我对高中物理新课程的认识

课件36张PPT。物理学科的建模教学方法如何来实施！Colleen Megowan-Romanowicz PhD Assistant Professor of Science Education Arizona State University建模教学历史概览1983年建模教学方式由高中物理教师Malcolm Wells 开发设计，当时是为了转变他的学生在《力学诊断测试》（ Mechanics Diagnostic，FCI的前身 ）中糟糕的表现。 以学生为中心的互动参与 基于探究 集中授课什么是模型?物质体系中结构的表征 系统结构 几何结构 物质结构 瞬时结构 互动结构 模型就是真实事物的心智表征 什么是建模?概念模型的构建、测试和应用等一系列的活动。什么是建模教学?一门指导研究和实践的教学理论 互动参与 源于认知科学以及每天的思考和学习 基于模型的认识论建模理论心智模型 vs. 概念模型心智模型 主观的 个人的内隐的思维构建 概念模型 客观的 该结构建立于可诱发其他心智模型的符号表象之上认知和建模认知 – 个人内隐的心智模型的建构和操控 认知语言学告诉我们语言不能直接反映物质世界，而是反映心智模型和其组成要素。 三大世界 物质世界—真实事物和过程 心理世界—个体知识、主观的心智模型 概念世界—科学知识、客观的概念模型在物理和其他学科中如何进行建模教学———建模教学环建立模型 模型完善与测试 模型应用从一位学生处引出一个模型模型创建范例实验室 实验前的讨论引发对待测关系的观察，推测和识别 实验室研究需要学生一起合作，设计出收集数据的适合的方案 白板展示 小组的白板展示中，学生可以通过图表、图像和数学符号来展示得到的结果 组会 实验后的讨论，与全班同学分享自己得到的结果 总结 模型识别和描述你观察到什么?模型完善与测试：模型实践的过程通过完成一系列精心设计的任务串，学生们找出模型存在的不足 家庭作业—个体问题解决 小组作业—组会后的小组问题解决 模型应用一系列任务，既有实验室练习又有纸笔练习，要求学生运用他们的模型来解决多种真实情景问题 白板展示———小组合作完成所选的任务，然后在组会上和全班同学分享得到的结果。学生讨论白板展示 建模教学的核心活动 允许学生自由表达其想法 给同学们一个可以分享他们想法的机会，让他们帮助彼此来理解概念 给教师们一个倾听和探明学生概念模型的机会 小组讨论 全班讨论小组白板展示每3、4个学生一组，共同完成一项任务 他们准备白板展示，来说明他们的方法和思考过程 可以用多样方式来表述设计的方案：图像、图表、学、口头表达 小组白板展示全班讨论是为了理解建模任务组会 学生围成一圈，通过讨论彼此展示的设计解决问题的方案来理解某一任务。 小组展示 小组学生走到全班前面，正式地展示他们设计的方案 你觉得哪种形式最好？ 组会效果最佳更多学生间的讨论 更利于在研究问题上达成一致 更多的机会比较不同的问题解决方案 提供一个更适合于相互提问的更为宽松氛围 提供了一个更利于教师聆听学生思考的机会组会为什么白板展示是重要的？展示可以将心智模型中的原理、运算、关系、规律映射到三维表象和符号表征（言语的和数字的）上 展示促进上述心理表象的融合—这是心理模型转化成概念模型 对学生心智模型的提示成功的建模教学需要一种课堂文化的转变必须有明确的学生参与活动的期望目标 教师必须允许学生在他们能力范围内施展 教师必须引起学生的好奇心策略对模型与建模有清晰的认识 向学生演示如何重新聚焦，如何放大细节———数学、如何缩小图景———建模，如何将问题映射到模型中 让学生讨论图表、数学符号、图像的物理意义策略：等待…不要急于跨越学生的思考阶段 让学生们自己来解决问题 不要告诉他们如何去解决问题 不要告诉他们答案—让他们自己去找 表扬、鼓励和宽容是重要的课堂准则 展示的标准每人都要参与展示 ... ...