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1、教材结构与呈现方式兼8（上）、9（上）教材分析学科、认知建构与心理发展的统一学科、认知建构与心理发展的统一 教材结构设计的一个重要的观点一些老师对教材的希望n逻辑性、系统性强；n流畅性、可读性好；n概念表述严谨；n便于学生刚好复习，刚好理解；n便于老师讲深讲透。n在处理教材逻辑、系统、概念、可读等要求时，会遇到一些冲突，怎么相识和处理？对一本教材的非议n美国针对新的科学课程标准编写的一套初中教材中的一本：能量、机械和运动对一本教材处理方式的探讨（剑桥高校出版社，初中物理）n第四章，能量，功，燃料n各种形式的能；n功和能；n燃料燃烧的能；n石化燃料燃烧带来的问题；n其他能源对一本教材处理方式的探
2、讨（剑桥高校出版社，初中物理）n引言：n什么是能量？n什么是功？n什么是燃料？n为什么石化燃料燃烧会产生问题？n什么样的再生能源能为我们所利用？对一本教材处理方式的探讨（剑桥高校出版社，初中物理n教材中用很多与自然、生活联系亲密的图片展示各种能量。说明动物的生长和运动、植物的生长须要能量；机器做功须要能量；煤的燃烧会将化学能释放出来。n功的概念也是从人消耗食物供应的能量使物体移动而引出的。还以家用锄草机进行功的计算，以举重为例分析能量的来源、举重过程中能量的变更和计算做功的大小。n还呈现了一种食物标签上的养分素成分和所含的能量。大纲教材中“功与能”n简洁机械功机械能机械能转化与守恒定律；n热传
3、递热量比热内能热和功；n电流热效应电功电能n原子结构核能n上述比较可以看出，不同教材的结构模式常常表现出不同的特点。过去的物理课程中存在的问题过去的物理课程中存在的问题1以学问为本的课程设计限制了课程在情以学问为本的课程设计限制了课程在情感、看法、价值观领域和科学过程、科学方感、看法、价值观领域和科学过程、科学方法领域的教化功能。法领域的教化功能。2划一的学术要求挫伤了很多学生对于自划一的学术要求挫伤了很多学生对于自然和科学技术的感情与爱好。然和科学技术的感情与爱好。3严格的学科体系难以发展学生的创新精严格的学科体系难以发展学生的创新精神和实践实力。神和实践实力。-张大昌张大昌 变更学科本位，
4、重视学生发展，变更学科本位，重视学生发展，对“学科本位”的反思n长期以来，我国的物理教材设计基本上遵从学科的逻辑结构，追求学科的严谨和系统性。n从历史角度分析，不难发觉，我国科学课程从西方引进时，正值“学科课程中心”确立后的阶段，经典物理学、化学、生物学等分科明确，体系结构相对稳定，n工业化社会的发展对人才的学问要求日趋提高。这种课程以接受学问和训练技能为主要目标，以学科学问及逻辑结构规范课程内容。对“学科本位”的反思n20世纪50-60年头，科学技术迅猛发展，世界各国意识到科学可以作为增加国防和国家竞争力的手段，n在这种思想指导下，科学课程的目标偏向于为培育科技精英打基础，“学科中心”的课程
5、得到进一步强化。教材片面追求演绎性思维带来的问题n案例：重力的大小n用弹簧测力计悬挂质量相同的砝码，逐个增加，测量砝码所受到的重力，可以得出：物体所受的重力与物体的质量成正比。案例：重力的大小n假如从严密的逻辑动身，存在下面的问题：n弹簧的伸长与外力成正比吗？依据讲过了吗？n拉弹簧的力等于弹簧拉砝码的力吗？依据交待了吗？n弹簧拉砝码的力为什么等于重力？依据交待了吗？案例：下沉的物体受浮力作用吗？用弹簧测力计悬挂一只重物，重物受两个力作用，依据两力平衡条件把重物放入水中，测力计读数减小，物体处于静止状态，依据物体平衡的条件，物体确定还受到第三个力的作用，设这个力为F2，则 由上式可知 称为浮力。
6、案例：下沉的物体受浮力作用吗？n这种方案，基于形式逻辑的演绎推理，为了强调逻辑的严密性，首先要学习两力平衡的概念、同始终线上力的合成的法则，才能探讨下沉物体的浮力问题。n它的优点是逻辑性强，它的缺点是抽象性强，增加了学生学习的难度，简洁使学生的留意力关注符号的逻辑演算，而忽视其物理意义。常用的方案n释放的重物受到重力作用会自由下落，漂移的物体没有下落而是静止在水面上，它确定受到向上的托力，这个力是浮力。n在水中会下沉的物体是否受到浮力的作用？n用弹簧测力计悬桂一只重物，测力计的读数等于物体所受重力的值，n假如用手向上托重物，弹簧称的读数就会减小，这是因为重物受到手对它的托力的作用。常用的方案n
7、想一想，怎样检验下沉的物体是否受到浮力作用？n同样，用弹簧测力计悬挂该重物，在空气中读出测力计的示数，然后将重物浸入水中，测力计的示数会发生什么变更？n视察现象后，你能得到什么结论？对常用方案评价n从学生的阅历动身，找寻学生理解的类似的物理过程，在类比联想的基础上，得出结论。它的特点是不过于强调符号演绎，易于学生理解和接受新的概念。n事实上，作为一种创建性的思维活动，逻辑和非逻辑的思维活动都是不行少的。对“学科本位”的反思n杜威认为，完全按学科逻辑组织的教材，对学生来说，隐含着三种严峻的弊端：n第一、这种从外部供应的教材与学生已经看到的、感受到的和爱好的事物缺乏有机的联系，学生对所学的东西只有
8、一点的理解。主要留意的东西是符号的东西，学习方法则主要是机械的套用。完全按学科逻辑组织的教材，隐含着三种严峻的弊端n其次、动机的缺乏：学生在学习中面对的东西与自己联系不大，从而渐渐耗尽新颖的本能和探究的动力。n第三、即使是用逻辑的形式整理好的最科学的教材，假如以外加的和现成的形式供应出来，在它呈现到学生面前时，也失去了这种优点（你把他须要思索的全部或大部都替他做完了，你还要他去思索什么呢？）。学生的推理、抽象和归纳才能得不到充分发展。对学科本位的反思n“学科本位”的课程观是在课程发展的确定历史阶段出现的，是随着学科体系的发展和相对完善而出现的，它有其进步的意义，它使得分科课程内容结构化和系统化
9、，从而使学生能从学科的视角深化地相识自然世界，驾驭学科的学问，也便于在应用中迁移。对学科本位的反思n“学科本位”的课程观突出了学科，而忽视了学生的心理特点和认知规律，忽视了从综合和整体的视角来相识自然世界，也忽视了社会发展对整体公民素养的长远要求，因此按这种课程观设计的课程不能适应现代社会为促进学生发展提高科学素养的要求。对学科本位的反思n“学科本位”课程观，以学科学问和技能为核心，它忽视了学科上位的科学思想、科学精神和科学方法教化，从学科自身的教化功能来看也是有较大局限性的。n我们指出“学科本位”课程观的局限性，并不意味要否定学科学问技能的重要性，也不否定学科逻辑结构作为课程教材设计的一个重
10、要因素。学科、认知、心理因素对教材结构模式的影响80年头初中物理教材结构（人民教化出版社1983年版）结构特点n学科结构分明，n特殊重视力学的基础作用；n考虑光学的要求和学生可接受原则，将光学调在热学之前和力学之后。义务教化大纲的一本教材结构（上海科技出版社96年版）结构特点n关注学生的认知特点，n从现象到规律，从规律到本质。n降低起点难度，有利于激发学生学习爱好。课程标准的一本教材结构（人民教化出版社01年版）n声现象光现象，透镜物态变更电流定律，电功率电与磁，信息传递物质世界运动和力力和机械压强，浮力机械能热和能能源与可持续发展结构特点n从与学生生活联系亲密、且学问简洁接受的声、光现象入门
11、，关注激发学生的学习爱好；n把体现现代生活基础的电磁学内容提到力学的前面，希望提升教材的现代气息，降低某些力学（压强、浮力等）学问学习的难度。思索与小结n课程观念对教材影响的一个重要问题就是如何处理学科体系与学生心理的关系问题。n教材结构的设计应当综合考虑学科逻辑、学生认知、学生情感这三个因素，体现学科、学生认知和心理发展的统一。n不过于强调学科结构逻辑的严密性；n教材结构模式呈现多样化的趋向。体现课标理念体现课标理念实施二度创建实施二度创建突出自身特点突出自身特点苏科版初中物理教材整体与单元结构的特点整体设计的三条思路整体设计的三条思路n1.以物质、物质的运动和相互作用、能以物质、物质的运动
12、和相互作用、能 量三大主题构成不同层次又相互联系的量三大主题构成不同层次又相互联系的逻辑结构体系，能量贯穿始终；逻辑结构体系，能量贯穿始终；n2.从自然到物理，从生活到物理，从物从自然到物理，从生活到物理，从物理到社会，在宽广的人文背景中绽开；理到社会，在宽广的人文背景中绽开；n3.呈现自主探究为核心的多样化的学习呈现自主探究为核心的多样化的学习过程。过程。苏科版教材的逻辑结构结构特点n1。以声、光、热（物态）、运动中的现象和简洁规律作为起始学习的内容；n2。力学和电学部分的结构性比较强，前者为后者供应基础的作用；n3。“能量”贯穿始终，特殊是教材后面的部分，能量作为一条主线，将基本的概念、规
13、律，以及生活、社会联系起来。单元结构及微观呈现模式的探讨n学生对教材宏观结构的相识起先时是比较粗略的，学到确定的时候再回过头来看自己学过的学问，犹如爬山到了山顶俯视全景，就会清晰得多。n对于微观学问学生会感觉比较实在，但却简洁“井底观天”，看不清微观学问之间的联系。n因此，教材中观的单元结构的设计更为重要，它指导老师帮助学生不断地扩展和深化认知建构的量和质的水平。苏科版单元结构设计的考虑n1。不拘泥于学科逻辑依次；n2。有利于学生感爱好的探究活动的开展；n3。符合学生的相识规律，在低年段，关注从具体到抽象、从特殊到一般的相识规律；n4。有利于创设联系生活和社会的学习情景。光反射，两种结构的比较
14、光反射，两种结构的比较n传统教材（一种）传统教材（一种）n光的反射规律光的反射规律n镜面反射与漫反射镜面反射与漫反射n平面镜成像的特点平面镜成像的特点n平面镜成像的原理平面镜成像的原理n苏科版新教材苏科版新教材n探究平面镜成像的探究平面镜成像的规律规律n探究光的反射规律探究光的反射规律n镜面反射与漫反射镜面反射与漫反射n平面镜成像的原理平面镜成像的原理光折射，两种结构的比较光折射，两种结构的比较n传统教材（一种）传统教材（一种）n标题：光的折射标题：光的折射n光的折射现象光的折射现象n凸透镜成像凸透镜成像n照相机，凸透镜成缩照相机，凸透镜成缩小实像的条件小实像的条件n幻灯机、放大镜，凸幻灯机、
15、放大镜，凸透镜成放大实像、虚透镜成放大实像、虚像的条件像的条件n苏科版新教材苏科版新教材n标题：拓展视力的神镜标题：拓展视力的神镜透镜及其应用透镜及其应用n视察透镜视察透镜n探究凸透镜的成像规律探究凸透镜的成像规律n照相机与眼睛照相机与眼睛 视力的视力的矫正矫正n望远镜与显微镜望远镜与显微镜n光的折射光的折射 探究透镜的探究透镜的奇异奇异光的反射、折射结构比较分析n前者从上位到下位，从一般到特殊，从本质动身探讨唯象的规律；n后者从下位到上位，从特殊到一般，从探究唯象的规律到探讨本质规律，再从本质分析唯象的规律。物体的运动，两种结构的比较物体的运动，两种结构的比较n传统教材（一种）传统教材（一种
16、）n标题：简洁的运动标题：简洁的运动n机械运动机械运动什么是什么是机械运动，运动和静机械运动，运动和静止的相对性，参照物止的相对性，参照物n速度和平均速度速度和平均速度什么运动最简洁，怎什么运动最简洁，怎样表示运动的快慢？样表示运动的快慢？n路程和时间的计算路程和时间的计算n苏科版新教材苏科版新教材n标题：千里江陵一日还标题：千里江陵一日还物体的运动物体的运动n长度和时间的测量长度和时间的测量n速度速度如何比较物体如何比较物体运动的快慢？运动的快慢？n探究匀速直线运动的规探究匀速直线运动的规律律n变速运动与平均速度变速运动与平均速度n世界是运动的，运动和世界是运动的，运动和静止的相对性静止的相
17、对性n梳理学问梳理学问苏科版物体的运动特点n与一般结构依次不同之处在于将概括抽象性很高的机械运动和运动相对性的内容放在最终一节，因为学生已有以地面为参照的学习阅历和基础，所以它并不影响前面内容的学习，而且有利于降低起始难度。n将长度和时间的测量放在第一节，一来易于调动学生动手的直觉爱好，二来为下面的探究奠定技能的基础，将学生的探究活动贯穿于建立概念和相识规律的过程中，有利于调动学生学习过程中的情感因素和实施过程方法教化。n为了弥补这种支配中学科逻辑性的缺陷，本单元最终运用梳理学问的方法，帮助学生相识演绎性更强的逻辑结构。结构模式多样性：电功与电热电功与电热的结构特点n电能表，电功电功率电热器，电流的热效应家庭平安用电。n可以看到，从整体上来说，它的结构是从上位到下低渐进分化的，逻辑性较强，n但从其中的局部来看，并非都是演绎式的，例如焦耳定律的建构过程，就是从特殊到一般，从定性到定量，即，通过定性的试验探究得知电流的热效应与哪些因素有关，再运用已学的理论进行定量的推导建构出新的理论。为什么教材呈现要设置确定的主题情景？n激发学习动机的须要；n探究的须要；n交互学习的须要；n意义建构的须要；n情感价值观教化的须要；