時(shí)間:2023-07-10 17:35:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇?dú)W姆定律含義,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
知識目標(biāo)
1.理解歐姆定律及其表達(dá)式.
2.能初步運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問題.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識分析和解決問題的能力.
情感目標(biāo)
介紹歐姆的故事,對學(xué)生進(jìn)行熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的品格教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教學(xué)的課型屬于習(xí)題課,以計(jì)算為主.習(xí)題訓(xùn)練是歐姆定律的延續(xù)和具體化.它有助于學(xué)生進(jìn)一步理解歐姆定律的物理意義,并使學(xué)生初步明確理論和實(shí)際相結(jié)合的重要性.
教法建議
教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生明確題設(shè)條件,正確地選擇物理公式,按照要求規(guī)范地解題,注意突破從算術(shù)法向公式法的過渡這個教學(xué)中的難點(diǎn).特別需強(qiáng)調(diào)歐姆定律公式中各物理量的同一性,即同一導(dǎo)體,同一時(shí)刻的I、U、R之間的數(shù)量關(guān)系.得出歐姆定律的公式后,要變形出另外兩個變換式,學(xué)生應(yīng)該是運(yùn)用自如的,需要注意的是,對另外兩個公式的物理含義要特別注意向?qū)W生解釋清楚,尤其是歐姆定律公式.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
引入新課
1.找學(xué)生回答第一節(jié)實(shí)驗(yàn)得到的兩個結(jié)論.在導(dǎo)體電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流
跟加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在加在導(dǎo)體兩端電壓保持不變的情況下,導(dǎo)體中的電
流跟導(dǎo)體的電阻成反比.
2.有一個電阻,在它兩端加上4V電壓時(shí),通過電阻的電流為2A,如果將電壓變?yōu)?0V,通過電阻的電流變?yōu)槎嗌??為什么?/p>
要求學(xué)生答出,通過電阻的電流為5A,因?yàn)殡娮枰欢〞r(shí)通過電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比.
3.在一個10的電阻兩端加上某一電壓U時(shí),通過它的電流為2A,如果把這個電壓加在20的電阻兩端,電流應(yīng)為多大?為什么?
要求學(xué)生答出,通過20電阻的電流為1A,因?yàn)樵陔妷阂欢〞r(shí),通過電阻的電流與
電阻大小成反比,我們已經(jīng)知道了導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系,導(dǎo)體中電流跟這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系,這兩個關(guān)系能否用一句話來概括呢?
啟發(fā)學(xué)生討論回答,教師復(fù)述,指出這個結(jié)論就叫歐姆定律.
(-)歐姆定律導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
1.此定律正是第一節(jié)兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關(guān)系首先由德國
物理學(xué)家歐姆得出,所以叫做歐姆定,全國公務(wù)員共同天地律,它是電學(xué)中的一個基本定律.
2.介紹《歐姆堅(jiān)持不懈的精神》一文.
3.歐姆定律中的電流是通過導(dǎo)體的電流,電壓是指加在這段導(dǎo)體兩端的電壓,電
阻是指這段導(dǎo)體所具有的電阻值.
如果用字母U表示導(dǎo)體兩端的電壓,用字母R表示導(dǎo)體的電阻,字母I表示導(dǎo)體中的電流,那么歐姆定律能否用一個式子表示呢?
(二)歐姆定律公式
教師強(qiáng)調(diào)
(l)公式中的I、U、R必須針對同一段電路.
(2)單位要統(tǒng)一I的單位是安(A)U的單位是伏(V)R的單位是歐()
教師明確本節(jié)教學(xué)目標(biāo)
1.理解歐姆定律內(nèi)容及其表達(dá)式
2.能初步運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電學(xué)問題.
3.培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識分析和解決問題的能力.
4.學(xué)習(xí)歐姆為科學(xué)獻(xiàn)身的精神
(三)運(yùn)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)問題
【例1】一盞白熾電燈,其電阻為807,接在220V的電源上,求通過這盞電燈的電流.
教師啟發(fā)指導(dǎo)
(1)要求學(xué)生讀題.
(2)讓學(xué)生根據(jù)題意畫出簡明電路圖,并在圖上標(biāo)明已知量的符號及數(shù)值和未知量的
符號.
(3)找學(xué)生在黑板上板書電路圖.
(4)大家討論補(bǔ)充,最后的簡明電路圖如下圖
(5)找學(xué)生回答根據(jù)的公式.
已知V,求I
解根據(jù)得
(板書)
鞏固練習(xí)
練習(xí)1有一種指示燈,其電阻為6.3,通過的電流為0.45A時(shí)才能正常發(fā)光,要使這種指示燈正常發(fā)光,應(yīng)加多大的電壓?
練習(xí)2用電壓表測導(dǎo)體兩端的電壓是7.2V,用電流表測通過導(dǎo)體的電流為0.4A,求這段導(dǎo)體的電阻,
通過練習(xí)2引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出測電阻的方法.由于用電流表測電流,用電壓表測電壓,
利用歐姆定律就可以求出電阻大?。詺W姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法,叫伏安法.
【例2】并聯(lián)在電源上的紅、綠兩盞電燈,它們兩端的電壓都是220V,電阻分別為
1210、484.
求通過各燈的電流.
教師啟發(fā)引導(dǎo)
(1)學(xué)生讀題后根據(jù)題意畫出電路圖.
(2)I、U、R必須對應(yīng)同一段電路,電路中有兩個電阻時(shí),要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標(biāo)”,如本題中的紅燈用來表示,綠燈用來表示.
(3)找一位學(xué)生在黑板上畫出簡明電路圖.
(4)大家討論補(bǔ)充,最后的簡明電路圖如下
學(xué)生答出根據(jù)的公式引導(dǎo)學(xué)生答出
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據(jù)得
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
答通過紅燈和綠燈的電流分別為0.18A和0.45A.
板書設(shè)計(jì)
2.歐姆定律
一、歐姆定律
導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
二、歐姆定律表達(dá)式
三、歐姆定律計(jì)算
1.已知V,求I
解根據(jù)得
答通過這盞電燈的電流是0.27A
2.已知求.
解根據(jù)得
通過的電流為
通過的電流為
答通過紅燈的電流是0.18A,通過綠燈的電流是0.45A
探究活動
【課題】歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程
【組織形式】個人和學(xué)習(xí)小組
【活動方式】
1.制定子課題.
1.知識目標(biāo)。
(l)掌握閉合電路的歐姆定律;
(2)理解端壓跟外電路的電阻的關(guān)系,理解斷路和短路時(shí)的端壓和電流;
(3)理解端壓發(fā)生變化的根本原因。
2.能力和方法目標(biāo)
(l)培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法;
(2)通過學(xué)習(xí),使學(xué)生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實(shí)際問題。
【教學(xué)方法】
在教師指導(dǎo)下,師生共同探討的啟發(fā)式教學(xué)。
【教學(xué)器材】
電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導(dǎo)線等各24組。新電池兩節(jié),內(nèi)阻較大的電池一組(電動勢為9V以上),燈泡若干,演示用電壓表,保險(xiǎn)絲,導(dǎo)線若干,單刀雙擲開關(guān),投影儀等。
【教學(xué)過程】
1.引入新課
師:如圖1電路,將電壓表接在電源兩端,從電壓表上讀出的是什么?
生:電源電動勢。
演示實(shí)驗(yàn):測電源電動勢并觀察燈泡亮度。
師:出示圖1裝置示教板,簡介實(shí)驗(yàn)裝置,分別開關(guān)打向1和2,讓學(xué)生通過電壓表的實(shí)物投影讀電源和的電動勢。
生:,。
師:(將電壓表換接成小燈泡,開關(guān)接1時(shí)。小燈泡很亮,幾乎發(fā)白光)問:開關(guān)接2時(shí),會發(fā)生什么情況?
生:(猜測):①燒毀,②更亮。
師:(開關(guān)接通2,小燈泡還不如接1時(shí)亮。)
生:(嘩然,形成強(qiáng)烈反差)
師:學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律后,我們就能解釋這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。
2.新課教學(xué)
2.l閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式(在教師的啟發(fā)下,引導(dǎo)學(xué)生完成)
師:什么樣的電路叫閉合電路呢?
生:由電源和用電器組成的完整電路。
師:電源有哪些重要的參量?
生:電源電動勢和內(nèi)阻。
師:(出示圖2的動畫電路)閉合電路中,流過內(nèi)電路和外電路的電流有什么關(guān)系?
生:相等。
師:電源的電動勢與端壓(外電壓)、內(nèi)電壓之間的關(guān)系是怎樣的?
生:E=U=U′。
師:現(xiàn)設(shè)通過電路的電流強(qiáng)度為I,外電路的電阻為R電源電阻為r,根據(jù)歐姆定律,可以把上式進(jìn)一步寫成怎樣的形式?
生:根據(jù)歐姆定律,外電壓U′=IR,內(nèi)電壓U′=Ir,代入E=U+U′,可以得出:E=IR+Ir。。
師:如果我們要探討電路里的電流強(qiáng)度I跟哪些因素有關(guān),有什么關(guān)系,還需要把公式改變成怎樣的形式?
生:可以改寫成:。
師:好,這就是閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它表示:閉合電路中的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比。在公式中,R的含義是什么?
生:外電路的總電阻。
師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時(shí),會引起電路電流的變化,I隨R會發(fā)生怎樣的變化?
生:由公式知,R變大則I減少,R變小則I增大。
師:根據(jù)U=IR,R變大時(shí)端壓(外電壓)會隨之發(fā)生怎樣的變化呢?
生:(猜測。有人說變大,有人說變?。?/p>
師:請兩個學(xué)生介紹判斷的過程和依據(jù)。(暫時(shí)不做評價(jià),由“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)”過渡到學(xué)生實(shí)驗(yàn)上來。)
2.2探討U隨R變化的規(guī)律
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探討U隨R變化的規(guī)律
師:如果給你一個電源,一個電鍵,一個電壓表,一個電阻箱,讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律,你該怎樣設(shè)計(jì)電路?請畫出電路圖。
生:(畫電路圖)
師:(講評學(xué)生所畫電路,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn))
生:(出示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄,得出結(jié)論)端壓隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。
師:能否根據(jù)閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化?
生:(討論,在教師誘導(dǎo)下得出)
師:剛才我們通過實(shí)驗(yàn)和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律,得出了上述結(jié)論。請大家再思考,當(dāng)外電阻很小時(shí),會發(fā)生什么情況呢?
生:外電阻減少到零時(shí),會發(fā)生短路現(xiàn)象。
師:短路時(shí)的電流有多大呢?
生:(可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導(dǎo),使學(xué)生得出)短路時(shí):R=0,I=E/r,U′=E,U=0。
師:短路時(shí)的電流取決于E,r。一般情況下,電源內(nèi)阻很小,像蓄電池的內(nèi)阻只有0.005Ω-0.1Ω,所以短路時(shí)電流會很大,很大的電流會造成什么后果呢?
演示實(shí)驗(yàn):保險(xiǎn)絲熔斷現(xiàn)象。
師:(出示示教板,簡單向?qū)W生介紹電路的元件,先讓電燈開始正常工作)大家說說,怎樣的外電路才算短路呢?
生:將電鍵合上,使外電路的電阻R=0。
師:(演示:合上電鍵,保險(xiǎn)絲燒斷起煙,小燈泡熄滅)保險(xiǎn)絲燒斷,說明短路時(shí)的電流的確很大。如果沒有保險(xiǎn)絲,短路時(shí)很大的電流長時(shí)間通過電路,就可能損壞電源,甚至釀成火災(zāi)。所以在實(shí)驗(yàn)操作中和日常生活、生產(chǎn)中要注意避免短路,也不能圖方便用銅絲替代保險(xiǎn)絲。那么,怎樣使電路恢復(fù)正常呢?
生:(教師引導(dǎo))先排除故障,再換保險(xiǎn)絲。
師:當(dāng)外電阻很大時(shí),又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
生:(引導(dǎo)學(xué)生類比得出)斷路。
斷路時(shí):R∞,I=0,U′=0,U=E。
師:電壓表測電動勢就是利用了這一道理.通過前面的討論,我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解,但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個電源,它們的內(nèi)阻不同,端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢?
2.3U隨R變化的根本原因
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探究內(nèi)阻不同時(shí)U隨R變化的特點(diǎn)(電路如圖3)。
師:現(xiàn)有四節(jié)干電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻阻值大約在0.5Ω-2Ω之間;有一個蓄電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻大約在0.005Ω-0.1Ω之間。請大家再做實(shí)驗(yàn),比較這兩個電源U隨R變化的特點(diǎn)。
生:(實(shí)驗(yàn)操作,教師巡回指導(dǎo))
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:內(nèi)電阻很小的電源,端電壓隨外電阻的變化不明顯。
師:大家推測一下,當(dāng)電源內(nèi)電阻為零時(shí),外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎?
生:不隨。
師:能否理論推導(dǎo)一下?
生:r=0,無論I如何變化,U′=Ir=0,故U=E-U′=E不變。
師:內(nèi)電阻等于零的電源叫理想電源,它的端壓是不定值,不隨外電阻的變化而變化,初中討論的都是這樣的電源??墒?,實(shí)際的電源都有內(nèi)阻。正是由于r≠0,才導(dǎo)致U隨R的變化??梢姡琔隨R變化的根本原因是……
生:r≠0。
3.規(guī)律應(yīng)用演示實(shí)驗(yàn):(裝置見圖5)
師:(簡單介紹實(shí)驗(yàn)裝置,電源為6V干電池組)逐個合上電鍵,燈泡的亮度會不會發(fā)生變化?
生:(討論,看法不一)
師:(實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。)怎樣解釋看到的現(xiàn)象?
生:隨著燈泡逐漸接入,外電路的總電阻逐漸減小,外電路的端壓逐漸減小,由知,燈泡消耗的實(shí)際功率逐漸變小,燈泡亮度變暗。
師:(改用蓄電池作電源,再做上述實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈泡亮度幾乎不變)
生:蓄電池內(nèi)阻很小,外電路電阻變化時(shí),端壓變化非常小,燈泡消耗的實(shí)際功率變化很小,因而亮度幾乎不變。
師:這一現(xiàn)象再次說明了……
生:內(nèi)電阻不為零是端壓變化的根本原因。
師:請大家思考,開始上課時(shí)做的演示實(shí)驗(yàn)為什么會出現(xiàn)那樣一個結(jié)果?
生:(討論后得出)電源的內(nèi)阻很大,比燈泡的電阻還要大,因此內(nèi)阻分壓也大,第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。
師:你們的推理是否正確,實(shí)際測量一下就知道了。
演示實(shí)驗(yàn):
師:(測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結(jié)果表明,第二次的端壓小于第一次)
生:(露出滿意的笑容)
師:通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們解決了上一節(jié)課學(xué)習(xí)電動勢時(shí)產(chǎn)生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問,得到了閉合電路的歐姆定律,搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,有沒有新的問題?
生:實(shí)驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn),隨著外電阻的增大,端壓并不是一直增大的,這是為什么?
師:(表揚(yáng)提問題的學(xué)生,引導(dǎo)大家討論,然后解釋)當(dāng)外電阻大到一定程度時(shí),由閉合電路歐姆定律知,總電流極小,內(nèi)電阻止的分壓趨近于零,端壓趨近于電源的電動勢,接近于發(fā)生了斷路現(xiàn)象。
生:老師,你是怎樣知道干電池和蓄電池的內(nèi)阻的?
師:這個問題提的好。我們是在干電池組內(nèi)阻大于蓄電池組內(nèi)阻的前提下得出端壓變化的根本原因的,如果事實(shí)不是這樣,則結(jié)論也就不成立了,這個問題留做課后思考,下節(jié)課我們將通過實(shí)驗(yàn)來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)際上今天的課已經(jīng)告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎?
生:……
4.小結(jié)
4.l閉合電路歐姆定律是高中電學(xué)中的重要規(guī)律之一,要掌握其內(nèi)容并會運(yùn)用它分析電流強(qiáng)度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強(qiáng)度的關(guān)系。根據(jù)I=E′(R+r)、U′=Ir、U=E-Ir可知:
RIU′U
R=0,I=E/r,U′=E,U=0(短路)
RIU′U
R∞,I=0,U′=0,U=E(斷路)
4.2在初中討論電路問題時(shí),不考慮電源內(nèi)阻。到了高中,有些問題常要考慮電源內(nèi)阻。路端電壓隨外電阻變化而變化,其根本原因是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻。我們關(guān)心路端電壓的變化情況,是關(guān)系到用電器能否正常工作的問題,這在實(shí)際應(yīng)用中有現(xiàn)實(shí)意義。
5.布置作業(yè)(略)。
【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】
1.閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位,這是一節(jié)承上啟下的課。在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí),我十分注意對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。對于中學(xué)生來說,創(chuàng)新精神主要體現(xiàn)在學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新的意識,其直接的表現(xiàn)就是善于發(fā)現(xiàn)問題,善于提出問題。因此在課堂上應(yīng)把主要精力放在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的途徑上。根據(jù)上一節(jié)課中學(xué)生對端壓會發(fā)生變化所產(chǎn)生的疑問,我設(shè)計(jì)了本節(jié)課的教學(xué)流程,旨在通過學(xué)生的親身實(shí)踐,得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習(xí)慣的最終目的。在這節(jié)課的最后,還留給學(xué)生一段時(shí)間,讓他們自己來提問題,并討論、解答,這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。
2.利用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論是貫穿整個課堂教學(xué)的一條主旋律。本節(jié)課一開始,就利用學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)的矛盾巧設(shè)“懸念”,使他們的心理經(jīng)歷了一次前科學(xué)意識與物理規(guī)律的強(qiáng)烈碰撞,求知欲望之火被迅速點(diǎn)燃,從而興致勃勃地進(jìn)入了主動學(xué)習(xí)的“角色”。在教學(xué)活動中,一個個演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)不斷地開后學(xué)生思維的“閥門”,他們時(shí)而全神貫注,時(shí)而心領(lǐng)神會,在一系列“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的過程中,錯誤的前概念逐步被糾正,科學(xué)的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學(xué)活動的科學(xué)性和藝術(shù)性得到了有機(jī)的統(tǒng)一,科學(xué)美的教育也滲透在其中了。
關(guān)鍵詞:電阻測量;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);物理
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,不論是理科綜合能力測試還是單學(xué)科的高考,都十分重視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤=陙砀呖嘉锢碇械膶?shí)驗(yàn)題已從側(cè)重于考查實(shí)驗(yàn)的原理、器材選擇、步驟、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論、誤差的定性原因等即考查實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本操作等最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ蛑鼈?cè)重于考查對實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方法的靈活運(yùn)用等更高層次的能力要求轉(zhuǎn)變,從常見的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)及課后小實(shí)驗(yàn)的考查向更高層次的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考查過渡。高考實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)常見于電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,而電阻測量的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)更是其重點(diǎn)、熱點(diǎn),對學(xué)生而言當(dāng)然也是難點(diǎn)。本文擬就如何突破這一難點(diǎn)做些討論.
一、千變?nèi)f變,原理不變
縱觀近幾年高考中的電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目,立意新穎、靈活多變。為了應(yīng)對這種實(shí)驗(yàn),總結(jié)了不少方法,如“伏伏法”、“安安法”,名目繁多,不一而足。其實(shí)不論題目多么新穎,不論怎么變化,須知萬變不離其宗,這個“宗”就是實(shí)驗(yàn)原理。原理是實(shí)驗(yàn)的總綱、靈魂,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也概莫能外。高考理科綜合能力測試《考試大綱》對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目的考查有具體明確的要求:“能靈活地運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題”。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考題都是根據(jù)現(xiàn)行教學(xué)大綱和考試大綱,立足于課本,在已學(xué)實(shí)驗(yàn)(包括學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)及課后小實(shí)驗(yàn))的基礎(chǔ)上演變而來的,是建立在對所學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的深入理解的基礎(chǔ)上的。具體到電阻的測量,其實(shí)驗(yàn)原理最主要的應(yīng)是兩個,一是部分電路歐姆定律(即所謂伏安法),二是閉合電路歐姆定律,茲分述于后:
⑴伏安法。設(shè)待測電阻阻值為Rx.若測得Rx兩端的電壓為U,通過Rx的電流為I,則由其定義可得Rx=U/I。此處應(yīng)注意“測”的含義,例如,電壓U既可用電壓表直接測得,也可由其他方式算出即間接測得。電流亦然。
⑵閉合電路歐姆定律。將待測電阻Rx做為某一電源的外電路或外電路的一部分,利用閉合電路歐姆定律測量,這當(dāng)然也是間接測得的。
二、方案選擇,應(yīng)看條件
電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之所以難,對很多學(xué)生來說,不是不知道有哪些實(shí)驗(yàn)原理,而是不清楚對一個具體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用哪個原理。實(shí)際上,在一道具體的實(shí)驗(yàn)題目中實(shí)驗(yàn)原理的選擇受實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)精度的要求等多種因素的制約。如考慮用伏安法測電阻時(shí),一般而言應(yīng)有電壓表、電流表。若只有兩個電流表,沒有電壓表,并不意味著無法用伏安法。只要滿足一定條件,實(shí)驗(yàn)仍然能夠完成。前面說過,只要能算出待測電阻兩端的電壓即可。在什么情況下可以“算出”?這就需要注意電壓表、電流表的一些指標(biāo)。一般來說,電壓(流)表應(yīng)看三個指標(biāo)即滿偏電壓、滿偏電流和內(nèi)阻,由于電表此時(shí)滿足部分電路歐姆定律,故三個指標(biāo)中只有兩個是獨(dú)立的,利用任意兩個指標(biāo)可由歐姆定律求出第三個指標(biāo)。這也說明電表可扮演三種角色,例如一個電壓表,既是一個電壓表(測內(nèi)阻RV兩端的電壓),又是一個定值電阻(阻值為內(nèi)阻RV),同時(shí)還能反串電流表(“測”通過RV的電流).能否“測出”通過RV的電流,就取決于其內(nèi)阻是否已知。故若題目明確說明其電表的內(nèi)阻是多少,則可考慮讓此電表反串另一種電表的角色(當(dāng)然,可能還須考慮其偏轉(zhuǎn)角度是否滿足精確的要求或是否會超出其量程)。但若題目只是說此電表的內(nèi)阻約為多少,則不能反串。題目給出這個條件通常是用來考慮用外接法還是內(nèi)接法的,此時(shí)應(yīng)另尋他法。若考慮用閉合電路歐姆定律測電阻時(shí),則應(yīng)注意電源的兩個指標(biāo)即電源的電動勢E和內(nèi)阻r。如果電動勢E和內(nèi)阻r未知,則應(yīng)做待測量加以考慮。
三、體會例題,學(xué)會應(yīng)變
例1:2004年高考理綜(全國卷二)22題:用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900~1000Ω):電源E,具有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。
(1) 測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注。
(2) 根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。
(3) 若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=__________。
分析:首先考慮實(shí)驗(yàn)原理。若利用伏安法測電阻,則需測出Rx兩端的電壓和通過的電流。雖然器材中沒有電流表,但給出的兩只電壓表,既知道它們的量程,又知道它們的內(nèi)阻,因此,當(dāng)接在電路中時(shí),既可直接讀出它們的電壓值,又可算出通過它們的電流。由此可知,當(dāng)用伏安法測電阻Rx的值時(shí)可有圖1或圖2所示的兩種電路。當(dāng)用圖1所示電路時(shí),Rx先與電壓表串聯(lián),讀出電表電壓從而算出通過電表的電流也就是通過Rx的電流,然后再與另一只電表V并聯(lián)直接讀出電壓,此電壓減去的電壓即是Rx兩端的電壓,這樣就可用歐姆定律算出Rx的值;當(dāng)用圖2所示電路時(shí),Rx先與電壓表V并聯(lián),可直接讀出Rx兩端的電壓,再與另一只表串聯(lián),由兩只電表電流之差算出Rx中的電流,同樣可用歐姆定律算出Rx的值。
接下來需要考慮的是,對于上述每種電路,由于有兩只不同規(guī)格的電壓表,則若在上述電路中將電壓表互換位置,就會有四種可能。但要注意題目有“電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3”的要求,因此,每只電壓表接在何處應(yīng)結(jié)合它們的量程和內(nèi)阻做進(jìn)一步的分析。采用圖1電路時(shí),
若為電壓表V1,V為電壓表V2,則當(dāng)V1兩端的電壓達(dá)到滿偏時(shí),可估算出并聯(lián)電路兩端的電壓即V2兩端的電壓可達(dá)3V左右,兩只電壓表的讀數(shù)均可超過其量程的1/3,滿足題目要求;采用圖2電路時(shí),可從兩只電表通過的電流考慮,V測支路電流而測干路電流,量程應(yīng)大些,故V用電壓表V1而用電壓表V2。
再次應(yīng)考慮的是滑線變阻器的使用。由于電源電動勢較大,變阻器的最大阻值比電壓表的內(nèi)阻小得多,故若把滑線變阻器串接在電路中即做限流使用,將會使電壓表超過量程且操作不方便,因此應(yīng)接成分壓電路。
需要說明的是,上述電路不必考慮內(nèi)、外接的問題。因?yàn)镽x是算出來的,沒有因電壓表分流或電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。
以上從原理出發(fā)討論了電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要方法。電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還有一些特殊方法如替代法等等,由于篇幅原因,在此不再贅述。
四、小試牛刀,專題訓(xùn)練
⑴用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(約100Ω):電源E,電動勢約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電流表A1,量程為0~50mA,內(nèi)電阻r1=20Ω;電流表A2,量程為0~300mA,內(nèi)阻r2=4Ω;定值電阻R0,阻值R0=20Ω,滑動變阻器R,最大阻值為10Ω;單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
①測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,試畫出較準(zhǔn)確地測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。
②若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2.則由已知量和測量量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=。(用相應(yīng)英文字母表示)
⑵如果測量一個待測電阻R的阻值時(shí),器材中沒有給電壓表,給出的器材是:電池(電動勢的具體值未知,但內(nèi)阻可忽略不計(jì))、電流表(內(nèi)阻可忽略不計(jì))、滑動變阻器、定值電阻R0(R0的值與用多用電表粗測出的待測電阻R的阻值相等),調(diào)節(jié)范圍在0.1Ω―9999.9Ω的電阻箱R′(電阻箱的最大值大于待測電阻R的阻值)、單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、若干導(dǎo)線。測量前將待測電阻R和電流表串聯(lián)后直接和電池相連,電流表的示數(shù)接近滿量程。
要求:①選用所給的器材,設(shè)計(jì)兩個不同的測量待測電阻R的阻值的電路,畫出電路圖;②簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟,寫出最后的測量結(jié)果(如果需要計(jì)算,則必須寫出計(jì)算公式)。
參考解答:
⑴解法Ⅰ:通過Rx的最大電流大于電流表A1的滿偏電流且為電流表A2的滿偏電流的1/5.測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,故可用電流表A1測Rx的電流;將A2與R0串聯(lián)后改裝為電壓表,此電壓表測出的是Rx與A1的端電壓,故。
解法Ⅱ:若將電流表A1與Rx串聯(lián)后再與電流表A2并聯(lián)即用A2測其端電壓,則由于當(dāng)A2中的電流較大時(shí)A1中的電流將不會達(dá)到其量程的1/3,故可用定值電阻R0來測電壓。
②(a)(替代法)撥動S使R接通,記錄電流表的示數(shù);撥動S使R′接通,記錄電流表的示數(shù)與R接通時(shí)的示數(shù)相同,記錄此時(shí)R′的值R0′,則R=R0′。
(b)設(shè)電源的電動勢為E,S閉合后通過電流表的示數(shù)為I1,S斷開時(shí)電流表的示數(shù)為I2,有E=I1R,E=I2(R+R0),解得。
(c)設(shè)電源的電動勢為E,S閉合前將R′調(diào)到最大值(或較大值),然后閉合S,調(diào)R′使電流表的示數(shù)盡量接近滿量程,此時(shí)R′的值為R0′,電流表的示數(shù)為I1.?dāng)嚅_S后電流表的示數(shù)為I2(也可采用在S斷開后調(diào)節(jié)R′,使電流表的示數(shù)為1/2滿量程的方法)
參考文獻(xiàn):
[1]教育部考試中心“高考內(nèi)容、形式與能力考查”課題組.物理-歷年高考試題精選解析[Z].北京:中國人民大學(xué)出版社,2004.
關(guān)鍵詞: 《電工基礎(chǔ)》滲透習(xí)題意識
在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識”,是指根據(jù)教學(xué)大綱的要求,按知識的系統(tǒng)性、規(guī)律性,有目的、有意識地結(jié)合教材內(nèi)容,適當(dāng)編制習(xí)題讓學(xué)生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學(xué)趨向量化和定向化。同時(shí),在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識”,也能有效增強(qiáng)學(xué)生的主動性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
筆者多年來一直擔(dān)任計(jì)算機(jī)對口單招班《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)和高三復(fù)習(xí)教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過程中經(jīng)過總結(jié)和提煉,認(rèn)為在《電工基礎(chǔ)》課程中滲透“習(xí)題意識”應(yīng)切實(shí)從下列三個方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時(shí),注意滲透“習(xí)題意識”
對于基本概念,一般都應(yīng)使學(xué)生理解它的含義,了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。如在講授“電壓和電位”的概念時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生理解兩者之間的關(guān)系,理解電壓的“絕對性”,即電路中兩點(diǎn)之間的電壓與所選擇的參考點(diǎn)無關(guān);理解電位的“相對性”,即電路中某點(diǎn)的電位取決于所選擇的參考點(diǎn),參考點(diǎn)改變,該點(diǎn)的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時(shí),教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)一些習(xí)題讓學(xué)生思考,以加深對知識的理解。例如,討論某電路中A、B兩點(diǎn)之間的電壓(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)之間電壓的“絕對性”;討論該電路中A、B兩點(diǎn)的電位(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)電位的“相對性”。
對于基本定律,在講解時(shí)教師應(yīng)注意通過實(shí)例、實(shí)驗(yàn)和分析推理過程引出,應(yīng)使學(xué)生掌握基本定律的表達(dá)式(包括文字表達(dá)和數(shù)字表達(dá)式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時(shí),筆者要求學(xué)生理解該定律的文字表達(dá):“通過電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R。在理解和運(yùn)用該定律時(shí)學(xué)生要注意以下幾點(diǎn):①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個量間的因果關(guān)系與數(shù)量上的聯(lián)系混為一談:從電流形成條件的角度來分析,導(dǎo)體兩端存在的電壓是因,而導(dǎo)體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導(dǎo)體兩端電壓決定導(dǎo)體中電流的規(guī)律性。U、I之間的這種聯(lián)系是因果關(guān)系。在運(yùn)用歐姆定律來解決具體問題時(shí),已知三個量中的任意兩個量,即可求出第三個量。這僅僅是利用了三個量之間數(shù)量上的聯(lián)系。③運(yùn)用歐姆定律計(jì)算電阻時(shí),即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過電阻的電流來量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應(yīng)的電流I的比值總是不變的。這時(shí),教師可以通過設(shè)計(jì)一些判斷題和選擇題,通過習(xí)題來鞏固該定律,辨析相關(guān)的表述。
因此,教師在傳授電工基礎(chǔ)知識時(shí),要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)按知識重點(diǎn)、學(xué)生的知識水平及知識的“轉(zhuǎn)化”規(guī)律,編選一些有利于鞏固知識、掌握知識的基本練習(xí)題。這些習(xí)題,盡可能包括計(jì)算題、問答題(所學(xué)知識定向說明和解釋電現(xiàn)象的題目)、選擇題(目的性較強(qiáng)的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習(xí)題,上好習(xí)題課,通過例題滲透“習(xí)題意識”
題目的選擇直接影響習(xí)題課的質(zhì)量。教師必須精心選題,習(xí)題的選編要有利于學(xué)生加深對概念和知識的理解,以及對解題方法的掌握,通過例題的講解和作業(yè)題的練習(xí),達(dá)到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養(yǎng)能力的目的。因此,在選擇電工基礎(chǔ)習(xí)題時(shí),教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對性和綜合性。習(xí)題教學(xué)是將知識轉(zhuǎn)化成能力的過程,在習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導(dǎo)向法?!岸嘧儭本褪菍σ坏李}改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設(shè)“干擾量”或“比較量”,進(jìn)行縱變、橫變、縱橫變,讓學(xué)生在分析、比較和判斷中拓寬思路?!岸辔觥?就是讓學(xué)生對一道題從不同角度入手進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?!岸鄦枴?就是對一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學(xué)生把知識學(xué)活?!岸嘟狻?就是對同一題從不同角度啟發(fā)、誘導(dǎo),讓學(xué)生用多種方法去解答。這樣做不但可以發(fā)展學(xué)生思維,而且可以讓學(xué)生溝通新舊知識的聯(lián)系。可見,在習(xí)題教學(xué)中通過“四多”導(dǎo)向有助于激發(fā)學(xué)生求知欲望,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí),教師應(yīng)通過講例題滲透“習(xí)題意識”,讓學(xué)生注重習(xí)題的變通性,強(qiáng)化對問題的多維思考,以便充分發(fā)揮例題的示范、開發(fā)、導(dǎo)向等功能。
三、搞好復(fù)習(xí),以“考”代“練”,強(qiáng)化“習(xí)題意識”
復(fù)習(xí)是電工基礎(chǔ)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),復(fù)習(xí)的本身就滲透著提高。復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在系統(tǒng)地掌握教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo)。
1.在概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)中,教師要向?qū)W生介紹知識結(jié)構(gòu),注重挖掘知識的內(nèi)在聯(lián)系,搞清知識的來龍去脈,務(wù)必使學(xué)生把所學(xué)知識系統(tǒng)化、條理化、立體化。
2.教師應(yīng)結(jié)合各知識點(diǎn)編選習(xí)題,對典型題深入剖解,解題強(qiáng)調(diào)“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學(xué)生通過解典型題,達(dá)到觸類旁通的學(xué)習(xí)效果。
3.教師要搞好訓(xùn)練,精選題目,以“考”代“練”,單元過關(guān)?!熬殹笔顷P(guān)鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進(jìn)行鑒定性測試、形式性測試和總結(jié)性測試,在形成性測試后,及時(shí)進(jìn)行反饋、矯正、補(bǔ)缺、提高。同時(shí),教師要瞄準(zhǔn)對口高考試題的題型和考查方向,強(qiáng)化規(guī)定時(shí)間內(nèi)的仿真適應(yīng)性做題訓(xùn)練,從而提高學(xué)生做題效率,強(qiáng)化“習(xí)題意識”。
從上述幾個方面可見,在電工基礎(chǔ)教學(xué)中巧妙滲透“習(xí)題意識”是符合教學(xué)規(guī)律的,它與搞“題海戰(zhàn)術(shù)”截然不同。滲透“習(xí)題意識”跟傳授知識和培養(yǎng)能力是有機(jī)的結(jié)合,它貫穿在教學(xué)的全過程中。這個過程是一個以“用”促“學(xué)”,學(xué)用結(jié)合的過程。在教學(xué)過程中巧妙設(shè)計(jì)習(xí)題(或題組),能給學(xué)生提供一個運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的“實(shí)習(xí)”場所,有效地調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高“轉(zhuǎn)化”效率。值得注意的是不能以習(xí)題代課本,因?yàn)榱?xí)題在很大程度上只能體現(xiàn)知識的點(diǎn),體現(xiàn)不了知識的面,但習(xí)題有導(dǎo)向作用,所以教師對習(xí)題的選編要緊緊圍繞掌握知識、發(fā)展智能這兩個基本點(diǎn),使習(xí)題有實(shí)際意義。
參考文獻(xiàn):
1程序法
基本思路是“局部整體局部”.即從阻值變化的的入手,由串并聯(lián)規(guī)律判知R總的變化情況再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等規(guī)律判知各部分的變化情況.
動態(tài)分析問題的思路程序可表示為
R局R總I總U端I分
U分
例1如圖1所示,電源電動勢E=9 V,內(nèi)阻r=1 Ω,外電阻R1=1 Ω,R2=6 Ω,滑動變阻器R3的總阻值是6 Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器R3的滑片K由N向M端滑動時(shí),各電壓表和電流表示數(shù)如何變化?
解析當(dāng)滑動變阻器R3的滑片K由N向M端滑動時(shí),
R3R總I總U端
由I總A1示數(shù);
由U端V1示數(shù);
R1處在干路,從電流入手分析,
由U1=I總?R1U1V2;
由UMN=U端-U2UMNV3.
R2處在支路,從電壓入手分析,
由I2=UMN/R2I2A2;
由I3=I總-I2I3A3.
閉合電路動態(tài)分析的一般順序是:先電阻后干路電流;先內(nèi)電壓,后外電壓;先固定電阻的電壓,后變化電阻的電壓;先干電流后并聯(lián)支路上的電流.
這一過程分析,環(huán)環(huán)相扣,需要做題者首先要對電路結(jié)構(gòu)了如指掌,其次要對閉合電路歐姆定律運(yùn)用嫻熟,此外還要有清醒的大腦.解題時(shí),注意力要高度集中,稍有疏乎,就會前功盡棄,滿盤皆輸.那么對于此類問題有沒有簡便易行、快捷、穩(wěn)妥的解題方法呢?
2“并同串反”
①“并同”:是指某一電阻增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小.
②“串反”:是指某一電阻增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??;某一電阻減小時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率將增大.
U串
I串
P串RU并
I并
P并
例2如圖2所示的電路中,R1、R2、R3和R4皆為定值電阻,R5為可變電阻,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,設(shè)電流表A的讀數(shù)為I,電壓表V的讀數(shù)為U,當(dāng)R5的滑動觸點(diǎn)向圖中a端移動時(shí)
A.I變大,U變小B.I變大,U變大
C.I變小,U變大D.I變小,U變小
解析本題中變量是R5,由題意知,R5的等效電阻變小.
簡化電路結(jié)構(gòu)可各知,電壓表V,電流表A均與R5間接并聯(lián),根據(jù)“串反并同”的原則,電壓表V,電流表A的讀數(shù)均與R5的變化趨勢相同,即兩表示數(shù)均減小.答案:選D.
注意“串反并同”法則的應(yīng)用條件:單變量電路.
對于多變量引起的電路變化,若各變量對同一對象分別引起的效果相同,則該原則的結(jié)果成立;若各變量對同一對象分別引起的效果相反,則“串反并同”法則不適用.
例3如圖3(a)所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑片P向右移動時(shí),燈泡L1、L2的亮度變化如何?
解析本題中滑動變阻器左右兩部分都接入電路,等效電路如圖3(b)所示,變阻器R分解得到兩變量R1、R2,由圖可知:滑片P向右移R1(),R2()
由上述分析可知:
對L1,變量R1、R2變化均引起L1變亮,故L1將變亮;
對L2,變量R1、R2變化引起L2的亮度變化不一致,故此法不宜判斷L2的亮度變化.但若把變阻器R與L1的總電阻合成一個變量R合,則由上述結(jié)論可知,P右移時(shí),R合減小,L2與R合串聯(lián),由“串反并同”法則可知,L2亮度變大.
3特殊值法與極限法
①極限法:即因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論.
②特殊值法:對于某些雙臂環(huán)路問題,可以采取代入特殊值去判定,從而找出結(jié)論.
例4在圖4所示的四個電路中,當(dāng)分別閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器觸頭從左端至右端時(shí),能使其中一個燈由暗變亮同時(shí),另一個燈由亮變暗,則符合要求的電路是
解析A圖:對燈L1,可由“串反并同”法則判斷其變亮;而對L2由于兩個變量引起它亮度變化不一致,故“串反并同”不適用.現(xiàn)取特殊值法:取L1、L2的阻值均為10 Ω,變阻器總阻值也為10 Ω,電源電動勢為6 V;然后取極限值:取滑片P置于最左端和最右端時(shí)分別兩燈實(shí)際工作時(shí)的電壓即可判斷兩燈均變亮.
B圖:對L1,可由“串反并同”法則判斷其變亮;對L2,采用合成變量法,再根據(jù)“串反并同”法則可判斷其變亮.
C圖:采用極限值法.滑片P置于最左端時(shí),L1被短路,不發(fā)光,而L2兩端電壓最大,亮度最大;滑片P置于最右端時(shí),L1兩端電壓最大,亮度最大,而L2被短路,不發(fā)光.由此分析可知,該電路符合題目要求.
D圖:燈L1一直被短路,不發(fā)光,不合要求.
綜上分析有:符合要求的電路是C.
4等效電源法
只把被判斷的變化支路作為總外電路,其余的恒定電路劃入電源內(nèi),作一個新的電源――等效電源,把被判斷電路的電流變?yōu)榈刃щ娫吹母陕冯娏?,把被判斷電路的電壓變?yōu)榈刃щ娫吹穆范穗妷?,這樣就可以根據(jù)當(dāng)外電阻R增大(或減?。r(shí),由I=ER+r可知電流減?。ɑ蛟龃螅?,由U=E-Ir可知路端電壓隨之增大(或減?。┑慕Y(jié)論直接判斷變化支路的電壓或電流的變化情況了.
例5在圖5所示的電路中,當(dāng)滑動變阻器R3滑動頭向上移動時(shí),電流表的讀數(shù)如何變化?
解析電流表測量的是流過滑動變阻器R3的電流,作如圖5中虛線所示的等效電源,此時(shí),流過R3的電流就是等效電源的干路電流.當(dāng)滑動變阻器R3滑動頭向上移動時(shí),R3變大,則流過R3的電流變小,即電流表的讀數(shù)變小.
例6在圖6所示的電路中,電源內(nèi)阻r≠0,當(dāng)電鍵S合上后,電路中各個燈泡的亮度如何變化?
作為面向基礎(chǔ)教育的物理教師,必須抓住時(shí)機(jī),深入研究,正確掌握索質(zhì)教育在課堂教育中的規(guī)律,在教學(xué)實(shí)踐中大膽實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮物理學(xué)科的自身優(yōu)勢,在實(shí)施素質(zhì)教育的主渠道———課堂教學(xué)上不斷創(chuàng)新,創(chuàng)造出物理學(xué)科的教學(xué)特色。
一、擺正角色位置,優(yōu)化教學(xué)程序。
素質(zhì)教育的顯著特點(diǎn)就使受教育者能主動地學(xué)習(xí),主動地發(fā)展,在課堂教學(xué)中耍充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,這就耍使學(xué)生積極地參與知識的獲取過程。優(yōu)化教學(xué)程序,首先要真正體現(xiàn)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的完美結(jié)合。在課堂教學(xué)舞臺上,學(xué)生是演員;教師是導(dǎo)演。學(xué)生主體作用發(fā)揮的好壞,關(guān)鍵在于教師主導(dǎo)是否得當(dāng)。教師主導(dǎo)作用應(yīng)放在以下方面;
( 1)要導(dǎo)在適宜創(chuàng)造性思維的情境上。這就需要教師充分信任學(xué)生,實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做,問題讓學(xué)生提,思路讓學(xué)生講,是非讓學(xué)生辨,錯誤讓學(xué)生析,最大限度、恰到好處地給學(xué)生提供自我學(xué)習(xí)、自我調(diào)控的機(jī)會。如在物體浮沉條件的應(yīng)用教學(xué)中,采用學(xué)生感興趣的實(shí)例,提出問題:你們知道“中山艦”和“泰坦尼克號”的沉船事件嗎?學(xué)生的興趣立刻被調(diào)動,課堂氣氛頓時(shí)活躍起來。此時(shí)教師進(jìn)一步設(shè)問:假如把打撈沉船的任務(wù)交給你,你將采取怎樣的措施?學(xué)生的思維一下子由興奮轉(zhuǎn)入思考。片刻以后,學(xué)生紛紛發(fā)表意見,課堂氣氛達(dá)到了。老師聽了各種方案后,首先肯定同學(xué)們的想法中正確的成份,轉(zhuǎn)而提出:這些方法是否都切實(shí)可行?學(xué)生通過分析比較,達(dá)成共識。這樣,讓知識、方法、能力如滴滴甘泉,成為學(xué)生在愉快的學(xué)習(xí)過程中自然吸收的營養(yǎng),促使他們不斷成長。
( 2)要導(dǎo)在“以舊迎新”、知識遷移上。這就需要教師熟悉教材,掌握教材體系,上課時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識的聯(lián)系,同時(shí)注意學(xué)習(xí)、研究物理方法的遷移。如在歐姆定律教學(xué)中,首先要復(fù)習(xí)電流、電壓、電阻的概念、影響電阻大小的因素,然后再引入研究I、U、R三者的關(guān)系。研究時(shí)先提出問題:怎樣研究三個以上的物理量之間的關(guān)系呢?學(xué)生一下子回答不出來。在教師進(jìn)一步啟發(fā)下,學(xué)生回憶起;在學(xué)習(xí)影響電阻大小的因素時(shí)研究過。這種方法叫做“控制變量法”。今我們用同樣的方法研究電流跟電壓和電阻的關(guān)系。在小結(jié)本節(jié)內(nèi)容時(shí),教師要注意為“電功、電功率”的教學(xué)作好鋪墊。這樣,學(xué)生在理解歐姆定律的基礎(chǔ)上,自然認(rèn)識到“控制變量法”是探索研究物理規(guī)律的一種基本方法,同時(shí)也為今后的學(xué)習(xí)奠定了方法基礎(chǔ)。
( 3)要導(dǎo)在重、難點(diǎn)的突破上。在課堂教學(xué)中,重點(diǎn)的突出、難點(diǎn)的突破,一般是通過觀察實(shí)驗(yàn)、多側(cè)面的問題討論和習(xí)題訓(xùn)練循序漸進(jìn)地完成的。教師編排的導(dǎo)演程序得當(dāng),突出一個重點(diǎn),學(xué)生在知識上將得到一次升華,突破一個難點(diǎn),學(xué)生在認(rèn)知能力上將產(chǎn)生一次飛躍。如在“功”一節(jié)的教學(xué)中,功的概念的建立和做功的兩個必要因素既是重點(diǎn),又是難點(diǎn)。首先貼近日常生活實(shí)際,通過舉例、演示,讓學(xué)生知道“做功”的含義,弄清“做功”與“做工”的區(qū)別:并引導(dǎo)學(xué)生對舉例和演示進(jìn)行分析,找出做功的條件,即做功的兩個必要因素。然后利用投影或播放錄像等手段,向?qū)W生展示一組畫面或生活片段,讓學(xué)生分析有沒有做功,誰在做功,對誰做功,加深學(xué)生對做功的兩個必要因素的理解。這樣,既突出了重點(diǎn),又突破了難點(diǎn),使學(xué)生對功的概念及做功的兩個必要因素有較深刻的理解。
( 4)要導(dǎo)在開發(fā)思路、以知識為載體、提高學(xué)生的能力上。這就要求教師思路開闊,胸有遠(yuǎn)略。在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)程序時(shí),以認(rèn)知教學(xué)為主線,同時(shí)注重學(xué)生潛能的發(fā)揮和發(fā)展。特別在習(xí)題教學(xué)中,必須摒棄過去那種“授之以魚”的模式。
二、科學(xué)使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,必須依據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)和知識發(fā)展水平以及未來社會的需要,做到:( 1)對教材中某些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和補(bǔ)充,使之更適合學(xué)生學(xué)習(xí)和社會需要。如:電學(xué)中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應(yīng)、影響電功大小的因素等演示實(shí)驗(yàn),都可以大膽地改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教師適當(dāng)指導(dǎo),讓學(xué)生自已操作,自己觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,自己歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。不僅能掌握知識和規(guī)律的內(nèi)容,還能知道知識的來龍去脈,學(xué)含研究方法。( 2)精選教學(xué)素材,真正把溶于教材中的思想觀點(diǎn)、方法內(nèi)容、智力價(jià)值和精神素養(yǎng)挖掘出來,展示給學(xué)生。舉例講解更要貼近學(xué)生生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生情感,啟迪學(xué)生智慧。如牛頓第一定律、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒、電阻的教學(xué)中,都應(yīng)滲透“內(nèi)因與外因”的辨證關(guān)系:慣性和摩擦力的教學(xué)應(yīng)滲透“一分為二”的辯證思想教育。
三、注重學(xué)法指導(dǎo),優(yōu)化教學(xué)方法。
【關(guān)鍵詞】物理能力培養(yǎng)
素質(zhì)教育的基本內(nèi)容之一是培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,能力是素質(zhì)的外在表現(xiàn)。在知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代,除了要求每個公民具有豐富的知識外,更重要的是對人的能力提出了更高的要求,為了適應(yīng)社會的發(fā)展,提高全民素質(zhì),新課標(biāo)把能力培養(yǎng)列為“三維”目標(biāo)之一,提倡以人的發(fā)展為本。在物理教學(xué)中,要求教師在課堂上真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體,讓學(xué)生參與,學(xué)生通過動手、動腦、相互合作等體會、領(lǐng)悟物理知識。在中學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。下面簡單談?wù)勎覍@方面的認(rèn)識。
一、實(shí)驗(yàn)與探究能力的培養(yǎng)
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,新教材特別突出實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)引入概念,通過實(shí)驗(yàn)得出物理規(guī)律,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想,通過實(shí)驗(yàn)獲得新的物理知識。教師也應(yīng)在物理教學(xué)中進(jìn)行開展探究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,接觸到大量的實(shí)際問題,引導(dǎo)學(xué)生大膽實(shí)踐,多讓學(xué)生取得應(yīng)用知識解決問題的經(jīng)驗(yàn),提高應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,真正體現(xiàn)物理教學(xué)的目的:從生活中來,回到生活中。例如現(xiàn)行人教版八年級教材第一章《聲現(xiàn)象》的第二節(jié)課后第4題,一名同學(xué)向枯井大喊一聲,1.5S聽到回聲,求枯井的深度。計(jì)算后得出255m,學(xué)生表示懷疑,通過社會調(diào)查發(fā)現(xiàn)哪有255m深的枯井,這樣就發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新能力.
當(dāng)然在探究過程中教師應(yīng)當(dāng)相信學(xué)生,給學(xué)生一個充分展示自己的空間,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),自己動手,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種探索環(huán)境,這樣既可促使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握得更加牢固,同時(shí)又可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。例如:在探究“電流跟電壓和電阻的關(guān)系”時(shí),我首先讓學(xué)生回憶判斷電流大小的方法,提出問題:電流與哪些因素有關(guān)?在電路中怎樣調(diào)控電流的大小呢?創(chuàng)設(shè)問題情景,啟動學(xué)生的思維,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想與假設(shè),然后針對學(xué)生的見解給予概括、歸納課本中提出的兩點(diǎn)猜想和假設(shè)。為了驗(yàn)證猜想和假設(shè),激勵學(xué)生積極主動地投入到科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)中去。先讓學(xué)生充分思考、討論、交流,引導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。在實(shí)驗(yàn)過程中,強(qiáng)調(diào)要實(shí)事求是,讀取數(shù)據(jù)要認(rèn)真、準(zhǔn)確。分析論證過程中引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,探討實(shí)驗(yàn)記錄中有關(guān)物理量之間是否存在嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的能力。評估是實(shí)驗(yàn)探究的最后一個環(huán)節(jié),我鼓勵學(xué)生大膽發(fā)表獨(dú)立見解,引導(dǎo)學(xué)生對不同實(shí)驗(yàn)小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合和比較。引導(dǎo)學(xué)生正確對待實(shí)驗(yàn)中的失誤,研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這樣既加深學(xué)生對物理知識的認(rèn)識和掌握,又調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生體會科學(xué)探索的樂趣,有利于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。
二、合作能力的培養(yǎng)
新課改提倡合作探究學(xué)習(xí),物理教師可以通過分組實(shí)驗(yàn)、小組討論、結(jié)幫對等多種途徑,提高學(xué)生對合作的認(rèn)識,讓學(xué)生體會“教學(xué)相長”的道理,幫助他人不但可以獲得同學(xué)們的尊重,而且對自己的學(xué)習(xí)也是一種檢驗(yàn)。因此教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要抓住每一次實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生與人合作,促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)。如“托盤天平的使用”的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我會要求學(xué)生按照課本提示獨(dú)立做實(shí)驗(yàn),小組成員之間可以互相幫助,比一比哪組同學(xué)動作快,比一比哪組同學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察仔細(xì)、操作合理、使用方法準(zhǔn)確。為了爭做最好的那一組,每個同學(xué)都積極投入到實(shí)驗(yàn)中。動作快的同學(xué)自動給同組的人當(dāng)起了“小老師”、“小助手”。小組成員間的合作,不僅體現(xiàn)在互相幫助上,還滲透在小組討論、小組協(xié)商、分工合作上。
又如在探求“滑動摩擦力大小與哪些條件有關(guān)”這一問題時(shí),我讓學(xué)生以組為單位自行探究,并將比賽競爭的意識貫穿其中。很快地,每個小組的小組長進(jìn)行了有效地分工:你設(shè)計(jì)研究與壓力關(guān)系,你設(shè)計(jì)研究與接觸面大小關(guān)系,你設(shè)計(jì)研究與接觸面粗糙程度關(guān)系,你設(shè)計(jì)研究與物體運(yùn)動速度大小關(guān)系,你負(fù)責(zé)記錄結(jié)果,你……整個實(shí)驗(yàn)過程顯得井井有條。分工合作使得活動效率得到了提高。也讓學(xué)生體會到通過合作獲得成功后所帶來的喜悅。
在培養(yǎng)學(xué)生合作能力的時(shí)候要讓學(xué)生消除合作的顧慮,使他們既敢于在合作中提出自己的問題,大膽尋求幫助;也樂于把自己的發(fā)現(xiàn)或想法拿出來與別人分享。合作學(xué)習(xí)中,教師要學(xué)生懂得大家是平等的,大家都需要尊重,讓合作變得更加坦誠、友善和真摯。合作學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力的重要學(xué)習(xí)形式,也是促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會交往的重要形式。合作學(xué)習(xí)是一種真正還主動權(quán)給學(xué)生的教學(xué)方式,讓孩子在合作中意識到自我的價(jià)值,學(xué)會合作,學(xué)會交流,學(xué)會競爭,從而促進(jìn)學(xué)生的健康發(fā)展。
三、自學(xué)能力的培養(yǎng)
在知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代,要求每個人都要學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會求知,尤其是在現(xiàn)今的教育形式下及社會要求下,學(xué)生除了要掌握系統(tǒng)的科學(xué)文化知識,更重要的是培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。而我們所說的自主學(xué)習(xí)能力是指學(xué)生獨(dú)立獲取、探索、應(yīng)用知識的能力,它是由多種能力按一定的結(jié)構(gòu)組合而成的整體。它要求我們在民主化的教學(xué)形勢下,充分發(fā)揮每個學(xué)生的個性潛能,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、自主學(xué)習(xí)能力和自主學(xué)習(xí)習(xí)。而學(xué)生的自學(xué)是在教師的主導(dǎo)作用下.依據(jù)自己已有的知識,通過主觀努力去獲取新知識和增強(qiáng)能力的一種行為變化過程.我們應(yīng)千方百計(jì)去激發(fā)學(xué)生的自學(xué)興趣和調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性,并在備課、安排、檢查督促、個別指導(dǎo)、巡回輔導(dǎo)、啟發(fā)點(diǎn)撥、把握程度、拓展知識、總結(jié)提高等多方面下功夫.具體實(shí)施應(yīng)以現(xiàn)行教學(xué)大綱、教材和學(xué)生為出發(fā)點(diǎn).采取多種形式.多條渠道,特別是要抓住課堂教學(xué)這個陣地.因?yàn)樽詫W(xué)能力的培養(yǎng)和提高.不能游離于知識形成的過程之處.教師指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)時(shí)一方面要經(jīng)常對學(xué)生進(jìn)行自學(xué)能力重要性的教育,使學(xué)生充分認(rèn)識到,有了自學(xué)能力才能不斷地充實(shí)和更新自己的知識,才能適應(yīng)迅速發(fā)展變化的社會,才能不斷攀登科學(xué)的高蜂,另一方面在平時(shí)要多為學(xué)生閱讀課本創(chuàng)造條件,教給他們自學(xué)的方法.讓學(xué)生會自學(xué).而且必須保證學(xué)生有時(shí)間自學(xué)。
因此,在平時(shí)的物理教學(xué)中就要充分調(diào)動學(xué)生閱讀課本的積極性和主動性,讓學(xué)生在自己的閱讀中獨(dú)立地感知,理解教材.通過經(jīng)常性訓(xùn)練使學(xué)生逐步地學(xué)會自我學(xué)習(xí)的方法、研究問題和解決問題的方法以及不斷的提高自己獲取知識的能力,為他們能在一生中不斷的學(xué)習(xí)打下一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如:在上“物體浮沉條件”一課時(shí),我先出示三個外形相同的乒乓球(分別注入適量的水),然后問:“把它們浸入水中,是上浮還是下沉?”學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),一定會說上浮。這時(shí),教師用懷疑口吻說:真的嗎?請大家好好觀察一下。于是教師動手演示實(shí)驗(yàn),結(jié)果出現(xiàn)一上浮,一懸浮,一下沉。學(xué)生感到很新奇,頭腦中產(chǎn)生了許多問號,從而達(dá)到了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。這時(shí),教師再不失時(shí)機(jī)地引導(dǎo)學(xué)生要自學(xué)課文才能解答這一問題。由于學(xué)生帶著求知欲望去自學(xué),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的自覺性,從而提高了學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
同時(shí),教師還要充分利用物理課本培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。物理課本在表述方面既有文學(xué)”語言”,又有數(shù)學(xué)“語言”(公式、圖像),還有實(shí)驗(yàn)“語言”(插圖、照片)。在教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生閱讀課本的習(xí)慣,既要精讀課本中的文字?jǐn)⑹?,又要精讀插圖,公式;既要讀結(jié)果,又要讀過程;既要懂得文字表述的物理意義,又要理解數(shù)學(xué)含義。如《光的反射定律》內(nèi)容中的“反射角等于入射角”,不能只考慮數(shù)值大小關(guān)系,說“入射角等于反射角”,還要考慮其物理意義,先有入射角,后有反射角,所以不能顛倒。又如:在閱讀歐姆定律的內(nèi)容時(shí),要注意引導(dǎo)學(xué)生明白歐姆定律并不是兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)論簡單的綜合而成的,定律中兩處加上了“這段”二字,其用意是在強(qiáng)調(diào)歐姆定律的應(yīng)用必須符合“同一性”和“同時(shí)性”。同時(shí)要將歐姆定律的表達(dá)式i=u/r和變形公式r=u/i、u=ir的含義區(qū)別開來,從物理意義上劃清界限。通過這樣的訓(xùn)練就能逐步地提高學(xué)生閱讀能力,有利于學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。
四、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
所謂創(chuàng)造性思維指的是有創(chuàng)見的思維。即是指認(rèn)識主體在強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識下,以頭腦中已有的信息為材料,通過發(fā)散思維與集中思維,借助于想象與聯(lián)想,直覺與靈感等,以漸進(jìn)性或突發(fā)性形式對頭腦中的現(xiàn)有知識和信息進(jìn)行新的加工組合,從而產(chǎn)生新觀點(diǎn)、新設(shè)想的過程。而在中學(xué)階段的學(xué)生正開始有了獨(dú)立的思考能力,這就要求教師在教學(xué)中必須適時(shí)的引導(dǎo),啟發(fā)??梢酝ㄟ^創(chuàng)立直觀的物理情境刺激學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維的起點(diǎn),只有面對直觀、生動的感性情境,學(xué)生才會有主動投入解決問題的動機(jī)。
例如在證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)中。如圖5所示將煮熟的雞蛋剝?nèi)ず?,放到大小適當(dāng)?shù)膹V口瓶上。在放入之前取少量棉花,并沾有酒精點(diǎn)燃后立即放入瓶內(nèi)。觀察發(fā)現(xiàn)雞蛋竟奇跡般被一種神奇的力量壓入瓶內(nèi)。這就是廣口瓶吞雞蛋實(shí)驗(yàn)。
圖5
讓學(xué)生在驚奇之余誘發(fā)了興趣,自然進(jìn)入積極思維狀態(tài),嘗試解釋這一物理現(xiàn)象。再有就是要利用學(xué)生的好奇心,中學(xué)時(shí)期的學(xué)生好奇心較強(qiáng),抓住學(xué)生的這個心理特點(diǎn),可以很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
其實(shí)物理實(shí)驗(yàn)不僅能為學(xué)生正確認(rèn)識事物極其變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí),而且又能培養(yǎng)學(xué)生觀現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力和方法。更以其生動的魅力和豐富的內(nèi)涵在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面而發(fā)揮其獨(dú)特的功能和作用。因此可從實(shí)驗(yàn)入手去培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性發(fā)散思維能力。但這也要求學(xué)生隨時(shí)形成創(chuàng)造意識,使這種意識與思維能力相互滲透和擴(kuò)散。比如在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題時(shí),所列器材或多列或少列,只有器材有多有少,才能激發(fā)學(xué)生的探索興趣,進(jìn)行創(chuàng)造性思維。
例如:有下列器材:天平、砝碼、彈簧秤、刻度尺、金屬塊、溢杯、足夠的水、細(xì)線,請選用合適的器材測定金屬塊的密度?若金屬塊是規(guī)則的,選用天平、砝碼和刻度尺就夠了,其它的器材的多余的。若金屬塊不是規(guī)則的,就缺少了量筒,在這種情況下,學(xué)生不得不想辦法“借橋過河”。這既可以培養(yǎng)學(xué)生對器材敢取舍精神,又能培養(yǎng)學(xué)生大膽探索創(chuàng)新精神。
總之,在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是需要有一個循序漸進(jìn),由淺入深,逐步開展的過程。教師要不斷地優(yōu)化學(xué)生的創(chuàng)新環(huán)境來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。在物理教學(xué)中,要想方設(shè)法創(chuàng)造各種條件,盡量讓學(xué)生多看、多做、多想、多說,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,還要挖掘出每個學(xué)生身上的潛能,實(shí)現(xiàn)使其全面發(fā)展的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
1.中學(xué)物理教學(xué)大綱
2.喬際平《物理學(xué)科教育學(xué)》首都師范大學(xué)出版社,1999年
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);課堂提問;核心問題;問題串
在眾多的課堂觀察中,我們發(fā)現(xiàn)許多教師的提問只往往關(guān)注單個問題設(shè)計(jì),缺乏對于本節(jié)課全部問題的整體性思考.問題與問題之間不能做到環(huán)環(huán)相扣,層層遞進(jìn),缺乏邏輯性,甚至前后順序顛倒.人為造成學(xué)生學(xué)習(xí)思路上的不連貫,使得本來簡單的問題,通過教師的問題引導(dǎo)變得非常復(fù)雜,玄而又玄.這就將“問題引導(dǎo)”變成了簡單的“問答式”,整個課堂教學(xué)也就變得枯燥無味了.針對此問題,我們嘗試了“以核心問題為中心,預(yù)設(shè)整節(jié)課主干問題,形成問題串”的做法.
一、問題串、核心問題的含義
“問題串”是教師備課時(shí),在吃透教材、了解學(xué)情的前提條件下根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)難點(diǎn)的需要,聯(lián)系教法,而預(yù)設(shè)的一系列環(huán)環(huán)相扣,層層遞進(jìn),不斷深入的問題.問題串是一節(jié)課中的主干問題的組合,問題與問題之間有著較強(qiáng)的邏輯性,整體性. “核心問題”是指教師基于先進(jìn)的教育理念,通過對教材和學(xué)生學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)的分析,把握教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和教學(xué)關(guān)鍵精心設(shè)計(jì)的問題.核心問題是整個問題串的核心,也是課堂教學(xué)的核心.
二、如何設(shè)計(jì)核心問題
核心問題的設(shè)計(jì)應(yīng)該以“轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生不僅學(xué)會物理知識,與技能,而且學(xué)會科學(xué)探究方法,培養(yǎng)科學(xué)探究能力,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展”等先進(jìn)的教育理念為指導(dǎo),從整體上把握教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,明確學(xué)生需要掌握的知識,培養(yǎng)的能力,深入細(xì)致分析教學(xué)任務(wù),確定教學(xué)的重難點(diǎn)和教學(xué)關(guān)鍵,從中找出有必要深入研究,且有利于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的內(nèi)容,進(jìn)而設(shè)計(jì)出核心問題.
1.在物理教學(xué)的重點(diǎn)處設(shè)計(jì)核心問題
影響某一事物發(fā)展的因素眾多,我們要抓住問題的重點(diǎn),解決主要矛盾,掌握了重點(diǎn)知識,就能帶動全面,使其他問題也迎刃而解.因此,教師設(shè)計(jì)核心問題時(shí),應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在教學(xué)的重難點(diǎn)處,抓住主要內(nèi)容和關(guān)鍵,創(chuàng)設(shè)物理情境,提出引發(fā)學(xué)生深層次思考的核心問題.
案例1密度教學(xué)中的核心問題的設(shè)計(jì).
密度是學(xué)生在學(xué)習(xí)了質(zhì)量的基礎(chǔ)上,對物質(zhì)的物理屬性的進(jìn)一步理解.密度概念及相關(guān)知識是今后學(xué)習(xí)液體內(nèi)部壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、阿基米德原理和物體浮沉條件的必要基礎(chǔ),是初中物理教學(xué)的重點(diǎn)知識.
創(chuàng)設(shè)情境:教師將大小不同的鐵塊或鋁塊,分別放于天平的兩端,可以觀察到體積大的鐵塊或鋁塊的一端下沉;將體積和外形相同而材料不同的物塊放在天平的兩端,天平不平衡.
提出核心問題:在此基礎(chǔ)上,教師提出問題:通過觀察到的現(xiàn)象,你能提出什么問題?在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的質(zhì)量m和體積v之間可能存在一定的關(guān)系.
在此基礎(chǔ)上,啟發(fā)學(xué)生提出本節(jié)課的核心問題:
“物質(zhì)的質(zhì)量m和體積V之間可能存在什么關(guān)系?”
本節(jié)課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)理解密度的概念并嘗試用密度解決簡單問題.密度是反映物體的質(zhì)量與體積之間的關(guān)系物理量,因此,核心問題設(shè)計(jì)在建立密度概念之前是恰當(dāng)?shù)?此種提問方式突出了教學(xué)重點(diǎn),并且問題具有開放性,不會限定學(xué)生的思路,還可以促進(jìn)學(xué)生主動的思考和探索,對物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間可能存在的關(guān)系提出多種猜想和假設(shè).
2.在物理教學(xué)難點(diǎn)處設(shè)計(jì)核心問題
突破教學(xué)難點(diǎn)是教師們普遍關(guān)心的課題.突破難點(diǎn)的問題能使學(xué)生圍繞核心問題進(jìn)行分析、探究,達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)的目的,并使學(xué)生在享受排異解難的同時(shí)激起對學(xué)習(xí)的興趣,從而更加主動的去學(xué)習(xí)其他相關(guān)知識,起到以點(diǎn)帶面的作用.
案例2歐姆定律教學(xué)中核心問題的設(shè)計(jì).
歐姆定律是學(xué)生在學(xué)習(xí)了電路、電壓、電阻、電流、電流表電壓表的使用的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)出來的規(guī)律,其邏輯性、理論性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)難度較大,是教學(xué)的難點(diǎn),所以教師要適時(shí)的做好引導(dǎo),恰當(dāng)點(diǎn)撥,加強(qiáng)師生交流.
創(chuàng)設(shè)情境:教師演示分別用一節(jié)和兩節(jié)干電池給同一個燈泡供電,請學(xué)生觀察.然后用兩節(jié)干電池給不同的兩個燈泡供電.在此基礎(chǔ)上教師提出問題:通過觀察到的現(xiàn)象,你有什么發(fā)現(xiàn)?
提出核心問題:學(xué)生發(fā)現(xiàn):當(dāng)對同一盞等供電時(shí),電壓越高,燈越亮,說明電流越大;當(dāng)用同一電壓對不同的燈供電時(shí),亮度不同,即電流不同,說明電流大小還與燈絲的電阻有關(guān).
到此,本節(jié)課的核心問題已成呼之欲出之勢.完全可由學(xué)生提出來.即:“通過電阻的電流與電阻兩端的電壓、電阻之間存在什么關(guān)系?”
歐姆定律是反映電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系的規(guī)律,是教學(xué)的難點(diǎn).通過創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生在難點(diǎn)處發(fā)現(xiàn)問題,并以此為基礎(chǔ)經(jīng)過分析轉(zhuǎn)化為核心問題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,突破教學(xué)難點(diǎn),提高教學(xué)效率.
“以核心問題為中心,預(yù)設(shè)整節(jié)課主干問題,形成問題串”就是要使得一節(jié)課的主干問題成為一個整體,使得教學(xué)在一條明確主線的指引下展開,使得提問因?yàn)橛辛顺浞值念A(yù)設(shè)而具備較好的啟發(fā)性、激疑性、目的性,使得學(xué)生的思維得到鍛煉,使得生成因?yàn)轭A(yù)設(shè)而更有價(jià)值.
參考文獻(xiàn):
[1]和學(xué)新.提高課堂教學(xué)效率的策略與方法[M].天津教育出版社,2009.25.
[2]黃純.“問題教學(xué)”在物理課堂中存在的問題及思考[J].物理教學(xué)探討,2011(2):27.
自學(xué)能力是一個人獲得知識和更新知識的重要能力,也是一種基本素質(zhì)。教師不但要向?qū)W生傳授知識,而且更要教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,以及研究問題和解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識的能力。下面就初中物理教學(xué)過程中自學(xué)能力的培養(yǎng)談兩點(diǎn)建議:
一、充分利用物理課本培養(yǎng)自學(xué)能力
初中物理教學(xué)大綱明確指出:“自學(xué)能力對每個人都是終身有用的,閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,應(yīng)從指導(dǎo)閱讀教科書人手,使他們學(xué)會抓住課文中心,能提出問題并設(shè)法解決,還應(yīng)鼓勵學(xué)生進(jìn)行課外閱讀?!本唧w說來,我們可以從以下幾個方面著手:
首先,通過演示實(shí)驗(yàn)等為學(xué)生閱讀教材創(chuàng)造條件。學(xué)生自學(xué)必須要有時(shí)間作為保證,現(xiàn)在中學(xué)的科目繁多,各科作業(yè)也很繁重。這就要求我們教師必須改革教學(xué)方法,指導(dǎo)學(xué)生花時(shí)間深入探討,獨(dú)立思考,在分析習(xí)題的過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實(shí)踐中逐步地掌握其思路和方法。例如在上《歐姆定律》這課時(shí),教師只通過演示實(shí)驗(yàn)講清電流跟電壓的關(guān)系,至于電流跟電阻的關(guān)系以及歸納得出定律,盡可以放手讓學(xué)生自己通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結(jié)論,然后加以小結(jié)。這樣,既可以在課堂上讓學(xué)生有時(shí)間閱讀課本,又可使學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)、思考、討論和研究問題,更可促使學(xué)生去認(rèn)真鉆研教材。
其次,根據(jù)物理教材的特點(diǎn),加強(qiáng)閱讀指導(dǎo)。物理課本在表述方面既有文學(xué)“語言”,又有數(shù)學(xué)“語言”(公式、圖像),還有實(shí)驗(yàn)“語言”(插圖、照片)??催@樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數(shù)學(xué)的計(jì)算及其含義,有時(shí),還得 畫圖等等。例如:物理公式是用數(shù)學(xué)“語言”來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學(xué)表達(dá)式。初中學(xué)生不易看懂,也往往把它當(dāng)做代數(shù)來看待。這就需要教師一開始就要把公式做些處理以幫助學(xué)生去弄清含義,如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比”等等。然后,學(xué)生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等。另外,課本中還常有一些晦澀的物理術(shù)語比較難懂,學(xué)生剛開始接觸時(shí)是有一定困難的,教師必須用心地加以引導(dǎo),通過這樣的訓(xùn)練就能逐步地提高他們的自學(xué)能力。
最后,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣,逐步培養(yǎng)自學(xué)能力。初二開始上物理啟蒙課時(shí),教師就應(yīng)該向?qū)W生提出“以課本為主,課前要預(yù)習(xí),要學(xué)會讀書”的要求,并結(jié)合教學(xué)提出具體要求。例如:①看完一節(jié)(或一段)課文后要了解這節(jié)(段)課文講了什么物理現(xiàn)象?某個實(shí)驗(yàn)是怎樣進(jìn)行的,說明什么問題?②這一節(jié)(段)講了什么物理概念和規(guī)律?這些概念和規(guī)律是什么意思?在日常生活、生產(chǎn)實(shí)際中有哪些實(shí)例?③在閱讀課本的過程中,還要經(jīng)常提些“為什么”?并要設(shè)法解決。④看完了課文后,有什么不懂、不理解的問題?并把不懂的、有疑問的問題記在筆記本上,以便上課時(shí)認(rèn)真聽講,或向老師提問。此外,在每上完一個單元后,還要引導(dǎo)學(xué)生自覺認(rèn)真地進(jìn)行復(fù)習(xí),要求他們再進(jìn)行一次全面閱讀,在閱讀過程中指導(dǎo)他們前后聯(lián)系,縱橫對比,將知識系統(tǒng)化、條理化,形成完整的知識結(jié)構(gòu),并進(jìn)一步理解概念的內(nèi)涵和外延,明確公式和定律的成立條件和適用范圍,使之做到理解知識,并融會貫通。總之,培養(yǎng)自學(xué)能力是物理教學(xué)的戰(zhàn)略任務(wù)之一,而提高閱讀能力是培養(yǎng)自學(xué)能力的起點(diǎn)。因此,在平時(shí)的物理教學(xué)中要充分調(diào)動學(xué)生閱讀課本的積極主動性,加強(qiáng)指導(dǎo)他們閱讀課本,讓學(xué)生在自己的閱讀中獨(dú)立地感知、理解教材。通過經(jīng)常性訓(xùn)練,學(xué)生逐步地學(xué)會自我學(xué)習(xí)的方法、研究問題和解決問題的方法,以及在訓(xùn)練中不斷提高自我獲取知識的能力。
二、在自學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生積極主動思考,從而培養(yǎng)他們的理解能力、分析綜合能力、推理判斷能力等
可以說,自學(xué)能力的培養(yǎng)過程就是學(xué)生理解能力、分析綜合能力和推理判斷能力培養(yǎng)的過程。關(guān)鍵是要使學(xué)生有正確的學(xué)習(xí)態(tài)度、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、踏實(shí)的學(xué)習(xí)作風(fēng)。老師要重視物理概念和物理規(guī)律的指導(dǎo),使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用物理知識解釋物理現(xiàn)象、尋找物理模型,進(jìn)行獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題。
我在這方面的一點(diǎn)體會就是倡導(dǎo)學(xué)生在自學(xué)的過程中培養(yǎng)積極化思維。所謂積極化思維,就是在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生認(rèn)真理解概念和規(guī)律,通過可以獲得的具體“動作”進(jìn)一步把概念變成自己的東西,以便再見到該概念和規(guī)律時(shí)能夠形成反應(yīng),我們把這一過程叫做概念和規(guī)律的積極化,把概念和規(guī)律等不斷進(jìn)行積極化稱為積極化思維。例如,理解慣性概念時(shí),教師應(yīng)要求學(xué)生尋找物理模型,如摩托車撞墻時(shí),司機(jī)為什么會飛出去?人跑步時(shí)為什么不能馬上止步?通過多種模型構(gòu)造,便可以較完整地理解概念,這就是積極化思維。一般來說,學(xué)生總是把所學(xué)的概念、規(guī)律和應(yīng)用脫節(jié),所學(xué)的概念和規(guī)律不能夠應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)和解題中去。這在其他的學(xué)科中也可以看到(例如,學(xué)生能較容易記住一個英語單詞的拼寫,但在閱讀時(shí)卻注意不到這個詞的意思,在寫作時(shí)卻想不起用這個詞以及怎么寫)。出現(xiàn)這種情況的根本原因就是學(xué)生對概念和規(guī)律等沒有真正掌握。正因?yàn)檫@樣,我們在教學(xué)過程中應(yīng)該要求學(xué)生利用課余時(shí)間對所學(xué)概念和規(guī)律進(jìn)行積極化思維,對概念和規(guī)律的來龍去脈進(jìn)行了解,構(gòu)建一些模型進(jìn)行推敲,在反復(fù)的探索中培養(yǎng)積極化思維能力,也就是培養(yǎng)了理解能力、分析綜合能力、判斷推理能力。
總之,在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,不僅有利于學(xué)生對知識的消化,更重要的是有利于學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí),學(xué)會探索,有利于科學(xué)素養(yǎng)的形成。
關(guān)鍵詞:初中物理;物理教學(xué);問題;措施
【中圖分類號】G633.7
引言
在物理教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn),大多數(shù)的學(xué)生對于物理知識物理規(guī)律都是死記硬背,沒有做到融會貫通,一旦遇到綜合性問題就束手無策,這也就是為什么很多學(xué)生覺得自己學(xué)會了,卻不會做題的原因。物理相較于其他學(xué)科具有很強(qiáng)的空間性和實(shí)踐性,對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力具有重要意義,因此,一定要重視初中的物理教學(xué)。
一、初中物理教學(xué)中存在的一些問題
1.教學(xué)內(nèi)容過于抽象
物理是以現(xiàn)實(shí)生活中的某些現(xiàn)象為研究對象,不同于語文的記憶式學(xué)習(xí)也不同于數(shù)學(xué)的公式推導(dǎo)式學(xué)習(xí),而是通過數(shù)學(xué)的方法來研究物理現(xiàn)象的變化規(guī)律。初中階段,學(xué)生剛剛開始接觸物理,學(xué)習(xí)的內(nèi)容也比較簡單,大多是一些生活現(xiàn)象的理想化模型的研究。例如八年級下冊《牛頓第一定律》的學(xué)習(xí),主要學(xué)習(xí)的知識就是力不是維持物體運(yùn)動的原因而是改變物體運(yùn)動的原因,而現(xiàn)實(shí)生活學(xué)生所看到的現(xiàn)象是你推一下小車就會運(yùn)動,不推則原地不動,這對于剛剛接觸物理知識的初中生的思維理解起來會比較困難。牛頓第一定律既不能像數(shù)學(xué)公式一樣去推導(dǎo)也不適合死記硬背,學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難,做起題目就更無法靈活運(yùn)用了。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例較小
實(shí)驗(yàn)就是物理的靈魂,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于初中生基本概念和物理規(guī)律的理解具有重要意義,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中通過切身的實(shí)踐還可以有效培養(yǎng)初中生的動手能力與創(chuàng)新能力。但是,如今的初中物理教學(xué)中過度強(qiáng)調(diào)了理論知識的教學(xué),忽視了實(shí)踐教學(xué),不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課應(yīng)有的作用。例如九年級《歐姆定律》的學(xué)習(xí)中,教材直接給出了電壓、電流、電阻之間的關(guān)系,老師在教學(xué)中也就對課本進(jìn)行講解,學(xué)生很難接受電阻是電器元件固有屬性這一結(jié)論,也很難掌握電壓、電流、電阻之間的關(guān)系,更談不上靈活運(yùn)用。如果進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己動手去測量電阻兩端電流和電壓的多組數(shù)據(jù),尋找三者之間的關(guān)系,不僅能夠很好的培養(yǎng)學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的興趣,還能夠讓他們對歐姆定律有一個全面的了解,對于知識更容易接受。同時(shí)在自己做實(shí)驗(yàn)、搜集數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中給他們有一種自己發(fā)現(xiàn)了物理規(guī)律的感覺,提高了他們的學(xué)習(xí)熱情樹立了自信心。物理學(xué)習(xí)不同于其他學(xué)科的學(xué)習(xí),無論是死記硬背還是題海戰(zhàn)術(shù)都沒有效果,只有真正理解了物理公式的含義才能做好舉一反三活學(xué)活用。
3.課堂練習(xí)題目廣而不精,缺乏實(shí)踐題、開放題
課堂練習(xí)是物理教學(xué)的重要組成部分,由于課堂時(shí)間較緊,題量不能安排過多,因此要格外注重題目的質(zhì)量,要選擇本節(jié)課知識點(diǎn)相關(guān)的有代表性的題目呈現(xiàn)給學(xué)生。另外還要加強(qiáng)開放性問題的練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的擴(kuò)散性思維與自主學(xué)習(xí)能力,如在八年級第二章《聲現(xiàn)象》中,有課后習(xí)題:假設(shè)北京到上海的距離是1000km,如果聲音能夠在空氣中傳播那么遠(yuǎn),計(jì)算所需要的時(shí)間。類似于這一類的問題,讓學(xué)生自己動手查資料,尋找出火車、飛機(jī)等生活中的交通工具從北京到上海需要的時(shí)間,與聲音傳播相比較,對于聲音的傳播速度有一個更深刻的了解。但是,實(shí)際的教學(xué)過程中老師往往對這一類的問題視而不見,認(rèn)為是浪費(fèi)時(shí)間,這樣的觀念與新課標(biāo)是不相符的。
二、改善初中物理教學(xué)的措施
1.將抽象的概念具體化
很多初中物理知識對于初中生來說都太抽象了,影響學(xué)生對于知識的理解與掌握,但是教材中知識點(diǎn)的抽象可以通過老師的教學(xué)方法來彌補(bǔ)。老師可以通過一定的方法將抽象的知識具體化,讓學(xué)生對物理規(guī)律有一個直觀的了解,更容易接受和掌握。如在學(xué)習(xí)八年級上冊密度的相關(guān)知識時(shí),由于密度是看不見也不能感受到的概念,直接講解相關(guān)知識學(xué)生不容易理解,可以將密度與質(zhì)量、體積等學(xué)生比較熟練的概念結(jié)合起來?!巴瑯芋w積的一桶水與一筒油哪個質(zhì)量更大?”“為什么同樣體積的鐵比棉花質(zhì)量大很多?”通過這樣的問題來引出密度的概念,學(xué)生對于鐵、棉花、水、油等生活中的物品都有一定的了解,也都知道同樣體積的鐵比棉花質(zhì)量重這一生活常識,學(xué)生也就更容易理解密度的概念,接受質(zhì)量、密度、體積之間的關(guān)系。
2.強(qiáng)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基本方法,因此必須要強(qiáng)化初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力、動手能力、創(chuàng)新能力以及邏輯思維能力,對于初中生物理的學(xué)習(xí)以及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)都有重要作用。同時(shí)實(shí)驗(yàn)又有直觀性,讓學(xué)生對物理規(guī)律有一個直觀的感受和認(rèn)識,通過生動的表象自己推理出物理規(guī)律。例如在牛頓第一定律的學(xué)習(xí)中,老師可以通過將摩擦力直觀地展現(xiàn)出來,讓學(xué)生對牛頓第一定律有一個直觀的認(rèn)識。在一個固定斜面上,讓小車自由滑下,用不同的材質(zhì)做小車的運(yùn)動表面,如毛巾、瓷磚、木板、玻璃等。同一個小車同樣高度同樣傾斜角的自由滑落在不同的運(yùn)動表面上下滑的距離是不一樣的,通過這樣直觀的實(shí)驗(yàn)觀察,再對書本上的理論知識進(jìn)行講解,學(xué)生就不難理解牛頓第一定律了。
3.加強(qiáng)課堂練習(xí)開放性習(xí)題的訓(xùn)練
物理在初中的學(xué)科中是最鍛煉學(xué)生的思維與想象力的,因?yàn)楹芏辔锢硪?guī)律本身就是從具象的生活現(xiàn)象中抽象出來的。因此,在平時(shí)的習(xí)題訓(xùn)練中也要加強(qiáng)學(xué)生思維的訓(xùn)練,培養(yǎng)他們的擴(kuò)散性思維。老師選擇的題目要具有針對性、靈活性,尤其是要針對重點(diǎn)、難點(diǎn)和考點(diǎn)加強(qiáng)訓(xùn)練。要充分利用教材中的習(xí)題資源,人教版初中物理教材中有“動手動腦學(xué)物理”這一板塊,里面有很多開放性、實(shí)踐性的問題,如九年級第十八章《電功率》中讓學(xué)生咨詢老師、家長,估算出一年的用電量,并尋找節(jié)約用電的有效方法。這一類的問題雖然很可能得不到答案,但是學(xué)生在查找資料、咨詢、學(xué)習(xí)的過程中不僅對所查的內(nèi)容有了進(jìn)一步的了解和掌握,還提升了他們搜集信息、處理信息的能力,培養(yǎng)了他們自主學(xué)習(xí)的意識,為他們以后的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。
新課改要求初中物理教學(xué)要注重能力的培養(yǎng)、方法的教授、價(jià)值觀的樹立,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。物理作為一門基礎(chǔ)學(xué)科要全面貫徹新課改的思想,增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)演示教學(xué),變抽象為具象,提高教學(xué)效率,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高中物理;高效;新課程理念
物理學(xué)是一門基礎(chǔ)性的自然學(xué)科,然而傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和方法,往往是體現(xiàn)“以教師為中心”或“以教科書為中心”,而對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)方法和策略缺乏必要的指導(dǎo),學(xué)生只能被動地、機(jī)械地進(jìn)行學(xué)習(xí)。而課程改革所體現(xiàn)的新教學(xué)規(guī)則要求我們的物理教學(xué)在教學(xué)方式上應(yīng)該有大的突破。所以,教師要想充分發(fā)揮物理的價(jià)值,要想讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中不僅能夠掌握基本的知識技巧,也能提高自己的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng),就必須要構(gòu)建高效的物理課堂,以促使學(xué)生獲得健康全面的發(fā)展。因此,本文就從以下幾點(diǎn)對如何實(shí)現(xiàn)高效的物理課堂進(jìn)行簡單的介紹。
一、搭建自主平臺,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
新課程改革下的高中物理課堂,將不再是教師的“天地”,應(yīng)該變成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“樂園”。而且,《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》還指出:“在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化。”不難看出,搭建自主學(xué)習(xí)的平臺對學(xué)生的發(fā)展起著非常重要的作用。所以,要想發(fā)揮學(xué)生的主動性,要給學(xué)生自我展示的機(jī)會,以促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
例如,在教學(xué)《機(jī)械能守恒定律》時(shí),我采取了自主學(xué)習(xí)的模式。首先,我引導(dǎo)學(xué)生明確本節(jié)知識點(diǎn)包括動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化、機(jī)械能的概念、機(jī)械能守恒定律的探究、機(jī)械能守恒定律的含義和適用條件。其中,機(jī)械能守恒定律的探究和理解是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)。之后,我又引導(dǎo)學(xué)生事先做到這些預(yù)習(xí):(1)機(jī)械能守恒定理是怎樣推導(dǎo)出來的?(2)機(jī)械能守恒定理的使用條件是什么?(3)機(jī)械能守恒定理與動能定理在使用范圍上有什么區(qū)分?……要求學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行自學(xué),并能掌握機(jī)械能守恒定理的基本內(nèi)容。但并不是說,教師在這個過程就沒有事情可做了,此時(shí)教師的任務(wù)就是指導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生解決自主學(xué)習(xí)中遇到的一些問題。最后,教師再根據(jù)學(xué)生自學(xué)中普遍存在的問題進(jìn)行點(diǎn)撥,以保證自主學(xué)習(xí)的效率得到大幅度提高。
二、借助物理實(shí)驗(yàn),調(diào)動學(xué)生探究欲望
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“突出物理學(xué)科特點(diǎn),發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用?!睂?shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容,我們可以通過觀察演示實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的觀察能力,幫助學(xué)生更好地理解物理理論知識;可以通過學(xué)生自主實(shí)現(xiàn),拉近學(xué)生與物理之間的距離,消除學(xué)生的畏懼心理,提高學(xué)生的動手操作能力。所以,教師要充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的輔助作用,讓學(xué)生在形象直觀的教學(xué)環(huán)境中輕松地掌握基本的物理知識,從而為高效物理課堂的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
例如,在教學(xué)《伏安法測電阻》時(shí),首先引導(dǎo)學(xué)生明確本實(shí)驗(yàn)的基本原理:伏安法測電阻的基本原理是歐姆定律R=U/I,只要測出元件兩端的電壓和通過的電流,即可由歐姆定律計(jì)算出該元件的阻值,經(jīng)常使用的方法是伏安法和半偏法。所以,為了讓學(xué)生能夠測量出電路的系統(tǒng)電阻,在授課的時(shí)候,我選擇了小組自主實(shí)驗(yàn)的方法,首先,讓學(xué)生借助電池組、電壓表和電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、待測電阻R等儀器設(shè)計(jì)電路圖,之后按照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后,在教師的幫助下,學(xué)生得出當(dāng)Rx遠(yuǎn)大于RA或臨界阻值時(shí),采用電流表內(nèi)接,系統(tǒng)誤差使得電阻的測量值大于真實(shí)值,即。當(dāng)Rx遠(yuǎn)小于RV或臨界阻值時(shí),采用電流表外接,系統(tǒng)誤差使得電阻的測量值小于真實(shí)值,即。
這樣的自主操作一方面可以加深學(xué)生對基本知識的印象,另一方面也可以讓學(xué)生在自主操作中不斷提高自己的探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),從而保證高效物理課堂的順利實(shí)施。
三、結(jié)合生活實(shí)際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
物理與我們的日常生活有著密切的聯(lián)系,我們生活中所用的電、光、熱等都與物理有著密切的聯(lián)系。而且,將與物理知識有關(guān)的生活現(xiàn)象引入課堂不僅可以活躍課堂氣氛,而且能幫助學(xué)生在熟悉的情境中理解一些抽象的物理知識,并提高學(xué)生的物理應(yīng)用能力,以此來促使學(xué)生獲得更好的發(fā)展。
例如,在教學(xué)《圓周運(yùn)動》時(shí),為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,在導(dǎo)入課時(shí),我借助多媒體向?qū)W生展示了圓周運(yùn)動在生活中的應(yīng)用。如:小球在水平面內(nèi)圓周運(yùn)動;地球繞太陽運(yùn)動的動畫以及花樣滑冰視頻等,目的是讓學(xué)生在熟悉的情境中感受圓周運(yùn)動,明白圓周運(yùn)動的特點(diǎn),進(jìn)而將學(xué)生引入正文的學(xué)習(xí)中。俗話說:“良好的開端的是成功的一半。”形象的、生活化的展示,不僅可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,而且還可以為高效課堂的實(shí)現(xiàn)做好前提工作。
四、創(chuàng)設(shè)和諧環(huán)境,營造輕松課堂氛圍
教育心理學(xué)家認(rèn)為,處在積極愉快的課堂氛圍中的師生,大腦皮層處于興奮狀態(tài)。學(xué)生注意力高度集中,思維活躍。那么,我們該如何創(chuàng)設(shè)和諧的課堂環(huán)境呢?該如何營造輕松的課堂環(huán)境呢?我認(rèn)為,合理、真誠的鼓勵性評價(jià)就是改善師生關(guān)系,營造和諧環(huán)境的方法之一。所以,新課程改革下的高中物理課堂,教師要改變傳統(tǒng)終結(jié)性的評價(jià)模式,采用形成性評價(jià);要改變只注重結(jié)果的評價(jià)方式,要對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動機(jī)等進(jìn)行全方位的評價(jià),讓學(xué)生在教師準(zhǔn)確的分析與評價(jià)中學(xué)會認(rèn)識自己,并找準(zhǔn)自己的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而使每個學(xué)生都能以積極的心態(tài)走進(jìn)物理學(xué)習(xí)中,最終大大提高物理課堂的效率。
總之,新課程理念下的高效課堂就是要選擇適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)方式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,以促使學(xué)生獲得健康全面的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]郭允成.淺談如何打造高中物理課的高效課堂[J].現(xiàn)代閱讀:教育版,2012(17).
關(guān)鍵詞:物理教學(xué) 興趣培養(yǎng)
在課堂教學(xué)中,教師處于主導(dǎo)地位,學(xué)生是課堂的主體,教材是個工具,凝結(jié)了前人無數(shù)的智慧和感受,表面看來是相對固定的,但在課堂教學(xué)這個動態(tài)系統(tǒng)中,卻時(shí)時(shí)處在變化之中。我們的課堂教學(xué)就是圍繞學(xué)生這個主體,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,充分利用好凝結(jié)了前人無數(shù)的聰明才智的教材,充分挖掘?qū)W生吸收知識的潛力。在課堂教學(xué)中,我的具體做法和體會是:
一、分析典型例題,力求舉一反三
一套教材是經(jīng)過難以計(jì)數(shù)的科學(xué)家和學(xué)者辛勤勞作,經(jīng)過無數(shù)次接力式的探討研究優(yōu)化而成,其中的典型例題是我們課堂教學(xué)的突破口,往往有舉足輕重的作用,要抓好課堂教學(xué),就要找準(zhǔn)這個突破口,教師在充分吃透教材的前提下,分析典型例題,舉一反三。
二、以研究性學(xué)習(xí)活動為突破口,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
課堂是素質(zhì)教育的主陣地,教材是研究性學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。教材中包含著物理知識的探索和形成過程,研究問題的思維方式和方法,蘊(yùn)涵著豐富的研究課題。在物理教材中除已有的研究性活動內(nèi)容外,還給我們教師教學(xué)留有非常大的拓展空間。如學(xué)習(xí)了“摩檫”和“重力”有關(guān)知識后,可以引導(dǎo)學(xué)生提出“沒有摩擦,生活會是什么樣”、“沒有重力地球上會是什么情形”等課題。在教學(xué)實(shí)踐中,我與學(xué)生一起精心鉆研教材,挖掘教材,發(fā)現(xiàn)了很多的研究性問題與素材,既激發(fā)學(xué)生的研究興趣,也使學(xué)生加深了對教材的理解。
好奇之心人皆有之,而好奇心是從事探究的力量之源。蘇科版物理新教材從“奇妙的物理現(xiàn)象”開始,通過設(shè)疑,觀看演示實(shí)驗(yàn)和動手實(shí)驗(yàn)等手段,使學(xué)生接觸有趣的物理現(xiàn)象,繼而又介紹了物理學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的故事,設(shè)置了“裝滿水的杯子里還能放多少回形針”的探究實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過比較,明白為什么要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
三、做好實(shí)驗(yàn)演示,激發(fā)學(xué)生興趣
實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展與研究的基礎(chǔ),也是物理教學(xué)的有機(jī)組成部分和重要內(nèi)容,因此認(rèn)真做好教材上的每一個演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)和小實(shí)驗(yàn),對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、推理能力和科學(xué)態(tài)度有著積極的作用。
在“物體的顏色”一段的教學(xué)中,充分利用三棱鏡、光的色散演示儀、投影儀等器材,通過一系列的演示實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生理解較為抽象的概念,還可把課本中的死的圖像變活,增加了動感,對引發(fā)學(xué)生的空間想象和思維能力,提高觀察和推理的能力,突破難點(diǎn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣起到了良好的作用。
對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動、探究活動更應(yīng)正確對待,它們是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑,能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,在分組實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的活動是多方面的,既有思維,又有操作,還必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行正確分析處理,在這些活動中,不僅能增加學(xué)生的感性認(rèn)識,鍛煉學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,更能激發(fā)學(xué)生的研究和探索熱情,從而引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
小實(shí)驗(yàn)在開發(fā)學(xué)生智力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)際動手操作的能力,并不比分組實(shí)驗(yàn)的效果差。小實(shí)驗(yàn)?zāi)芙档蛯W(xué)生自學(xué)釋疑等環(huán)節(jié)中遇到問題的難度。學(xué)生在預(yù)習(xí)和自學(xué)等過程中常會遇到一些疑難問題,對某些新的物理概念似懂非懂,對某些物理規(guī)律將信將疑,有時(shí)想不通就會產(chǎn)生畏難情緒,影響學(xué)習(xí)效果。教材中安排的一些小實(shí)驗(yàn)可以起到“引導(dǎo)”、“解惑”的推動作用,幫助學(xué)生認(rèn)識和理解物理知識,降低學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生逐步掌握一定的學(xué)習(xí)方法,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,從而引發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的興趣。
四、重視生活?物理?社會及信息庫等欄目應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
新教材上的這一欄目,不少教師往往忽略了它的作用。其實(shí)是一個激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)好物理的好教材。
1. 樹科學(xué)家形象,學(xué)科學(xué)家精神
在教材中有許多介紹科學(xué)家的生平和事跡,我們可以把這些材料與教學(xué)結(jié)合起來對學(xué)生進(jìn)行思想、精神、道德、意志等方面的教育。在9年級上冊信息庫中有一關(guān)于歐姆與歐姆定律的內(nèi)容,在這材料中介紹了歐姆對科學(xué)的執(zhí)著追求,在困難面前不屈服,在失敗面前不退縮,克服了一個個困難,做了一次次實(shí)驗(yàn),并獲得了成功,終于得到以他名字來命名的歐姆定律。學(xué)生從具體事例上進(jìn)一步深刻理解“天才不過是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水”的深刻含義,激發(fā)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)。還有牛頓、居里夫人……一個個動人的故事背后是一個個光彩照人的科學(xué)家形象,讀了他們的事跡,讓人激動不已。
2. 讀生動感人的故事,學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際的態(tài)度
中學(xué)物理教材的“閱讀材料”中,廣泛收集了物理學(xué)聯(lián)系實(shí)際的事實(shí)。大到世界各國重視的能源問題,小到家用電器;上到人造衛(wèi)星、無線電波,下到海洋開發(fā);遠(yuǎn)到我國古代研究成就,近到??吹碾娨?、電影,大到宇宙天體的運(yùn)動,小到原子核結(jié)構(gòu)。它們在學(xué)生面前展現(xiàn)了一幅幅生動的生活畫卷,把學(xué)生眼中用概念、公式堆積起來的枯燥無味的物理變成了活生生的生活。