案例分析及评分方法：行星运动中的开普勒规律探讨

由于考虑教学时间的限制，教师在课前就已经将文本案例材料发放下去，因此，学生在课前就已经完成了对案例材料的阅读与分析。在案例视频引入之后，教师抛出了“行星如何运动”的问题，这就直接引入了对案例材料的分析阶段，即小组讨论阶段。对于该阶段的设计主要分为两点：第一，如何进行小组人员的分配；第二，如何合理地促进小组讨论的进程。对此，本书采取了以下两点策略。

1.合理分组，发挥学生各自优势

小组讨论也是案例教学法的一大特色，因此教师课前需要对班级进行小组划分。相关专家与学者曾在关于小组规模研究的总结中给出分组建议：五人是小组讨论的一个理想人数安排，增加人数会使讨论不够广泛、充分，减少人数则会降低讨论的效率和水平。因此在实际分组中，小组人数不宜过多。教师应结合班级人数以及班级座位安排的考虑，在本班实行分组。对小组成员的选择，一般有学生自由选择和教师干预分组两种模式。第一种模式是学生自由选择组内成员，这样一来学生一般都会选和自己比较熟悉的同学，这样分组的好处在于学生之间彼此了解，小组讨论气氛融洽无须适应，可直奔主题。但也易导致偏题、组内男女生比例严重失调、人际关系较差的学生处境尴尬等问题。而当教师进行干预分组时，教师会根据学生特点将性格不同、知识水平不同的学生合理组织，确保每个小组都有不同类型的学生。知识水平的差异性可以导致不同观点的交锋，性格的养异性可以完善组内的角色以提高合作效益。但由于这种分组来自教师的主观判断，也可能难以取得理想效果。对此，在实际分组时可采用两种模式相结合的方法，先由课代表确定班级的分组名单，再由任课教师结合学生的特点进行微调整，以促进案例教学中合作学习的有效性。

2.制订讨论规则，保证讨论效果

不以规矩，不能成方圆。小组讨论是一个动态可变的过程，制订讨论规则有助于保证课堂讨论的顺利进行和讨论效果。因此，制订一定的课堂讨论规则是很有必要的。第一，明确组内角色，合理进行任务分配。在小组讨论中，小组内部成员都有各自的角色分工，例如组织者、记录员、讲师等等。首先，由组员在组内推选出一位小组长，小组长负责组织成员讨论、维持讨论秩序。其次，推选出一名案例记录员，针对组内讨论，对各组员发表的观点进行整合、记录。最后，推选出一名同学作为小组发言代表，在班级讨论时将记录员整理的大量的信息和论据、小组讨论的成果进行表达。为保证教学过程的顺利，以上三个角色在课堂实施之前就应当确认。教师在实际教学的过程中也应鼓励学生尽可能地多扮演角色，记录、整合、发言的任务应由组内成员轮流担当，这样可以使每一位学生都得到充分的锻炼。第二，做尊重他人的倾听者与自信的表达者。嘈杂的环境会使发言人觉得自己不被重视，从而无心发言甚至不愿意在课堂上分享表达观点。因此当有学生在发言时，其他同学必须认真聆听，对此教师应进行强制性的规定，当发言人提问后，才允许其他同学发表自己的意见。后发言的同学应当合理地组织自己的语言，深入思考后发言。第三，利用组间评比，刺激学生发言。班级讨论环节由各个小组代表进行发言，为避免某些小组多次发言，而有的小组未发言的局面，可以采取组间评比的方法，激励各小组主动发言。如：在黑板写下各小组的代号，发言一次就在相应的小组代号后面画个对号。适当的奖惩可以使组间评比取得更好的效果。在实际操作时，教师将各小组的编号写在黑板上，并制订了评分规则，评分标准分为四个层次，讨论热烈的加5分，讨论一般的加2分，很少讨论的加1分，不讨论的加0分。针对小组回答情况适当加分，回答比较完整的加2分，补充回答的加1分。以此对各小组的讨论情况进行评分。

【课堂实录】—对“案例材料一”的相关讨论

T：下面请大家按照之前分配的小组，以小组为单位进行讨论。

S1：以毕达哥拉斯为代表的很多人广泛认可认为星体在做圆周运动。后来科学家们思考谁在圆周的中心，继而提出了“地心说”和“日心说”两种对立的看法。

S2：地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球赤道运动。日心说认为太阳是宇宙的中心，地球、月亮以及其他行星都在绕太阳运动。(www.xing528.com)

S3：地心说占领统治地位的时间较长，主要原因是：第一，符合人们的思维观念，易被人接受；第二，确实有用，能估测一些星体的运行情况。

S4：日心说与地心说争论的结果是日心说最终战胜了地心说。

【课堂实录】—对“案例材料二”的相关讨论

T：古人把天体的运动看得十分神圣，不论是地心说还是日心说，他们认为天体的运动不同于地面物体的运动，天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。他们的这种说法正确吗？谁又提出了质疑？

S1：并不是圆周运动。开普勒认为行星做椭圆运动。他发现假设行星做匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符，他认为行星在做椭圆运动。只有认为行星做椭圆运动，才能解释这一差别。

S2：行星的运动遵循三个基本的规律。由于行星运动的三大规律是开普勒提出的，所以又被后人称为开普勒三大定律。

【分析】：由于学生在课前已经对案例材料进行了阅读，所以小组讨论比较热烈且十分顺利，大多数学生有话可讲。并且教师在案例材料上进行了很多人物生平的介绍，学生对于这种大量案例阅读的教学方法非常感兴趣。很多学生在课后与教师反映，这节课像是在上语文课一样，非常容易且很有意思。这也体现了物理新课改所强调的“加强学科与学科之间的联系”的教学理念。在小组讨论中，某些小组的讨论气氛非常热闹，有些小组则比较沉闷。而当教师在黑板上列出小组的编号并进行讨论评分的时候，一些同学便催促本小组内其他成员积极地参与课堂。可见这样的组间评比激发了学生的集体荣誉感，有利于学生课堂积极性的调动，这既加强了成员间的合作能力与团结意识，也培养了学生的语言组织与表达能力。开普勒三大定律是本节课的重点内容，虽然书上对具体的内容进行了详细的介绍，但是并没有涉及科学家探索真理的艰苦过程。作为一名物理教师，我们不仅仅要教授学生知识，更要在教学上探索知识的思路和方法，要树立实事求是、坚持不懈的科学精神。在本环节，教师设计了相关的案例材料，在案例材料中详细地阐述了开普勒发现行星运动规律的过程，通过阅读相关案例材料、小组讨论的方式让学生自己去体会科学家探索的过程，理解相关案例知识。本书这样的案例补充有助于学生兴趣的调动、视野的开阔和科学素养的提高。