第二章 单元教材教法分析

一、概述

(一)界定

教材教法分析是教学设计中必不可少的重要环节。只有在对教材与教法做出正确、具体分析的基础上,才可能真正科学合理地进行教学设计,从而实现教学活动的有效开展。教材教法分析是以课标为依据,分析教材以及与教材内容相适切的教学方法。

单元教材教法分析是基于课标和教学基本要求,对某一教学单元的学习价值、教学内容、教学方法等进行深入解读和剖析,为制定教学目标、设计教学活动、实施教学评价奠定基础的教学研究活动。

单元教材教法分析需要教师胸中有全局,对整个单元的知识结构了然于心,如此才能把单元的教学重点置于整个相关知识体系的核心位置来理解,才能够在单元教学设计过程中体现出该单元教学内容的本质特征、地位和作用。

(二)原则

为促进教师对单元整体结构的深入了解,掌握单元内各知识点之间的逻辑关系以及教学策略,中学物理单元教材教法分析主要可以遵循以下原则。

1.基于课标要求

课标是教学的指导性文件。基于课标的要求是一种理念,它强调教学、评价与课标的一致性,需要教师对课标进行“解构”,对教学目标进行“重构”,是教学资源的优化和重组的过程。显然,课标是教材教法分析最重要的依据。应针对课标捉出的学科性质、基本理念、课程目标(学科核心素养)、内容要求和学业质量标准进行分析,解读教材单元的内容、结构和认知要求,从而挖掘学习价值,梳理知识结构,提炼教学策略。

2.基于学科特征

中学物理课程是以观察和实验为基础,以物理现象、物理概念和规律、物理过程和方法为载体,以科学探究为主线,以提高全体学生科学素养为基本目标的基础性自然科学课程,是中学自然科学学习领域的重要组成部分。在进行单元教材教法分析时,要基于物理学科的特征对教材内容进行梳理和分类,厘清各个知识点之间的逻辑关系和层级关系,建构起一个相互联系的有序整体,从而进一步明确教学重点和教学策略。

3.基于认知规律

在教材教法分析时,要从学生的认知规律出发设计教学策略。教学内容的呈现要遵循从具体到抽象、再到具体的顺序,实现螺旋式上升。教学的主体是学生,要站在学生的立场安排教学环节,展现知识发生、发展、形成和应用的过程,最大限度地调动学生参与活动的主体性、积极性与创造性。采用的教学方式要能够引发学生主动思考并有效帮助学生进行推理和论证。物理教学要以学生的认知结构为教学的出发点和归宿,把握好学生的最近发展区,提升教学效率。

(三)要素

按照中学物理单元教材教法分析的三个原则,单元教材教法分析应包含学习价值、知识结构和教学策略三项基本要素。其具体的内涵和定义如表2-1所示。

表2-1

要素

内涵和定义

学习价值

包括单元学习内容的地位以及该内容所承载的物理学教育价值两个部分,其中物理学教育价值主要指发展物理核心素养。

知识结构

教师将整个单元的教学内容按照物理学本身的内在逻辑搭建的具有整体性、层次性的有序框架。教师通过建构的知识结构能够直观地获取该单元教学的教学重点。

教学策略

实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段。此处的教学策略主要是针对教学重点所进行的教学策略优化,是为突破教学重难点而制定的切实有放的教学方式。

二、规格及说明

(一)流程

单元教学设计的第一个关键要素就是单元教材教法分析。物理学科的单元教材教法分析分为四个步骤,具体流程如图2-1所示。

图2-1
图2-1

说明:

1.解读课标和分析单元教材可以同步、交叉进行。

2.明晰学习价值主要从两个视角进行。一是单元学习内容与前后单元之间的关系,确定该单元在知识体系中的地位。二是从学科素养的角度分析学科育人价值。

3.梳理知识结构,确定教学重点。先按知识类别列出单元的学习内容,包括物理现象、概念、规律、方法等,再用结构图来反映各学习内容之间的关系。根据结构图中各学习内容之间的关联度,找出单元学习重点。

4.依据教学重点及重点内容的学习特征,整体性地设计适合该单元的教学方法及教学策略。

(二)属性表

物理学科根据单元教材教法分析的基本要素和基本流程,设计了如表2-2所示的属性表,帮助教师完成单元教材教法的分析。

表2-2

单元名称

单元课时数

 

 

单元学习价值

地位

 

价值

 

学习内容

现象

概念

规律

其他

 

 

 

 

知识结构

 

教学重点

 

教学策略

 

(三)问题链

1.解读课标,分析单元教材

2-1-1本单元与前后单元之间在知识、技能、思想方法等方面的关系是否清楚?

2-1-2本单元内容分析是否符合课标要求?

2.明晰学习价值

2-2-2单元的地位是否指出了本单元与前后单元之间的关系、作用?

2-2-3单元学习价值是否体现了物理学科核心素养的养成?

3.梳理知识结构

2-3-1本单元的知识结构图是否完整?

2-3-2知识结构图能否清晰地反映本单元的学习重点?

4.优化教学策略

2-4-1教学策略是否围绕教学的重难点?

2-4-2教学策略的选择是否体现了学习价值?

三、案例

案例1 初中“光”单元教材教法分析

单元来源:上海市九年义务教育课本(上海教育出版社)

物理(八年级第一学期)第二章 光

案例提供:上海音乐学院实验学校    贾晓岚    陶晓明

上海市鞍山初级中学    陈敏媛

单元名称

单元课时数

9

单元学习价值

地位

在七年级《科学》的学习中,学生已经接触了光的直线传播的初步知识,知道了光的反射和折射现象以及部分光学仪器。本单元在此基础上继续让学生学习光的反射定律、光的折射规律及其应用。通过这部分的学习,学生基本完成了中学阶段几何光学的学习内容,并为高中继续学习物理光学打下基础。

价值

学生通过先的反射定律及应用、光的折射规律及应用和光的色散现象等知识的学习,知道它们的内在联系,初步形成对几何光学的认识。

本单元学习中,运用类比的思维方法学习光的反射定律和光的折射规律,同时运用光线模型研究光的传播规律和成像特点等。

本单元内容具有“来源生活、易于实验、规律性强”的特点,在活动中应着重突出学生的探究性学习,使学生在参与实验探究的过程中,感受“猜想、假设、验证和归纳”的科学方法。

光现象在现代生活生产中有着广泛的运用,如投影仪、显微镜、照相机等光学仪器都利用了光的知识。学习中可以联系实际,培养学生对自然和科学技术的兴趣,形成合作交流、实事求是的科学态度。

学习内容

现象

概念

规律

其他

光的反射

光的折射

光的色散

入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角、折射光线、折射角、镜面反射、漫反射、虚像、实像、光心、焦点、焦距、主光轴、像距、物距、单色光、复色光

光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律、凸透镜成像规律、光路可逆

光学器材(平面镜、凹面镜、凸面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜、光屏等)

知识结构

图2-2

【说明】:用六边形表示现象、矩形表示概念、圆形表示规律、菱形表示其他。

教学重点

光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律、凸透镜成像规律。

教学策略

本单元主要研究光的传播规律和成像特点,重点内容的学习都涉及探究过程,因此本单元的教学策略主要是科学探究。

1.教学中要关注两个方面:从具体到抽象——建模:教学中要创设情境,从具体的光现象引发问题,由具体到抽象,建立光线、法线等概念。从特殊现象到普遍规律——探究:在探究过程中,要紧紧围绕活动目标,牢牢把握“问题→猜想→设计→实验→结论→应用”的过程,逐步培养学生用物理知识解决实际问题的能力。

2.光的反射定律、光的折射规律都是通过探究式学习获得的。探究平面镜成像特点和探究凸透镜成像的规律是初中起步阶段重要的探究性学生实验,关注学生经历猜想与假设、实验验证、归纳结论的全过程,关注探究过程中学生表达的完整性。

案例2 高中“力和力的平衡”单元教材教法分析

单元来源:上海市高级中学课本(上海科学技术出版社)

物理(高中一年级第一学期)第二章 力和力的平衡

案例提供:上海市奉贤中学 周世平

单元名称

单元课时数

力和力的平衡

8

单元学习价值

地位

在初中“力”的概念基础上,本单元进一步介绍“弹力、力的合成与分解、物体的平衡条件”。这不仅是学生学习“牛顿运动定律”单元的基础,也是学习整个力学及气体、电场、磁场、原子物理等单元的前提。具体而言,学生在第三单元“牛顿运动定律”将学习力和运动的关系及力作用的相互性,在第四单元“周期运动”学习力和圆周运动、机械振动之间的关系,在第五单元“机械能”将学习力的空间作用效果,以后还要学习分子间作用力、电磁力、核力等,会逐步形成对力的较为完整认识。此外,本单元涉及的矢量处理、等效替代、受力分析等方法技能也是学生后续学习的基础。

价值

通过学习“力和力的平衡”,可以促进学生进一步认识物体间的相互作用以及平衡状态与力的关系,能运用力的观点分析、解释平衡现象,解决简单的平衡问题。

学生学习“力、力的合成与分解、力的平衡”等概念或规律的过程,有助于提升他们对归纳演绎、等效替代等思维方法的认识,并逐渐形成相应的能力。

“研究共点力的合成”实验有助于提升学生的科学探究意识,促进学生在观察和实验中发现问题、提出合理猜想、设计实验方案和获取证据等能力的发展。

通过广泛联系生活中的平衡现象,可以激发学生学习“力和力的平衡”的求知欲,感悟“力和力的平衡”与技术、社会及环境之间的关系。在“研究共点力的合成”实验中,促进合作、严谨认真、实事求是等科学态度的形成。

学习内容

现象

概念

规律

其他

平衡现象

力、重力和重心、形变与弹力、弹性形变、范性形变、摩擦力、分力、合力、共点力、平衡状态

平行四边形定则、平衡条件

微小量放大、力的合成、力的分解、等效替代、受力分析

知识结构

图2-3

教学重点

力的合成与分解、共点力作用下物体的平衡。

教学策略

本单元主要的教学策略是引导学生在初中相关概念的基础上,联系生活,创设力和平衡的相关情境,提出共点力的平衡条件问题,通过自主体验,建构生活中常见力的概念,实验探究得出“力的合成与分解、共点力平衡条件”等规律,通过问题解决、迁移应用等途径,培养学生的物理核心素养。

1.力的合成与分解

力的合成采用实验探究策略。通过现象分析或体验引入分力、合力概念,然后创设情境提出问题,引导学生合理猜想与假设,根据提供的实验器材设计实验方案,然后进行分组实验,对获得的数据进行处理,最终形成结论。

力的分解采用问题解决策略。通过实际问题的简化,引导学生探究如何根据力的作用效果分解,可以借助教具、动画等工具提升学生的思维能力,形成问题解决方法。

2.共点力作用下物体的平衡

平衡条件的获得采用理论推导和实验验证相结合的策略。首先,借助情景在初中二力平衡的基础上运用等效替代的办法拓展到三力及多力平衡,得出平衡条件。其次,通过定量演示实验进行平衡条件的验证。

案例3 高中“内能  能量守恒定律”单元教材教法分析

单元来源:上海市高级中学课本(上海科学技术出版社)

物理(高中二年级第一学期)第七章 内能能量守恒定律

案例提供:上海市风华中学 杨国强

单元名称

单元课时数

内能能量守恒定律

7

单元学习价值

地位

本单元是高中二年级第一学期物理教材的第一个单元。其内容围绕内能和能量守恒定律展开。能量守恒定律是自然界最普遍的规律,贯穿于整个物理学,乃至整个自然科学,是自然科学中最基本的定律之一。

其中,内能是第六单元“分子和气体定律”中分子动理论学习的延续,同时也是本单元能的转化和能量守恒定律的基础之一。另外,本单元对能的转化和守恒定律的学习是在初中学习和高一第二学期第五单元“机械能”基础上的深化和提高,在今后的第八单元“电场”,第九单元“电路”,第十一单元“电磁感应电磁波”,第十二单元的“物质的微观结构”学习中,学生仍然在不断地加深对能量守恒定律的认识和理解。

价值

能量存在的形式众多,能量守恒是自然界普通遵循的基本规律。能量和能量守恒定律与我们的日常生活密切相关,同时也广泛渗透在各种科学领域中。本单元的教学能较多地唤起已有的认知和经验,能较多地联系实际应用,能促使学生形成跨越单元、跨越学科的能量以及能量守恒的一般概念,进一步形成能量观。

通过将分子动能、分子势能、物体内能等与物体动能、势能和机械能进行类比,通过对“能的转化的方向性”的专题研究,通过对“太阳能的利用”的交流讨论等方式经历类比、推理、归纳、论证等科学思维过程,帮助学生逐渐形成相应的能力。

本单元包含了很多自主学习的内容,比如,焦耳对摩擦生热的研究;能量守恒的发现过程;“永动机”的争论历史,我国能源现状等,培养学生阅读、资料整理,演讲表达、动手实践等自主学习能力。

通过查阅科学家的传记,学习他们勇于质疑,认真钻研,积极进行实验探究的学习作风;通过对各种“永动机”模型谬误的剖析,帮助学生养成在社会生活中,既要敢于创新、敢于发明,又要尊重科学,按规律办事的科学态度。通过对能量转化的方向性和能源开发利用等内容的认知过程,提升学生对“能源危机”的认识,体会能源在可持续发展战略中的地位,激发学生节约能源的理念、环保意识和社会责任感。

学习内容

现象

概念

规律

其他

能的转化与能量守恒

分子动能,分子势能,物体的内能。

分子平均动能。

能量的耗散与退化。

能源:常规能源与新能源。

改变内能的两种方式。

能的转化和能量守恒定律。

能的转化的方向性。

太阳能的利用(学习包)

知识结构

图2-4

教学重点

物体的内能、能的转化和能量守恒定律

教学策略

本单元的特点是知识点都是A级或B级学习水平,基本不涉及定量计算。另外,它又包含了很多自主学习的内容以及一个学习包(太阳能的利用)。因此本单元的学习可以由课内教师指导、课内外学生自主学习、查阅资料、课外探究、动手实践,最后课内交流等多样化的学习方式来完成,培养学生的综合科学素养。

1.物体的内能

通过情景,将分子的动能、势能和物体内能与物体的动能、势能和机械能进行类比,并引导学生将微观量与宏观量之间建立联系,从而认识分子动能、势能和物体内能等抽象概念。

2.能的转化与能量守恒定律

通过搜集能量守恒定律的发现过程以及焦耳、迈尔、亥姆霍兹等科学家的生平等资料,归纳整理,形成一篇报告,以演示文稿的形式进行交流,完成知识的自主学习。


发布时间:2018-10-7 20:21:53  阅读次数:1298

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