自由落体运动课程教学范文

导语：如何才能写好一篇自由落体运动课程教学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：新课程课堂教学；探究点设定；案例分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2013）8（S）-0030-3

1 新课程高中物理课堂教学探究点设定作用分析

新课程改革着眼于学生终生的发展。倡导的是自主、合作和研究性学习，教学的重点就是落实新课程三维教学目标。

相对过去教学而言。落实新课程三维教学目标最强调的是“过程”的落实。具体来说，落实新课程三维目标的高中物理课堂教学。最突显就是如何根据新教材、学校现有的设备、教师自身能力和学生实际情况来创设各种机会，设计出一个个探究教学活动；让学生在讨论，交流，合作的探究教学活动中，经历科学探究的过程。认识探究学习的意义。体验探究活动的乐趣。提高学生合作学习和参与探究学习活动的积极性。

通过实践与研究，笔者认为，一节课，在重难点上设定1～2个主次探究点，是实现新课程课堂教学最有效的方法。理由是在重难点上设定探究点：（1）使学生在自主探究，合作交流过程中，通过思维碰撞、相互辩解、动手体验、老师解疑等教学方式来突出重点、突破难点，加深学生对重难知识点的理解和掌握；（2）由于只设定1～2个主次探究点。学生探究学习活动的时间就得以保证。教师也更易根据学生探究情况而适当调整教学容量、节奏和进度，确保设计的教学任务能高效地完成。

那么，如何准确、合理地设定课堂教学探究点来提高课堂教学效率呢？下面笔者依据新课程三维目标。对新课程人教版高一必修1课本中的“速度快慢的描述——加速度”、“自由落体运动”和“探究加速度与力、质量的关系”三节课例进行分析。之所以选用这三节课来研究探究点的设定。是因为这三节课不仅代表了高一物理必修1中的“难”、“经”、“新”三大特点，还尤为突现了物理教学中概念教学、规律教学和实验教学三种教学方式的特性。

2 新课程高中物理课堂教学探究点设定案例分析

2.1 概念课教学——案例：速度快慢的描述——加速度（新教材人教版物理必修1第1章第5节2课时）

加速度是在物理运动学和动力学起桥梁作用的一个重要物理量。是高一力学教学中一个抽象难懂而重要的概念。

在学生的经验里。与加速度有关的现象不多，这就给学习加速度概念带来很多困难。为突破这一教学重难点。新教材先后列举轿车和旅客列车，飞机起飞和迫击炮发射炮弹的加速过程。让学生讨论对比它们速度变化情况。以增强学生对速度变化快慢的感性认识。让学生从具体问题计算中了解“速度大”、“速度变化大”、“速度变化快”的真正含义，以此建立加速度的概念。

本节新教参建议2个课时授课。目的就是让学生在学习过程中。充分感知理解加速度概念的建立和含义。所以应设定探究1“怎样描述物体运动速度变化的快慢？”。探究2“怎样判断加速度方向和速度方向的关系”，探究3“怎样理解速度，速度变化和速度变化快慢的关系？”。探究4“怎样从v-t图象中求出加速度？”共4个探究点来突破本节教学重难点。

建立加速度概念是本节教学的关键点和难点。所以第一课时应设探究1为主要探究点。探究2为次要探究点。加速度概念建立后，为加强学生对速度。速度变化和速度变化快慢这种比较抽象概念的区分和理解，探究3为第二课时主要探究点，而对已有初步图象知识的探究4应设定为次要探究点。

在利用主要探究点突破教学难点时。应多举一些与现实生活相联系的事例进行分析。以此降低教学难度。如，在建立加速度概念探究教学中，除列举课本四个实例外。还可列举一些贴近生活中的对比实例。增强学生对速度变化快慢的感性认识。如，通过观看视频，定性对比分析飞机、汽车、摩托车比赛时速度的变化快慢和猎豹追羚羊过程中速度增加的快慢情况。通过计算，定量对比分析表中大李和小明身高成长速度变化快慢，以及甲乙存款变化的快慢等。

2.2 规律课教学——案例：自由落体运动（新教材人教版物理必修1第2章第5节2课时）

“自由落体运动”是匀变速直线运动的一个典型实例。重点是：物体做自由落体运动的条件，自由落体运动特点和规律。难点是：在探究自由落体运动性质时，实验方法的设定和实验检测的分析。

从新教材的教学线索看。新教材把伽利略对自由落体运动的研究这一阅读材料独立开设成为一节（第六节）正课。删去了原来牛顿管演示实验的结论和分析小球做自由落体运动性质规律的思路和照片，把照片数据处理教学活动改为探究性实验。创设了“让学生经历科学探究过程”的教学空间，体现新教材更关注学生的体验和发展。

主要知识线索是：是否重的物体下落一定快？影响物体下落快慢的原因是什么？物体做自由落体运动的条件是什么？自由落体是什么性质的运动？自由落体运动的加速度多大？其运动规律如何？怎样应用？

从教学结构来看。是典型的“提出问题一猜想与假设——推理论证——实验验证——应用延伸”规律教学方式课。按照教材编排顺序教学，就能较好地体现出新课程三维目标。但，如果想在这节课中更突现出新课程教学“加强‘过程’的落实”这一特点，又应该怎样选定探究点。设计出让学生经历科学探究过程的教学活动来呢？

本节课根据各问题可设探究点很多。如可设：探究1。是否重的物体下落一定快？教学活动是纸片和铁片对比下落实验分析：探究2，影响物体下落快慢的原因是什么？教学活动是牛顿管或阿波罗月球实验视频有无空气阻力对比实验：探究3。自由落体是什么性质的运动？教学活动是实验方案设计，实验操作，数据处理，结果评估；探究4。自由落体运动的加速度多大？教学活动是从实验测算得出；探究5。自由落体运动具有什么规律？教学活动是从其特点和性质推理得出；探究6，自由落体运动规律的应用。教学活动是测算人反应时间游戏等实际问题。

就探究量而言，探究1和探究3比较高；探究2在于演示和展示。探究4在于探究3的测算结果。探究5在于数学推理，探究6在于知识的应用，探究量都比较低。若6个问题都设为探究点，一则没必要，二则时间不够，探究活动肯定只停留在表面，根本落实不到位。所以，本节探究点应设定在探究1和探究3上。但其主次探究点，可根据实际情况而定，也不一定仅限于重难点。老师们可根据自己教学特点，学校教学设备。学生实际情况而定，如学生基础差的，可选探究1为主要探究点。因为这个探究教学活动易开展。而自由落体运动性质探究难度大，不易达成。所以课堂探究活动重心放在探究1上。探究3则由教师与学生配合共同完成。学生基础好的，可选探究3为主要探究点。因为自由落体运动性质的判断是本章教学的重点和难点。选其为主要探究点，教学效果更好。所以课堂探究活动重心放在探究3上，探究1由学生自主探究完成。也可由师生配合共同完成。如此分析，本节课第一课时探究点应设定在探究1和探究3。第二课时探究点应设定在探究6上。

另外对探究自由落体运动性质的方式方法也有多种。选用不同的实验仪器，对应就选用不同的探究方法，如若用打点计时器打出纸带或用频闪照相机照出照片的。多用测量法，比值法来研究；若用光电门测下落时间的。多用电脑描绘出自由落体运动的s-t2图像来研究；若用位移传感器的，多用电脑直接描绘出自由落体运动的s-t图像来研究；若用时间传感器的，多用电脑描绘出自由落体运动的v-t图像来研究。

2.3 实验课教学——案例：“探究加速度与力、质量的关系（新教材人教版物理必修1第4章第2节2课时）

牛顿第二定律是动力学的核心规律。是本章的重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习牛顿第二定律的重要铺垫。原教材是通过老师同时演示两个小车运动加速度与运动位移变化分别得出加速度与力成正比例的关系，加速度与质量成反比例的关系。特别强调知道得出这个结论的实验，进而推演出牛顿第二定律。知识立意的教材结构呈现十分明显。

新教材把原来的牛顿第二定律分成两部分，把探究加速度与力、质量的关系作为独立的一节内容处理。而且安排2课时，目的就是让学生进行一次比较充分的探究学习活动，亲身体验科学探究过程。并在教师的引导下学会实验方案的设计。学会用控制变量来研究物理规律，学会用图象分析法处理实验数据，并对所得结论给予正确的评估。所以，新教材让学生经历科学探究，掌握科学研究方法的教学立意十分明确。

依此。本节第一课时主次探究点分别是实验方案的设计和实验数据的测定。而第二课时的实验数据处理设为次要探究点，主要探究点则应设在怎样由实验图象分析得出结论并给予正确的评估上。

物理是一门实验科学。掌握实验探究的方法、实验操作的技能、实验数据的处理和对所得结论给予正确的评估是学好物理的关键！因此。教学中我们老师应多创设机会，设计多些探究教学活动来让学生经历科学探究过程。但在实际教学中，要把握好量与度。这样才能使我们教学达到“低耗高效”的教学效果。

在开展探究教学活动中，笔者遇到老师们反映问题最多是时间不够，探究活动很难深入。对于这个问题。笔者认为可采用以下3种方法解决：

（1）压缩其他思维量比较少的教学活动。腾出时间重点放在主要探究点的教学上，使其能有效突破教学难点：

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一、在“导入环节”中吸引学生

学生的一切学习心理活动都是以感知觉为先导的。教师应该抓住生活中的物理现象，让学生知道身边到处都是物理知识，尽量降低物理学科知识点的门槛。其实，这也是物理教师在教学中所必须要找到的教学切入点。对于不同的知识点，教师必须找到不同的切入点，这样才能使学生更加容易接受。在我使用的讲学稿上就能体现这一点，首先我在讲学稿上设计了学前准备环节，这个环节主要是让学生对所学的内容感兴趣而设计的。一般我们都把学前准备环节的内容设计得生动有趣，同时注重让学生初步了解知识点。譬如在讲解自由落体运动的时候，教师如果仅仅告知学生，物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动，那么学生就会机械式地记忆相应规律，仅仅知道自由落体运动的初速度为零，是一种匀变速直线运动。而我则将生活中的例子融入到这节课当中，在本节课的导入环节，用了这样的一个问题导入：“一只熊掉进一个20m深的洞，用了约2s，请问这只熊是什么颜色的？”一个奇怪的问题把学生的注意力都集中起来了，那么再去讲解自由落体的相关知识应该能够取得事半功倍的效果。虽然问题不太科学合理，但却在感知觉层面上首先把学生的好奇心给吸引住了。在学生学习的感知觉层面上能抓住学生心理，相应的知识点能找到一个好的切入点，能有效激发学生的学习兴趣。

二、在“知识讲解环节”中突出学生

新课程标准提出，在教学中教师作为主导，学生作为主体，因此物理教师应该在整个教学过程中让学生成为课堂的主人。在整个教学过程中，物理教师不但要在感知觉层面上吸引学生，还要在知识理解、规律归纳总结层面上突出学生的地位。在实际教学中发现，学生上课的状态一直很低沉而且消极应付，那是因为学生认为老师讲的知识跟自己没有什么关系，不想去了解，不需去理解。因此，在推进自身课程教学改革的同时，我结合讲学稿进行教学。在我的课堂中，我都会抽取一两个基础知识点让学生来讲解，让学生成为物理小教师。因为讲学稿上反映出教师的讲授思路，所以在让学生来担当“老师”一角的时候，他们可以将讲学稿作为参考资料进行充分的利用。譬如在讲解利用万有引力定律称量天体质量的时候，我就让学生来讲解怎样利用万有引力定律来称量地球的质量。结果学生经过翻阅相关资料以及回答与思考讲学稿上的相关问题，进行相应的“备课”之后能够讲得头头是道，在应对其他学生的提问时能对答如流。当然，这需要教师在课前对学生进行相应的引导。但这不恰恰体现了新课程标准的要求吗？教师在整个教学过程中充当着主导作用，学生作为主体出现在课堂中。在知识讲解环节中突出学生的地位，能够使得学生有被重视的感觉，兴趣自然被激发，学生就会很自然的融入到物理学习当中。

三、在“课后巩固环节”关注学生

可能在众多学科中，物理学科的作业完成情况是最糟糕的，因为大部分学生都认为物理学科的作业要顺利完成实在是太难了，就算顺利完成也要花上很多的时间，所以很多学生都不愿意花时间在课后的练习巩固上。针对这种情况，我认为物理教师必须了解学生的实际学习状况。在我所教的班级中，学生的层次就出现了较大的差距，所以我在课后的练习巩固中，注重分层练习巩固。例如在生活中的圆周运动这一节的巩固练习中，我就给出了以下练习：

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关键词：问题教学法；新课程改革；物理教学；课堂提问；自主探究

一、对“问题教学法”认识

1.“问题教学法”的基本含义

什么是“问题教学”？前苏联教学论专家马赫穆托夫在其著作《问题教学的理论和实践》（1972）与《问题教学基本理论问题》（1975）中，对“问题教学”的理论和实践曾有过详细的论述：“问题教学是发展性教学的高级类型，在这种教学活动中，占主导地位的是对话设计和认识性作业，这些对话设计和认识性作业需要由教师系统地创建一些问题情境，并组织学生为解决教学问题而进行活动，同时也将学生的独立探索活动与掌握正确的科学结论最优地结合起来。”

简要地说，“问题教学法”就是要求在教学过程中教师通过创建问题情境引导学生发现问题，并通过对问题的探索解决从而掌握知识、发展智力、培养技能，进而培养自己发现问题、解决问题的能力，提升自身素质。

2.“问题教学法”的优点

“问题教学法”是以问题为载体贯穿整个教学过程，教师预设问题情境，学生发现并提出问题，通过自主学习、合作探究等学习方法解决问题并得出结论。从而有效地激发学生自主学习的主动性和积极性，逐渐养成自主学习的习惯，并在实践中不断优化自主学习的方法，提高自主学习能力。同时“问题教学法”还为学生提供了一个交流、合作、探索、发展的平台，使学生在问题解决中感受知识的价值和魅力。

二、“问题教学法”在物理教学过程中的实施

1.“问题教学法”实施的基本原则

（1）提出的问题难度要适当，对学生的启示开导要适时；（2）启发思维的重点难点、方式方法等必须因人而异，提出的问题也必须注意每个学生的个别差异；（3）问题的提出要符合逻辑，同时注意遵循学生的认识规律，循序渐进，如：从个别到一般、从简单到复杂；（4）注意学生对问题的反馈，并及时对提问做出相应的调节。

2.“问题教学法”实施的基本步骤

“问题教学法”的教学过程可以按以下五个步骤进行：（1）结合教学目的及相关知识点创设问题情境，引导学生发现并提出问题。（2）学生自主探究，分析问题，提出假设、猜想，设计解决问题的方案。（3）对假设方案、推论、尝试解决问题。（4）对解决的问题及时反馈，进行科学检验，使问题解决，并掌握科学方法。（5）对解决的问题再质疑，使问题得以拓展与延伸，使学习的知识系统化，为探求新知奠定基础。

以人教版高中物理必修1第二章第5节《自由落体运动》中自由落体运动概念的教学内容为例，简要阐述问题教学法的课堂上实施过程。

为了让学生认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，先通过一个小实验：观察硬币和纸片的下落快慢，并让学生列举日常生活类似现象，从而引导学生发问：物体下落快慢是不是取决于物体的质量大小？再通过播放录像短片：比萨斜塔实验。在学生得到前一个问题答案的同时，进一步引发学生对影响物体下落快慢因素的思考，作出合理的假设和猜想。接着可以引导学生观察抽去空气的玻璃管中金属片和羽毛同时从静止下落时的快慢是否相同。让学生借助实验事实验证自己的猜想正确与否，并做出初步的结论：物体下落快慢与轻重无关。

以学生现有的知识与经验，已经可以得出一个正确的结论：物体下落的快慢与轻重无关。但教学不能停步于此，可以继续引导学生进行探索。如播放1971年阿波罗15号宇航员在月球上做的锤子和羽毛下落实验的视频，提醒学生观察两者下落的快慢，并要求学生比较相同物体在地球上下落的快慢。从而让学生对自己先前得到的结论进行质疑并补充：物体在不同的地点下落的快慢并不一样。

至此，学生已经基本清楚了自由落体运动的概念与影响物体下落快慢的因素。

3.“问题教学法”实施中需要注意的问题

（1）教学中要精心设计问题与情境，对提问不能过于直接，也不能过于隐蔽。如在“质点”概念的教学中，我们可能会提问：什么是质点？作为复习，这样提问也无可厚非。但如果是作为新课的学习，这样的问题只会使得学生在教材中找质点的概念，而不是去主动构建这样一个概念。

如果我们将问题设置成这样一种情境：请同学们在纸上画出地球和太阳的运动关系。这时，有同学可能画出来比较复杂，有同学画出来却比较简单。老师可以让学生对两种图画进行比较，让画得相对复杂的学生描述简单的图画，他就会发现：研究物体运动时，物体的大小，形状等因素为研究问题的次要因素时就可以用“点”来代替，从而由学生就自主构建出“质点”这个概念。

（2）不要为提问而创设问题，要注意问题设计的层次性，不能只限于“呈现型”问题，要注重“发现型”问题与“创造性”问题。同时教学的主要精力要放在问题的发现、分析和解决上。

（3）注重教学过程中的“双主体”。学生是学习的主体并不代表学生的学习不需要或是很少需要老师。在问题教学过程中，老师需要在课前更加充分的备好课，设计好教学环节使学生主体性能在参与中极大地发挥出来。

参考文献：

1.梁仲华.浅谈问题情景的创设.临沂师范学院学报.1999（2）.

2.韩建华，罗志华.问题教学法在课堂教学中的运用.教学与管理（理论版）.2004.11.

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关键词：概念教学 物理概念 学习兴趣

新课程实施以来，关于新课程的话题层出不穷，对比新、旧教材，不难看出新教材在课堂引入和实验部分增加了大量篇幅。高中物理教学的重点是培养学生对基本的物理概念、物理规律的形成和掌握。物理概念和物理规律是高中物理基础知识最重要的内容。概念是反映客观事物本质属性的一种抽象。某一物理概念，就是某一类物理事物、现象的本质属性在人的头脑中的反映，它是在大量观察、实验，获得感觉、知觉，形成观念的基础上，通过分析、比较、综合、归纳、想像，区别出个别与一般、现象与本质，把一些事物的本质的、共同的特征集中起来加以概括而建立的。本文就新课程教学中概念教学，结合自己的教学过程，谈谈个人的看法

一、演示实验法

物理是一门以实验为基础的学科，在实施概念教学时，演示实验法往往是一种行之有效的教学方法，一个生动的演示实验，可创设一种良好的物理环境，提供给学生鲜明具体的感性认识，再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。如“弹力”概念的教学，用弹簧，钢片等演示，让学生体会到弹力的产生本质是物体发生了弹性形变。高中物理中有很多的概念教学，都可以通过演示实验的方法达到变抽象为形象，从而理解并掌握概念的目的。如“压强”“电场”“电阻”“磁场”等概念的教学。

二、有趣现象法

兴趣是最好的老师，实际生活，生产实践及现代高科技中一些有趣的物理现象会吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，活跃学生的思维，提高学生的理解能力，有利于知识的掌握。如对“超重”， “失重”概念的认识，先以电梯上升或下降的整个过程中感受到的现象说明和分析什么是“超重”、“失重”现象；再以我国“神州五号”载人飞船发射上天、在太空飞行、返回地面三个过程为例，分析杨利伟感受到的“超重”、“失重”现象，达到加深理解“超重”、“失重”概念的目的。再如，“向心力”这一概念比较抽象，但学生们都有骑自行车转弯这

一经历，通过帮助学生分析自行车转弯时的向心力来源，以及车身为什么向内倾斜，通过学生对“向心力”切身的体会来理解掌握这一概念。

三、以旧引新法

通过复习旧知识引入新知识是实际教学中常用的一种教学方法。在概念教学中可通过复习已掌握的物理概念，并对此概念加以扩展、延伸，或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。如：要讲授“瞬时速度”可从复习“平均速度”人手。在某点附近取一小段位移，可求出这段位移内的平均速度，当位移足够小，或者说时间足够短时，所得的平均速度就是该点的瞬时速度。

四、图像电教法

有些高中物理概念，无法实验演示也无法从生活中体验。如分子的相互作用力与分子间距离的关系；布朗运动；电子绕原子核运动等。可以用图象、电教手段（如FLASH动画）展示给学生观看。物理图象通过培养学生的直觉，从而培养学生的高层次的形象思维能力，建立起物理概念的情景；电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果，模拟再现一些物理过程，学生通过观看、思考，就会自觉地在头脑中形成建立物理概念的情景。这种方法符合“从生动的直观，到抽象的思维”的基本认识规律，是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。

五、典型例题法

有时也可以用定量计算的方式，通过对一些数据的处理并比较，分析，帮助学生形成清晰的概念。如：对“加速度”概念的形成，通过计算比较铅球运动员掷出的铅球在0.2秒内速度可由零增加到17m/s，迫击炮弹在炮筒中的速度在0.005秒内可以由零增加到250m/s的速度改变快慢，从而引入“加速度”概念。这种方式直接明了，针对性强，学生容易接受。

六、类比法

类似的概念可以提供给学生理解新概念的思维方式，降低思维的难度。通过比较也可以让学生找到类似概念的联系与区别。加深对类似概念的理解。通过类比，建立新概念。这是认知结构同化作用的体现。讲电场时，教师可以用已学过的重力场、引力场来进行类比教学；通过体会质量是物体惯性大小的量度，温度是大量分子平均平动动能的量度，功是能量转化的量度，引导学生从这三种量度的类比中去理解量度的意义。如果教师能对一些相近类似的概念进行异中求同找联系，同中求异抓类比，这样就能掌握这些概念之间的联系和区别，从而达到深化理解概念的目的。

七、设喻法

设喻是帮助学生降低对概念理解难度的一个重要手段，它可以使抽象变得具体。如把气体分子撞击容器壁形成恒定的气体压强，可比喻成像雨滴落在雨伞上，伞受到了恒力作用一样；用水流的高度差来形容电势高低等，都有效地降低了原概念的抽象程度。

八、设疑法

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一、 课程资源的内涵及分类

课程资源是课程设计、实施、评价等整个课程教学过程中可以利用的一切人力、物力以及自然资源的综合，包括教材、教师、学生、家长以及学校、家庭、和社区中所有有利于实现课程目标、促进教师专业成长和学生发展的各种资源。物理教学资源的构成十分复杂，根据不同的标准，可以将物理课程资源划分为不同的类型。

（一）按空间分布划分，可分为校内课程资源、校外课程资源、网络课程资源

校内课程资源指存在于学校内部的课程资源。如物理教材、实验室、图书阅览室、教室、与物理教学相关的活动等。校外课程资源指存在于学校外部的课程资源，是校内课程资源的重要补充，如科技馆、博物馆、展览馆、科普教育基地、各种建筑、文化遗产等。网络课程资源是指存在于网络中的资源，它是一座具有巨大发展潜力的课程资源库,由于其内容丰富、提取方便，已越来越受到关注。

（二）按资源存在的形式划分，可分为显性课程资源和隐性课程资源

显性课程资源是指看得见摸得着，可以直接运用于教育教学活动的各种资源。如教材、物理教学参考资料、物理实验仪器和设备、课程标准、教辅资料、习题集、音像制品、物理图书和期刊等。隐性课程资源相对于显性课程资源，它没有被直接表述或物化出来，而是隐藏于某些事物和文化信息内。如：教师和学生生活经验、师生关系、教师的人格魅力、教学风格与艺术、课堂教学的民主氛围、学校的校风学风等。这类课程资源具有隐蔽性和间接性，不构成教育教学的直接内容，但是他们对教育教学活动的质量起着潜移默化的影响作用。很多物理隐性资源在“互动教学”“对话教学”中不可预料地涌现和生成，其瞬间性和不可重复性使它显得更加宝贵而有意义。

（三）按功能特点划分，可分为素材性课程资源和条件性课程资源

素材性课程资源是作用于课程，并且能够成为课程的素材，是学生学习和收获的对象，是课程实施的目标和结果，是课程的要素。如：物理知识、技能、经验、活动方式与方法、情感态度和价值观、培养目标等。条件性课程资源是作用于课程却并不是形成课程本身的直接来源，并不是学生学习和收获的对象，但它在很大程度上决定着课程的实施范围和水平，是保障课程实施的物质经济条件。如：物理教师、物理实验仪器、教具、挂图、实验室等。

除了以上三种分类方法外，还可按课程资源的来源划分，可分为天然课程资源和人为课程资源；也可以按载体性质划分，分为文字资源、实物资源、活动资源、信息化资源等。

二、当前物理教学中对课程资源的整合存在的问题

第一，过分依赖教材资源。广大教师仍然受教材制约，“照本宣科”、“教教材”的现象很普遍。认为教材是最重要的课程资源，甚至是唯一的课程资源，学校和教师普遍认为，课程资源开发是课程专家和教材编写者的工作，没有意识到自己是课程资源开发的主体，没有根据本地区、本校的情况开发资源的意识与能力。

第二，资源来源狭窄。广大物理教师对资源的利用视野不够开阔，大多数教师仅仅局限于教学用书和几件传统的教具，而对社会资源、网络资源、课堂生成资源等利用较少。

第三，缺乏资源整合的技巧。长期以来，中学物理教师对资源的利用随意性大，没有进行精心筛选和整合，课堂上对资源的利用与教学需求的融合度不高。广大教师应在开发和整合课程资源上下工夫，更新和拓宽课程内容与功能，建立全面、综合、多变的课程结构模式。

三、中学物理课程资源开发和利用策略

（一）比较甄别，挖掘文字类课程资源

1.对教材进行再度开发

物理教材是物理教学专家在一定环境下，在一定时间内对物理教学思想和物理课程标准的诠释，虽然几经推敲和研究，仍有可能存在局限性。同时教材中的内容编排、呈现形式不一定适合所有地区的学生，它只是为教学提供一种思路和可能，在实际操作中需要教师根据实际情况进行加工和改造。物理教材的再度开发应从以下几方面把握：（1）以学生知识基础和认知规律为依据，重组课堂内容；（2）将教学过程设计成探究式、发现式的结构，让学生经历知识的形成过程；（3）补充与生活紧密联系的实例，这样对学生加深理解教材大有好处。例如：在《自由落体运动性质》

这一教学环节中，教材是直接提供一张频闪照片，让学生分析得出自由落体运动是加速度为零的匀加速直线运动。在实际教学中，可以大胆地处理，先让学生根据已有经验猜想自由落体运动可能是什么运动，然后让学生设计实验方案，验证猜想，根据学生的知识储备，在选择验证方法时，学生可能会选s=12at2 或v=at，教师可与学生讨论：在s=12at2 中，时间的测量需要很精密的仪器，不好测量；在v=at中，v不方便直接测，所以用Δs=恒量这个关系验证最方便。这样的设计不仅使学生掌握了相关知识，也掌握了科学研究方法。

2.对训练题进行改编整合

理科学习离不开大量的习题训练，物理学习也是如此。当前市面上的习题集存在着过深、过难、过杂的现象，任何一本现成的习题集都无法完全适应不同教师的教学需求，因此教师需要进行一定的习题改编与整合。训练题应分两类：一类是课堂随堂训练，它应起到辅助理解新知识、新规律、新方法的作用，要求题例典型，并且易于变式拓展，举一反三；另一类是课后作业，它应起到巩固知识，活用知识的作用，要求有一定的灵活性。例如，在用正交分解法处理平衡问题的教学中，可以设计如下场景进行梯度训练：用水平方向的力拉水平地面上的物体――用斜向上的力拉水平地面上的物体――用斜向后方的力拉水平地面上的物体――将物体放在斜面上，用沿斜面方向的力拉――将物体放在斜面上，用水平方向的力拉，通过这样的习题改编，达到习题训练的一题多变，一法多用，多题归一的功效。

3.对各种科技图书、报纸、期刊资源进行合理筛选利用

阅读课外读物是学生学习的一种方式，因此学校的图书馆应向全体学生开放，为学生阅读创造条件。为了让学生有意义地阅读，物理教师应向学生推荐好书、好文章，以拓宽学生的知识面。同时物理教师可以对报纸和期刊上的科技信息进行收集整理，有计划地充实到物理教学中，将物理知识与科技成果融合起来，通过鲜活的、有时代气息的事例，激发学生的学习兴趣，提高学生联系实际、学以致用的意识与能力。

（二）改良与创新，用足实验室课程资源

实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要条件和重要的课程资源。开发与利用实验室资源可从以下几个方面着手。

1.开放实验室，为科学探究创设条件

科学探究既是物理教学内容，也是一种教学方法。科学探究有理论探究，也有实验探究。对于实验探究，它要求学生通过探究，自己去设计实验，选择仪器，收集实验数据，归纳并总结规律，因此实验室的各种仪器、设备、模型都是学生科学探究的必备资源。为此，实验室应向学生开放，让学生随时熟悉并接触各种实验仪器和设备，以便选择适当的仪器和器材进行科学探究。

2.提倡用日常器具做实验，丰富实验室的课程资源

实验资源不仅包括实验室的现有设备，还包括学生身边的，可用来做实验的物品和器具。用日常器具做实验，具有简便、直观等优点，更有利于培养学生的动手能力，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识。由此可见，提倡用日常器具做实验，绝不是权宜之计，而是丰富实验室课程资源和全面提高学生科学素养的需要。例如，可以用家庭装修布暗线用的线槽做牛顿第一定律双斜面实验用的导轨，因其柔韧性好，弯曲方便，很好操作；还可以利用气垫玩具小车演示减小摩擦力使小车可以滑行得更远的实验。

3.将计算机和信息技术引入物理实验室

物理是以实验为基础的学科，我们的原则是追求实验的真实、可靠，但对于看不清、抓不住、不好做的实验可以借助计算机模拟，变“不可见”为“可见”，由“抓不住”到“抓得住”，将“不好做”的实验转变为“好做”的实验。还可以通过计算机进行实时测量、处理数据、分析结果等。例如游标卡尺、螺旋测微器、万用表、安培表等仪器的可见度小，不利于学生观察。有些实验只能在平面上做，可见度受到限制，如观察条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布等，这些都可以借助于视频展示的放大作用，增强可视效果；微观世界中带电粒子在电场、磁场中的运动、布朗运动、α粒子散射实验等现象，不可能在课堂上直接呈现，但可以借助电脑课件动画模拟；探究自由落体运动规律时，测出多组s和t数据后，利用计算机进行数据处理，描绘出他们的关系图像。

（三）预设与寻觅，用活课堂生成资源

课堂生成性资源是指在教学过程中，师生互动、生生互动所产生的情景和问题，是在教学过程中突发的课堂资源，如物理演示实验的失败，学生的错误回答，学生的质疑，学生合作时的争论、实验中不合理的操作等都是生动、有价值的生成资源，培植和利用好这类资源，可使课堂充满生机与活力。例如，一位教师在复习运动学这部分内容时，选择了2008年全国Ⅰ卷的23题作为例题，备课时她预设了三种解题方法，在课堂上同学们畅所欲言一共形成了八种方法，教师抓住学生的思维火花，对八种方法的优劣进行评价，对八种方法的实质进行归纳，激发了学生学习的热情，提高了课堂实效。

（四）交流与合作，用好其他社会资源

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一、重视通过把握过程而获得物理知识

教学中，教师要把握好“知识”与“过程”的关系，传统教育与“探究学习”的区别就在于将这二者中的哪一个列为重点。“诱思探究教学法”的第一个特点是教学过程中教师正视探究自然的过程并将其列为重点，通过“过程的探究”而获得知识。为达到学生真正获得知识的目的，必须注意以下几点：

1.要善于通过实验来探究自然过程

高中阶段，大部分学生都认为物理这门学科比较难学，究其原因，还是与物理这门学科的特点有关。高中物理是一门以实验为基础的科学，物理概念的建立与物理规律的发现，都以实验事实为依据，实验是物理学的重要研究方法。所以，重视实验教学可以有效的提高教学质量；而学生通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识。在条件允许的情况下，可以安排分组实验。学生通过亲身经历实验过程，提高了分析概括能力和动手操作能力，培养学生良好的实验习惯，科学严谨的实验态度。例如，在“探究自由落体运动规律”这一课中，教师安排一个对比实验，将一张纸和一个小球由同一高度同时释放，观察哪一个小球下落快。提出问题：由这个实验我们似乎得到这样一个结论：“重的物体比轻的物体下落快”，事实真的如此吗？再做第二个实验，将同一张纸揉成团和小球再从同一高度释放，观察它们下落的快慢程度。提出问题：①造成同学们看到“重快轻慢”的原因是什么？②如果没有空气阻力，重的物体和轻的物体下落的快慢程度又如何？教学过程中，教师以日常生活中的有趣问题引入新课，学生既感觉熟悉，又觉得困惑，从而能够积极地参与到课堂中来，主动地去探究、总结。教师在讲授完新课内容后，再要求学生用所学知识解决新课引入时所提的问题，灌输学生“学以致用”的思想。学生能够用新学知识将问题解决也会感到很有成就感，更能够积极、主动地去学习，从而从被动接受知识的习惯中解脱出来。

2.在探究物理知识的过程中要善于用数学推导的方法

很多物理学的定理、公式都是运用已学过的物理知识在一定的条件下，通过数学方法推导而得出的，这又是一个学生需要重点掌握的知识，所涉及的内容分为两大方面：①用什么方式进行逻辑推理②思维的方法。例如，在力学中，动能的表达式EK=1/2mV2，学生不仅要知道动能的表达式，更应该知道动能表达式的推导过程：一个静止的物体在外力F的作用下运动S距离，获得的速度为V。外力F对物体做的功W=FS，如果用EK表示物体的动能，由动能定理W合=EK得：FS=EK。再由牛顿第二定律F=ma和匀变速直线运动位移速度公式V2=2as，可得：EK=FS=maS=mV2/2=12mV2。通过运用数学方法推导动能表达式的过程，培养了学生逻辑思维的能力，同时也培养了学生综合运用所学物理知识解决问题的能力。

二、有目的性地在教学中培养学生研究物理问题的能力

“诱思探究教学法”的第二个特点是“旨在培养学生从事科学研究的必要的探究能力”。这种探究能力，主要包括学科的学习方略，思维方法和知识之间的迁移能力。

1、学科的学习方略

高中物理是一门以实验为基础的科学，所以学习该学科的主要方略就是自然科学的认识论和方法论的统一。从自然科学认识论来看，主要是从感性到理性，从形象到抽象的认识过程。例如，在“对自由落体运动的研究”一课中，教师要重点讲解“伽利略是如何认识到亚里士多德的观点是错误的”，和学生一起体验伽利略对落体运动规律的探究过程：发现问题提出假设间接验证合理外推。通过引导学生学习研究物理现象、揭示物理规律的方法，培养了他们的观察能力以及科学探究的能力。

2、思维方法探究

一个问题的出现，就需要用相应的思维方法去探究。思维方法主要包括以下几种：（1）学会系统思维，掌握发现事物内在规律与联系的能力；（2）学会逆向思维，掌握从事物的相反面分析问题的排除能力；（3）学会概括思维，掌握综合解决问题的能力；（4）学会辩证思维，掌握系统地、全面地考虑问题的能力；（5）学会发散思维，掌握从多角度出发分析和解决问题的能力。

3、关于迁移能力

学生学习了很多知识，但当他们真正用所学知识解决问题时，往往会出现不知从哪里下手的现象。教师要引导学生将已有的认知结构水平与思维方法相结合，实现在具体物理情境中的正迁移。

三、重视学生对物理概念的理解和掌握

“诱思探究教学法”的第三个特点是“旨在认清和理解科学概念。”牢牢掌握好科学概念是认识和理解事物的基石，所以，在物理教学中要重视概念的教与学。对概念的学习，要注意三点：

1、概念的形成与分析是否准确、透彻并利于学生理解。

2、学会概念的内涵和外延。内涵是指概念概括了事物最本质的特征和属性，外延又是概念本身的应用范围。在教学中，这两方面都要兼顾到。

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一、创造语言环境，培养学生能力

语言表达能力是一种能促使学生全面发展的非常重要的手段。教师要想更好地培养同学们的语言表达能力，就一定要在物理课堂学习中为学生提供语言表达环境，让学生有机会表达自己的观点。

例如，教师可以让学生们在课上口述物理规律、电路与物理力学的原理、物理概念等；教师也可以提出一些问题让学生来回答；让学生用语言表述一些物理问题；还可让学生针对一些有异议的问题相互讨论相互交流等等。通过形式各异的方式使学生的语言表述能力得以充分展示。

在课堂教学上，教师可以通过以下几种方法让学生多“说”。面对一个物理问题，首要的是让学生揣摩推敲题目的命题意图，表述出来，并为此进行学生之间、学生与老师之间的合作交流活动，以此来激发学生学习物理的兴趣；其次，让学生了解问题中所创建的物理过程和物理情景，在让学生自己“说”物理过程和物理情景过程中，培养学生抽象概括、自主学习、独立思考的能力；第三，让学生“说”出物理量与物理量之间的互关系，即解决问题的关键；第四，让学生“说”出问题解决的思考过程、解题方法，这可以很好的培养学生的物理思维能力以及分析问题、解决问题的能力。在此过程进行中，授课教师也要对学生进行适时地评价、归纳，并及时引导。总而言之，在高中物理课堂中，通过教师设置问题，让学生主动参与、思考、交流、合作等，能够非常有效地提高他的语言表达能力。

二、创设合理情境，培养学生自主学习的能力

高中物理的课程目标指出：高中的物理课程应让学生积极主动参与其中，勤于思考，勇于实验，具有一定的自主学习的能力，并能解决学习生活中遇到的一些物理问题。

所以说，在高中物理课堂教学中，培养学生的自主学习能力是十分必要和重要的。那么，在高中物理课堂教学的实施中应该怎样培养学生的自主学习知识能力？作者在借鉴前人物理教学经验的基础上并通过自己在教学实践中总结的经验，提出了一些观点。首先，为了增强学生对学习物理的兴趣，学校可以在遵守一定原则的前提下给学生创建一个适当宽松且自由的学习环境，营造一个自主学习的物理课堂氛围；其次，教师不仅要给予学生指导，还应该给学生更多自。例如，在讲述“自由落体运动”时，教师为了提高学生的学习兴趣激发他们的学习动力，可以先提出类似：物体从高处下落的快慢与物体重量是否有关等问题；其次，让学生自主探求，试着发现并解决问题，让学生通过思考、归纳、讨论、得出物体做自由落体运动需要的条件等；最后，让学生们相互讨论，谈谈自主学习后的心得，最终能自己总结出本节所学的知识和技能。

三、通过学生之间合作学习，培养学生的交流与合作能力

高中物理课程标准指出：高中生应该有主动与其他人合作的精神，有敢于认识改正错误的勇气，有团队的精神等。交流能力的培养与合作力的培养可通过多种方法得到实现，其中一种行之有效的方法就是合作学习。这种方法具体就是以各个小组为一个整体，让组内每个成员进行沟通合作的方法。高中物理课上教学中合作学习法能以学生为主体，实现共同参与、共同促进、相互帮助、共同提高。在此教学方法中，教师作为多元的角色，既是引导者，又是评判者。这就对教师在合理分工上提出了一个要求：让组内的每一个组员都有机会发表自己的观点，再进行讨论。比如，可以让学生讨论物理题的解题方法，对物理定律的理解方法，也可以讨论设计物理实验的方案等。作为教师，在这过程中要进行引导，并适当参与讨论。教师还可以在学生有较多的任务需要分工协作，遇到一些个人无法解决的疑难问题，学生思路不够畅通、开阔需要同学间相互帮助、启发，学生对某一问题有较大意见分歧需要共同探讨时，开展合作学习。

四、结语

总之，合作交流不仅能有效的培养学生的交流能力与合作精神，还能大大增强学生获得各种信息的渠道，使每个学生都能有机会展示自己。这需要高中物理教师给学生创造主动、自由发展的思维能力环境，鼓舞学生们大胆尝试、大胆创新，让学生们在大胆的尝试中得到锻炼最终促进学生能力的全面发展。相信在以后的时间里，随着素质教育不断的推进，在物理课堂教学中来逐步培养和提高学生综合的学习能力会被众多的教育者所重视。

参考文献：

1.王怀琴.如何在高中物理课堂实施有效教学[J].科技信息（基础教育），2009（02）.

2.刘瑞平.高中物理课堂教学对学生综合学习能力培养的研究[D].济南：山东师范大学，2010（04）.

3.王海锋.对高中物理课堂教学的思考[J].聚焦新课程，2009（05）.

4.张大均主编.教育心理学（第2版）[M].北京：北京人民教育出版社，2003.

5.陈娴著.多元智力观与物理教学策略[M].北京：北京高等教育出版社，2008（05）.

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物理教学反思学习方式所谓物理教学反思，就是在教学过程中不断发现、思考、反省、探索和解决物理教学过程中的问题。在多年的教学实践和研究中，笔者深切感受到教学反思是确保中学物理教师教学有效性的有效途径。

一、加强学生的反思意识

让学生明确没有反思便难有自我纠错、改进提高的道理；明确反思不仅能及时改正错误，还能优化已有认识，提高自身水平，要使学生的反思行为习惯化。有反思习惯的学生，在学习之前、之中、之后会对学习计划、学习过程、学习结果等进行自觉主动的反思。总之，反思意识得到强化后，学生心理上就有一道“警戒线”，它随时提醒学生对自己的学习保持应有的警觉，一旦有可疑之点即进入反思状态。通过反思学习知识，使学生不仅能深刻理解知识内容，更重要的是使学生的理性思考得到发展。

二、新课程下高中物理教学反思

美国著名学者波斯纳曾提出，教师成长＝经验＋反思。新课程教学要求新时期的教师不仅专业学识要较为丰富，而且还善于对教学问题进行研究和反思。高中物理教学反思，就是一种以追求物理教学实践合理性为目的，在教学实践过程中不断发现、思考、解决问题，对教学行为和教学活动进行批判的、有意识地分析与再认证的过程。

（一）新课程下教师和学生角色的转变与突破

实施新教材的教师都有这样的体会，教师不再是信息的传播者和教授者，而只是学生学习的合作者、参与者，最后才是解惑者。很多的规律和结论需要学生自己得出，教师只是引导者和协作者。让学生在活动中“悟”；领悟科学的研究方法。在活动中“行”；模仿科学家的探究活动，在活动中“学”；学习物理的相关知识，从而培养学生的自主学习和探究能力，体现新课程宗旨。

（二）高中物理教学更注重科学探究，提倡学习方式多样化

物理课程让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。例如，在自由落体运动一节的教学，可以用多媒体展示伽利略的探究过程。一方面，学习科学探究的过程；另一方面，培养学生的逻辑推理能力；学生通过vt=gt，得出自由落体是初速度为0的匀加速直线运动，其加速度大小应该让学生自己去探究。学生自己设计实验，最终的结论由学生自己得出，学生只有通过动手、动脑的探究实验才能理解其意义；由于物理学与生活、社会有着极为紧密和广泛的联系，教师不可能将庞大数量的信息在有限的教学时间内塞给学生。因此，必须改变“只有讲过才算教过”的观念。许多内容可以精选、精讲、点到为止。更多的内容让学生通过阅读教科书和其他补充材料(包括视听材料)、收集各种形式的信息、调查研究和讨论展示等方式学习。除了教材介绍的内容外，教师可以结合本地实际准备几个相关的小课题让学生去做调查研究，把阅读理解、收集信息、观察记录作为课后作业的一部分。

（三）教师要从专业基础和教学策略上不断反思，尽快适应新课标的发展要求

1.专业知识对于新课程的实施以及开展教学反思，至关重要。物理教师如何提高专业修养、丰富专业学识呢？关键是多研读物理学名著、物理学学术论文、物理著作等。阅读这些具有较高学术价值的名著，可以提高自身专业素质，强化分析史料、推理证明以及论断评价等研究方法。

2.把教学过程中发生的这样或那样的事件用案例的形式表现出来，并对此进行分析、探讨。案例研究的素材主要来自三个方面：一是研究自己的课堂，并从自己大量的教学实践中积累一定的案例；二是观察别人的课堂，从中捕捉案例；三是平时注意搜集书面材料中的案例。

3.多进行听课活动，勤写反思笔记。教师通过对课堂中，教师和学生进行细致的观察，留下详细、具体的听课记录，课后与授课教师及时进行交流、分析，这在无形中会促进物理教师教学反思能力的提升，有助于提高教学水平。反思笔记是把教学过程中的一些感触、思考或困惑及时记录下来，以便重新审核自己的教学行为。

教学反思的研究，目前虽然还是个新课题，许多的反思问题都还需要我们进一步深入探索，但物理教学反思对物理教师的成长作用是显而易见的，是物理教师实现自我发展的有效途径，也是提高物理教学质量的新的尝试，更会促使物理教师成长为新时期研究型、复合型教师。

要真正提高学生思维品质，必须在会字上做文章。为了使学生会，应该抓两个环节：一个是练习，一个是检查。练习才能巩固知识加深对知识的理解，学习运用知识的方法。课内有讲有练，并且注意练习题的设计，以达到好的训练思维的效果，课外再进行有针对性的练习，使学生有充分的练习机会，以达到会的境界。检查则是落实会的重要手段，作业是检查的一种形式，认真逐本地批改作业，并且进行讲评是很有必要的。考试是检查的另一种形式，通过考试所获得了反馈信息后，一定要设法给予矫正。

参考文献：

\[1\]赵明仁.教学反思与教师专业发展：新课程改革中的案例研究\[M\].北京：北京师范大学出版社，2009.

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(西南石油大学计算机科学学院，四川成都610500)

摘要：分析C语言程序设计课程教学过程中存在的问题，提出以“计算机模拟”为切入点，运用程序设计的方法实现过程模拟，从而达到培养计算思维能力的目标；设置与知识相关的案例，把思维训练融入教学环节，提升大学生运用程序设计的知识和方法解决实际问题的能力。

关键词 ：计算机模拟；计算思维；“知识相关”的案例教学模式；科研促教学

文章编号：1672-5913(2015)15-0041-05 中图分类号：G642

基金项目：西南石油大学高等教育人才培养质量和教学改革项目（2014JXYJ-27）；四川省高校计算机基础教育研究会教育教学改革研究项目( 2014016)。

第一作者简介：贾月乐，女，讲师，研究方向为计算机仿真、计算机图形图像、虚拟现实技术，jiayuele@sina．com。

1 C语言程序设计教学分析

1.1 存在的问题

1)教学过程缺乏指导性思维方式的培养和训练。

C语言程序设计是一门非常重要的计算机公共基础课程。传统的C语言程序设计课程教学以学习C语言为出发点，忽略了通过课程对学生思维方式的引导和训练，导致“学习计算机知识”与“解决实际问题”是两个独立过程，不利于学生养成运用计算机知识思考并解决专业问题的计算思维习惯。

2)教学内容缺少与学生已有知识和能力的结合。

教师在授课方法上缺乏新意，使用的案例缺少实际意义，无法体现“程序设计是解决实际问题的好帮手”这一思想。此外，案例与学生习得的其他知识结构无交点，导致很难在教学过程中引起学生的共鸣。以上问题导致课堂教学缺少活力、学生学习缺乏兴趣，使学生的主观能动性受到了很大的局限。

3)教学过程缺少引导学生进行延伸性思考的环节。

教师在授课内容上过多强调语法，课程总结也大多是知识点的归纳，缺少引导学生针对所学知识进行延伸性思考的过程。对知识的应用方法和应用领域进行深度思维和再次认知是使所学知识应用范围最大化必不可少的过程，只有有效地开展该环节，才能加深学生对程序设计思想的体会。

1.2 计算思维在课程中的重要性

C语言程序设计是大学计算机基础课程，是培养学生运用程序设计方法和计算机语言解决实际问题的重要环节。课程不仅注重培养学生的编程能力，更注重培养学生运用计算机知识解决专业领域问题的能力。在这个过程中，计算思维会贯穿始终，指导学生运用计算机科学的基础概念对各领域专业知识进行问题求解和系统设计。

目前，计算思维在高校计算机基础教学过程中已上升到一个非常重要的地位。C语言程序课程应遵循以实际问题求解为主导的教学目标，把计算思维能力的培养思想融人到教学的各个环节中。

2 以“计算机模拟”为切入点的思维能力培养

2.1 计算思维能力培养

以学校多个专业的大四毕业设计题目为例，石油工程专业的瞬变流数值模拟算法研究、电子信息专业的红外图像场景识别算法研究、海面目标红外偏振探测能力仿真分析研究、红外成像系统性能仿真中的气象衰减特性建模仿真、校车乘员保护系统的数字化设计与建模、过程控制专业的UOE钢管成形过程仿真等众多题目，都是科研过程中运用计算机解决专业问题的应用型开发，程序设计知识在开发过程中起着非常重要的作用。但是以专业知识为依据，运用所学计算机知识进行抽象、分析和模拟来解决问题的能力是大多数学生缺少的，即使学习了程序设计课程，也有很多学生不知道如何找到突破口。其中一个主要原因就是思维方式的断层。

针对该情况，在授课过程中，教师应有效地把授课的基本出发点从学习程序语法转变为掌握程序设计思想；同时，设置与专业知识和学生已具备的知识体系相结合的典型案例，结合程序设计的知识，把案例以“计算机模拟”的方法直观展现。即教师通过计算机科学中的约简、嵌入、仿真等方法把较复杂的问题重新阐述，转化为计算机可以处理和模拟的一般过程，然后将这些过程以程序设计方法实现。这样的方式能激发学生的兴趣，引导学生的思考和实践，把培养计算思维方式训练作为课程教学的突破口，让学生感受到运用计算机知识解决实际问题的优势。

2.2 “知识相关”案例教学模式

为了验证以“计算机模拟”为切入点来培养学生计算思维能力的思路是否可行，我们在教学内容和教学设计中引入与“知识相关”的案例，在案例中引导学生将知识点与解决问题的方法对应起来，同时设置与案例相关的问题，引发学生对知识的延伸思考，从而达到计算思维方式培养的目标，提高学生的学习积极性。

以控制结构为例，以编写程序的基本过程为线索，我们展开“知识相关”的案例教学设计。控制结构是C语言程序设计课程中非常重要的知识点，现实中的控制过程都可由程序设计的控制过程描述。在结构化程序设计当中，任何复杂的算法都可由顺序结构、选择结构、循环结构组成。在学生具有了控制结构的基本知识后，重点应通过案例教学，强化学生对控制结构的理解以及程序设计在解决实际问题过程中的方法和作用，具体过程如图1所示。教学过程由分析问题、设计算法、算法实现和延伸思考4个环节组成：用计算思维的思想分析问题，用程序设计的方法设计算法，通过代码编写实现算法功能，通过科研实例进行延伸性思考，以此培养学生学习程序设计的兴趣。

3 物理知识相关案例

小球的弹跳是在日常生活中常见的现象，在高中学生们经常会根据物理学相关知识计算小球在运动过程中的状态，如高度、速度、位置等，但某个时刻的状态计算并不能完整地展现小球运动的全过程。如果运用计算机高速运算的优势，把小球运动的整个过程展现出来，将会是一件非常有趣的事情。

在授课过程中，我们在计算思维的帮助下，对具体问题进行分析，然后通过程序设计的方法，运用控制结构的知识，实现小球弹跳过程的模拟。

3.1 分析问题

假定小球在不受外力的作用下自由下落，在下落的过程中，小球的下落速度会越来越快，在接触地面后，小球反弹，随后随着小球的高度越来越高，上升的速度也会越来越慢。小球的运动过程可以用机械能守恒定律描述。

根据常识，小球并不会一直运动下去，其中，能量的损失是主要原因，而能量损失在小球与地面发生碰撞时最大。在小球与地面接触的瞬间发生了形变，部分能量会转换为热能，小球具有的机械能慢慢减少，最后小球的运动停止。

3.2 设计算法

我们以程序流程图为工具，用计算机可以识别和处理的方式模拟小球弹跳的运动过程，算法设计过程体现了计算思维。程序流程图可以有效地把语义描述转换为计算机可以处理的流程，通过顺序结构、选择结构和循环结构的有效组织，实现对计算机模拟小球运动的控制。程序流程图如图2所示。

假定小球做自由落体运动，模拟过程从小球准备下落开始。首先计算小球的初始能量，如果能量大于零，则小球可以做自由落体运动，否则保持静止。根据小球运动过程中位置的变化，判断小球是否与地面接触：如果小球没有接触地面，则根据机械能守恒定律计算小球每一时刻的运动状态；如果小球与地面接触了，我们将考虑能量的损失。然后，重新判断对小球的剩余能量，如果大于零，则运动继续，否则运动停止，模拟结束。

3.3 编写代码及调试

对照控制结构的基本知识点和描述小球弹跳的程序流程图，通过顺序、选择和循环结构语句的组合，结合物理公式的计算，参照分析阶段模拟小球运动时考虑的因素，我们就可以实现程序编码。同时，为了更直观地展现模拟效果，可以在程序实现的过程中引用图形绘制函数，用圆表示小球，用直线表示地面，使小球弹跳的运动更加形象。程序代码如下：

从模拟结果中可知，小球越接近地面，弹跳的速度越快，越接近高空，弹跳的速度越慢。随着与地面接触次数的增多，小球跳动的高度越来越低，直到运动停止。模拟的结果与日常生活所见基本一致。

3.4 设计与编码的关系

用C语言编程实现了小球弹跳模拟后，可以通过其他的程序设计软件或易于展示效果的图形引擎实现小球弹跳过程的模拟。在课堂上，教师展示使用Virtools图形引擎，以脚本式编程语言实现的小球弹跳过程模拟，编程脚本及运行效果如图3、图4所示。

模拟过程遵循相同的算法设计，虽然在最终展现形式上有所不同，但通过运行结果可知，该环境模拟的小球运动过程及运动规律与C语言编写的代码运行结果是完全相同的。通过这样的方式，学生可以更加深刻地认识到算法是程序设计的灵魂，而语言及编译环境则是实现功能的工具。学习程序设计课程在掌握编程方法的同时，更应重视程序设计思想和计算思维方式以及运用程序设计方法描述问题和解决问题的能力。

3.5 “案例讨论式”教学的延伸思考

小球弹跳的例子里，我们考虑的情况比较简单，分析涵盖的细节不多，专业性不强。如果我们把更多影响小球运动的因素考虑进去，如初始速度、初始角度、能量衰减因素、小球材质、地面属性等，加入更多的数学模型和物理模型，同时细化计算机的模拟过程，那么我们模拟的小球弹跳会更加接近实际情况。

计算机可以为学生的专业领域做些什么？把计算思维的理念与大家的专业知识结合在一起，用计算机模拟的方法进行数据计算量大、可重复度高的过程仿真，那么在专业知识的指导下，计算机的模拟结果将会对实际情况有指导意义。同时，计算机程序设计将会成为学生进行学术研究的有力工具。

3.6 以科研促教学

我们积极以科研成果促进教学效果，把计算机模拟与学校特色石油工程专业的具体应用相结合，如以“钻井模拟器”中的计算机模拟内容为例，展示一个模拟的钻井作业过程，用科研成果增强说服力；阐述程序设计与专业结合的方法，引导学生对模拟的内容和实现的过程进行思考，以提高学生的学习兴趣。

4 结语

“兴趣”和“参与度”是学生获取知识的原动力。课堂教学以“计算机模拟”为切人点，促进了学生养成用计算机解决问题的思维方式，在实际教学过程中从学生熟悉并感兴趣的现象和实例出发，合理有效地组织并运用“知识相关”的案例教学模式开展教学活动，促进学生对知识点的掌握；同时，通过“以科研促教学”的方式，注重教学过程中的师生交互，启发学生对编程知识和课程本身的深入思考。以兴趣培养的方式引导教学过程，启发学生深入思考的主观能动性，该方法在授课过程中达到了良好的教学效果。考虑到计算机与各学科知识的碰撞及融合，我们计划在今后的教学过程中推动计算机模拟在教学过程中的应用，有效地培养学生的计算思维能力。

参考文献：

[1]苏晓红，王宇颖，孙志岗．C语言程序设计[M]．北京：高等教育出版社，2013.

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[3]张华，张淼，基于问题求解的C语言开篇教学研究[J]．计算机教育，2014(1): 13-17.

[4]刘淑娴，阿里甫．库尔班，李晓华．简单案例为主线的教学模式在C话-言教学中的应用[J]计算机教育，2011(4)：89-94．

篇10

一、情境创设在物理教学中的功能和必要性

初中生的抽象思维能力比较弱，因此对一些相对抽象的物理概念和定律难以理解；再加上物理课程相对枯燥，缺乏动态。而受主客观条件限制，初中物理尤其是农村初中直观的实验活动相对缺失。这就要求老师不能局限于对物理定理和定律的讲授，而是应该关注学生的认知特点，创设既符合初中生的认知特点，又具有科学性和引导性的物理情境，以激发学生的学习兴趣。物理教师应该从提出学生关注的、能引起学生兴趣的问题开始，注重围绕物理基本概念在情境中引出问题，在情境中探究问题，这有助于扭转基础教育中长期存在的理论严重脱离实际的倾向，有助于培养和提高学生的创新意识和创新能力和创造性思维。

二、物理教学情境创设的基本原则

1.紧扣课程教学目标

物理课堂时间有限，教师如果片面为了活跃课堂气氛，随意选择和使用情境，就会分散学生的注意力，挤占宝贵的课堂教学时间。因此物理教师要明确每堂课的具体教学目标，紧扣本节课的教学目标，进行教学情境的创设与使用，不求多，但求精，以利于学生快速、简洁地完成教学任务，实现多元目标。如在讲授《力和运动》时，可以讲一下传说中的伽利略比萨斜塔实验，这样既可激发学习物理的兴趣，又可展示自由落体运动的物理情景。

2.体现趣味性

在教材整体可行的情况下，教师要从学生已有的生活经验和知识基础出发，尽可能从学生喜闻乐见的事物入手，创设生动、有趣的物理情境，激发学生探索欲望，自主学习。教师可以利用物理历史上的趣闻，同时配上一些有趣的图片，如“阿基米德验证黄金王冠”的故事，“克拉顿跑失感应电流的产生”的故事等，既增长了兴趣，又进行了科学素养的教育。

3.体现学生的具体认知水平

学生的发展既是基于学生的现有水平，又趋向学生可能的发展水平。教学情境的创设既不能脱离学生现有水平，又不能仅仅考虑其现有水平，而应该既考虑到学生的接受能力，又兼顾学生的发展。因此，教师要从学生实际认知水平出发，为学生提供一些有一定难度的内容，拉近物理和生活的距离，加深学生对教材内容的理解，便于学生置身于熟悉的情境中，激发他们探究的兴趣，积极地发现问题，提出问题，进而解决问题，优化课堂教学。

三、物理教学情境创设的方式

1.创设问题情境

学生只有善于质疑、释疑和提出问题，才能养成善于动手、动脑和发现问题的好习惯。在课堂教学中，我们创设问题学习情境的目的之一就是为学生能够提出问题而创造有利的条件，使学生逐步养成良好的学习习惯和思维方式。因此，在物理教学中，多创设一些问题情境，鼓励学生通过探究与合作，获得答案，能激发学生的学习兴趣。教学中要注意设计一些开放性的问题情境，引导学生全方位地发现问题、提出问题，尽可能地拓展学生的思维空间。如在讲授“做功和内能的改变”内容时，可以先问一些学生生活中经常遇见的却没有过多思考的如给自行车轮胎打气时，打气筒为何会变热等问题，然后通过压缩空气引火器的实验，让学生发现硝化棉被点燃，最终掌握“对气体做功，气体的内能增大，温度升高”这一知识。

2.创设生活情境

物理与日常生活是密切相关的。如家里养鱼的鱼缸中给水中加氧装置，烟囱的朝向等都蕴藏着不少物理原理。如果教师有意识地将这些现象设计成教学情境，对于初中生来说就会是一大乐趣。但要注意，在生活中的情境选取，必须要包含学生所要学习的本节物理知识在内。而且这里要有学生所面临或待解决的物理问题，最后这个故事必须是学生所熟悉或生活上可能会遭遇的情况，让学生能有机会用所学到的物理知识来解决生活中的问题。

3.创设故事情境

课室上教师借助生动的语言来描述一些有趣的故事，让学生在一个特定情境中不知不觉地探究物理问题，领会其中的物理方法。例如在进行新授课“动与静”这一节的教学时，可以讲一个法国一个飞行员在高空飞行时顺手抓到一颗高速飞行的德国子弹的故事，让学生带着好奇心和想进一步弄清运动与静止的相对性。

4.尽可能利用先进的教育技术创设教学情境