大学物理案例教学初探
大学物理实验教学中的案例分享

大学物理实验教学中的案例分享引言大学物理实验是大学物理教学中的重要环节之一,通过实验,学生可以亲自动手进行观察、实践和验证,加深对物理理论知识的理解和掌握。
然而,在实验教学中,学生常常面临着一些实验现象的解释和实验数据的分析问题,这就需要教师通过案例分享的方式来引导学生思考和解决问题。
案例一:斜面上的小球滚动背景在大学物理实验中,斜面上的小球滚动是一个经典的实验案例。
学生通常会通过调整斜面的角度和小球的质量来探究小球在斜面上滚动的规律。
然而,学生在实验中常常会遇到一些问题,比如小球滚动速度的变化和滚动方向的确定。
案例分享教师可以通过案例分享的方式,引导学生思考小球滚动的物理原理。
例如,教师可以提出如下的问题:小球从静止开始滚动时,滚动速度是否会随着时间的推移而增加?学生可以通过实际操作和观察来验证这个问题。
此外,教师还可以分享一些实验数据和图表,让学生进行数据分析和图表解读,进一步加深对小球滚动规律的理解。
教学效果通过案例分享,学生可以主动参与实验,进行实际操作和观察,激发了学生的学习兴趣和学习主动性。
同时,学生通过分析实验数据和图表,加深了对小球滚动规律的理解和掌握。
通过这样的案例分享,学生不仅仅是被动地接受知识,而是主动地思考和解决问题,提高了学习效果。
案例二:光的折射现象背景光的折射是光学中的重要现象之一,通过实验可以直观地观察和研究光的折射现象。
然而,学生在实验中常常会遇到一些问题,比如光线在不同介质中的折射角的计算和折射定律的应用。
案例分享教师可以通过案例分享的方式,引导学生思考光的折射现象。
例如,教师可以分享一个实际的案例:太阳光照射到水面上,光线会发生折射现象,为什么会出现水下看到的鱼和空中看到的鸟的位置不同的情况?学生可以通过分析折射定律,进行计算和推理,解释这个现象。
教学效果通过案例分享,学生可以将抽象的物理理论应用到实际生活中,增强了学生对物理知识的理解和掌握。
同时,学生还可以通过实际操作和观察,加深对光的折射现象的感性认识。
物理实验教案探索物理现象与实验技术

物理实验教案探索物理现象与实验技术物理实验教案:探索物理现象与实验技术引言:物理实验是一种非常重要的教学手段,通过实验可以使学生更直观地了解物理现象,并培养实验思维和实验技术。
本文将探讨如何制定一份高质量的物理实验教案,以帮助教师和学生更好地探索物理现象与实验技术。
一、实验目的与背景首先,在教案的开头要明确实验的目的和背景。
实验目的是确定学生需要通过此实验达到的学习目标和理解物理现象的重点。
实验背景则是对实验所属的物理领域和相关理论进行简要介绍,以便学生对实验内容有所了解。
二、实验器材与材料在教案中,必须列出实验所需的器材和材料清单。
这些物品应该描述得准确清晰,以确保学生和教师都能理解。
同时,还应该提醒学生注意使用安全设备,并告知一些注意事项。
三、实验步骤与过程在这一部分,需要详细描述实验的步骤与过程,让学生清楚地知道如何逐步进行实验。
每一步都应该写得详细,包括实验前的准备、实验中的操作方法和实验后的处理等。
此外,还可以通过流程图、图表或图片等辅助工具,增加实验步骤的可视化呈现。
四、实验数据与分析为了培养学生的数据处理能力,教案应该明确要求学生记录实验数据,并且提供相应的数据表格。
同时还需要指导学生如何对实验数据进行分析和计算,以获得正确的实验结果。
在这部分,可以适当引导学生思考实验结果与理论知识的联系,并给予相应的指导和解释。
五、实验拓展与讨论在这个部分,可以提供一些实验拓展的思路和问题,以激发学生的思考和兴趣。
通过讨论和思考,学生可以进一步拓宽对物理现象和实验技术的认识。
六、实验总结与应用在实验的最后,学生需要根据实验结果和讨论,对实验进行总结,并思考所学到的物理知识如何应用于实际生活中。
这部分可以帮助学生将所学内容与实际应用相结合,提高学习的实用性和深度。
结语:通过制定一份完善的物理实验教案,教师可以更好地引导学生探索物理现象与实验技术。
同时,学生也可以通过实验教案的指导和实践,提高自己的实验技能和物理知识和理解。
【课程思政优秀教学案例】《大学物理》课程

案例课程:刚体定轴转动的角动量守恒定律一、课程简介:大学物理是高校理工科各专业学生的通识性必修基础课。
教学内容主要为力学、振动与波、热学、狭义相对论中的基本概念、基本理论和基本方法,是构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学和工程技术人员所必备的。
我们将价值塑造、知识传授、能力培养融为一体,寓价值观引导于知识传授和能力培养之中,遵循“目标设计——内容开发——教学方法选择——教学管理——教学评价”的路线,系统性地构建与六大类思政元素紧密相关的课程知识体系,其课程思政元素质量高、覆盖面广,且与课程内容自然融合,避免生搬硬套与硬性灌输,受到学生的认可。
二、案例展示1、课程思政育人目标知识目标:掌握刚体对定轴的角动量,及对应的角动量定理和角动量守恒定律,明确守恒条件。
能力目标:能正确应用角动量定理和角动量守恒定律分析解决实际应用中的问题。
通过动量守恒定律与角动量守恒定律的类比,认识自然规律内在的相似性和一致性。
通过对日常现象的观察和分析培养发现问题和提出问题的能力。
素质目标:通过对守恒定律的深入理解体会到自然规律的和谐统一,激发求知探索欲望,形成科学的审美观。
通过严谨的理论推导和对作业的严格要求培养学生严谨求实的科学态度。
通过具体的实验现象和实例印证使学生深入认识到实践才是检验真理的唯一标准。
通过花样滑冰运动员隋文静多次受伤后,仍坚持挑战极限,终得成就的案例,激励学生奋发图强,不畏困难。
通过对天问一号使命和意义的思考,进行爱国主义教育,提升民族自豪感。
2、课程思政元素及实施路径在90分钟的教学过程中穿插以课堂演示的方式来进行验证类实验的教学,鼓励学生参与实验过程,而不是仅由教师来操作。
学生藉此可以更深刻地认识到:实践是检验真理的唯一标准。
教学过程中,融入6个课程思政元素(按时交作业的意义、实践检验真理、自然界和谐统一、天宫一号陀螺演示、隋文静百折不挠、天问一号的使命),将严谨求真的科学态度和积极担当的家国情怀渗入课程,实现对学生的价值引领,并从根本上点燃学生的学习热情。
《大学物理》课程思政教学案例

《大学物理》课程思政教学案例一、案例背景《大学物理》作为自然科学的基础学科,不仅传授物理知识,更是培养学生科学素质、创新思维和正确价值观的重要途径。
本案例旨在通过融合思政元素,实现知识传授与价值引领的有机统一。
二、教学目标1. 掌握必要的物理基本知识、基本概念、基本规律和基本方法。
2. 培养学生的物理素质、创新意识以及提出问题、分析问题和解决问题的能力。
3. 引导学生树立辩证唯物主义世界观,培养科学态度和追求真理的勇气。
4. 增强学生的爱国情怀和报国热情,提升社会责任感。
三、教学内容与思政融合点1. 科学精神与态度的培养讲述奥斯特发现电流磁效应的历史背景,强调科学家们的探索精神和不畏艰难的态度。
引入安培提出分子电流假说的过程,展示科学家们对真理的不懈追求和严谨求实的科学态度。
2. 物理知识与社会应用的联系介绍“大国重器”电磁炮的原理及应用,强调物理知识在国家安全和军事领域的重要性。
讨论物理科技在当代社会的推动作用,如能源、环境保护和医学等领域的应用。
3. 人文素养与价值观的引导在讲解刚体等物理概念时,穿插我国在这些领域取得的伟大成就,增强学生的民族自豪感和文化自信。
通过讨论物理学领域的伦理和社会问题,引导学生形成正确的价值观和道德观。
四、教学方法与手段1. 课堂讲授与互动:结合PPT、视频等多媒体手段,生动展示物理知识和思政元素。
2. 实验教学:通过实验验证物理原理,培养学生的实践能力和团队协作精神。
同时,在实验过程中强调实验室安全规范和诚信品质的培养。
3. 课堂讨论与辩论:鼓励学生就物理领域的热点问题发表看法,提升他们的思辨能力和社会责任感。
4. 课外拓展与实践:组织学生参加物理竞赛、科技创新等活动,培养他们的创新意识和实践能力。
五、教学评价与反馈1. 课堂表现与参与情况:观察学生在课堂上的表现,鼓励积极参与讨论和互动。
2. 实验报告与作业完成情况:检查学生的实验报告和作业,评估他们对物理知识的掌握情况。
案例教学法在大学物理课程教学中的应用

案例教学法在大学物理课程教学中的应用【摘要】本文探讨了案例教学法在大学物理课程教学中的应用。
首先介绍了案例教学法的定义与特点,指出其注重实际问题的解决和跨学科知识的整合。
随后讨论了案例教学法在大学物理课程中的具体运用,包括案例分析、小组讨论和实践操作等方式。
案例教学法能提升学生学习兴趣与参与度,促进其综合能力和问题解决能力的提升。
结论部分强调了案例教学法在大学物理课程中的有效性,并展望了未来的发展趋势。
案例教学法对学生的长期影响也得到了探讨,为教学实践提供了有益启示。
通过案例教学法,教师能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果,并培养其综合素质和解决问题能力。
【关键词】案例教学法、大学物理课程、应用、定义、特点、运用、学习兴趣、参与度、综合能力、解决问题能力、有效性、发展趋势、长期影响。
1. 引言1.1 案例教学法在大学物理课程教学中的应用案例教学法在大学物理课程教学中的应用是一种有效的教学方法,通过真实案例的引入,帮助学生理解抽象概念,提升解决问题的能力。
在大学物理课程中,案例教学法可以使学生更加深入地理解物理理论和原理,并将其应用到实际情境中。
通过案例教学法,学生可以在实践中掌握物理知识,培养批判性思维和解决问题的能力,提高学习动力和兴趣。
案例教学法为学生提供了一个亲近实践的环境,让学生在解决实际问题的过程中探索、分析和实践。
通过案例教学,学生能够积累丰富的经验,提高自主学习和团队合作的能力。
案例教学法还可以激发学生的创造力和思维活跃性,培养学生的创新精神和实践能力。
在大学物理课程中,案例教学法的应用有利于学生的学习效果和学术成就,促进学生全面发展,提升教学质量,实现教学目标。
2. 正文2.1 案例教学法的定义与特点案例教学法是一种基于具体案例进行教学的方法,通过引入真实或虚拟生活中的情境,让学生在类似实际问题的情景中进行学习和思考。
案例教学法的特点主要包括以下几个方面:1. 情境化教学:案例教学法通过情境教学,将知识与实际问题结合起来,使学生更易于理解和记忆,能够在实际应用中更好地运用所学知识。
《大学物理学》课程思政优秀教学案例

《大学物理学》课程思政优秀教学案例1.案例主题航天飞行器常用坐标系规范2.结合章节第二章自然坐标系下的质点运动描述3.案例意义以航天器常用坐标系规范为案例,结合学生所学的关于参考系和坐标系的知识,从实例出发向学生讲授具体情况具体分析的思想,同时通过对规范的学习,使学生在面对复杂问题的时候能先对其进行切分,分部解决之后再将其统一,简化复杂问题的解决过程。
通过讲解我国航空航天的英雄事迹和伟大创举,培养学生大国自信,也让学生学习解决复杂问题的方法和思路。
通过案例分析、课堂讨论、随堂作业和经验分享,启迪学生注重解决复杂问题的方法和思路,增强规范意识和具体情况具体分析的能力。
4.案例描述在案例引入之前,学生已经掌握了直角坐标系和自然坐标系下质点运动的表达方式,并且了解了极坐标和柱坐标的应用,以及坐标之间是可以进行转换的。
以此为背景,引导学生思考诸多坐标系的意义。
(1)案例简述:我国在发展航天工业的过程中,从东方红一号的发射成功到现如今的北斗导航、探月工程等,都依赖于对航天器的精准发射。
如果仅利用地球或者月球等定点作为参考系建立直角坐标系或者极坐标系,显然无法满足复杂的轨道设计和动力设计。
因此,我国的科学家们经过长期的计算研究,总结出国家标准《航天飞行器常用坐标系》(GB/T 32296—2015),其中既有固定的以地球和月球为参考系的坐标系,也有以运动的航天器为参考系的坐标系,与本章所学的自然坐标系相类似。
在分析航天器的运动状态的时候,遇到运动轨迹特别复杂,无法用固定坐标系描述的情况下,会利用运动的以航天器本身为原点的坐标系来分析航天器的速度和加速度,从而使计算变得容易。
从航天器常用坐标系标准当中我们可以看到,除了我们所说的直角坐标、极坐标、自然坐标系之外,还有诸多各种各样的坐标系,这些坐标系都是根据具体的需求来设置的。
其实我们也一直都在强调这一点,对于不同的问题,要选择合适的参考系和坐标系,使得对运动的描述变得简单,具体问题具体分析,从而简化场景,抓住主要问题进行分析求解。
大学物理教学中引入“案例教学”模式的实践
大学物理教学中引入“案例教学”模式的实践摘要:案例教学在组织形式、获取知识与提高能力的途径以及评价方式诸多方面与传统课堂教学不同,它是在教师指导下,学生集体研究实景问题,完成解决方案,并通过评估,达到知识的应用、积累和能力的提高。
该教学中,既有对所学知识的应用过程,又有对知识的再构建过程,这对应用性与创新性人才的培养具有现实意义。
本文不做过多的理念性探讨,而是在实践层面上做总结性介绍,并呈现部分案例形式。
关键词:案例;教学;模式;实践;选题东南大学“大学物理”案例教学是在2002年秋季起始的。
9年来,我们付出了很多,收获也很丰富。
本文从案例教学的定义、选题、实施、考评到收获做一简单介绍,为培养高素质理工人才献微薄之力。
一、案例教学的定义、意义和选题分析1.定义和意义物理教学案例中的案例是指物理内涵丰富、教学可实施的一切实景呈现,包括生活、自然、社会和科学研究等的现实问题。
其中,“教学可实施”是核心定义,它要求案例具有“凝练性”、“研究性”、“讨论性”和“可解性”的特点。
以案例为主线,在解决案例问题的过程中学习物理基本知识和技能的教学形式称“案例教学”。
案例教学主要包括三个工作:选题、组织和评估。
选题就是符合上述定义、蕴含上述特点的案例选择;组织就是实施课程的程序和管理;评估就是评价课程的成效,其中包括对选题的评价、组织的评价和学生受益的评价三方面。
在大学物理课程中引入“案例式”教学有其必要性和有效性,对当前教育部制定的“卓越工程师计划”具有现实意义。
首先,案例教学是对实景问题的模拟与解答,这在物理教学中非常重要。
现有教科书中的物理学都是高度抽象好了的模型,而如何从现实问题中提炼出模型并解决问题恰恰是物理教学应该重视的问题。
其次,物理课程对工程专业的目标就是应用物理知识解决实际问题,从实际问题中获取物理知识,这只是“逻辑链”上的一环,因而在物理课上实施案例教学是有效的。
再者,“卓越工程师计划”的核心是工程创新人才的培养,创新人才的最大特质是“能从未知中获取已知”的能力,案例教学正是从一个个活生生的事例中获取知识并解决问题的一种方式,这符合培养创新人才路径设计的理念,因而案例教学具有现实意义。
大学物理问题教学法教学案例分析
大学物理问题教学法教学案例分析引言大学物理教学是培养学生科学素养和创新思维的重要环节。
而在教学实践中,解决物理问题的能力是学生研究物理的关键。
本文将通过分析一个案例来探讨大学物理问题教学法的有效性和教学策略。
案例背景本案例所涉及的问题为:一个小球从斜面顶端沿斜面滚下,求小球滚到斜面底部所用的时间。
这个问题常见于动力学的教学中,涉及到了匀加速运动和转动的知识。
教学法分析1. 问题分析与解决思路在解决这个物理问题时,学生需要综合运动学和动力学知识,并将它们应用到具体情境中。
教师在教学中应引导学生深入分析问题,并提供解决思路。
2. 引导学生探究在引导学生解决问题之前,教师可以提出一些问题引发学生思考,例如:小球在滚动过程中有哪些物理量是恒定的,有哪些是变化的?通过引导学生进行讨论和思考,可以激发学生的研究兴趣和主动性。
3. 模拟实验为了更好地理解和解决问题,教师可以设计模拟实验,让学生进行观察和测量,进一步验证理论和提高问题解决能力。
4. 激发学生思维在教学过程中,教师可以利用思维导图、问题导学等教学策略来激发学生的思维。
例如,教师可以让学生在解决问题的过程中提出疑问,并通过讨论和引导来帮助学生自主探索答案。
教学案例分析通过以上教学方法的引导,学生可以分析问题、理解物理原理,并用数学语言表达出来。
在本案例中,学生需要通过分析斜面上的力和能量转化,将滚动过程转化为匀加速直线运动,最终得到物体滚动时间的表达式。
学生反馈与效果评估在教学结束后,教师可以进行学生反馈和效果评估。
通过让学生进行展示、讨论和问答等方式,可以了解学生对问题解决过程的理解和掌握程度,并及时发现和解决学生存在的问题。
结论通过本案例的分析,我们可以看到大学物理问题教学法在引导学生解决问题方面具有明显的优势。
通过从问题分析与解决思路、引导学生探究、模拟实验等方面的指导,教师能够帮助学生更好地理解物理问题,培养学生解决问题的能力和创新思维,为学生的综合素质提升提供有力支持。
案例教学法在大学物理课程教学中的应用
案例教学法在大学物理课程教学中的应用
1. 案例教学法的概念和特点
案例教学是一种将理论与实践相结合的教学方法,通常结合实际情景和具体问题,让学生自己运用所学的理论知识去解决实际问题。
它的主要特点是问题驱动、学生为主、课堂互动性高、赏析性较强、追求多元化教育、注重实践性等。
案例教学法具有许多优点,其中最显著的便是其对学生的学习积极性起到非常重要的推动作用。
此外,案例教学还可以帮助学生更好地理解和掌握课程中的理论知识,培养学生的创新思维和动手能力,提高学生的学习效果和实际应用能力。
为进一步探索案例教学法在大学物理课程中的应用,我们可以结合具体例子进行分析:
(1)通过实验案例教学
物理学科中实验教学是非常重要的组成部分,因此在物理课程中引入实验案例教学可以提高学生的学习兴趣和积极性。
例如,在学习热力学的时候,通过实验案例教学可以让学生亲身体验热力学中的一些知识,如热传导、热扩散等现象,在实验过程中逐渐加深对热力学知识的理解,同时也增强了对实验的掌握和动手能力。
物理学科中涉及的问题比较复杂,因此通过案例分析教学可以帮助学生更好地进行问题解决和深入理解课程知识。
比如,在学习光学的时候,可以通过寻找有关光学的实际问题和案例,比如太阳能设备、眼睛视觉等,让学生通过案例分析与解决实际问题来理解光学原理,培养解决实际问题的能力和创新思维。
在大学物理课程中,通过各种活动案例教学也可以增加学生的课堂互动性和多元教育性。
例如,可以组织学生进行物理竞赛、科学展览等活动,在竞赛和展览中通过实际操作和参与感受物理知识,让学生通过实际活动来感受物理学科所在的知识体系。
案例教学法在大学物理课程教学中的应用
案例教学法在大学物理课程教学中的应用【摘要】本文主要探讨了案例教学法在大学物理课程教学中的应用。
首先介绍了案例教学法的基本概念,然后分析了其在大学物理课程中的意义和实施方式。
接着对案例教学法在大学物理课程中的效果评估和案例选择进行了讨论。
结尾部分则总结了案例教学法的优势和不足,探讨了其发展趋势,并探讨了案例教学法对大学物理教育的启示。
通过本文的研究,可以更好地了解案例教学法在大学物理课程中的应用效果,为大学物理教育提供更多的教学策略和启示。
【关键词】案例教学法、大学物理课程、教学应用、基本概念、意义、实施方式、效果评估、案例选择、优势、不足、发展趋势、启示。
1. 引言1.1 案例教学法在大学物理课程教学中的应用案例教学法在大学物理课程教学中的应用是一种重要的教学方法,通过引入真实的案例来激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
在大学物理课程中,案例教学法可以帮助学生将理论知识与实际问题相结合,培养他们的分析和解决问题的能力。
通过分析和讨论案例,学生可以深入了解物理学原理并应用于实际情况中,从而提升他们的学习动力和学习成果。
案例教学法不仅可以促进学生的学习,还可以培养学生的团队合作能力和沟通能力。
在案例分析过程中,学生需要共同讨论和合作解决问题,这有助于他们建立良好的团队合作意识和沟通技巧。
案例教学法还可以激发学生的探究精神和创新思维,培养他们的批判性思维能力和问题解决能力。
案例教学法在大学物理课程中的应用具有重要的意义,可以促进学生的学习效果和全面素质的提升。
在未来的教学实践中,应该进一步探索和发展案例教学法,在不断探索中不断完善,为大学物理课程的教学提供更多有效的教学方法和策略。
2. 正文2.1 案例教学法的基本概念案例教学法是一种通过实际案例来引导学生学习的教学方法。
其基本概念包括以下几个要点:案例教学法强调问题导向。
通过给学生提供真实的案例,让学生在解决问题的过程中积累知识和经验,激发学生的学习兴趣和动力。
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“大学物理”案例教学初探
2007-03-07全国高等学校教学研究中心
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解放军理工大学理学院吴王杰
现在,案例教学不仅在工商管理类课程中,而且在自然科学课程教学中也得到了广泛注意和应用。
在“大学物理”课程中,也有案例教学问题的研究和应用。
本文对大学物理教学案例、如何进行大学物理案例教学等问题提出一些初步看法,并以一个示例来说明。
一、“大学物理”案例教学的作用和意义
什么是教学案例?目前,多数大学物理教师对案例的认识有些模糊,而且大多数人没有写案例的实际经验。
一旦准备写案例,许多教师往往与写教案联系起来,甚至写成了教学总结。
一般地说,教学案例是从教育教学实践活动中总结出来的实例,在被描述的具体情境中包含一个或者多个问题,同时也包含有解决这些问题的方法和技巧,有具体情境的介绍和描述,也有一定的理论思考和对实际活动的反思。
我们认为,大学物理教学案例应是一个具体的、完整的教学内容,包含着与知识点相关的一个或多个实际物理问题,在教学内容中紧密结合训练物理思维方法,在实际物理问题中紧密围绕提高解决问题能力。
案例教学就是力图设计一种与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式,案例教学首先使教师的角色定位发生转变。
在案例教学法中,教师的角色是指导者和推动者,教师利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,其角色定位是要领导案例教学的全过程,即以教为主导。
案例教学同样使学生的角色定位发生转变。
在案例教学中,学生是学习的主体,学
生的学习是一种高度自治性的学习活动,他们不仅要听,要思考,更重要的是要运用物理学的基本理论和基本观点去发现问题、提出问题,对所涉问题有一定深度的理解,采用某种方法试着去研究一些问题,并判断研究结果的合理性。
在教师的引导下,学生需要去探索、去思辨,把学习从被动的接受变成主动的品味。
另外,案例教学中经常需要分组研究问题,它也要求学生应主动围绕案例与其他同学相互讨论、交流,陈述与辩护自己的观点,评论、发展、支持、批判他人的观点,点醒、启发别人,要学会分享经验。
因此,“大学物理”案例教学过程实际上是高于课堂教学的案例研究,它不仅对大学物理课程的教学改革起到一种积极的导向作用,而且是一种非常好的综合素质和能力训练方法,它在培养学生的科学观察和思维能力、分析问题和解决问题的能力等方面具有显著的作用。
二、大学物理课程案例教学中的问题
1. 案例设计应注意的问题
案例蕴含了教学复杂性和不确定性、问题性。
它常常与实际教学活动中常见的疑难和容易引起困惑的物理问题有关。
这就要求案例本身具有深度和综合两个特点。
深度强调的是对事物的连续过程及其深层因果关系进行透视;综合是强调案例本身具有多侧面、多层次、动态性。
只有在这种复杂案例的基础上学会解决问题的方法,发现一些重要的结论,才能达到提高学生分析问题和解决问题的能力。
撰写一个具体的教学案例不仅应当有对物理现象、概念、定律描述,有解决问题的技巧,还应当蕴含一定的教学基本原理和教育思想,引导学生去认识、了解物理学的研究方法,体现出观察、分析、综合、演绎、归纳、科学抽象、类比联想、实验等科学思维方法。
通过学习物理学的研究方法、亲自去发现物理规律的体验,引导学生树立科学的世界观,激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望。
案例设计应有一个基本的结构。
大学物理教学案例可以由以下几个部分组成:教案名称、教学时数、教学形式、教学目标、教学步骤、学业评价和教学扩展。
特别要注意的是,在教案设计时要以问题为核心,问题的设计要有层次感,要充分重视演示演示和
探索性实验的作用。
另外,案例教学是对正常教学形式的一种补充。
每个案例都要突出一个鲜明的主题,有相对完整的教学内容,它常常是教材第一个章节。
在大学物理课程中一节的内容一般较少,所以最好在每章或者是每个单元结束时开展一次案例教学。
由于案例教学比正常的课堂教学复杂得多,需要大量的备课和设计,因此不可能也没有必要每次课都是案例教学。
在每章或单元快结束时,综合基本概念、基本原理和定律,结合一些实际的问题进行一次案例教学,既是对所学内容的一次总结,又是一次综合应用。
2. 案例教学时要注意的问题
案例教学中,课堂讨论的主要形式是全班学员的集体讨论,这是整个案例教学过程的关键与中心环节。
在此过程中,教师应少说,只需围绕题目中心给予必要的引导,以免偏离案例分析讨论的目的、要求。
例如,当学生讨论冷场时,应及时启发,活跃学生思维,使每个人都能进入角色;当学生离题太远时,要及时调整、控制节奏。
因此,教师更像是一个“导演”,任务是让学生“演员”去赏析知识发现的思路美,问题解决的方法美,知识表达的形式美,把案例教学变成是学生深化对知识的认知、完成知识内化的过程。
案例教学应强调主动性的学习形式和相应的学习方法。
案例教学不仅是教学方法的理论突破,它还必须在技术上做出一整套能适应案例教学的具体手段。
比如,可以以不同特点、各有所长的学生来分组取长补短;可以组织不同小组围绕同一案例,进行辩论或质疑;可以组织学生进行调查、试验活动,等等。
这些都是在围绕上述既定前提条件而展开的具体方式。
在案例教学结束时,教师一般应进行总结。
教师对案例教学中的各种讨论结果不应简单做结论,而只就整个讨论情况做出评价,指出案例涉及的理论问题及讨论的优点和不足,并对学生提出的问题进一步引导其深入思考。
三、案例:牛顿定律的应用与物理建模
牛顿定律的应用是教学中的一个重点和难点内容,通常都是讲解几个不同类型的例
题,再配合习题课来进行教学。
我们在教学中采用了案例教学的方式,尽管这是在“大学物理”课程中开展的第一次案例教学,但深受学生欢迎,并取得了很好的效果,每个研究小组都写出了很好的研究报告。
特别是,学生在利用物理模型寻求流体阻力公式时,找到了三种不同的推导方法,这是教师所没有预见的。
另外,学生在利用物理理论解决实际问题的过程中,也表现出了极大的兴趣和积极性。
下面的内容就是这个案例。
案例名称:牛顿运动定律的应用
教学时数:3学时
教学形式:小组讨论和研究
教学目标:
1.掌握并熟练运用牛顿第二定律解题。
2. 学习利用物理建模发现物理规律的思维方法。
3. 利用牛顿第二定律解决一个实际问题。
教学步骤:
1. 简要回顾牛顿运动三个定律,特别是强调应用牛顿第二定律解题时要注意的问题。
2. 提出要研究的问题:物体在粘滞流体中的运动。
(1)现象观察:雨滴在空气中的下落;
(2)演示实验:金属小球在粘滞液体中的自由下落;
(3)根据观察和实验结果,找到物体在流体中下落的运动学特征;
(4)分析物体在流体中下落时受到的力:重力和粘滞阻力;
(5)分析粘滞阻力与哪些因素有关;
(6)设计一个简化模型来表示实际物体,研究物体在下落过程中与流体相互作用的物理过程,找到理想情况下阻力的表达式;
(7)对得到的理想情况下的阻力公式进行适当修正,得到物体在流体中下落过程的一般阻力公式,并对结果的合理性进行评价;
(8)利用得到的阻力公式和牛顿第二定律,求解物体在流体中运动速度随时间变化的规律,并对结果进行分析和讨论,再与观察和实验结果进行比较。
3. 实际应用:利用物体在流体中下落运动的特点,估算保证伞兵安全跳伞着落的伞面积。
4. 以小组为单位写出研究报告。
学业评价:
1. 对物理建模能力的评价。
2. 对实际应用能力的评价。
教学扩展:
1. 如果物体在粘滞性大的流体中很缓慢地下落,分析阻力的特征。
2. 如果流体很快地流经一个固定在流体中的物体,在物体附近会出现什么情况?。