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教学研究
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我的新概念案例教学
作者:   时间:2009-12-23   点击数:

陈 健

案例教学是教师根据教学目的的需要,以真实的生活情境或事件(案例)为题材,通过教学互动等方式展开的教学活动。案例教学法自从20世纪初期被美国哈佛商学院倡导用于管理教育以来,已被公认为是一种行之有效的教学方法。

借鉴文科类课程案例教学的成功经验,将案例教学的思想和方法引入物理课程的教学,拓展案例教学的内涵和应用领域,突出理论与实际的联系,通过大量生动案例来展现物理,有利于激发学生学习物理的兴趣,引导学生主动参与案例的分析和讨论,提高学生运用知识、驾驭知识和发展知识的能力,同时使物理课程变得生动有趣,富有吸引力和说服力。

根据案例用于课堂教学的时间长短,我将物理教学案例分为1分钟课堂插播案例、5分钟教学讨论案例、10分钟应用拓展案例、1课时专题讲座案例等,根据教学需要在课堂教学中灵活穿插讲解。

【1分钟课堂插播案例】

花1分钟左右的时间,以说明某个物理现象、简单的物理应用和介绍物理学家、物理学发明为主的案例。如惯性现象、失重现象、共振现象、静电现象、磁现象、驻波现象、干涉现象以及如何利用弹簧振子系统测量宇航员质量、如何利用振动传感器鉴别西瓜成熟度等,以图片、数据表格、演示和介绍为主,这类案例能给学生留下深刻印象。

【5分钟教学讨论案例】

花5分钟左右的时间,针对某个物理知识点展开分析和讨论的案例。如溜冰、跳水姿势与角动量守恒分析,鸟撞飞机案例与冲量定理分析,热机效率与汽油机、柴油机特点比较等,包含图片、数据、动画、短片的插播和讨论分析。

【10分钟应用拓展案例】

花10分钟左右的时间,针对某个知识点展开的系列案例介绍,如镀膜技术的应用,电磁感应原理的应用,多普勒效应的应用,超声波的应用等,包含图片、动画、短片的插播和理论联系实际的物理分析。

【1课时专题讲座案例】

花1课时左右的时间,针对某个物理专题展开较为全面、系列的介绍。例如,静电的防治及应用、传感器原理与技术、纳米技术及应用、激光原理与技术等,包括应用讨论与提创新设想等。这类专题讲座每学期1~2次,主要用来拓展学生的知识面,也可以作为课外面向全校的开放式讲座。

根据案例用于物理教学的目的,又可将物理教学案例分为以下几种类型:

【描述物理现象的案例】

描述自然界中常见物理现象而引入的案例。例如,力学部分有关共振和驻波现象的实际案例;光学部分有关光的干涉、衍射、偏振现象的案例;人眼看不见的热辐射现象的呈现案例等。这类案例能变抽象为具体,有利于学生直观了解物理现象,增加感性认识。

【说明物理规律的案例】

说明物理现象、验证物理规律而引入的案例。例如,说明角动量守恒定律的跳水运动员完成团身空翻动作的录像,说明磁场对运动电荷作用规律的阴极射线管演示实验等。这类案例,有利于直观说明物理现象,帮助学生更好地理解和掌握物理现象所遵循的规律。

【揭示物理思想的案例】

揭示基本的物理思想、方法、手段而引入的案例。 例如,介绍物理学家发现物理规律的过程的案例,再现物理学发现、发明中遇到的困难和解决问题的思路及方法。又如,用微元法、类比法、模拟法、模型法等常见物理方法分析、处理物理及其他领域问题的案例。这类案例,有利于弘扬科学精神,培养学生科学的思维习惯,激发学生的创新思维。

【解决物理问题的案例】

运用物理知识定性分析、定量或半定量求解实际问题的案例。例如,介绍被国际航空联合会定为“A”类航空灾难的鸟撞飞机事件的实际案例,要求学生用动量守恒定律估算鸟害事件中飞机所受撞击力的数量级。这类案例往往需要通过数学物理建模,将实际问题转换成物理问题,并应用物理定理、定律进行分析求解。案例的运用,有利于加深学生的物理印象,增强学生应用物理知识解决实际问题的意识和能力。

【拓展物理应用的案例】

物理知识在生产、生活、工程技术和最新科技领域中的拓展性、应用性案例。例如,物理在生活中的应用案例(如家用电磁炉的工作原理),密切结合学生专业的案例(如电磁场用于食品的杀菌),物理专题性应用案例(如静电及其应用、超声波及其应用、多普勒效应及应用),综合应用物理知识的案例(如微重力条件下生活用品的创新设计),高新技术领域中的物理案例(如纳米技术、生物物理)等。这类案例,有利于架设理论与实际相结合的桥梁,扩大学生的知识面和视野,提高学生的科技创新意识和知识应用能力。