物理教学设计研究

成类活动设计的研究现状分析研究的目标与意义知识分析方面问题设计方面能力生成类活动设计方面研究内容和方法研究的内容研究的方法中学物理学科知识建模技术引言物理学科中的知识点类型符号和名称类知识点概念类知识点原理公式类知识点事实范例类知识点过程步骤类知识点认知策略类知识点物理学科中知识点之间的关系概念与其它类型知识点的关系原理公式与其它类型知识点的关系事实范例与其它类型知识点的关系过程步骤与其它类型知识点的关系认知策略与其它类型知识点的关系物理学科中知识组块模式图的构建目标知识点为概念类知识点目标知识点为原理公式类知识点目标知识点为事实范例类知识点目标知识点为过程步骤类知识点目标知识点为认知策略类知识点物理学科中知识建模的步骤及其例子物理学科中知识建模的步骤物理学科知识建模的具体例子知识建模在中学物理教学设计中的作用有助于教师进行意义建构类学习任务设计为物理教师进行问题设计提供依据小结中学物理学科问题设计技术中学物理学科中问题设计技术的具体思路中学物理学科中问题设计技术的要素说明物理知识网络图问题原型的选取问题的知识推理路径增加删除修改操作操作中学物理学科中问题设计技术的具体例子例子选取已学知识点的问题原型例子选取目标知识点的问题原型中学物理学科能力生成类活动设计中学物理学科能力生成类活动任务介绍般的能力生成类活动任务物理学科中的能力生成类活动任务中学物理学科能力生成类活动方案设计中学物理学科能力生成类活动方案设计例子绘制本章的知识网络图以已学知识点选择问题原型而设计的新题及相应的能力生成类活动以目标知识点选择问题原型而设计的新题及相应的能力生成类活动中学物理学科教学设计技术的缺陷分析及归因中学物理学科能力生成类活动方案设计的缺陷分析及归因六个活动方案调查结果的统计和分析结果活动方案设计缺陷分析小结中学物理学科问题设计的缺陷分析及归因个物理问题的调查结果的统计个物理问题的调查结果的总体分析问题设计缺陷分析小结采取的解决办法知识推理路径的自完备性检验物理知识推理路径的作用物理知识推理路径的自完备性检验研究的不足及展望通过问题设计技术设计出的题目难度等级如何定研究结论的推广度与适用性问题参考面高度为，质量为的小球从离桌面高处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为此题的知识推理路径如图所示。

小球重力小球在滑动过程中机械能守恒小球在运动过程中只有重力做功功小球做自由落体运动自由落体运动高度初质量机械能守恒定律或速度初速度末高度末以桌面为参考平面桌面图问题原型的知识推理路径我们可对知识推理路径进行操作，将其中的桌面替换为地面，知识推理路径省略，设计出的新题为小球从圆弧轨道的滑块上滑动，过程中受到重力和滑块对小球的弹力小球重力弹力小球在滑动过程中机械能守恒弹力始终垂直于小球运动方向，不做功。

只有重力做功功小球做变速运动，滑块静止变速运动高度初质量机械能守恒定律或速度初速度末高度末圆弧以圆弧的最低点为参考平面滑块静止图新题的知识推理路径图新题中的图新题桌面高度为，质量为的小球从离桌面高处自由落下，不计空气阻力，假设地面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为另外，我们还可以将知识推理路径未知量进行变换设计出新题。

新题桌面高度为，质量为的小球从离桌面高处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，求小球落到地面前的瞬间的动能或速度应为我们还可以将新题变换未知设计出新题。

新题桌面高度为，质量为的小球从离桌面高处自由落下，不计空气阻力，假设地面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的动能或速度应为这部分题没有画出知识推理路径，因此，设计出的新题的质量不高，这在后来做缺陷问卷调查时也显露了出来，很多老师认为这部分题质量不是很高。

问题原型根长为的均匀绳索部分放在光滑水平桌面上，长为的另部分自然垂在桌面下，开始时绳索静止，释放后绳索将沿桌面滑下，求绳索刚滑离桌面时的速度大小。

参考答案该问题原型的知识推理路径如图所示。

绳索重力绳索在滑动过程中机械能守恒绳索在运动过程中只有重力做功功绳索沿桌面滑动滑动高度初质量机械能守恒定律或速度初速度末高度末以桌面为参考平面桌面桌面图问题原型的知识推理路径我们可进行操作，将桌面替换为定滑轮，从而设计出新题。

如图所示，虚线部分显示为变换的部分。

绳索重力绳索在滑动过程中机械能守恒绳索在运动过程中只有重力做功功绳索沿定滑轮滑动滑动高度初质量机械能守恒定律或速度初速度末高度末以定滑轮的最高点为参考平面定滑轮定滑轮图新题的知识推理路径新题如图所示，粗细均匀的长为的铁链对称地挂在轻而光滑的定滑轮上，轻轻拉动铁链的端，使它从静止开始运动，则铁链脱离滑轮瞬间的速度大小为多少假设铁链下端尚未接触地面参考答案图新题中的图附录教学方案及问题缺陷分析专家评审问卷教学方案及问题缺陷分析问卷本问卷旨在寻找教学活动方案及其中所用物理例题和练习题存在的缺陷，并探究原因，为不断修改和完善教学设计理论提供依据。

正式填答问卷之前，请您先如实填写个人资料。

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个人资料姓名性别男女最高学历高中职业高中大专或高等职业学校大学本科硕士研究生博士研究生其他工作单位教龄职务职称联系方式电话教学研究成果的数量及代表作活动问卷备注因每个活动中的问题不样，所以针对活动中问题设计的问卷题目也略有不同，在此，我们以机械能活动四问卷为例您认为该教学活动能够达到预定的教学目标吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您认为按该教学活动方案进行教学能照顾到学生的个体差异吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您认为该教学活动方案中的教学组织形式合适吗完全不合适基本不合适勉强合适请详细说明④基本合适完全合适您愿意采用该教学活动方案进行教学吗完全不愿意基本不愿意勉强愿意请详细说明④基本愿意完全愿意您认为该教学活动方案能够促进师生互动生生互动形成良好的课堂气氛吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您认为按该教学活动方案进行教学能够提高学生的问题解决能力吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您认为该教学活动方案还有哪方面的不足应如何改进下面几道题是针对问题。

问题带有光滑的半径为的圆弧轨道的滑块静止在光滑的水平面上，此滑块的质量为，只质量为的小球以从点沿滑块下滑，当滑块固定不动时，试求小球可以滑行的最大高度，以圆弧轨道的最低点为零势能点。

您认为该习题对于巩固和提高学生对原理机械能守恒定律的理解是否具有针对性完全不具有基本不具有有点请详细说明④比较具有非常具有您认为该习题具有科学性和严谨性吗完全不具有基本不具有有点请详细说明④比较具有非常具有您认为该习题能够用于培养学生运用机械能守恒定律解决问题的能力吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您是否愿意使用该习题进行教学完全不愿意基本不愿意勉强愿意请详细说明④基本愿意完全愿意下面几道题是针对问题。

问题带有光滑的半径为的圆弧轨道的滑块静止在光滑的水平面上，此滑块的质量为，只质量为的小球由静止从放开沿滑块下落，当小球从滑块处水平飞出，并且滑块在光滑的水平面上可自由滑动，求小球飞出的速度您认为该习题对于巩固和提高学生对原理机械能守恒定律的理解是否具有针对性完全不具有基本不具有有点请详细说明④比较具有非常具有您认为该习题具有科学性和严谨性吗完全不具有基本不具有有点请详细说明④比较具有非常具有您认为该习题能够用于培养学生灵活运用分隔法和整体法解题的能力吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您认为该习题能够用于培养学生综合运用机械能守恒定律与动量守恒定律解决问题的能力吗完全不能基本不能勉强能够请详细说明④基本能够完全能够您是否愿意使用该习题进行教学完全不愿意基本不愿意勉强愿意请详细说明④基本愿意完全愿意致谢转眼间我已在师大走过三个年头。

这期间我得到了许多老师的言传身教，得到了许多同学和朋友的关心和支持，更受到了师大良好校风和校训的熏陶和督促，所有的这切，都将让我受益终身。

诚挚地感谢我的导师杨开城老师。

我的论文从开题到完成都倾注了您的心血，您在论文开题文章结构等方面都给了我很多的指导三年的硕士学习生涯中，您总会在我遇到困难时引导我找到学习的方向，在我每做完步工作时督促我进步努力，从您身上我学到了很多。

您平易近人的作风严谨的治学态度渊博的知识敏锐的思维，都值得我终身学习。

值此成文之际，我只想向您说做您的学生，我很自豪，在以后的学习和工作中，我会努力做得更好。

衷心地感谢导师团的各位导师，是您们为我拓宽了视野，指出了我论文研究过程中可能存在的问题及相应的解决办法。

另外，感谢在研究中给与我支持的七位线物理教师，感谢您们严谨负责的工作态度。

我还要真心地感谢张晓英师姐，您对我的论文提出的些深刻见解，激励着我不断地反思前进。

感谢我的同门王斌以及师弟师妹们，在我做论文的过程中，你们给与了我很多的鼓励和帮助。

另外，感谢关心我的舍友同学和朋友，你们在我的学习和生活中给与了极大的帮助。

感谢我的朋友姜文锋，在我的论文写作过程中，你对我的默默支持，对我的研究提出的些看法如未来的计算机化问题等，都对我的论文写作有很大的启示。

最后，我从心底由衷地感谢我的父母，谢谢父母二十多年来的抚养和支持。

您们始终如的支持