歐姆定律的實驗探究范文
時間:2023-08-01 17:39:24
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇歐姆定律的實驗探究,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ).歐姆定律中電流、電壓、電阻三者之間的定量關(guān)系是本章的核心.教材中安排了7個活動,其中探究電流大小與哪些因素有關(guān)、探究電流與電壓(或電阻)的關(guān)系、伏安法測電阻、串聯(lián)電路總電阻與各電阻的關(guān)系等實驗是本章的重點活動,這些活動能充分展示物理實驗的研究方法及規(guī)律,能充分培養(yǎng)學(xué)生實驗探究的能力.
教材編排上充分體現(xiàn)了實驗的探究過程,從小明和小華想設(shè)計一盞調(diào)光燈為探索背景,以任務(wù)驅(qū)動的方式將探究問題引向深入,本章緊緊圍繞這個中心任務(wù),在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中,讓學(xué)生充分體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、研究問題、總結(jié)規(guī)律、拓展應(yīng)用、解決問題的樂趣,體會做中學(xué),學(xué)中做,既動腦又動手,在潛移默化中感知科學(xué)研究的一般方式,接受人類研究自然、尋求真理、不斷追求等崇高思想的熏陶.
下面我們一起分析兩個實驗探究題,來進(jìn)一步體會實驗探究的思路和方法.
例1(原創(chuàng))小明是一個愛動腦筋的學(xué)生,最近學(xué)習(xí)了電路的初步知識,對電學(xué)現(xiàn)象興趣濃厚.周日,他到住在老城區(qū)的奶奶家做客.晚上,他在房間里做作業(yè),對房間里一只60 W的白熾燈發(fā)生了興趣.他觀察到:晚上7、8點鐘時,燈不是很亮,但到了夜里11、12點鐘時,燈顯得特別亮.小明想:燈越亮,表明通過燈絲的電流越大.那么,燈絲中的電流大小又取決于什么呢?請你和小明一起探究“電路中電流大小與哪些因素有關(guān)?”
(1)小明根據(jù)平時對電學(xué)實驗的觀察,提出的猜想是:電流大小與電路兩端的電壓有關(guān).你的猜想是:電流大小與_______有關(guān).
(2)根據(jù)你已有的知識和經(jīng)驗,說說小明猜想的依據(jù)是_______.
(3)小明決定用實驗來驗證他的猜想,請你和他一起完成下列任務(wù):
①所選用的實驗器材有:_______;
②實驗電路圖:
③小明設(shè)計了一個實驗表格來收集實驗中觀察到的實驗現(xiàn)象,你認(rèn)為此表格存在的缺陷是_______.
④根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析此次實驗結(jié)論:_______.
(4)通過實驗探究,小明知道了電路中電流大小與_______及_______兩個因素有關(guān).他又產(chǎn)生了新的疑問:家庭電路的電壓是220 V,而燈泡燈絲的電阻也不變化,那為什么夜里燈比晚上時要亮呢?小明又開始了新的探究之路.
(5)小明在上面的實驗中經(jīng)歷了哪些探究過程?請你選出并將相應(yīng)的字母填入空格中.
___________________________________.
(A.評估、B.猜想與假設(shè)、C. 提出問題、D.進(jìn)行實驗和收集數(shù)據(jù)、E.設(shè)計實驗、F.交流與合作、G.分析結(jié)論)
新課程標(biāo)準(zhǔn)中,要求培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的初步能力,科學(xué)探究過程中,要求學(xué)生能“提出問題、進(jìn)行猜想與假設(shè)、制定計劃和設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗和收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作”.在上題中,小明從日常生活中感興趣的現(xiàn)象選取了一個改變電流大小因素的問題進(jìn)行探究,從提出問題,并根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗進(jìn)行猜想與假設(shè),制定實驗計劃并進(jìn)行實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象分析結(jié)論.最后還提出新的疑問.
分析與解答(1)在許多學(xué)生實驗中,能觀察到電燈亮度變化的原因,有的是電池節(jié)數(shù)變化,有的是兩個燈串聯(lián),降低了燈的亮度,所以電流變化受電壓電阻的影響不難理解.也可用水流來類比電流,分析影響水流大小的因素同樣也能分析出來.第一空填“導(dǎo)體的電阻”.
(2)小燈泡接在兩節(jié)電池間時比接在一節(jié)電池間亮.
(3)①兩節(jié)干電池、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表.
②電路圖如圖1所示.
③缺電流表示數(shù)這一列.
④若前后兩次電流相等,則電流大小與電壓無關(guān);若前后兩次電流不等,則電流大小與電壓有關(guān).
(4)電路兩端電壓,導(dǎo)體的電阻.
(5)根據(jù)前面分析,可得:CBEDG.
例2(原創(chuàng))小明在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素的活動后,想到鹽水也能導(dǎo)電,他猜想鹽水導(dǎo)電性可能與哪些因素有關(guān).于是和同學(xué)們設(shè)計了如下實驗:他們連接了如圖2所示的電路,他們用兩塊表面平整大小相同的金屬板正對著平行地插入鹽水中,并將金屬板連入電路.請你幫他們完成下列探究過程.
(1)小明在實驗探究前先提出了假設(shè),猜想影響兩金屬板間鹽水電阻大小的因素可能有:①_______;②_______;③_______;④_______.
(2)小明根據(jù)和同學(xué)們的交流和篩選,決定探究從猜想中選出的四個影響因素.他在設(shè)計實驗時思考了以下問題:
①實驗中,如何將鹽水電阻大小“顯示”出來?
②如果影響電阻大小的因素有多個,如果只研究其中的一個因素是否影響了電阻的大小以及影響的程度?
③為此,除了裝置圖中出現(xiàn)的器材外,你還需要哪些器材?
(3)小明和同學(xué)們分別進(jìn)行實驗驗證,小明想驗證鹽水電阻大小與兩金屬板間的距離是否有關(guān),請你幫他寫出實驗操作及分析過程.
(4)小明他們將實驗結(jié)果記錄在下表中:
①比較_______兩次實驗數(shù)據(jù)可知:金屬板間鹽水電阻大小與鹽水的濃度有關(guān).
②比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)可知:_______.
(5)小明在探究實驗結(jié)束后,匯總了同學(xué)們的實驗結(jié)論,總結(jié)得出了影響鹽水導(dǎo)電性能的各種因素.他在向全班同學(xué)匯報時,又說了這樣的話:“影響液體導(dǎo)體和金屬導(dǎo)體的電阻大小因素都差不多,這又如何解釋呢?”
此題也體現(xiàn)了實驗的探究過程的一般規(guī)律.此題中比較突出的是各種實驗方法的運用,有控制變量法、轉(zhuǎn)換法、類比法.在猜想與假設(shè)階段,可將鹽水導(dǎo)電性能與金屬導(dǎo)電性能類比,金屬導(dǎo)體電阻與材料、長度、橫截面積、溫度等有關(guān),同樣,可猜測兩金屬板間鹽水電阻大小與板間距離、板的面積、鹽水的濃度、鹽水的溫度等有關(guān).用類比法幫助進(jìn)行猜想,可以減少猜想的盲目性,更快捷、更準(zhǔn)確地進(jìn)行假設(shè).電路中沒有測電阻的儀器,如何反映出電阻大小的呢?采用轉(zhuǎn)換法,當(dāng)電壓不變時,用電流大小來間接反映電阻大小.在實驗過程中,影響電阻的因素有多個,就應(yīng)采用控制變量法.并且要會通過分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論.
分析與解答(1)①金屬板間距離;②金屬板面積;③鹽水濃度;④鹽水溫度.
(2)①電流表示數(shù)大小,電流越大,電阻越小;電流越小,電阻越大.②采用控制變量法.③刻度尺、食鹽、玻璃棒、一套加熱裝置、溫度計.
(3)裝配好圖中的實驗裝置,閉合開關(guān)讀出電流I1,加大兩金屬板間的距離,再讀出電流I2,比較I1、I2的大小.若I1=I2,則金屬板間鹽水電阻與兩金屬板間的距離無關(guān);若I1≠I2,則金屬板間鹽水電阻與兩金屬板間的距離有關(guān).
篇2
關(guān)鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學(xué)問題
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實驗探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)重要內(nèi)容之一,也是中考重點考查內(nèi)容,所以能否教好歐姆定律關(guān)系到之后對中考的重點知識復(fù)習(xí),更有可能影響學(xué)生對于物理學(xué)的熱情。在實驗探究的過程之中以學(xué)生為主,教師起引導(dǎo)作用,讓學(xué)生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,他們對于自己發(fā)現(xiàn)的問題會比老師直接教導(dǎo)的印象深刻,從而達(dá)到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問題
在實際的教學(xué)之中,教師要把電路的認(rèn)識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學(xué)任務(wù),開闊學(xué)生的思維,加強(qiáng)對電路的認(rèn)識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發(fā)學(xué)生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關(guān)系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎(chǔ)知識的理解與運用又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識是在實驗的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實驗中要讓學(xué)生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變,研究其余兩個量的變化的處理方法,從而讓學(xué)生學(xué)會物理學(xué)中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識分析和進(jìn)行電路計算的基礎(chǔ),是初中電學(xué)的重點知識。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關(guān)系,并在實驗的基礎(chǔ)上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結(jié)果,使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。所以,使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,由于初中學(xué)生水平有限,對電流、電壓的概念要求較低,并沒有下準(zhǔn)確的定義。因此,電阻的概念就成了學(xué)生理解的難點。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性,決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便,與外加電壓、電流無關(guān)。同時,教師一定要糾正一些學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念,也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學(xué)生頭腦的建立過程是十分重要的,認(rèn)真做好演示實驗,用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關(guān)系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實驗的研究方法,本實驗彩用控制變量法來研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系”。在連接如圖(圖略)所示的實驗電路時,要將具體接法演示給學(xué)生看??梢韵葟碾娫凑龢O開始,按電流方向依次為電池、開關(guān)S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時提醒學(xué)生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進(jìn)電表,負(fù)接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯(lián),其示數(shù)等于通過R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,具體推導(dǎo)如下:
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯(lián)電路中,電壓分配跟導(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語
通過對物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學(xué)質(zhì)量,把重點真正落實在教學(xué)過程中,幫助學(xué)生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力,讓學(xué)生學(xué)會控制變量法研究多個變量的問題,學(xué)會用等效法分析復(fù)雜電路。因此,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
篇3
關(guān)鍵詞: 課堂引入; 歐姆定律; 興趣; 物理學(xué)史;
良好的開端是成功的一半,引入作為一堂課的開始,是課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少且至關(guān)重要的部分.這一環(huán)節(jié)設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到一節(jié)課的深入程度、學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)的狀態(tài)、學(xué)生對本節(jié)課授課知識的興趣多少等.對于初中學(xué)生,注意力本就不容易集中,那么一個好的引入就是引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和帶領(lǐng)學(xué)生積極思考并真正進(jìn)入課堂的關(guān)鍵.歐姆定律的教學(xué)一直以來都是一個難點,若僅僅是公式,學(xué)生在剛學(xué)的時候很容易記住,但是對于歐姆定律的來源以及探究的過程總是模糊的,就算教師在課堂上有過演示實驗,在部分學(xué)生看來都只是因為教材是這樣安排的.但其實不然,這個探究實驗正是歐姆定律得出的關(guān)鍵.可是學(xué)生理解不到位,可能是教學(xué)哪一步不夠確切.比如其中一個設(shè)計點就是引入這個探究實驗,在引入時創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生能夠回到當(dāng)時歐姆在探究時的過程以及條件中,結(jié)合當(dāng)時的條件可能做到的以及達(dá)到的情況,這樣的引入或許會讓學(xué)生感同身受,從而產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的探究欲望,達(dá)到較好的教學(xué)效果.
1、 初中物理課堂引入
課堂引入是教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一,教學(xué)引入恰當(dāng),可以起到事半功倍的效果;作為課堂教學(xué)的第一步,是緊扣學(xué)生心弦,激發(fā)學(xué)生興趣最關(guān)鍵的一步.一方面,課堂引入具有先行組織者的作用,美國著名心理學(xué)家奧蘇貝爾從學(xué)習(xí)心理學(xué)的角度分析,“當(dāng)人們在接觸一個完全不熟悉的知識領(lǐng)域時,從已知的包攝性較廣的整體知識中掌握分化的部分,比從已知的分化部分中掌握整體知識難度要低些.”比如在講解“靜摩擦力”這一節(jié)課時,由于前面學(xué)生已經(jīng)掌握了摩擦力的相關(guān)知識,就可以將摩擦力作為先行組織者,將其作為上位概念,再將靜摩擦力直接提出,并聯(lián)系其與摩擦力之間的關(guān)系,學(xué)生很容易就理解了靜摩擦力的概念.另一方面,課堂引入容易吸引學(xué)生的興趣,集中學(xué)生的注意力,初中學(xué)生的注意力本就不容易集中,在剛上課的幾分鐘,學(xué)生可能還處在下課所經(jīng)歷事情的愉悅之中,這個時候就需要教師找到一種吸引他們注意力的方法.注意力是保證學(xué)生上課的首要條件,而興趣又是影響學(xué)生注意力的關(guān)鍵,愛因斯坦也曾經(jīng)說過,“興趣是最好的老師,它可以激發(fā)人的創(chuàng)造性、好奇心、求知欲.”所以,教師在教學(xué)引入環(huán)節(jié)中能否調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更為關(guān)鍵.
在初中物理課堂中教師常用的幾種引入方法:
(1)實驗引入法,物理作為一門實驗科學(xué),實驗在教學(xué)中起著舉足輕重的作用,在引入時采用實驗的方式是中學(xué)物理教師常用的,運用一些有趣的小實驗,可以快速把學(xué)生吸引到課堂中來,教師既可以采用演示實驗的方法,也可以讓學(xué)生參與實驗過程.
(2)直觀導(dǎo)入法,直觀導(dǎo)入可以是視頻、圖片、實物等,某些物理現(xiàn)象不一定是發(fā)生在學(xué)生周圍,那就可以通過圖片或錄像的方式為學(xué)生展現(xiàn)物理現(xiàn)象或物理情境,這樣就顯得更加直觀,易激發(fā)學(xué)生的求知欲.
(3)討論引入法,一般就是選取日常生活中的某一事例,對學(xué)生進(jìn)行提問或者大家一起來辯論,在這個過程中不僅導(dǎo)入了本堂課所要學(xué)習(xí)的知識材料,同時也讓學(xué)生積極地參與了這個過程,關(guān)鍵是借助生活中鮮明的例子學(xué)生更容易理解,更容易將注意力集中到課堂教學(xué)中來.
(4)問題激疑法,設(shè)置疑問是教師的一種有目的、有方向的思維導(dǎo)向.古人云:“不憤不啟,不悱不發(fā)”,教師在教學(xué)過程中要善于提出問題,有意激疑啟思,活躍思維,引導(dǎo)學(xué)生思考,在解決問題的過程中鍛煉學(xué)生各方面的能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,促進(jìn)學(xué)生積極地學(xué)習(xí).
(5)復(fù)習(xí)引入法,這是最便捷的引入方法,往往是在與新課聯(lián)系較為密切的時候使用,起著承上啟下的作用,不僅有利于學(xué)生對前面知識的鞏固,更能為新知識的學(xué)習(xí)做好鋪墊.例如在做液體壓強(qiáng)的復(fù)習(xí)題時,引出浮力的知識,浮力其實就是物體在液體中受到上下的壓力差而產(chǎn)生的,學(xué)生聯(lián)系前面知識能夠快速地理解浮力產(chǎn)生的原因而不會感覺到陌生.
(6)故事引入法,一般的故事引入都是直接引用物理學(xué)家們的故事,用榜樣的力量去感染學(xué)生,喚起他們的探索熱情,通過了解前輩們的物理思想、實驗方法和探索精神,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,提高課堂教學(xué)的效果,提升學(xué)生素養(yǎng)[2].比如在講解牛頓第一定律時,先給學(xué)生介紹牛頓這個人的一生,學(xué)生會由于對牛頓這個人的崇拜而愿意對其所提出的相關(guān)知識進(jìn)行了解.
(7)游戲引入法,在正式上課前讓學(xué)生動手做一些簡單的小游戲,從而引入新課,利用游戲結(jié)果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.比如在講解摩擦力這一內(nèi)容的時候,可以讓學(xué)生進(jìn)行拔河比賽,繩子是經(jīng)過教師處理過的,所以一定會產(chǎn)生輸贏,學(xué)生心有不甘,因此就可能產(chǎn)生對答案的探索欲望,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣.
2 、歐姆定律教學(xué)引入文獻(xiàn)分析
歐姆定律是整個初中電學(xué)的重難點之一,教師在設(shè)計的時候往往需要考慮接收者的認(rèn)知情況以及他們的階段性特點等等,首當(dāng)其沖考慮的便是引入部分.以下是大部分教師在歐姆定律教學(xué)設(shè)計中常用的幾種引入方式.
(1)復(fù)習(xí)引入
學(xué)生在接觸歐姆定律之前已經(jīng)掌握了電流、電壓、電阻3個物理概念,有的教師則是充分的利用學(xué)生已經(jīng)有的舊知識,引導(dǎo)學(xué)生探討電流、電壓、電阻之間存在的關(guān)系,自然而然的導(dǎo)入本節(jié)課的課題.
(2)實際問題引入
在物理教學(xué)中,教師不只是讓學(xué)生掌握教材知識,更重要的是引導(dǎo)他們運用物理知識來解決實際問題,學(xué)生只有把書本中的知識運用到生活中,才能適應(yīng)社會發(fā)展的需要.有的教師會由生活當(dāng)中電流受電壓、電阻變化的電路來進(jìn)行提問(比如收音機(jī)的音量大小是由什么來進(jìn)行控制的),然后引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考.
(3)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
初中的學(xué)生最希望得到教師的認(rèn)可,對于教師提出的問題一定會爭先搶答,有的教師就會抓住學(xué)生的這一特點,設(shè)置與本節(jié)課相關(guān)的問題讓學(xué)生來搶答.設(shè)置如下兩個問題:實驗中當(dāng)電壓一定的時候,電流隨電阻的變化情況;當(dāng)電阻一定的時候,電流隨電壓的變化情況.根據(jù)學(xué)生的回答情況,教師進(jìn)一步提出,電流、電壓、電阻之間是否存在某一數(shù)值關(guān)系,教師逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想,進(jìn)而探究三者的關(guān)系得出歐姆定律.
(4)通過實驗引入主題
實驗的創(chuàng)設(shè)是根據(jù)電流在電路中會受到哪些因素的影響而發(fā)生變化,有的教師會根據(jù)學(xué)生已經(jīng)掌握的知識事先設(shè)計電路圖,然后改變其中的電阻看電路中電流的變化情況,實驗現(xiàn)象與學(xué)生前面所了解的不一致,通過繼續(xù)進(jìn)行實驗對比解釋才知道電流在電路中同時還會受到電壓的影響,接下來就順理成章地引入對電流與電壓、電流與電阻關(guān)系的判斷.
(5)由物理學(xué)史引入
新課標(biāo)中三維目標(biāo)中的情感態(tài)度與價值觀明確規(guī)定,要求學(xué)生掌握物理學(xué)史,學(xué)習(xí)前人的科學(xué)態(tài)度與精神.有的教師會通過介紹歐姆這個人,讓學(xué)生對其有一定的了解,再提出歐姆的杰出貢獻(xiàn)---歐姆定律.
3、 總結(jié)
通過對歐姆定律教學(xué)設(shè)計的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),在大部分文獻(xiàn)中采用的都是慣用的物理引入法,而其中占比最大的就是實驗引入法,由于在前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過電流、電阻、電壓等,教師在這里就可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行三者之間關(guān)系的探究實驗.電壓和電阻的影響因素,前面的定義已經(jīng)說得比較清楚了,因此,現(xiàn)在最為疑惑的就是電流的影響因素,然后運用控制變量法分別探究電流與電壓以及電流與電阻之間的關(guān)系,從而得出歐姆定律的表達(dá)式.這種方式學(xué)生比較容易接受,同時也會感興趣.通過這個過程學(xué)生不僅能夠?qū)W到物理知識,還能在這個過程中經(jīng)歷實驗探究的步驟,從而加強(qiáng)實驗探究的意識,與初中物理課程所倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是符合的,因此,實驗探究法引入歐姆定律總是作為歐姆定律教學(xué)引入的首選.
初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出要注重對學(xué)生情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng),但是情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)不是通過一節(jié)課就能夠體現(xiàn)出來的,需要教師不斷地進(jìn)行潛移默化的影響,而在物理學(xué)里面最好的方式在筆者看來就是物理學(xué)史的滲入.物理學(xué)史具有問題情境性、目標(biāo)指向性、運用靈活性等特點,物理學(xué)家們的物理思想、實驗方法和探索精神等不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生,還能夠提高課堂的教學(xué)效果并且提升學(xué)生的素養(yǎng)[1].但是通過對文獻(xiàn)的分析筆者發(fā)現(xiàn)在已有的教學(xué)設(shè)計當(dāng)中,很多教師就是對歐姆的一生進(jìn)行簡要的介紹之后就直接提出本堂課我們要做的就是對歐姆的實驗進(jìn)行驗證,學(xué)生或許會深刻地記住歐姆這個人,這樣的引入也對學(xué)生的情感態(tài)度與價值觀有所滲透,但是,學(xué)生的主動性就沒有那么的明顯,筆者曾經(jīng)也用過這樣的方式進(jìn)行引入,得到的結(jié)果沒有顯著的不同,因此,筆者又設(shè)計了另外一種方式的物理學(xué)史引入.
由于學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流的知識,教師可以提問學(xué)生:(1)電流產(chǎn)生的原因是什么?(2)前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流,對于電流是否存在和其大小我們可以用什么來進(jìn)行測量?電壓是形成電流的原因,初二上學(xué)期就已經(jīng)學(xué)過熱量之間的傳遞,有溫度差的兩個熱源之間是可以直接進(jìn)行熱量的傳遞,歐姆認(rèn)為電流也應(yīng)該具有和熱傳遞相似的性質(zhì),既然熱是受到溫度差的驅(qū)動,那電流也應(yīng)該受到某種驅(qū)動力而且應(yīng)該是正比的關(guān)系,現(xiàn)在我們知道這個驅(qū)動力其實就是電壓;對于電流的測量學(xué)生知道用電流表,接下來教師就可以對歐姆定律的發(fā)現(xiàn)歷程進(jìn)行介紹.當(dāng)電流被發(fā)現(xiàn)后的很長一段時間電流表才出現(xiàn),在電流表出現(xiàn)之前,能夠檢測電流的是一種叫檢流計(原理就是電流的磁效應(yīng))的儀器,現(xiàn)在又一個問題了,只有檢流計也沒有辦法去得知電流的大小.歐姆這個人最明顯的特征就是善于思考,“既然檢流計可以測量電流是否存在,在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究是否可以得到電流大小.”前人已經(jīng)發(fā)明了靜電計可用來測靜電力(這是我們后面即將學(xué)到的)——庫侖定律(靜電力與距離的平方成反比),他就根據(jù)檢流計的原理以及測靜電力的扭秤相結(jié)合,制成了電流扭力秤,結(jié)構(gòu)很簡單,就是一個小磁針和一根直導(dǎo)線,當(dāng)直導(dǎo)線通上電流之后,電流產(chǎn)生的磁場就會影響小磁針轉(zhuǎn)過一定的夾角,并且發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)角度與電流強(qiáng)度成正比,通過角度還可以得出電流的大小.那么如果現(xiàn)在學(xué)生就有這樣一個電流扭力秤,除了用它可以得出電流的大小,那還可以對其充分利用,進(jìn)行實驗的改造,在我們已有知識的基礎(chǔ)上.有的學(xué)生肯定會想到電阻的大小與金屬材料的關(guān)系,改變金屬材料看所得電流的變化,這樣又解決了電流與電阻之間的關(guān)系[3].這是在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)了電流、電壓、電阻之間的關(guān)系,愛因斯坦曾經(jīng)說過“提出一個問題往往比解決一個問題更加重要,提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看待問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步.”歐姆就是在不斷發(fā)現(xiàn)問題的過程中得出了歐姆定律,這整個教學(xué)過程看上去沒有物理知識,很多教師可能會覺得浪費時間再加上還有的是學(xué)生還沒有學(xué)過的知識,其實不然,學(xué)生的接受能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比我們想象的要多,這樣的介紹讓學(xué)生明白歐姆定律其實就是一個電流的探究過程,其實是在這個過程中不斷地創(chuàng)新思考,不斷地提出新的問題,最后得出三者之間的關(guān)系I=UR.為了加強(qiáng)學(xué)生的理解,筆者建議這個引入過程可以將PPT、教師的描述、板書結(jié)合起來使用,效果可能會更好.
參考文獻(xiàn)
[1] 丁江鈴,謝元棟,紀(jì)熙.愛迪生與特斯拉之爭引入中學(xué)物理教學(xué)的意義[J].物理通報,2019(2):116
篇4
⑴請在方格紙上畫出電流隨電壓變化的圖象(應(yīng)為“圖像”,下同)。
⑵分析圖象,可得出什么結(jié)論?
⑶小明在與其他實驗小組同學(xué)交流時,又得到了電壓為6 V時的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表(作者又補(bǔ)寫了“表2:U=6V”)所示:分析這些數(shù)據(jù),可得出什么結(jié)論?
說明:該題沒有給出答案。推測的答案應(yīng)為:
⑴圖像如右所示;
⑵電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
⑶電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
淺見1:分析圖像或“表1:R=5Ω ”中的6組對應(yīng)的3個數(shù)據(jù),不僅能夠得出教科書里編寫的“結(jié)論”內(nèi)容:“電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”,而且還可以得出教科書里沒有編寫的、更具有普遍意義和實用價值的如下3條結(jié)論:
對于同一段導(dǎo)體均有:⑴U=IR;⑵I=U/R;⑶R=U/I=定值!
淺見2:我們強(qiáng)調(diào)“R=U/I=定值”的意義在于:
⑴它能簡明、正確、完整的“表達(dá)出:某段導(dǎo)體中的I 跟 U 與 R三者之間的定量關(guān)系.”!正如西德5―9(10)年級(國民學(xué)校)《物理》課本(塞爾肖夫―烏勞貝爾著、安文鑄譯,文化教育出版社1982.7.第1次印刷本)第189頁里寫的:“在一個通電導(dǎo)體上的電壓和導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度之比是一個固定的值(常數(shù)),這個關(guān)系叫歐姆定律”!眾所周知:歐姆是德國人!對照一下我國物理課本里歐姆定律的條文,應(yīng)該有所質(zhì)疑吧!
⑵在常規(guī)教學(xué)中,人們總把“R = U / I”說成是歐姆定律公式“I = U / R”的變形式或稱“導(dǎo)出式”。從上面的分析可知:“R = U / I”與“I = U / R”、同樣都是“實驗結(jié)論表達(dá)式”、是并列關(guān)系!“R = U / I = 定值”、更是醫(yī)治“I = U / R,R = U / I(因受“歐姆定律”不科學(xué)表述的誤導(dǎo))R跟U 成正比、R跟I成反比”錯誤觀點的靈丹妙藥(注:參看課本第29頁第6題。歐姆定律的表述,不能丟掉前提條件、只講實驗結(jié)果!正確的表述應(yīng)為:
①“某段電路中的電流,等于這段電路兩端的電壓除以這段電路的電阻”;或簡化為“電路中的電流,等于它兩端的電壓除以它的電阻”;或“導(dǎo)體中的電流,等于它兩端的電壓與其電阻的比值”。
②假若非“要保留成什么比”,那么歐姆定律內(nèi)容只能這樣表述:“導(dǎo)體中的電流,當(dāng)電阻一定時,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;當(dāng)兩端的電壓不變時,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比”;或簡化為“導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓與這段導(dǎo)體電阻的比值成正比”;或“導(dǎo)體中的電流,跟它兩端的電壓與其電阻的比值成正比”)。
⑶承認(rèn)“R = U / I”是一條獨立的科學(xué)結(jié)論,那就為“用伏安法測電阻”的實驗原理又提供了一條簡明的理論依據(jù):勿須再書寫“I = U / R ”(R = U / I)。
淺見3:該探究實驗設(shè)計的最大錯誤是:5Ω定值電阻“允許通過的最大電流是1.5A”!通過2.4A電流,它將變成P=UI=I2R=28.8w≈30w的電烙鐵啦!此時溫度對金屬電阻變大的影響可以忽略不計嗎?由此可知:“表1:R=5Ω ”里的6組對應(yīng)的的數(shù)據(jù),純屬憑空想象填寫的,根本不是真實的實驗記錄!
淺見4:該探究實驗為什么不能采用“低電壓、弱電流的設(shè)計原則”呢?比如:U值順次取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2V……,1節(jié)干電池足夠用啦!則對應(yīng)的I值依次為:0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24A……。而且完全可以避免表A要選用“0~3A”、表V要選用“0~15V”的大量程!從而能夠提高測量的精確度(注:實驗室使用的2.5級直流電表,本身允許誤差多達(dá)“±0.75個分度值”。所以探究時勿須考慮表針偏轉(zhuǎn)多大誤差最小)。
淺見5:分析“表2:R=5Ω ”表中前6組數(shù)據(jù),不僅能夠得出“電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?!报D―教科書里編寫的“結(jié)論”內(nèi)容,而且仍然可以得出教科書里沒有編寫的、更具有普遍意義和實用價值的如下3條結(jié)論:
對于同一段導(dǎo)體均有:⑴U=IR;⑵I=U/R;⑶R=U/I=定值!
篇5
【關(guān)鍵詞】教材分析;科學(xué)探究;適當(dāng)類比;體會與反思
教材分析及課堂教學(xué)設(shè)計思想
歐姆定律一課時初中物理電學(xué)部分的核心知識,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ),為了使學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,我在課堂教學(xué)過程中作了如下設(shè)計:先從生活實際引出課堂探究課題,然后與學(xué)生一起設(shè)計實驗一一探究電流與電壓和電阻的關(guān)系,在得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上在進(jìn)一步體會用圖像法研究物理問題的優(yōu)越性,在實驗的基礎(chǔ)上提高學(xué)生依據(jù)實驗事實,分析、探索、歸納問題的能力,分組體驗通過實驗總結(jié)物理規(guī)律的過程與方法,同時通過介紹歐姆的故事,增進(jìn)學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,最后自然而然得出歐姆定律的結(jié)論與公式。下面筆者就詳細(xì)談?wù)剼W姆定律一課的課堂教學(xué)設(shè)計。
一、從生活實例中引出科學(xué)探究問題
將電源開關(guān)燈泡組成一個簡單電路,燈泡發(fā)光,讓學(xué)生自己動手設(shè)法改變燈的亮度,要想改變燈泡的亮度就是要改變通過燈泡中的電流,而改變燈泡中電流的方法歸納起來就兩種改變電路兩端電壓或改變接入電路中電阻,從而引出課堂探究的問題,通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻有何關(guān)系。
二、設(shè)計分組實驗,用控制變量法分別探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究一:電阻R不變時,研究通過它的電流與其兩端電壓的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進(jìn)行分組實驗
便把測量的數(shù)據(jù)填入下表
R=____Ω
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論:電阻一定時,電流與電壓成正比。
探究二:保持電阻R兩端電壓不變時,研究通過它的電流與其電阻大小的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進(jìn)行分組實驗
便把測量的數(shù)據(jù)填入下表
U=____V
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù),歸納得出結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成反比。
三、適當(dāng)類比,提升學(xué)生理解定律和運用公式能力
在學(xué)生分組實驗探究的基礎(chǔ)上得到歐姆定律,導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,用公式表示為I=U/R,推導(dǎo)出歐姆定律的變形公式U=IR和R=U/I,對于變形公式R=U/I一定要理解其物理意義,因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以不能說電阻與電壓成正比,不能說電阻與電流成反比,也不能說電阻與電壓和電流有關(guān),要理解電阻的大小決定于本身的材料、橫截面積和長度,與加在它兩端電壓大小和通過它的電流大小無關(guān),即使電阻兩端不加電壓,它的阻值還是本身那么大,但在不知道電阻值大小的情況下利用公式R=U/I可以算出電阻值的大小,電阻值一旦算出后,如果不考慮溫度影響,電阻值就不會再發(fā)生變化。為了更好地理解公式R=U/I的物理意義,可以將電阻與密度、比熱容、熱值等相似的物理量進(jìn)行類比。
四、課堂教學(xué)中體會與反思
通過本堂課教學(xué)實踐,筆者體會到以下幾點務(wù)必在教學(xué)環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)與完成:1.在探究電流與電壓關(guān)系和探究電流與電阻關(guān)系時務(wù)必弄清滑動變阻器在兩次實驗中的作用是不同的,前者是為了改變定值電阻兩端的電壓,后者是換了不同阻值的電阻后每次都要重新調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓保持不變。2.在探究電流與電壓關(guān)系時,在學(xué)生得到實驗數(shù)據(jù)后由于測量數(shù)據(jù)肯定存在誤差,可引導(dǎo)學(xué)生以電流I為縱坐標(biāo),以電壓U為橫坐標(biāo),建立平面直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點,畫出I-U的圖像,可以幫助學(xué)生較為直觀地得到電阻一定時電流與電壓成正比的結(jié)論。同樣在探究電流與電阻的關(guān)系時也可采用圖像法,這樣做的好處,一是比較直觀,二是可以修復(fù)實驗數(shù)據(jù)測量時的誤差,使學(xué)生更易得到實驗結(jié)論。3.在探究電流與電阻關(guān)系時要控制電壓相同,在這部分實驗中,要讓學(xué)生明確兩個問題,一是控制的電壓大小要合適,尤其是相對于電源電壓而言不能太小,二是要知道選最大值多大的變阻器較為合適,當(dāng)定值電阻由小換成大的或由大換成小的時滑動變阻器接入電路中的電阻應(yīng)如何調(diào)節(jié),這里的能力培養(yǎng)相當(dāng)重要,學(xué)生一旦理解了,那么在以后考試中遇到相關(guān)的實驗題做起來就會很得心應(yīng)手,反之這里的實驗考題將一直成為學(xué)生的考試難題。4.得到歐姆定律公式后,務(wù)必讓學(xué)生理解在運用公式I=U/R時,三個量必須是同一電路上的電流、電壓、電阻,即必須滿足同一性和同時性,在訓(xùn)練學(xué)生歐姆定律公式及變形公式運用時一定要結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點展開訓(xùn)練,一方面要注重訓(xùn)練學(xué)生看懂電路圖的能力,另一方面要培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力。
篇6
關(guān)鍵詞:探究激情;教學(xué)設(shè)計;實踐運用
長期以來,傳統(tǒng)的應(yīng)試教育理念對初中科學(xué)教學(xué)造成極大的負(fù)面影響,束縛了教師的發(fā)揮,也限制了學(xué)生的發(fā)展。在新課改的背景下,我們難免要思考怎樣才能改革教育理念,提高教學(xué)質(zhì)量,更好地教學(xué)初中科學(xué)。本文擬對初中科學(xué)教學(xué)進(jìn)行探究,以期能為同行提供有益參考和借鑒。
一、激發(fā)學(xué)生探究激情
據(jù)調(diào)查,初中科學(xué)教學(xué)中近半數(shù)學(xué)生對科學(xué)探究缺乏興趣,他們不愿意積極主動地參與探究,更不想花更多的時間和精力投入到科學(xué)探究中,究其原因主要在于教師并沒有在教學(xué)過程中有意識地激發(fā)學(xué)生的探究欲望與激情。因此,初中科學(xué)教學(xué)中,教師要想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生的探究熱情。筆者認(rèn)為,應(yīng)突出學(xué)科的趣味性,并在此基礎(chǔ)上展示學(xué)科與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)探究的過程中獲得快樂,以此激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,在探究學(xué)習(xí)“聲音的產(chǎn)生與傳播”的過程中,教師在課堂上給學(xué)生講述了貝多芬的故事。教師告知學(xué)生著名音樂家貝多芬在晚年幾乎失去了聽力,但他仍然創(chuàng)造出了眾多知名的樂曲,成為世界著名的音樂大師。教師在科學(xué)教學(xué)中利用名人的故事吸引學(xué)生的注意力,并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生思考失去聽力的貝多芬依靠什么進(jìn)行音樂創(chuàng)作,引導(dǎo)學(xué)生探究聲音產(chǎn)生的原因以及傳播的途徑。此時,學(xué)生的興趣得到激發(fā),多數(shù)學(xué)生對貝多芬的經(jīng)歷感到好奇,希望通過學(xué)習(xí)了解這一故事。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生認(rèn)識到聲音是依靠振動產(chǎn)生的,其依靠介質(zhì)進(jìn)行傳播。經(jīng)過思考與探究,學(xué)生了解到失去聽力的貝多芬將一截小棍支撐在自己與鋼琴之間,通過骨傳導(dǎo)的方式聽到音樂,并以此展開創(chuàng)作。在這個故事中,教師利用了名人的不幸經(jīng)歷激發(fā)學(xué)生好奇心,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐和主動探究,學(xué)生在探究過程中豁然開朗,獲得極大的滿足和自信。與此同時,學(xué)生也可以認(rèn)識到科學(xué)知識可以用到現(xiàn)實生活中,現(xiàn)實生活中處處都需要科學(xué)知識,從而讓學(xué)生對學(xué)好科學(xué)更有動力。
二、改革實驗教學(xué)設(shè)計
科學(xué)是一門以實踐為基礎(chǔ)的學(xué)科,它需要人們在實踐中去觀察、去思考、去解決問題。沒有實踐的支撐,一味地空談理論會讓學(xué)生感到乏味。但從目前來看,當(dāng)前的初中科學(xué)實驗教學(xué)缺乏效力,并不能達(dá)到較好的成果,其原因在于教師受到應(yīng)試教育的影響,導(dǎo)致教師設(shè)計的實驗教學(xué)沒有突出學(xué)生主體性,仍舊是一種灌輸式的教學(xué)方式。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師要讓學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)自主設(shè)計實驗步驟,要讓學(xué)生在動手操作的過程中遇到困難與發(fā)現(xiàn)問題,并根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過一定的實驗操作,學(xué)生才能在實驗過程中學(xué)會操作過程,綜合運用有關(guān)的知識,達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。以“歐姆定律”的課堂教學(xué)為例。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,多數(shù)教師在教完歐姆定律的相關(guān)知識后會組織學(xué)生進(jìn)行實驗操作,目的是讓學(xué)生通過實驗來觀察和研究電壓、電流和電阻之間的關(guān)系,讓學(xué)生證明歐姆定律的正確性。這種做法雖然能夠達(dá)到一定的教學(xué)目標(biāo),但卻忽視了學(xué)生的主體性,學(xué)生按照教師的安排和要求進(jìn)行實驗,其本質(zhì)是一種灌輸式的教學(xué)方法。針對此,教師在進(jìn)行了基礎(chǔ)教學(xué)后要求學(xué)生進(jìn)入實驗室,通過組織設(shè)計實驗逐步探究電流、電壓與電阻之間的關(guān)系,讓學(xué)生在實驗的過程中逐步推導(dǎo)出歐姆定律,而不再是以歐姆定律的內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗操作。這就需要學(xué)生利用所學(xué)的知識以及個人的能力設(shè)計實驗,學(xué)生會充分發(fā)揮自身的能動性,通過多次實驗總結(jié)規(guī)律。在此過程中,學(xué)生的思路變得清晰,逐步探清歐姆定律,對這一定律有更深刻的認(rèn)知,同時提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
三、引導(dǎo)學(xué)生實踐運用
我們知道,初中科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)還包括“引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活”,用所學(xué)知識服務(wù)于生活,讓我們的生活更加美好。所以,在初中科學(xué)教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生在實踐中運用所學(xué)的知識,通過實踐運用進(jìn)行檢驗并將所學(xué)回歸生活。例如,在學(xué)習(xí)了“杠桿原理”后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考生活中能夠運用到杠桿的工作。學(xué)生提出利用杠桿原理可以節(jié)省極大的力氣,如工人使用的老虎鉗就運用了杠桿原理,還有部分學(xué)生提出釣魚竿同樣也使用了杠桿原理,兩者使用杠桿原理達(dá)到了不同的目的。在老師的引導(dǎo)下,學(xué)生運用學(xué)到的杠桿原理設(shè)計簡單的工具,并能夠?qū)@些簡單的工具進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?。這就是引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識用于現(xiàn)實生活,同時凸顯初中科學(xué)學(xué)科的實用性??偟膩碚f,當(dāng)前的初中科學(xué)教學(xué)存在一定的弊端與缺陷,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到預(yù)期理想的教學(xué)效果。這就要求眾多教師在實踐教學(xué)中不斷總結(jié)與交流,通過教學(xué)研討完善教學(xué)方法和模式,提出更有針對性的改革策略,以此達(dá)到推動初中科學(xué)教學(xué)發(fā)展、促進(jìn)教學(xué)改革的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]趙峰.初中科學(xué)教學(xué)中科學(xué)探究的實踐研究[D].東北師范大學(xué),2011.
[2]郭晴秀.初中科學(xué)探究性實驗教學(xué)的有效性研究[D].浙江師范大學(xué),2013.
篇7
關(guān)鍵詞 初中物理;歐姆定律;實驗室;可變穩(wěn)壓輸出電源
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)10-0029-02
1 冤屈
聽初中物理青年教師“以導(dǎo)促學(xué)”匯報課“歐姆定律”,評課時,很多老教師對該教師的“電壓的調(diào)節(jié)與改變問題”的處理,提出了中肯且詳細(xì)的點評。筆者既對老教師的無私點撥感到欣慰,同時更為這位青年教師“叫屈”。屈之一,老教師們受以往教學(xué)經(jīng)驗的啟發(fā),以所謂教材、器材、試題為依據(jù),面面俱到地來看待新教師的創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計,這是因為沒有看到探究教學(xué)的發(fā)展之需要;屈之二,讓青年教師的創(chuàng)新教育來承擔(dān)教材編寫本身的缺陷、學(xué)校實驗室實驗器材配置不足以及某次中考試題的偏頗等,似乎更為冤屈。
就初中物理探究歐姆定律的實驗設(shè)計,一是保持電阻不變,改變電壓,觀察電流與電壓的關(guān)系;二是保持電壓不變,改變電阻,觀測電流與電阻的關(guān)系。這本來應(yīng)該是一個極其自然的、也是學(xué)生立馬就能想到的實驗設(shè)計過程。由于一般學(xué)校的實驗室沒有“可變穩(wěn)壓輸出電源”儀器,所以,目前使用的大多數(shù)版本的初中物理教材給定的實驗設(shè)計為圖1的設(shè)計。這樣的設(shè)計一直以來似乎被認(rèn)為是經(jīng)典,而從來就沒有受到過質(zhì)疑。有經(jīng)驗的教師,往往采用提前做伏筆,或當(dāng)堂給學(xué)生以點撥的方式來完成。
為使實驗在有限的時間內(nèi)完成,一般需要解決兩個問題:一是如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,才能增大(或者減小)電壓表讀數(shù);二是改變電阻時是先大后小還是先小后大。這樣就出現(xiàn)滑稽的現(xiàn)象。滑稽之一在于:這一與本次探究無關(guān)的問題卻成為本節(jié)課的重點與難點。滑稽之二在于:用探究所得到的結(jié)論來設(shè)計探究結(jié)論,顛倒了“過程與結(jié)論”的邏輯發(fā)展關(guān)系。
2 緣由
一個青年教師的“冤屈”,也許不那么受人關(guān)注,然而,當(dāng)這樣的“冤屈”已經(jīng)阻礙教學(xué)改革的時候,就不能不引起人們的關(guān)注了?;仡櫬鋵嵦骄拷逃倪^程,可以發(fā)現(xiàn),它是一個漸變的過程,從課標(biāo)要求的提出,到教師的主動實施;從將探究視為方法,到視探究為教學(xué)目標(biāo)。當(dāng)今的教師普遍認(rèn)同一個“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念,于是,各種各樣的教學(xué)方式層出不窮。遺憾的是,教師始終發(fā)現(xiàn)有“三座大山”正在阻擋探究的自然發(fā)展。
第一座“大山”是教材。在一綱多本的初中物理教材體系中,某一版本的教材應(yīng)該也僅僅只能是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的依據(jù)之一。很多老教師喜歡以教材為本并視教材所述為金科玉律,這顯然是一種片面的認(rèn)識,而且就是這樣的片面認(rèn)識,在廣大教師中卻依然很流行,甚至成為一種評價課堂的唯一準(zhǔn)則。
如果教材編寫者能將圖1變化為圖2,并告訴學(xué)生,虛線框就是一個可以改變電壓的電源,并讓學(xué)生在實驗中體會改變電壓大小的方法(這本身也是“做中學(xué)”的一種方式),這樣就避免了教師在這個問題上的糾結(jié)。至于其原理,可以作為歐姆定律應(yīng)用的一個問題來討論(根據(jù)筆者對新課程標(biāo)準(zhǔn)的理解,這樣的動態(tài)分析似乎有違探究教育本意,建議以后試題不出現(xiàn))。
第二座“大山”是器材。由于歷史的原因,學(xué)校的實驗室與教室的地理位置配備問題,實驗儀器的陳舊與不配套問題,已經(jīng)嚴(yán)重地制約了探究教學(xué)的落實與發(fā)展。就筆者所在學(xué)校而言,自筆者1980年參加工作,30多年來,可以說沒有什么本質(zhì)上的變化。如果要說變化,那就是價錢更高了,而質(zhì)量更低了!教師為了尋找一個探究實驗的器材,所做出的努力真的是難以想象,更不用說向?qū)W生開放探究實驗室的可能。就本文提及的“可變穩(wěn)壓輸出電源”,按照圖3,也就是個由電池盒與電位器的組合問題,應(yīng)該不是難事,可以自制,也可以批量生產(chǎn),遺憾的是一直沒有被相關(guān)部門所重視。
第三座“大山”是考試。“初中物理是被考難的”,這是目前的共識。就圖1的設(shè)計,某地的中考試題竟然讓學(xué)生回答:換用電阻時,阻值是該從大到小還是從小到大?雖然說中考試題屬于終結(jié)性評價,學(xué)生回答該問題不存在任何可以挑剔的地方,遺憾的是,這樣的試題一出現(xiàn),來年就被無情地收錄進(jìn)了各種隨堂教輔資料中,甚至被各地的教研員編進(jìn)了相關(guān)的試卷之中。那些視考試分?jǐn)?shù)為自己榮譽(yù)的教師,只能步步小心地向?qū)W生進(jìn)行介紹,從而徹底摧毀了探究教學(xué)的自然發(fā)展規(guī)律,因而也導(dǎo)致在歐姆定律的教學(xué)中要做出一個“艱難的決定”。不合時宜的試題安排,已經(jīng)真的成為探究教學(xué)發(fā)展的絆腳石。教材的編寫是為了照顧學(xué)校已有實驗條件,試題卻在別人不得已的基礎(chǔ)上再次興浪,實為不該。
3 體會
探究能力的發(fā)展需要有個前提,這個前提就是人腦思維的自然性體現(xiàn),或者稱它為“最臨近發(fā)現(xiàn)區(qū)”的構(gòu)建。這里為思維發(fā)展的自然性提供探究實驗及配套的器材,成為探究能否自然發(fā)展的“架梯”。
探究教學(xué),在國內(nèi)應(yīng)該還是個新名詞,其必須經(jīng)過一個相當(dāng)長的摸索過程,才能被教師爐火純青地所運用。教師要真正以探究教育的觀點來設(shè)計教學(xué)活動,要有勇氣有能力去挑戰(zhàn)所面對的“三座大山”。
比如圖4的實驗,教材用以說明的是物體具有慣性,而教師如果僅僅將該實驗看成是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,那么就失去了一次探究教學(xué)的資源。這就需要教師突破教材安排,具有根據(jù)實際需要增加探究資源的能力。因為這個實驗可以提供一個更值得探究的問題:慣性大小與什么因素有關(guān)?如果將該實驗改為:給學(xué)生兩個高度、形狀、體積相等而質(zhì)量有明顯區(qū)別的物體,分別做同樣的實驗,哪個更容易成功呢?為什么?經(jīng)過這樣探究學(xué)習(xí)的學(xué)生,對于理解“慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)”不是更有幫助嗎?同時,這樣的探究還需要有突破實驗室配置的要求,畢竟“兩個高度、形狀、體積相等而質(zhì)量有明顯區(qū)別的物體”是很容易找到的吧。
作為探究教學(xué)發(fā)展趨勢中所出現(xiàn)的“以導(dǎo)促學(xué)”教學(xué)方式(或者是其他教學(xué)方式),是凝聚著廣大教師在探究教學(xué)道路上的走向反映,也就是說欣喜地看到了探究教學(xué)正在發(fā)展。這樣的發(fā)展甚至只能用剛剛起步來定義。
篇8
關(guān)鍵詞:電學(xué);難學(xué);難教;以生為本
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)2-0021-5
1 前 言
初中電學(xué)作為物理學(xué)的起始學(xué)習(xí)知識,難學(xué)、難教已成為廣大師生的共識。學(xué)生從心理上畏懼,教師也感到頭疼。蘇科版物理教材相比較其他版本的教材,將電學(xué)放在初三的第13章到第16章,而不是在初二學(xué)習(xí)。雖然說初三的學(xué)生在智力、心理等各方面都有了極大的發(fā)展,但是大部分教師對于如何快速讓學(xué)生跨入電學(xué)的大門,學(xué)好初中電學(xué),為后續(xù)的高中學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ),還是感到力不從心,收效甚微[1]。本文以相關(guān)教學(xué)案例,探究初中電學(xué)難學(xué)、難教的原因,并提出自己的一些建議。
2 教學(xué)案例分析
2.1 用電器被短路,“強(qiáng)扭的瓜不甜”
案例1 蘇科版九下第13章的第一節(jié)“被短路現(xiàn)象”的教學(xué)(如圖1)。
教師:請同學(xué)們注意觀察,如果老師將一根導(dǎo)線接在這個正在發(fā)光的燈泡兩端,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
學(xué)生:燈泡不亮了。
教師:為什么燈泡不亮了?
學(xué)生猜想。
教師:電流不經(jīng)過燈泡,從正極出發(fā),直接回到了電源負(fù)極。
評析 由于電流本身是抽象的,對初中生來說很神秘,學(xué)生很難感知電流的流動路徑。小燈泡被短路的實驗中,學(xué)生只看到燈泡不亮了,學(xué)生雖然也猜想了,但對電流流動路徑的認(rèn)識是基于老師的說教,單調(diào)刻板,無法心服口服。造成了電學(xué)的入門困難,這也打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的信心,不利于后續(xù)的學(xué)習(xí)。
建議 學(xué)生在學(xué)完第二節(jié)電路連接的基本方式之后,已經(jīng)了解了串、并聯(lián)電路的電流流動路徑,對電流已經(jīng)有了一定的認(rèn)識。如果將用電器被短路的現(xiàn)象放在本節(jié)研究,將會減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。如圖2,由學(xué)生親自動手將三只燈泡組成一個串聯(lián)電路,然后教師引導(dǎo)學(xué)生:如果將一根導(dǎo)線并聯(lián)在任意一只燈泡兩端,會看到什么現(xiàn)象?學(xué)生會看到被并聯(lián)的燈泡不亮了。燈泡不亮的結(jié)果是學(xué)生自己實驗發(fā)現(xiàn)的。學(xué)生自然對實驗現(xiàn)象沒有懷疑,主動去猜想“為什么燈泡不亮了”。教師再展示flash課件,模擬演示電流路徑。比如,理解記憶燈泡被短路現(xiàn)象:把用電器比喻為消耗電能的“老虎”,電流比喻為我們,如果我們經(jīng)過“老虎”,就會被“吃掉”,學(xué)生恍然大悟,電流當(dāng)然不經(jīng)過小燈泡了!
2.2 用電壓表測電壓的方法不清楚
案例2 蘇科版電壓表使用的教學(xué)過程。
教師:請同學(xué)們自學(xué)完成信息快遞“使用電壓表的注意事項”。
教師:電壓表如何接入電路的?
學(xué)生:并聯(lián)。
教師:哪位同學(xué)給大家演示一下。
學(xué)生演示電壓表的接法。教師演示電壓表反接實驗。
教師:你看到了什么現(xiàn)象?
學(xué)生:指針反偏。
教師:如果把電壓表直接接在電源兩端,可以嗎?
學(xué)生:可以。
評析 教師的授課確已完成了教材中電壓表使用的基本教學(xué)要求,但沒有總結(jié)出電壓表使用的更深層次的方法。一旦電壓表的兩個接線柱所接位置改變,學(xué)生可能會看不懂電壓表測的是哪個用電器兩端的電壓。將電壓表接在電源兩極,也只是看到了電壓表沒有損壞,教師沒有引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么電壓表示數(shù)接近電源電壓。學(xué)生由于缺少動手實驗的機(jī)會,直接解決復(fù)雜問題的能力仍然沒有形成,需要教師在習(xí)題課中反復(fù)練習(xí)。貌似新課改,實際上還是走的應(yīng)試教育的老路。并沒有有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗探究能力,只是把學(xué)生當(dāng)作學(xué)習(xí)的機(jī)器,為考試而學(xué)習(xí)。
建議 電壓表教學(xué)中多給學(xué)生布置有階梯的實驗任務(wù)。如圖3,首先測量簡單電路中燈泡L1兩端的電壓,然后將電壓表的接線柱由位置A改接到位置C。觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況,明白電壓表不可反接的原因。再例如:2014年江蘇宿遷中考試題的第9題(如圖4所示),將電壓表左邊的負(fù)接柱沿著導(dǎo)線移動到L2的左邊,電壓表右邊的正接線柱沿著導(dǎo)線移動到L2的右邊,這樣電壓表的兩個接線柱就是并聯(lián)接在了L2的兩端,測L2兩端的電壓。注意:移動只能沿著導(dǎo)線移動,不可越過電源和用電器。
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圖3 學(xué)生實驗任務(wù)電路圖 圖4 題圖
2.3 運用類比建構(gòu)電阻概念
案例3 電阻的教學(xué),教材是通過直接給出概念,介紹電阻表示符號R和單位歐姆(Ω)。然后,教師要求學(xué)生按照影響電阻的因素(材料、長度、粗細(xì))分組研究。溫度對電阻的影響只通過“白熾燈不通電時的電阻大約為100歐,而通電時電阻高達(dá)1200歐”進(jìn)行簡單的比較。教師直接告訴學(xué)生,燈絲的電阻隨著溫度的升高,也隨之變大。有少數(shù)學(xué)生通過其他課外資料的學(xué)習(xí),小聲地講“半導(dǎo)體的電阻不是這個特點”,但教師“充耳不聞”,繼續(xù)介紹不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能。
評析 電阻概念抽象,學(xué)生很難理解,直接告知學(xué)生,不作或只有很少地就“如何改變電流”作為鋪墊,會對部分學(xué)生造成這樣的錯誤認(rèn)識:改變電源電壓,也能改變電流大小,電阻與電壓有關(guān)。電阻實驗教師只是簡單地介紹了控制變量法,就把實驗時間交給了學(xué)生,沒有對學(xué)生的實際認(rèn)知水平有足夠的認(rèn)識。學(xué)生盲目地做實驗,浪費了寶貴的課堂時間,不易留下深刻印象。特別是當(dāng)有的同學(xué)提出“有些材料隨著溫度的升高,電阻變小”的結(jié)論時,教師為了按照自己的設(shè)計方案,選擇性地忽視學(xué)生的觀點。整個教學(xué)節(jié)奏太快,師生缺少互動的時間,學(xué)生被老師攆著走。
建議 學(xué)生之前已經(jīng)掌握了運用類比方法認(rèn)識電流、電壓,對類比研究方法并不陌生。教師應(yīng)充分利用學(xué)生的已有認(rèn)知突破現(xiàn)有的電阻概念的學(xué)習(xí)。以筆者所在學(xué)校為例,每當(dāng)周五放假的時候,學(xué)校門前的智慧路擁堵異常,學(xué)生對此苦不堪言,印象很深刻。將電阻和學(xué)生放學(xué)時候的交通擁堵進(jìn)行對比,能夠很好地起到理解電阻概念的作用。比如:把學(xué)生看作電流,問學(xué)生如果這條路一直堵到你家門口,你覺得阻礙作用如何?學(xué)生立刻就理解了其他條件相同時,長度越長,阻礙作用就越大的結(jié)論。再比如,問學(xué)生如果這條路擴(kuò)寬為現(xiàn)在的10倍,對你的阻礙作用又怎樣呢?同樣,也很好地理解了其他條件相同時,導(dǎo)線越粗,電阻越小的結(jié)論。蘇科版教材雖然對“溫度對電阻的影響”降低了要求,但是當(dāng)有學(xué)生提出不同觀點的時候,教師同樣可以采用類比沖突加深學(xué)生對溫度影響電阻的理解。2.4 歐姆定律實驗難探究
案例4 通過如何改變電流啟發(fā)學(xué)生,引入電壓、電阻對電流的影響教學(xué)不成功。
教師:如果電源電壓超過小燈泡能承受的最大電壓,我們怎么辦?
學(xué)生:串聯(lián)一個電阻。
教師:大家知道串聯(lián)一個電阻,燈泡中的電流變小了,燈泡兩端的電壓也改變了。那么,影響電流的因素有哪些呢?
學(xué)生:影響電流大小的因素有電壓、電阻。
教師:有哪些生活經(jīng)驗支持你的猜想呢?
學(xué)生講述生活經(jīng)驗。
評析 歐姆定律的引入采用教師誘問的方式,學(xué)生順著教師的思路,貌似聯(lián)系生活實際,卻緊緊地硬拽著學(xué)生,將學(xué)生的思維空間限制在教師自己的教學(xué)設(shè)計中。電流的變化與電壓、電阻的思辨關(guān)系并未詳細(xì)涉及。學(xué)生樂于效仿物理學(xué)家,重演物理知識的產(chǎn)生過程。但是,教師采用簡單的“問答式教學(xué)”缺乏實驗探究,束縛了學(xué)生對歐姆定律知識的學(xué)習(xí)。
建議 影響電流大小的因素有電壓和電阻。讓學(xué)生親力親為,通過實驗探究引入如何改變電流大小,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣和熱情。有的同學(xué)認(rèn)為設(shè)計電路如圖5(改變電池節(jié)數(shù)),也有的同學(xué)認(rèn)為設(shè)計如圖6。
學(xué)生自己親自完成實驗并觀察現(xiàn)象,會產(chǎn)生這樣的認(rèn)識:選擇不同的電源電壓從而造成電流大小改變(圖5);改變整個電路的阻值,也會造成電流大小改變,并且發(fā)現(xiàn)方案2的優(yōu)點是能連續(xù)調(diào)節(jié)電路中的電流大小。學(xué)生通過動手實驗發(fā)現(xiàn)改變電流的方法是改變電壓和電阻,這是學(xué)生自己探究的,不是教師用語言強(qiáng)加的,自然對影響電流大小的因素認(rèn)識更深刻。
案例5 學(xué)生在探究電流與電阻的關(guān)系時(如圖7),教師提醒學(xué)生如何改變電阻?甲同學(xué):只要調(diào)節(jié)滑動變阻器就可實現(xiàn)改變電阻從而改變電流大小。學(xué)生這樣想,有其“合理”的原因,但教師并沒有繼續(xù)分析,而是讓另外一位成績較好的學(xué)生回答:將原來5歐姆的電阻換下來,再接上10歐姆的電阻。接下來教師要求學(xué)生按照控制變量法完成實驗探究。
評析 學(xué)生通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)確實改變了電流表的示數(shù),于是認(rèn)為調(diào)節(jié)滑動變阻器就可實現(xiàn)改變電阻從而改變電流大小。教師對學(xué)生的這一認(rèn)識并沒有作詳細(xì)分析,而是選擇成績較好的同學(xué)來回答自己的問題,回避了學(xué)困生的思維障礙??此平虒W(xué)過程很流暢,但學(xué)生的疑惑并沒有得到解決,對于改變電阻影響電流的變化規(guī)律并不能讓學(xué)生心悅誠服。
建議 研究電流與電阻的關(guān)系,需要控制電阻兩端的電壓不變[2]。改變電阻教師可打比方“貍貓換太子”,貍貓和太子是不同的個體,改變電阻就是把原來的電阻R拿掉,換上新的電阻,再引導(dǎo)學(xué)生:“滑動變阻器在電路中有什么作用呢?”學(xué)生恍然大悟,改變電阻不是改變滑動變阻器的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的目的是要控制電阻兩端的電壓不變。然后,再讓學(xué)生重演實驗過程。通過教師的引導(dǎo),降低了研究電流與電阻關(guān)系的難度,對于學(xué)困生,能有效地保護(hù)他們學(xué)習(xí)電學(xué)的信心。
2.5 歐姆定律習(xí)題課分壓、分流規(guī)律難記憶
案例6 如圖8所示,若甲、乙兩表均為電壓表,閉合開關(guān)S,兩表示數(shù)之比是4:1。若甲、乙兩表均為電流表,斷開開關(guān)S,兩表示數(shù)之比是多少?
評析 此題涉及到電路連接方式,能否識得電表的作用是本題的第一個難點。學(xué)生在課堂上僅僅是看過教師對分壓、分流規(guī)律的板演過程,沒有親自推演,教材也沒有安排實驗探究分壓、分流規(guī)律。表面上看,分壓、分流規(guī)律被淡化了,但江蘇省13市中考題每年都有,在當(dāng)前的考試大環(huán)境下,學(xué)生也只能硬著頭皮死記硬背。
建議 準(zhǔn)確理解分壓、分流規(guī)律,關(guān)鍵還是在于對歐姆定律知識的理解與掌握。串聯(lián)電路中的電流處處相等,所以通過每一個電阻的電流都是一樣的。根據(jù)歐姆定律I=U/R,可知U1/R1=U2/R2=U3/R3=……所以,串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比,即串聯(lián)電路有分壓的特點(如圖9)。
為了便于學(xué)生記憶,還可以這樣類比,如一家有兄弟好幾個,只有一鍋飯,當(dāng)然是長得結(jié)實的兄弟多分點。各個電阻看作兄弟們,這鍋飯看作電源電壓,分壓和分飯進(jìn)行類比,能活躍課堂氣氛,降低記憶難度。并聯(lián)電路各支路兩端的電壓是一樣的,同樣也可以將電流與河流類比,主干河道的水流進(jìn)入各支流,分減了水流,并聯(lián)電路的電流有著同樣的分流規(guī)律。通過化抽象為形象,把看似刻板的分壓規(guī)律內(nèi)化為學(xué)生有意義的記憶。
2.6 焦耳定律規(guī)律抽象,學(xué)生有抵觸情緒
案例7
教師:電流通過導(dǎo)體時會發(fā)熱,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能[3]。同學(xué)們能舉出生活中相關(guān)的例子嗎?
學(xué)生紛紛給出自己的例子。
甲學(xué)生:電流流過電熱油汀、電水壺等會發(fā)熱。
乙學(xué)生:電流流過取暖器會發(fā)熱。
評析 以上的教學(xué)過程出現(xiàn)在很多焦耳定律教學(xué)的公開課上。表面上看活用學(xué)生的生活經(jīng)驗引入電流熱效應(yīng)的學(xué)習(xí),但是考慮到學(xué)生的實驗?zāi)芰λ剑罄m(xù)的焦耳定律規(guī)律的得出,教材改為了定性實驗。學(xué)生只能了解影響電流熱效應(yīng)的因素,對焦耳定律的認(rèn)識還是會“心存芥蒂”。如何讓學(xué)生愉悅地融入教學(xué)過程,減弱對焦耳定律學(xué)習(xí)的“抗拒”情緒,是值得廣大物理教師思索的重要課題。
建議 物理教學(xué)離不開實驗,沒有實驗的物理課絕不是成功的物理課。電流熱效應(yīng)現(xiàn)象留給學(xué)生自我完成,更能凸顯過程與方法教育,學(xué)生實驗熱情高漲,這也為焦耳定律規(guī)律的學(xué)習(xí)減少了心理障礙。電流熱效應(yīng)的引入采用學(xué)生身邊的器材——鉛筆芯,為了現(xiàn)象更明顯,可以將電源電壓設(shè)置大一些(比如12 V),這樣流過兩只鉛筆芯的電流也會很大,電流熱效應(yīng)更明顯。將兩只鉛筆芯輕輕摩擦,還會看到耀眼的閃光,看到鉛筆芯上冒出的濃煙。當(dāng)然,還可以安排課后實驗將鉛筆芯替換為包口香糖的錫箔紙,利用錫箔紙導(dǎo)電性好和著火點低的特點,通電自燃。直觀的視覺刺激比任何強(qiáng)大的語言都更具有說服力。
3 結(jié) 語
綜上所述,初中電學(xué)難學(xué)、難教的原因主要有以下兩個方面。
首先,學(xué)生的心理因素。剛進(jìn)入電學(xué)的大門,學(xué)生滿懷著好奇心,對電學(xué)充滿了神秘感。但是,接下來的電路圖以及實物連接圖會讓學(xué)生一籌莫展,不知道電流是如何流動的。學(xué)習(xí)的困惑如果得不到老師及時的幫助,學(xué)生的心理就會滋生對電學(xué)學(xué)習(xí)的挫敗感,不利于電學(xué)的入門。有的老師說,學(xué)好歐姆定律、學(xué)好電功率就等于學(xué)好了初中電學(xué),觀點是有點偏頗的。試想如果在邁入電學(xué)的大門口,學(xué)生就心生怯意,歐姆定律、電功率的學(xué)習(xí)也就不是在學(xué)生自己內(nèi)驅(qū)力的作用下進(jìn)行的,只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),談不上興趣,學(xué)習(xí)效果也就事倍功半了。
其次,教師對教材的處理水平不同。雖然新課改理念都強(qiáng)調(diào)以生為本,教師也確實朝著這個方向努力了,但由于個人的理解程度,在激發(fā)學(xué)生興趣,保持高昂的學(xué)習(xí)熱情方面做得還不夠。甚至有的教師為了實現(xiàn)自己最初的教學(xué)設(shè)計,當(dāng)課堂上學(xué)生提出自己的看法或觀點時,若自己一時無法解釋清楚就刻意回避。學(xué)生的問題依然沒有得到解決,對教師的評價就會降低。“親其師,信其道”,由于對教師的懷疑、不信任,電學(xué)的學(xué)習(xí)必將是一個煎熬的過程。
歷經(jīng)數(shù)代科學(xué)家的探究才得出的電學(xué)規(guī)律,卻要求學(xué)生在短短的兩三個月里熟練掌握并會運用它來解決問題,這對物理教師是一個巨大的挑戰(zhàn)。因此,在教學(xué)中教師只有有效地運用實驗重演當(dāng)初科學(xué)家的探究過程,才能讓學(xué)生知其所以然,對于抽象的電學(xué)概念不妨多用類比方法教學(xué),畢竟這也是我國古代科學(xué)家常用的研究方法。只有讓學(xué)生樂學(xué)電學(xué),情感上喜愛電學(xué),才能培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑、創(chuàng)新精神,實現(xiàn)電學(xué)的有效教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]苗元秀.初中電學(xué)內(nèi)容放在八年級的可行性研究[J].課程·教材·教法,2008(1):55—59.
篇9
關(guān)鍵詞:初中物理;優(yōu)化過程;探究
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1672-1578(2015)04-0245-01
1.不斷加強(qiáng)師德修養(yǎng),不斷完善自我,努力學(xué)習(xí)新課程理念
教育要面向現(xiàn)代化,面向未來,必須要有現(xiàn)代化教育理念,高水平的教師,還要有以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)的教育技能和獻(xiàn)身教育職業(yè)道德素質(zhì)。
身教重于言教。教師不僅要用語言教育學(xué)生,而且更重要的是用自己全部的人格來教育和熏陶學(xué)生。因此,教師要身在課堂,放眼社會,胸有未來;加強(qiáng)師德修養(yǎng),不斷完善自我,為人師表,不斷學(xué)習(xí)新課程。在課內(nèi)外教學(xué)中教師要自覺運用全面發(fā)展理論,祖國建設(shè)所取得的偉大成就,家鄉(xiāng)的生活變化,對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育;用自己文明的言行為學(xué)生樹立講文明、講禮貌的形象榜樣,尊重每一位學(xué)生,像保護(hù)自己的眼睛一樣保護(hù)學(xué)生的自尊心;對學(xué)生要公平、民主;在學(xué)生中樹立自己威信的同時,要注意樹立其他老師的威信;不斷學(xué)習(xí)新課改,不斷提高教學(xué)教研水平,苦練教學(xué)基本功,培養(yǎng)學(xué)生探究知識的能力,用規(guī)范的板書、板畫、標(biāo)準(zhǔn)的普通話、準(zhǔn)確生動的物理語言、樸素端莊的儀表和機(jī)智的課堂調(diào)控能力,把課堂變成學(xué)生學(xué)習(xí)的樂園,去造就適應(yīng)社會發(fā)展的、具有開拓創(chuàng)新精神的現(xiàn)代人才。
2.不斷優(yōu)化教學(xué)過程,把新課程的目標(biāo)落實到課堂教學(xué)中
2.1 從實際出發(fā),優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)。制定教學(xué)目標(biāo),應(yīng)以新課程理念、現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),全面領(lǐng)會新課改的要求,依據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容,結(jié)合本校教學(xué)實際和學(xué)生實際綜合考慮,既要確定長遠(yuǎn)的教學(xué)目標(biāo),又要確定每節(jié)課的具體目標(biāo);既要確定基礎(chǔ)素質(zhì)的群體培養(yǎng)目標(biāo),又要確定較高素質(zhì)的個體培養(yǎng)目標(biāo);既要有知識教學(xué)目標(biāo),又要有方法指導(dǎo)和能力培養(yǎng)目標(biāo)。使學(xué)生學(xué)到的不僅是物理知識本身,而且更重要的是學(xué)習(xí)物理學(xué)科的方法,研究物理的能力,探索自然的志向,獻(xiàn)身科學(xué)的精神。
例如:關(guān)于初中物理教材第二冊中"歐姆定律"的教學(xué),我們依據(jù)大綱和編者意圖,補(bǔ)充和調(diào)整了教參上擬定的教學(xué)目標(biāo)。調(diào)整后的目標(biāo)是:(1)知道"分離變量法"是探索物理規(guī)律的一種基本方法;知道列表對比法是分析實驗數(shù)據(jù)、歸納實驗結(jié)論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及其變換式的物理意義,會用歐姆定律分析、解決簡單電路的有關(guān)問題;(3)培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力、分析思考能力和總結(jié)概括能力。因為在教學(xué)過程中,指導(dǎo)學(xué)生親自參與整個實驗研究過程和數(shù)據(jù)分析過程,不僅能理解實驗結(jié)論和定律的內(nèi)容,而且知道結(jié)論和定律是如何得出的,在得出結(jié)論時用了什么樣的方法和手段,在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)討論記錄表格中的實驗數(shù)據(jù),把每一組U/I的值與導(dǎo)體的電阻值相比較,自然使學(xué)生明白了變形公式R=U/I的物理意義。應(yīng)用歐姆定律解簡單電路的有關(guān)問題,不是本節(jié)內(nèi)容的重點,只要引導(dǎo)學(xué)生討論一、二個例題即可。可見,這樣的教學(xué)才能揭示物理學(xué)的研究方法和學(xué)法,才能讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
2.2 科學(xué)使用教材。教材是教學(xué)之本,是連接教與學(xué)、知識與方法、能力與發(fā)展的紐帶。現(xiàn)有初中物理教材較老教材有了較大的進(jìn)步,雖然增大了實驗容量,但大部分是教師演示實驗,學(xué)生分組實驗較少。學(xué)生學(xué)到的知識不能適應(yīng)高速發(fā)展的當(dāng)今社會。這就要求教師不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)理論,充分運用自己的聰明才智,調(diào)動自己的知識積累,站在科學(xué)方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
3.引進(jìn)競爭機(jī)制,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
培養(yǎng)創(chuàng)新精神是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的源泉。我國偉大的教育家陶行知先生說:"發(fā)明千千萬,起點是一問……人力勝天工,只在每事問。"可見,學(xué)生的創(chuàng)新能力來自于不斷發(fā)問和質(zhì)疑的精神。
如:筆者在講授《分子動理論》一章時,故意設(shè)計了這樣一道題:"已知阿伏加德羅常數(shù)為N,銅的摩爾質(zhì)量為M,密度為。一個銅原子的體積為,一個銅原子的質(zhì)量為。"有同學(xué)在黑板上板演過程如下:
銅的摩爾體積為V=M/
一個銅原子的體積為v0=M/N
一個銅原子的質(zhì)量為m0=v0=M/N。
篇10
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實驗也一直是高
考考查的重要內(nèi)容,由于電學(xué)實驗具備開放性、設(shè)計性、探究
性、靈活性和思想性等多個維度的考查功能,所以電學(xué)實驗
是高考實驗考查的“寵兒”,然而不少學(xué)生最害怕的、失分最
多的就是電學(xué)實驗,怎樣更好地復(fù)習(xí)電學(xué)實驗,讓學(xué)生不再
懼怕甚至拿高分是一個值得思考與研究的問題。
2 電學(xué)實驗復(fù)習(xí)的策略的幾點思考
2.1 依綱扣本,研究真題,提高復(fù)習(xí)的針對性
筆者認(rèn)為要更好地復(fù)習(xí)電學(xué)實驗,首先必須研讀高考考
試說明,并緊扣教材內(nèi)容,以準(zhǔn)確把握復(fù)習(xí)范圍,研究近幾年
江蘇省和其他新課標(biāo)地區(qū)的高考真題,挖掘其中考查的內(nèi)涵
以及信息,并進(jìn)行橫向、縱向的對比、分析、總結(jié),這樣在復(fù)習(xí)
中才能做到重點、難點了然于胸,才能避免無原則地拓展、延
伸,尤其是對教輔資料的內(nèi)容進(jìn)行合理取舍,從而達(dá)到有的
放矢地進(jìn)行復(fù)習(xí)的目標(biāo)。
比如,研讀江蘇省2012年高考考綱,其中“電阻的串聯(lián)
與并聯(lián)”考點是工級要求,那么在具體實驗題中,所使用的
電壓表、電流表改裝問題不宜深挖;涉及電表最小分度是“2”
或“5”的讀數(shù)問題較為復(fù)雜,通過研讀高考試題,不難發(fā)現(xiàn)高
考對此讀數(shù)要求不高,所以教學(xué)時宜粗不宜細(xì)。
2.2 掌握電學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能,保證雙基落實
實驗題的基礎(chǔ)知識和基本技能主要是指能明確實驗?zāi)?/p>
的,能理解實驗原理和實驗方法,能控制實驗條件,會使用儀
器,會觀察、分析實驗現(xiàn)象,會記錄處理實驗數(shù)據(jù),并得出實
驗結(jié)論,近幾年的高考電學(xué)實驗題,有很多考查學(xué)生的基礎(chǔ)
知識、基本技能,不少試題源于教材,是教材實驗的組合與改
裝,如2010年江蘇高考題中測定電源電動勢和內(nèi)阻實驗,所
以在高三復(fù)習(xí)時應(yīng)確保雙基落實。
2.2.1 基本儀器的原理及使用
正確選用實驗儀器是進(jìn)行實驗的前提,要想正確選用儀
器,就要對實驗儀器原理及使用非常了解,電學(xué)實驗的基本
儀器主要包括:電壓表、電流表、歐姆表等測量儀器以及滑動
變阻器、電阻箱等控制儀器,使用時要注意滑動變阻器的分
壓式與限流式接法的合理選用,要正確選擇電流表內(nèi)接法、
外接法,這是實驗順利進(jìn)行并得出準(zhǔn)確的實驗結(jié)論的前提。
2.2.2
電學(xué)實驗的原理與方法
2012年江蘇高考大綱要求考查的電學(xué)實驗有:決定導(dǎo)體
電阻的因素、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測定電源的電動
勢和內(nèi)阻、練習(xí)使用多用表等四個,其實驗原理主要是:部分
電路歐姆定律、電阻定律、閉合電路歐姆定律等,這些規(guī)律的
理解和掌握是圓滿完成實驗的保證,同時也為今后實驗的變
式、延伸提供了可能。
2.2.3 實驗數(shù)據(jù)的分析與處理
實驗操作過程是為了得出實驗數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處
理得出結(jié)論才是實驗最終的目的,這要求學(xué)生熟練運用列表
法、公式法、圖象法等方法,在處理中能發(fā)現(xiàn)并剔除問題數(shù)
據(jù),從而最終得出實驗結(jié)論。
2.3
抓住電學(xué)實驗的核心,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
要立足基礎(chǔ),重視教材,引導(dǎo)學(xué)生注重知識點之間的聯(lián)
系,抓住各個知識點的共性與核心,從實驗原理的角度上說,
電學(xué)實驗的核心是:歐姆定律,這在考綱上的四個電學(xué)實驗
中都能有所體現(xiàn),因此電學(xué)實驗復(fù)習(xí)時要抓住歐姆定律這個
“綱”對這些實驗進(jìn)行歸納總結(jié),使看似零散的知識點形成知
識網(wǎng)絡(luò),例如,如圖1所示電路圖,可能進(jìn)行的實驗有哪些?
①測定定值電阻的阻值
②測電池的電動勢和內(nèi)阻
③測定電阻材料的電阻率
通過歐姆定律這個核心,建立起
較為牢固的知識網(wǎng)絡(luò)體系,再根據(jù)學(xué)
生的實情組織教學(xué)復(fù)習(xí),總之雖然電
學(xué)實驗形式多樣、豐富多彩,但只要提綱挈領(lǐng),抓住了那個
綱,就可以綱舉目張。
2.4 重視典型例題的講解、引導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生知識遷移、能力
提升
2.4.1 電學(xué)實驗例題講解,思路要“看”得見
電學(xué)實驗教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn),一些電學(xué)實驗題難度稍大,
學(xué)生便感覺無從下手,教師的解題過程只是一個認(rèn)識的過
程,解題的結(jié)果是認(rèn)知的成果,而元認(rèn)知是對認(rèn)知過程的認(rèn)
知,因此在教學(xué)中,教師應(yīng)該通過出聲思維,讓學(xué)生“看見”教
師思維的過程,“看見”教師在讀到題目時頭腦中激活哪些相
關(guān)的信息,會出現(xiàn)哪些可能的方案,怎樣做出評價和選擇,
“看見”教師有時也會進(jìn)入死胡同但有能力自己走出來,“看
見”教師有時也會犯錯誤,但在元認(rèn)知監(jiān)控下能夠意識到錯
誤并改正之,當(dāng)然還可以在教學(xué)過程中通過學(xué)生對實驗的分
析(有正確或有錯誤)暴露學(xué)生自己的思維過程,給教師反饋
信息。
2.4.2 引導(dǎo)學(xué)生解決問題,方向要清晰
第一找出實驗有用的資料,明確實驗?zāi)康?;第二分析儀
器在實驗中的特點(如電表的阻值)、作用(如定值電阻的用
途)及優(yōu)缺點;第三實驗中存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理;第四
對實驗進(jìn)行評價,評價實驗的優(yōu)缺點、存在的問題、改進(jìn)的措
施等等,如此一來才能在解答試題時穩(wěn)操勝券。
2.4.3 知識遷移、能力提升,技巧要掌握
例如,當(dāng)電表內(nèi)阻已知時,電表功能可以互換,當(dāng)電流表