项要求：第一是要认清物理现象的关键特征；第二是要明确出现该现象的条件；第三是根据我们教学的不同要求，有些还需要了解产生这些现象的原因。

其实许多物理现象产生的原因是非常复杂的，所以我们在教学的时候，要特别注意教学过程的阶段性、把握好教学的节奏感。我们要了解课标对高中该阶段学生的要求，对深度、难度有一个准确的定位。

比如多普勒效应，课标的要求是“通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。”可是如果真要解释它的原因，还是挺困难的，因为它表现出来的是波的频率的变化。在学生学习的过程中，会遇到一些什么困难呢？ 教学案例视频片段4（平抛运动）：

在认识了多普勒现象后，请学生读书学习其成因，结果学生遇到困难。于是鼓励学生联系已有知识，提示学生“频率”相对抽象，周期会更好思考。学生分头讨论研究各种情况，最后由学生汇报研究情况。

这个处理是借助学生比较熟悉的概念、规律来解决问题，把频率的问题转化成了周期和波长来解决。因为时间和波长都比较容易通过示意图表现出来，这个图其实类似于学生熟知的追击和相遇的图。在解释物理现象产生的原理比较困难的时候，还有些办法，比如可以做一些顺序的调整、或者补充过渡。老师可以先降低尺度，再循序渐进地引导学生探讨。还可以转换思维焦点，帮助学生间接地认识这种物理现象。

2、重视概念的物理意义，注重从实际问题中抽象、概括出概念的过程，让学生了解提出新概念的过程和目的，使学生在建立概念的过程中受到物理思想与方法的熏陶。

学生经常对比较抽象的概念死记硬背，不理解物理概念的实质。比如加速度、电场强度或是磁感应强度的概念。

其实理解掌握物理量，应该把这个物理量的意义、用途放在第一位，而定义式的记忆放在第二位，定义必须能正确地实现它的用途，否则定义就需要做出相应的变化。

要让学生理解物理量的意义，在提出一个新概念时就要让学生了解为什么要提出这样一个物理量。

比如说动量，已经有了速度、有了动能，为什么我们还需要动量这样一个物理量呢？它与速度、动能相比有什么特殊的作用呢？在这样的教学中可以让学生体会物理学的研究方法。

我举一个关于磁通量概念建立的案例： 教学案例视频片段5（磁通量）：

在初中“切割磁感线”产生感应电流的知识基础上，又发现不切割磁感线而“改变穿过闭合线圈的磁感强度”也能产生感应电流。于是引导学生将两种过程形象化（画出磁感线），从而能比较（用多媒体动画辅助）发现两种过程的共同特点是穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化。这才是闭合电路产生感应电流的充要条件，为此方才有必要定义一个新物理量：磁通量。

不少教材都把磁通量安排在磁场一章进行教学，为电磁感应的教学做准备。但是学生不理解已经有磁感强度了，为什么还要这样生硬地引入这个新概念，学习被动，效果不好。

其实很多物理概念和规律是同时得出的，磁通量就是很典型的例子。我们还可以再回头看看牛顿这个单位的得出过程，还有动量与动量定理的分析，也都类似。让学生在探索中发现必须引出新的物理量，才能更准确、更简洁得表述所发现的规律。这就是为什么在新课程的标准中强调过程与体验的目的。

3、帮助学生理解数学公式背后的物理道理，体会公式中每一个量的物理意义。

初中学生都学过“功”，我觉得高中我们一开始就应该给学生强调功是能量转移转化的量度，利用这一点，我们才能帮助学生突破很多疑难问题。

2006年的高考有这么一道题：人下蹲以后再跳起的过程中，地面对人有没有做功？

很多老师都很疑惑：人在力的方向上是有位移的，为什么结果地面对人向上的支持力却没有做功呢？

如果我们在学习的时候要求学生优先掌握“功是能量转移转化的量度”，而不是让学生简单地死记“W=Fscosα”，那就不会轻易被考倒了！因为人跳起来的过程增加的能量显然不是地面给的！

不过我们还得要考虑一下：它不做功，从“Fscosα”怎么理解？应该如何来修订我们定义中s的含义，才能够满足量度能量转移转化的要求呢？这时候我们可以仔细考察一下，人从蹲着到跳起来的过程中，人的重心确实是有位移的。但是我们更要关注的是什么？地面给人的作用力作用在哪里？作用在脚底！在我们站（或）跳起来的过程中脚底有没有位移？显然没有！

跳起来脚离地以后，脚底是有位移，但这时地面对人的力却没了！

可见我们应该让学生理解“Fscosα”中这个s应该是受力质点的位移！

在高中课程标准的第四部分有一个实施建议，其中第二点特别强调要：“提高科学探究的质量，关注科学探究学习目标的达成”。对于高中的教学，不仅仅是动手做实验才叫科学探究；深入地思考一个物理现象、物理过程，从中发现物理规律，只要这个规律的发现是学生自己通过亲身的体验和通过自己的思考最后得到结论，我认为它都是属于探究的过程。

高中物理教学相对于初中，更强调培养学生理性的思维，这是高中物理跟初中物理的一个明显的区别；也只有这样，才能更好地体现物理学科不同于其他学科的独特教育价值！

4、把握规律所反映的真实的物理过程、物理背景，体会其适用条件；在生活中观察、在探究中感悟复杂的物理规律。

许多学生学物理，没有注意到物理规律跟数学的差别，仅仅认识物理规律的数量关系，把物理的公式当成数学公式来理解，没有把握住规律所反映的真实的物理过程、物理背景，当然就不能很好地掌握物理规律。

有一个特别容易混乱的因果关系，就是变压器的规律。变压器涉及到的物理量比较多：原线圈、副线圈的电压、电流、功率等等。原线圈电压决定副线圈的电压，这个关系符合学生的思维习惯，问题不大。但是电流和功率恰恰相反，是副线圈的功率、电流决定了原线圈的功率、电流，这和学生的思维习惯完全相反。这是一种量出为入的关系。这种情况就要耐心地帮助学生理出其中的“因果关系链”，才能在理解的基础上记忆。

还有一些更复杂的情况，物理量之间不是因果关系，更加复杂，学生就感觉更难了。

比如功率、力和速度的关系：P=Fv，就不是简单的因果关系，而是互相牵制的关系。我们经常讨论说功率一定的时候速度越小力越大等等，其实功率一定本身就是个不容易实现的条件。我们用力推墙，墙不倒，可见并没有因为速度等于零，推力就会无限大，恰恰是因为速度为零导致输出功率等于零了。

掌握这个复杂的规律，应该要帮助学生尽量认识生活中实际的例子。比如用变速自行车，可以让学生骑变速自行车试两种特殊过程：

一种是挂高速档低速上坡，他肯定感觉到脚踏几乎踩不动，跟刚才讲的推墙类似，心有余而力不足，有能量但是输不出来；

另一种是挂低速档高速下坡。这时候人飞快地拼命踩脚踏，但基本上是空踩的感觉，大量的能量都消耗在身体内部了，根本没有输出给自行车。

刚才葛老师讲的骑变速自行车的两个特殊情境，就像是电池的输出功率：外电路断开的时候电池有能量但是没有输出；外电路短路的时候，大量能量都损耗在了内电阻上，也没有输出。

物理世界的规律真是出奇的一致、和谐，学好物理可以举一反三，但前提是要自己真正去思考，领悟科学的思想方法。

针对物理概念和规律教学中的疑难问题，老师们的讨论形成了以下四个要点：

对突破物理概念和规律教学疑难问题的小结

1、遵循由易到难螺旋上升的原则，把握好概念教学的节奏。

2、注重从实际问题中抽象、概括出概念的过程，了解物理规律的探究过程。使学生在建立概念，归纳规律的过程中受到物理思想与方法的熏陶。

3、帮助学生了解物理规律与数学规律的差别，正确理解物理量的含义和公式背后的物理关系。

4、让学生在真实的生活情境中体验和感受物理规律，帮助学生认识物理量之间的关系，了解规律的适用条件和范围。

作业：

（1）如何帮助学生认识分子热运动的现象？

（2）如何帮助学生理解加速度的概念？

（3）如何帮助学生掌握电动机的电压、电流、电热、电功等相关物理量间的关系？

高中物理新课程远程研修 专题七第一讲--高中物理现象、概念和规律教学中的疑难问题案例剖析

第二篇：高中物理课标培训 专题八：高中物理新课程的课程资源开发第二讲

专 题 八 高中物理新课程中的课程资源开发 第二讲：课程资源开发的案例讨论

这一讲我们探讨的主题是：课程资源开发的案例。上一讲中，关于课程资源的分类，我们说了很多种，为了帮助大家更好的理解课程标准，这一讲我们以课程标准的分类为依据，就各种课程资源的开发进行案例讨论，我们分四个部分来讨论： 第一部分：文字教学资源的开发。

说到文字资源，很多老师都会觉得教材和教辅就是文字教学资源，只要能满足学生的学习需要就足够了，还有必要再进一步开发其他的文字资源吗？

1.教科书是最重要的文字教学资源。在我国，各地经济、文化、教育发展都不平衡，各个地区可以依据国家课程标准组织编写适应不同地区需要、不同特色的多样化的教科书。同时在课程的实施中，可以参考其他的不同特色的教科书或教学辅导书，有外语阅读能力的还可以借鉴和利用国外的教科书。

2.现在许多学校都开设校本课程。校本课程是学校教育共同体在学校一级对课程的规划、设计、实施与评价的所有活动。简单来说就是学校根据自己的办学理念和实际情况自行组织教师及社会力量编写教学材料，自主开发一部分课程，目的是为了更好地满足学生的实际发展需要。

3.对于物理学科而言，各种科技图书、科技期刊和报纸都是重要的文字课程资源。学校图书馆应该优化书刊结构，丰富藏书数量，保证开放时间，以满足学生课外阅读的需要。

第二部分：多媒体教学资源的开发。

当今科技的高速发展，电脑也得到了普及应用，多媒体在实验教学中的应用是现代教育技术在实验中应用的一个重要方面。说起多媒体资源，有很多形式，如自己制作的电脑动画，购买的光盘，网上下载的资料等等。但我们老师也会经常觉得很多东西并不太好用，甚至有时候用了也没有到达预想的效果，多媒体手段现在用起来是很方便，我们许多老师都喜欢用现成的视频资源或电脑动画代替实际的动手实验，这样是很不好的。多媒体手段一定不能滥用，它只是课程资源的一部分，是对现实资源的有效补充，千万不能用多媒体手段代替实际的动手实验。比如，在“探究加速度与质量、力的关系”时，一定要通过 动手实验，分析数据，探究它们之间的关系。如果用电脑动画代替实验，那么电脑制作出来的实验，模拟出来的数据的公信力就很差，你说加速度与质量成反比，我通过一定的程序，还可以使加速度与质量成正比呢。所以一定要动手实验才能达到应用的教学效果。

1.那么怎么样才能使多媒体的应用恰到好处呢，比如，有些物理实验是微观的现象，用肉眼不方便观察，或者用实验仪器无法展示或展示不清楚，这时候，配合一定的多媒体手段，就能起到较好的效果。（插入布朗运动的视频展示）

刚才的教学录象中，应用了投影设备。关于布朗运动的教学，许多学校是不做实验的，直接讲，做实验的，也是利用显微镜，让学生通过显微镜观察，已经很好了。而这节课我们看到，是将那些小颗粒的运动放大投影到了大屏幕上，我们可以清清楚楚的看到那些颗粒的蠕动，还可以追踪一个颗粒的运动，难怪学生会发出一阵阵惊叹。这就是多媒体教学的成功之处。

2.另外，多媒体应用于实验当中还能提高实验的可见度，可以进行静态的和动态的演示，增强演示实验有效性，（插入视频：两个保龄球）

由于物体自由下落的速度太快，只用肉眼观察是无法比较两个轻重不同的物体下落的快慢，利用现代技术的慢动作播放，学生就能很清楚地看到了轻重不同的两个物体下落是一样快的，实验的结论非常清晰明确。在学生建构知识的过程当中，由于多媒体技术的有效应用，帮助我们向学生提供了非常有价值的素材。原来在比平时慢了200倍的速度下，跳球在地上的反弹是如此的神奇，子弹打穿苹果的瞬间是如此的震撼。将这些画面应用到缓冲，速度等物理知识的教学中，相信一定能极大的吸引学生的学习兴趣

缓冲的过程是比较快的，不易于观察，利用慢动作播放分析可以非常清楚地观察到重物下落缓冲的过程。可以更好的说明，重物下落受到的反冲力的大小不是一样的，而且是越来越大的，而且通过这段视频，可以清楚的看到跳球与地面接触过程中发生形变，又恢复形变的过程。这有利于学生思维的建立，如果没有这些画面，学生对形变的产生，恢复就比较难理解，无法建立直观感觉。

3.应用多媒体技术，还可以将抽象的，学生不容易理解的知识形象化，比如波的叠加的教学：（视频：波的叠加多媒体辅助分析实验）

波的叠加过程快，不易观察，利用慢动作播放分析可以非常清楚地观察到波的叠加过程，并可以观察任意时刻的叠加波形，做到动态观察与静态观察的有机结合。利用电脑辅助，画出原来波的图形以及叠加后波的图形，再用矢量和来检验得出波的叠加原理。在这个实验当中，应用了多媒体技术使波的叠加原理的教学过程变得轻松自然，水到渠成。

第三部分，实验室教学资源的开发。

说到实验室资源，各个学校的情况可以说良莠不齐，条件好的学校，可以有电学实验室、光学实验室、热力学实验室等。条件不好的学校甚至连一间象样的实验室都没有。但问题是有了实验室，我们有没有做到充分利用？请看这张照片，是实验室，锈迹斑斑的门锁，不知道多长时间没有开出过实验，学生又多长时间没有进过实验室，这是对课程资源的极大浪费。而且现在还有这样的现象：在新课程的教材中介绍了许多小实验，这些小实验都很有意思，如果都在课堂上由老师代做，就失去了学生动手实验的乐趣，也违背了设计这些实验的初衷。如果让学生自己动手实验，许多器材他们手头上又没有，这就形成了一对矛盾：一方面是实验室的长期空置不用，一方面是学生想实验又没有器材，那么，能不能在二者之间有所平衡呢？

1.向学生开放实验室。让想做实验的同学自行完成实验；或者他们自己制定了研究的课题，需要我们帮忙解决器材问题，给学生提供必要的场所和帮助。有的学校已经在开放实验室方面做了很好的尝试，学校可以根据实际情况，将每天下午最后一节自习课时间或者中午时间，实验室向学生开放。实验室老师给与学生指导，为其提供实验的器材，并在适当时给予必要的辅导。这样就大大提高了实验室的利用率。

而且开放实验室对于一些学生自己的研究课题，进行研究性学习，也很有帮助。学生在实验室进行过一组跟纸张有关的探究实验，通过小实验，可以让学生亲身体会摩擦力与哪些因素有关，把两本书交叉夹在一起，有摩擦阻力，交叉的纸张更多一些，摩擦力更大，拔不出来了。

通过小实验可以清楚的演示离心现象，让学生理解物理做离心运动时，速度方向是沿切线方向。这些实验材料简单实验有趣，方案具有可操作性。开展活动我们不必追求购买现成的仪器，可以发动学生自己去制作一些实验。比如制作会爬坡的圆锥：就是在厚纸板上画一个圆，把它剪下来，剪成两个等大的半圆，再用透明胶带将它们粘成两个等大的圆锥，对接粘好就可以了。那么实验做完以后，我们可以提出问题：爬坡效果跟什么有关系呢？ 学生猜想 ：可能跟斜坡倾角有关、可能跟两轨道夹角有关、可能跟圆锥体顶角有关等等

这些实验是学生在课余时间在实验室自己制作完成的，而且是怀着极大的兴趣去完成的，可见，我们只要给学生充分进行探究的场所和器材，学生是会迸发出无穷的创造力的。这样，我们的实验室资源才算没有浪费。

2.提高实验室利用率的另一个有效的途径就是最大限度的利用实验器材，充分挖掘其实验功能，做到一物多用。充分利用多年闲置的器材开发新的实验，做到废物利用。可以对现有仪器和实验以及过时的仪器和实验进行改造，优化组合，设计出新的实验。可以对现有仪器进行改造、拆解、重新组合，设计出一些新的实验。所以我们老师们只要做个有心人，将实验室中的器材多揣摩揣摩，会想出出人意料的用处的。3.开辟家庭实验室。过去的实验室阵地，主要局限于校内，但是现有实验室的课程资源，也已满足不了新课程背景下数量繁多、形式多变、探究性的物理实验教学的要求，有的探究性实验和调查必须到校外尤其是家庭才能完成。因此开辟家庭实验室也是很有必要的。要求学生各自进行家庭实验也是实施新课标的需要。学生可以把自己的书房或卧室作为实验室，把书桌作为实验桌，把自己收集的细小物品简单制作成实验仪器或从学校实验室零时借用仪器，这样就可以进行一些家庭实验。例如：利用扁的葡萄酒瓶可以自制成微小形变实验器；利用可乐瓶、打气筒、气门芯等做水火箭实验；利用溜溜球做向心力实验；利用玩具激光发射器、大头针做泊松亮斑实验等。

家庭实验室是物理实验室阵地的延伸，学生制作的各式各样的实验器材不但可以丰富了实验室的课程资源，而且还培养了学生的创新意识，全面提高了学生的科学素养。4.身边的物品和器具也是重要的实验室资源，我们可以利用身边的物品、廉价的材料自制教具，通过教具自制，用于演示某种物理现象，用于辅助教学，不仅提高学生学习的积极性和创造热情。这些已经在低成本实验的开发中讲过了，在这里我们就不在讨论了。5.智能物理实验室。除了上述的提到的实验室应该如何开发它的功能外，在这里给大家介绍另一种实验室。《智能物理实验室》是一个实验器材完备的综合虚拟实验室，在这里学生可以亲自动手创建物理模型，进行模拟实验。在物理课的学习中适当地使用这类软件，不但可以丰富学生对于物理情境的感性认识，深化对科学规律的理解，而且对于中学实验室中不能完成的那些实验，这类软件的意义更为重要，是真实实验室的有益补充。

6.DIS系统。现在数字化实验室与传感器的综合应用在许多学校的教学都有所应用，也就是我们俗称的DIS系统，数字化实验室是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或与传统的仪器结合起来进行实验，快速、高精度，实时地采集数据，并对数据进行自动分析和处理。

传统的实验设备通常需要人工读数、记录，难以观测快速变化的过程，也不便研究复杂的问题。数字化实验室通过高精度高速度的数据采集，能够实时记录实验的每一个过程，把转瞬即逝的实验数据记录下来，高效、直观，便于学生仔细观察、加以深入理解，从而较好地解决教学中的难点

另外，数字化实验室在图像处理上还具有快速直观的特点，节省了大量的运算和作图的时间，使学生能把更多的时间和精力投入到对规律的探究上, 这一点是数字化实验室比传统实验室明显的一个优势。

在实际教学当中，有些老师担心计算机用鼠标点击几下计算结果就出来了，学生不能很好地掌握物理原理和作图的技能。实际上，学生掌握传统的方法是完全有必要的，这是基本功。但是我们从上面的演示当中也可以感觉到，应用计算机处理实验数据也是在这个基础上进行的，我们并没有游离于物理原理之外。物理思想、方法仍然是这一系列计算机运算背后的精髓，我们仅仅只是利用了计算机的运算速度快，图形处理功能强大，软件操作简单等等这些显著特点，来改进我们的实验数据处理手段。应用这种更为快捷、更为先进的实验数据处理手段，将使我们在物理规律的探究过程当中减少繁杂的重复的运算，使探究的思路主线更为明确。

第四部分社会教学资源的开发

不管是哪种教学手段，只要是合理的利用，都能起到很好的效果。其实，开发课程资源，不仅仅是局限在学校内，要充分开发社会教育资源，建立校内外课程资源的转化机制，实现课程资源的广泛交流与共享。开发和利用社会实验资源，对课程目标的实现，和促进学生的个性发展，具有重要意义，这也符合课标要求：在国家教育部颁布的，《基础教育课程改革纲要》中，提出了明确的课程改革目标和新的教学理念。要加强课程内容与学生生活，以及现代社会和科技发展的联系、引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，这就要求教师要注重开发和利用社会实验资源。

1.教师可以利用电视、报刊、杂志等对学生进行科学教育。一方面，向学生介绍电视中的科学教育栏目，建议学生收看并写出记录或进行讨论、交流。要使学生养成习惯，关心电视中的科学节目。另一方面，要通过电视台的新闻节目使学生了解科学技术的最新成果，养成关心科技发展的习惯。在这些科技节目中，往往有一些我们老师想不到的科学实验，科学家能站在更广阔的背景下思考一些问题，更能与我们的生活实际相联系，因此，适当的让学生关注一些这样的节目，或者在教学中适当的用一些这样的画面作为教学的引入，是会起到良好的效果的。

再比如说报纸、杂志，更是我们每日都见到的文字资源，有许多资料是可以拿来给学生作为教学资料的。比如去年，我们国家“嫦娥一号”探月工程的实施，各种媒体都有报道，电视上有，但对于我们一般老师来讲，看完很难留下资料，证据，而报刊，杂志则可以长久保存，有意识的收集这些资料，等到关键时刻就可以拿来用了。又如，5.12汶川大地震，许多幸存者描述当时的感觉是：“房间先上下震动，然后左右震动”。这是人真实的感受，保存这些资料，在机械波的教学中，就可以用来比较横波和纵波的传播速度，是绝对真实、可信的证据。

2.关于社会资源，还可以是我们的身边的实物、景象的照片等。比如我们生活中存在的景物--八角楼。八角楼是古代的一中建筑，从外观上看特别精致，实际还蕴含着物理道理。在力学教学中，教师可以画出八角楼的结构图，同时分析它受力，让学生理解古老的建筑是如何经历时间和历史的考验的。我们在教学中可以因势利导，加以组织、利用。让学生欣赏古建筑的同时学到一些物理知识。

又如海边奇景-风动石，好象风一吹就能吹倒一样，但实际上它很牢固。为何石头能始终站立于此呢？在重力重心的教学中可以用来分析石头为什么没有掉下来，同时可以和学生说说风动石的一些现象，这更能提高学生的兴趣，有利于教学。

自然界的许多奇趣现象是天然的课程资源，我们都可以通过照片展示给学生。这是一张雨后彩虹的风景，为什么自然界有这样的景致呢？这可以用来光的折射的教学中，学生不仅有理解不同波长的光的折射率是不一样的，也可以调动学生的积极性。再如日食，海市蜃楼的照片等，都是光学学习的极好资源。

通过日程常生活中和物理知识相关场景、现象的展示，让学生感觉在五彩缤纷、神奇的大自然中处处存在着和物理息息相关的大量的信息。生活中有物理，许多资源是有待老师们去开发，应用的。

3.科技馆、博物馆、青少年宫、游乐园等场馆集中了许多有用的大、中型科学教育的器材，这是一般学校难以具备的有利条件，教师应充分利用这些科技教育资源，有目的地组织学生参观学习，主动参与其中的实践活动，在娱乐中学习物理知识，体验物理的奥秘，激发学生对于科学的兴趣，这种感受、体验和收获是课堂教学所不能替代的。

比如，我们静电屏蔽实验，通常是将纸条粘在金属笼的内外，观察金属笼外的纸条张开了，而金属笼内的纸条却纹丝不动，说明了笼内不带电，现象明显但是趣味性不够。有的教师用小鸟来做实验，把小鸟放在金属笼内，外面加上高压电，高压放电可怕的声音，还有耀眼的弧光立即吸引了全班同学的注意力，同学们都替小鸟担心，但是笼子内的小鸟却安然无恙，这时如果再提出问题，试想如果是同学自己在笼子里呢？这个实验一定会更加刺激有趣。在科技馆当中我们就可以完成这样的大型实验。将法拉第笼加上高压，人在里面却是安然无恙，这就是屏蔽作用。相信学生们看到火花飞溅的刺激场面，对静电屏蔽的印象一定会非常深刻的。这样的实验才有更强的说服力。

再比如说飞车走壁实验也是如此。游乐场所、科技馆就是我们的大型实验室。将这些视频用到圆周运动、向心力的教学中，相信一定会给学生带来极大的刺激，引起学生的探究兴趣。

4.我们身边的工厂，农村，大中专院校等等都是我们 可以开发课程资源的场所。尤其是附近有这样条件的学校，一定要很好的利用，那是天然的课程资源。比如，农村地区的学生比较熟悉的水车，石磨等，就是很好的教学资源。比如摩擦力的教学，历来是难点，尤其是对于静摩擦力的方向很难想象。正好我们学校旁边是一个仓库，每天都有大量的货物被传送带运送，可以让学生观察货物的运动，提出问题，如果没有摩擦力，货物会朝哪个方向运动，从而得出静摩擦力的方向。

对于周围有大中专院校的中学，也要充分利用这个资源，因为大中专院校中的许多专业仪器是中学没有的，让学生参观、有条件的甚至可以让学生亲自动手操作，进行自己的科学探究，提前体验科学研究的乐趣，对于从小培养学生的科学精神，是非常有意义的。

5.互联网可以用于支持师生之间和学生同伴之间的沟通。除了传递教育信息外，可作为认知工具来用。在网络环境下小组合作学习,可以主动地获取由教师汇编整理并放置在网络上的相关资料，围绕相关的问题进行自我探究或集体讨论，教师以平等的姿态参与和引导学生的讨论。它具有个别化和交互性两个方面的特点，有独特的优势。网络资源在教学中的应用大致有以下的情况：一是教师、学生利用网络查资料，获取信息，这是目前大家都普遍应用的。另一种就是利用局域网进行网络教学学习，这个方面目前还不普遍，只在一些条件较好的学校有开展。

网络环境下小组合作学习提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，有利于培养学生的创新意识和创新能力。此外，我们在网页设计的过程当中，还应当注意不要把网络教学变成是“穿新鞋走老路”的高成本的教学，避免单纯的例题和练习检测，要选择合适的课型并充分发挥网络的优势，要贯穿“把物理作为一种完整的科学文化教育”的思想。

在互联网上的科学教学网站与传统的课堂教学相比具有个别化、交互性、信息资源的丰富性和时空不限性，鼓励教师和学生能熟练运用这种新的资源。教师应向学生介绍与科学教育相关的网站。

通过上面的讨论，我们可以看出，课程资源开发是大有作为的，我们讨论了怎样开发文字教学资源、多媒体教学资源、实验室资源和社会教育资源，并列举了大量的教学案例，通过讨论大家了解到，开发课程资源可以通过开发和有效利用多种途径和方法。在今后的教学中我们还要继续开展这个方面的探索研究。