歐姆定律知識歸納總結范文
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篇1
關鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學問題
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一,也是中考重點考查內容,所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習,更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主,教師起引導作用,讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題,他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻,從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中,教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務,開闊學生的思維,加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發學生的熱情,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,是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,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測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學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,從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎,是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系,并在實驗的基礎上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結果,使學生正確理解歐姆定律的基礎。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。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點,由于初中學生水平有限,對電流、電壓的概念要求較低,并沒有下準確的定義。因此,電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性,決定于導體的材料、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。同時,教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、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。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的,認真做好演示實驗,用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學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系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關系”。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生看。可以先從電源正極開始,按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表,負接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯,其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系,具體推導如下:
在串聯電路中: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;也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中: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;即串聯電路中,電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究,對教學內容進行歸納總結,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,提高物理教學質量,把重點真正落實在教學過程中,幫助學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,讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題,學會用等效法分析復雜電路。因此,教師要注重培養學生實事求是的科學態度,從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻:
篇2
一、教材分析
《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段.
通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析.這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎.
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏.從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度.對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從數學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義.有些學生常將兩種表達式相混,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正.
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見.這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.
通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用.2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答.這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與.3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考.4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識.到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲.5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義.此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥.此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華.要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力.教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫.要隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的.然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題.
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹.
2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊.
3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,演示時注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學生都能清晰地看見.
4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆.
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關健詞:電壓表;電流表;電阻;滑動變阻器
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2014)09-0227-01
測量電阻是初中物理教學最重要的內容之一,也是考察學生能力的熱點命題之一。伏安法測電阻就是用一個電壓表和一個電流表來測量待測電阻,因為電壓表也叫伏特表,電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX 。通過對各省市中考試題的分析可以發現,測量電阻除了用伏安法來考查外更多的是利用伏安法衍生出來的其他測量電阻的原理和方法,常見為單表(只用電流表或電壓表)測電阻,它們可以考查學生綜合運用歐姆定律,串聯、并聯電路知識的能力。以下是筆者對初中物理人教版中常用到的幾種單表測電阻的方法進行梳理。
1.安阻法測電阻
安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。利用的是歐姆定律和并聯電路中的電壓關系知識。如圖1所示是安阻法測電阻的基本電路圖,圖中,我們先閉合S1,斷開S2記下電流表的示數為I1;然后我們再閉合S2,斷開S1記下電流表的示數為I2,然后根據并聯電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律有: U0=UX即: I1RX = I2R0所以RX= I2R0/ I1根據這種方法可以延伸以下的情況:1.1 電路圖:圖2
測量方法:
①S1合,S2開測出電流表的示數為I1;②S1 、S2閉合,測出電流表的示數為I2;③Rx=(I2-I1)Ro / I1
圖1圖2圖3
1.2 電路圖:圖3
測量方法:
①S1合,S2打開測出電流表的示數為I1;
②S1、S2閉合,測出電流表的示數為I2;
③Rx=I1Ro/(I2-I1)
圖4圖5
1.3 電路圖:圖4
測量方法:
①S接a時電流表示數為Ia;②S接b時電流表示數為Ib
③Rx=IaRo /Ib
4、電路圖:圖5
測量方法:
①S1、S2閉合電流表示數為I1
②S1閉合,S2斷開電流表的示數為I2
③則Rx=I2Ro /(I1-I2)
對于以上安阻法測電阻,可以歸納為利用并聯電路中各支路兩端的電壓相等或利用電源電壓不變作為恒量,然后利用歐姆定律知識列一元一次方程,求待測電阻的。
2.伏阻法測電阻
伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。利用的是歐姆定律和串聯電路中的電流關系的知識。
如圖6所示就是伏歐法測電阻的原理圖,在圖中, 我們讓S先接時a處,記下電壓表的示數為Ua,接著讓S接時b,記下電壓表的示數為Ub ,根據串聯電路中電流處處相等以及歐姆定律有: Ub/ Ro=( Ua-Ub)/ Rx ,所以Rx=(Ua-Ub)R0/Ub
圖7圖8圖9
根據這種方法可以延伸到以下的情況:
2.1 電路圖:圖7
測量方法:
①S1、S2閉合,電壓表的示數為U1
②S1閉合,S2斷開電壓表的示數為U2
③則Rx=(U1- U2)R0/U2
2.2 電路圖:圖8
測量方法:
①S1、S2閉合,電壓表的示數為U1
②S1閉合,S2斷開電壓表的示數為U2
③則Rx= U2R0/( U1-U2)
對以上伏阻法測電阻,可以歸納為利用串聯電路中電流處處都相等作恒量,然后利用電源電壓不變特點及歐姆定律知識列一元一次方程,求待測電阻的。
3.利用單表(電壓表或電流表)和滑動變阻器測量待測電阻阻值
3.1 電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值,如圖10所示, 當滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電壓表測量出電源的電壓Ua,當滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ub,利用串聯電路的電流關系以及串聯分壓原理,我們可以得到:Ub/Rx=(Ua-Ub)/R0 ,所以Rx= UbR0/(Ua-Ub)
篇4
關鍵詞:電流表 電壓表 滑動變阻器
在近年來浙江省的科學中考題目當中,電流表電壓表示數變化判斷問題常以選擇題或填空題形式呈現,盡管分值不大,但對學生的電路知識綜合運用能力的要求較高,加之面對復雜多變的電路情況時,學生往往不能對此類問題進行合理歸類,導致其思維混亂,無從下手,失分率較高。下面筆者在具體實例中對此類問題進行歸納和解析。
一、由開關閉合、斷開引起的電表示數變化
例1:如圖1所示電路,當開關閉合后,判斷電流表示數的變化。
解析:開關閉合前,電路中只有R1一個電阻,電流I=U/R1。開關閉合后,R1和R2并聯,I=I1+I2=U/R1+U/R2,I1不變,I變大,即電流表示數變大。
例2:如圖2所示電路,當開關閉合后,判斷電流表示數的變化。
解析:開關閉合前,電路中R1和R2串聯,R總=R1+R2。I前=U/R總;開關閉合后,R2短路,電路中只有R1,此時,I后=U/R1。由于U保持不變,R1+R2>R1,所以I前
例3:如圖3所示電路,當開關閉合后,判斷電流表和電壓表示數的變化。
解析:開關閉合前,電阻R和燈泡L串聯,R總=R+RL,電壓表測的是電阻R兩端的電壓。UR前=U-UL,I前=U/R總。開關閉合后,燈泡L出現短路,電路中只有電阻R,UR后=U,I后=U/R。U保持不變,所以I前
圖1 圖2
圖3 圖4
二、由滑動變阻器調節引起的電表示數變化
例4:如圖4所示電路,閉合開關,滑片P向左移動,判斷電流表和電壓表示數的變化情況。
解析:R1和R2串聯,R總=R1+R2,U=UR1+UR2。P向左移動后,R2變小,R1不變,R總變小。根據歐姆定律I=U/R總,電源電壓U不變,I變大,所以電流表示數變大。再根據歐姆定律UR1=IR1,因為I變大,R1不變,所以UR1變大,即電壓表示數變大。
例5:如圖5所示電路,閉合開關后,滑動變阻器R滑片P向右滑動,判斷各電表示數變化的情況。
解析:先根據“三步走”法分析電路的聯接方式,再判斷各個電表的測量對象,再判斷滑動變阻器電阻變化以后,各個電表示數的變化情況。電流從電源正極出發,依次通過滑動變阻器R、電流表A1和電阻R1和開關S回到電源負極,三者為串聯。電壓表V2直接接在電源兩端(電流表A2視為導線),所以測的是電源兩端電壓。電壓表V1直接接在R1兩端(電流表A1視為導線),所以測的是R1兩端電壓。因此,I=IR1=IR,U=UR1+UR。R總=R1+R。
P向右移動后,R變大,R1不變,所以R總變大。根據歐姆定律I=U/R總,電源電壓U不變,R總變大,所以I變小,即IR1和IR都變小,再根據歐姆定律UR1= R1IR1,因為IR1變小,R1不變,所以UR1變小,最后根據U=UR1+UR,得出UR變大。因此,電流表A1和A2的示數都變小,電壓表V1示數變小,電壓表V2測的是電源電壓,示數不變。
例6:如圖6所示電路,閉合開關后,滑動變阻器R滑片P向右滑動,判斷各電表示數變化的情況。
解析:根據“三步走法”,電流從電源正極出發,通過A2,然后分為兩路,一路依次通過電阻R1、電流表A1、開關S回到電源負極,電阻R1和電流表A1為串聯,所以電流表A1測的是通過電阻R1的電流;一路通過滑動變阻器R、開關S回到電源負極。可以看出電流A2表處在干路,測的是通過電阻R1和滑動變阻器R的電流之和,電阻R1和滑動變阻器R是并聯的。電壓表V1直接接在電阻R1或電源兩端(電流表A1和A2視為導線),所以測的是電阻R1兩端電壓或電源電壓。電壓表V2直接接在滑動變阻器R兩端,所以測的是滑動變阻器R兩端電壓。以此,I=IR1+IR,U=UR1=UR。
P向右移動后,R變大,R1不變,由于U=UR1=UR,而電源電壓不變,所以UR1和UR都不變。根據歐姆定律IR1=UR1/R1,UR1不變,R1不變,所以IR1不變。同理根據歐姆定律IR=UR/R,UR不變,R變大,所以IR變小,I=IR1+IR,所以I變小。因此,電流表A1的示數不變,電流表A2示數變小。電壓表V1和V2示數不變。
圖5 圖6
圖7 圖8
三、由敏感電阻變化引起的電表示數變化
例7:如圖7所示的電路中,R是一個定值電阻,Rt是一個半導體材料制成的熱敏電阻,其阻值隨溫度變化(見圖7曲線圖),當開關閉合且電阻Rt所處的環境溫度升高時,判斷電流表、電壓表示數的變化情況。
解析:在圖7所示的電路中,電阻R和Rt是串聯的,總電阻R總=R+Rt,U=UR+Ut。電壓表測的是電阻Rt的電壓。根據曲線圖可知,Rt相當于一個滑動變阻器。當溫度升高時,Rt的電阻變小,而R不變,所以R總變小。根據歐姆定律I=U/R總,電源電壓U不變,I變大,同理根據歐姆定律UR=IR,R不變,I變大,UR變大。再根據Ut=U-UR,所以Ut變小。因此,電流表示數變大,而電壓表示數變小。
例8:將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關和電源連接成如圖8所示電路。已知光敏電阻的阻值會隨光照強度的增大而減小。閉合開關,逐漸增大光敏電阻的光照強度,判斷電流表、電壓表示數的變化情況。
解析:如圖8所示的電路中,電阻R0和光敏電阻R是串聯的,R總=R0+R,電壓表測的是電阻R0兩端的電壓,U=UR0+UR。光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小,閉合開關,逐漸增大光敏電阻的光照強度,Rt變小,R0不變,R總變小。根據歐姆定律I=U/R總,電源電壓U不變,R總變小,I變大,根據歐姆定律UR0=IR0,R0不變,I變大,UR0變大。所以電壓表示數變大,電流表示數變大。
四、結語
總而言之,面對電流表電壓表示數變化的判斷問題,首先要判斷出電路連接的形式以及電壓表、電流表的測量對象,再分辨是由哪種情況引起的電表示數變化,最后綜合運用歐姆定律和串并聯電路電流、電壓特點去推斷。同時在平時的練習過程中也要多總結歸納,化繁為簡,從而提高解題的效率。
篇5
物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能:不僅能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學的思維方法,加深對基本知識的認識程度,激發學生的求知欲,培養學生的探索能力。
在實驗教學中突出探索方法的培養。 物理教學常用的有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學中,應有意識地安排這兩種方法加強訓練。例如,在總電阻教學中,就可進行這兩種方法的訓練。(1)應用實驗歸納法探索電阻串聯。首先,教師要求學生根據歐姆定律設計一個電路,測定各個電阻的阻值,然后由學生進行實驗,并從實驗中歸納出R串=R1+R2的結論。接著,教師根據串聯電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導,也得出同樣的結果。這樣,在獲得關于串聯總電阻與分電阻關系的知識的同時,學生學習到自己設計電路、總結規律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法。(2)應用實驗驗證法探索電阻并聯。在并聯電路的探索中,先由教師從理論上推導出1/R并=1/R1+1/R2的關系,接著由學生自己設計電路操作實驗,然后驗證這一關系。最后,由教師進行總結,聯系電阻與導體截面積的關系對并聯作出解釋。這樣,在獲得關于并聯電阻知識的同時,學生學習了實驗驗證法。
通過設計物理實驗,進行思維能力的培養。學生對自然界的事物懷有好奇心,對還不懂的現象總喜歡問幾個為什么。教師應該愛護學生的這種精神,可以和學生一起設計實驗,組織他們觀察現象,引導他們積極思考。例如“判定感生電流方向的楞次定律”的教學,課前可先留給學生一個思考題:如何判定感生電流方向?怎樣通過實驗加以歸納得出?強化學生的創造意識。在此基礎上,將學生帶到實驗室,根據電磁感應現象的知識,共同設計一個用線圈、電流表、條形磁鐵組成的實驗線路。讓學生自己動手連接線路,觀察實驗現象,并做好記錄。引導學生邊觀察,邊思考,邊發現問題,邊解決問題,并根據實驗記錄加以分析、歸納和總結,幫助學生從中得出感生電流的磁場總是要阻礙原來磁場的變化的結論。然后,引導學生將磁鐵換成通電螺線管再做實驗,或把通電螺線管放在線圈中,改變通電螺線管電流的大小,并觀察實驗現象,記錄實驗結果。最后,歸納得出上述不同情況下的電磁感應現象所產生的感生電流的磁場,總要阻礙原來磁場的變化的結論,即楞次定律。通過啟發誘導,大部分學生都能熟練應用楞次定律,收到良好的教學成效。
重視課外實驗,培養創造性思維能力。學生的課外實驗(包括小制作),主要是以擴展知識面、發展創造力為主要目的。學生在課外實驗中,不可能一帆風順。教師要適當引導,不使他們過多地碰壁。但是,教師也不可包辦代替,要讓學生經受挫折,從中總結經驗教訓,不斷改進實驗,發揮學生的創造性,從而獲得成功,這樣將會增加學生學習的樂趣并得到更多鍛煉。
篇6
在高中物理新課程標準中,把科學探究和科學內容放到同等重要的地位,明確提出讓學生“經歷科學探究過程,認識科學探究的意義,嘗試應用科學探究的方法研究物理問題”. 基于這一理念,人教版教材突出了規律的建立過程. 但在教學中發現,由演繹方法建立起的部分物理規律之中,存在著以特殊模型為前提演繹得出一般物理規律的現象;而對于由實驗歸納方法建立起的部分物理規律之中,教材往往直接指出如何進行歸納,而沒有充分體現過程與方法.
二、 對幾個物理規律的重構建議
在人教版教材中,《動能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個物理規律都是以特殊模型為演繹起點、通過理論演繹建立起的一般規律,而演繹方法的規則是由一般到特殊,故教材的呈現方式隱含著邏輯問題;《楞次定律》是通過實驗歸納方法建立起來的,但在對實驗現象進行歸納時,沒有充分運用科學方法引導學生進行探究,而是直接提示學生通過“中介”——“感應電流的磁場”來進行歸納. 有鑒于此,建議對它們的呈現方式進行重構.
1. 對動能定理的重構建議
(1) 教材分析
動能定理是通過理論演繹的途徑建立起來的,具體過程如下:
由牛頓第二定律F=ma=m及功的定義dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv,
將上式積分有W=mv22-mv21.
教材據圖1所示的物理模型,運用牛頓第二定律F=ma與運動學公式v22-v21=2ax進行理論演繹,得出W=mv22-mv21,并直接指出此式即為動能定理,縱觀上面的推理過程,其邏輯關系實質如圖2所示.
上述演繹推理的大前提是牛頓第二定律,小前提是物體做勻變速直線運動,那么,由此演繹得出的W=mv22-mv21的適用條件自然是與小前提相同的,因此,我們不能將其稱之為動能定理. 盡管教材此后也就物體受多個力作用及曲線運動情況作了說明或提示,但仍然不是對動能定理真正意義上的建構,故有必要對其呈現方式進行重構.
(2) 重構方案
由于學生知識結構的限制,在高中階段不可能運用理論演繹的方法建立起動能定理,為此,建議根據分類方法,分別就直線運動與曲線運動兩類情況設計的遞進性問題鏈,變理論演繹為演繹與歸納相結合,引導學生在問題解決中“發現”動能定理.
類型一:直線運動
問題1 在圖1所示的水平面上,如果物體與水平面間有摩擦力作用,物體的動能變化量與什么功相對應?
通過對此問題的探究,把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況,此時的W為合外力所做的功,同時能使學生產生問題意識,即:這一結論是否具有普遍性?是否適用變力、曲線運動情況?從而生成新的問題.
問題2 如圖3所示,物體在粗糙的水平面運動,在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用,則物體在整個過程中的動能變化量與什么功相對應?
通過對它的探究,引導學生建構起多過程問題中功和動能變化量的關系,并把單過程中的合外力功W擴展至各過程中功的代數和,從而加深了對功W的理解.
問題3 如果物體在粗糙的水平面上運動時,受到的水平作用力F是變化的,則物體的動能變化量又與什么功相對應?
這是由問題2衍生出的直線運動中更為一般的問題,通過問題2的啟發,學生能運用微元法進行演繹推理,并得出W=mv22-mv21.
在上面三個問題中,對應的物理模型都是在水平面上的運動物體,對于其他類型的直線運動,學生也容易得出W=mv22-mv21的結論,從而通過問題解決建構起直線運動中功與動能變化量間的關系,那么此結論對于曲線運動是否成立?如果成立,我們就發現了一條新的物理規律,由此生成類型二的問題.
類型二:曲線運動
問題4 從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出,重力對物體所做的功與物體的動能變化量之間存在什么關系?
以此問題為支架,讓學生進一步體會物理科學方法在探究過程中的作用,實踐表明,學生對此問題能從兩個角度進行探究,一是運用“猜想—檢驗”模式,先提出假說“重力對物體做的功等于物體動能的變化量”,然后運用平拋運動知識進行檢驗;二是運用微元方法,化曲為直,進行演繹推理. 同時,也使學生意識到要建立一個新的物理規律,還需要對一般的曲線運動進行分析,從而衍生出問題5.
問題5 如果物體做曲線運動,且受到變力作用,則物體的動能變化量又與什么功相對應?
對此,學生運用類比方法得出W=mv22-mv21.
在對以上兩類問題探究的基礎上,引導學生進行理論歸納,進而在問題解決中建構起具有普遍意義的動能定理.
2. 對焦耳定律的重構建議
(1) 教材分析
在物理學史上,焦耳定律是由焦耳通過實驗歸納方法得出的. 而在新教材中,沒有重現物理學史,而是以電流通過純電阻元件為前提,通過理論演繹方法對其進行重構,具體的邏輯關系如圖4.
顯然,上面推理過程的大前提是普遍適用的電功公式W=IUt,小前提是電流通過純電阻元件,因而得到的結論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件,而由實驗歸納方法建立起來的焦耳定律是適用于任何電路元件的,故需要對其呈現方式進行重構.
(2) 重構方案
盡管運用理論演繹方法在建立焦耳定律時面臨邏輯問題,但在課堂教學中,完全重現焦耳的實驗歸納方法也是不可取的,因為在運用實驗歸納方法時,要面臨諸如實驗類型、精度等一系列問題. 為此,建議運用理想實驗與真實實驗相結合方法來建構焦耳定律,具體內容如下.
①通過定性分析,得出影響焦耳熱的物理量有R、I、t
②理想實驗的設計及其思維操作
設阻值為R0的用電器通以電流I0,在時間t0內產生的焦耳熱為Q0,依據等效思想,運用控制變量法來探究其他情況下產生的焦耳熱與Q0的關系,進而建構起Q與R、I、t的大致關系.
問題1 在電流、電阻不變的情況下,探究焦耳熱Q與時間t的關系.
理想實驗:如圖5,在電流I0、電阻R0不變情況下,在兩個時間t0內產生的熱量Q之和即為2t0時間內產生的熱量Q1,故有Q1=2Q0,由此可見,Q∝t.
在上面設計的理想實驗中,為探究焦耳熱Q與時間t的關系,運用了倍增方法和控制變量法,把待探究的時間設計為t0的整數倍,便于學生發現焦耳熱Q與時間t的關系,下面兩個理想實驗的設計思想與此相同.
問題2 在電流I0及時間t0一定的情況下,探究產生的焦耳熱Q與電阻R的關系.
理想實驗:如圖6所示,在電流I0及時間t0一定的情況下,電阻為2R0產生的焦耳熱與兩個阻值為R0的電阻串聯后在時間t0產生的焦耳熱等效,也即Q2=2Q0,故有Q∝R.
問題3 在電阻R0及時間t0一定的情況下,探究產生的焦耳熱Q與電流I的關系.
在運用理想實驗得出Q與R、t的關系后,要探究Q與I的關系,可用倍增方法構造出電流為I0的情況,以便借助上面的結論進行思維操作.
理想實驗:在電阻R0及時間t0一定情況下,通以2I0的電流時產生的熱量為Q3,根據等效思想,其產生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯后產生的焦耳熱之和,見圖7. 由問題2知Q′3=2Q0,而Q3與Q′3的關系為Q3=2Q′3,也即有Q3=2Q′3=4Q0,故有Q∝I2.
③焦耳定律的建構
在對上面的理想實驗的思維操作基礎上,再運用綜合方法,可建構起焦耳熱Q與I、R及時間t的關系為Q=kI2Rt,其中常數k可由實驗確定,從而運用理想實驗等科學方法建立起焦耳定律.
3. 對閉合電路歐姆定律的重構建議
(1) 教材分析
教材的編寫思想是通過理論演繹把能量守恒定律與閉合電路歐姆定律聯系起來,充分體現功和能的概念在物理學中的重要性,同時又能幫助學生形成完整的認知結構. 基于這一思想,教材以純電阻電路為前提,運用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律,其邏輯關系如圖8所示.
從上面邏輯關系可以看出,理論演繹的小前提是純電阻電路,大前提是能量守恒定律,因而導出的E=IR+Ir及I=也只適用于純電阻電路,但是教材緊接著又由只適用純電阻電路的E=IR+Ir推出適用于一般電路的E=U外+U內,這就產生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現方式進行重構.
(2) 重構方案
在運用能量守恒定律進行理論演繹時,應該遵循理論演繹的規則,即從一般情況出發,導出相應的規律,然后再運用理論演繹得出純電阻電路中的閉合電路歐姆定律,具體方式如下.
對于圖9所示的電路,電源電動勢為E,內阻為r,方框內元件性質未知,電路中的電流為I,路端電壓為U. ①在時間t內,外電路中消耗的電能E外為多少?②在時間t內,內電路中電能轉化成內能E內多少?③在時間t內,電源中非靜電力做的功W為多少?④根據能量守恒定律,W與E外、E內的關系是什么?
對于上面四個問題,學生依據有關功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt,對其整理后得到E=U+Ir,其中,Ir是電源的內電壓,故此式也可寫成E=U外+U內,這兩個關系式即為一般意義上的歐姆定律,它適用于一切電路.
對于純電阻電路有U=IR,則有I=. 這是純電阻電路中的閉合電路歐姆定律.
4. 對楞次定律的重構建議
(1) 教材分析
本節教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶,引導學生從發現問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識,意在突出科學探究,著眼于學生探究能力的提高,其教學流程如下:
其中重溫的實驗如圖10所示,而且運用草圖記錄相關信息,以便歸納出楞次定律.
在運用圖10所示的實驗進行歸納時,面臨一個關鍵問題,就是如何從眾多的物理現象及實驗因素中尋找歸納的方向,對此,教材直接提出:“是否可以通過一個‘中介’——‘感應電流的磁場’來表述這一關系”,以此引導學生歸納出楞次定律. 但問題的關鍵是,我們是怎么想到從原磁場方向與感應電流的磁場方向的關系進行歸納的?
(2) 重構方案
根據分類方法,影響感應電流方向的因素有如下三類:一類是外部因素(磁場強弱、磁場方向、磁鐵運動方向、磁通量變化等);第二類是自身因素(線圈粗細、線圈的繞制方式等);最后是自身與外部相互聯系的方式. 在探究感應電流方向與哪些因素有關時,需要圍繞這三類因素設計一些針對性的問題,讓學生在問題解決中,提出猜想,設計實驗,修正猜想,最終“發現” 楞次定律,具體方案如下.
①探究感應電流方向與外界因素之間的關系
問題1 感應電流方向與磁場變化快慢有無關系?設計實驗驗證你的猜想.
問題2 感應電流方向與磁感應強度大小有無關系?設計實驗驗證你的猜想.
問題3 分析圖10甲和圖11所示的實驗現象,說明影響感應電流方向的外界因素有哪些.
設置問題3的目的是引導學生對兩類電磁感應問題的共同的外部特性進行歸納,總結出影響感應電流方向的外部因素是磁場方向和磁通量的變化,從而為進一步探究奠定基礎.
②探究感應電流方向與自身因素之間的關系
為了探究感應電流方向與自身因素的關系,可設置以下兩個問題.
問題4 試猜測感應電流方向與線圈的粗細、匝數是否有關,設計實驗驗證你的猜想.
問題5 感應電流方向與線圈的繞行方向是否有關?設計實驗驗證你的猜想,并把實驗信息記錄在草圖上.
通過問題5,引導學生提出猜想,并通過控制變量法,在保證磁場方向和磁通量變化方式相同的情況下,設計出圖12所示的實驗對猜想進行檢驗,進而研究感應電流方向與繞行方向的關系.
根據實驗所記錄的信息發現,在線圈的繞行方式變化時,回路中的感應電流方向也隨之變化,但是線圈中的電流繞行方向是不變的,此時引導學生探究在線圈的繞行方式變化時,什么因素是不變的?
實踐表明,按此方法重構后,學生能尋找到以“感應電流的磁場方向”為中介進行歸納,于是衍生出問題6.
③探究感應電流方向與內外關聯方式之間的關系
篇7
1 所確立的核心問題要充分調動學生已有的緘默知識,激發學生參與體驗的欲望
新課程改革的目標之一是:改變課程內容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現狀,加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技發展的聯系,關注學生的學習興趣和經驗,精選終身學習必備的基礎知識和技能.基于緘默知識的核心問題教學模式中的“核心問題”是一個問題或本堂課學生所要完成的任務,教師設定了核心問題,還需要在課堂中創設一定的問題情景,激發學生的興趣,引導他們更好的理解核心問題,核心問題的解決過程也就是任務的完成過程.通過這一核心問題或任務來幫助學生發現、提出、分析和解決問題.在設置核心問題或任務時,教師應充分考慮到學生頭腦中緘默知識的存在,幫助學生將有關學習活動的緘默知識顯現化并得到檢驗、批判和應用.緘默知識最大的特點在于它不脫離認識主體,只有學生本人,尤其是他的緘默知識是發展自己認識能力的向導和主人.學生的已有知識對于新的學習起著至關重要的作用.因此,核心問題的提出及腳手架的搭建只有建立在學生現有緘默知識的基礎上,才能有效地實現本課的教學目標,更好的調動學生的自主活動使教學的結果性目標與體驗性目標都獲得更高的[HJ1.2mm]達成度.
比如研究課《歐姆定律》確立的核心問題:利用桌上器材,探究給定元件的I、U關系.這一核心問題的設計是基于學生目前的認知水平及緘默知識產生的.在初中的時候,學生已經學過:在導體兩端加上電壓,電路中就有了電流,且知道電流I與電壓U有成正比的關系,這便是學生所擁有的緘默知識.再創設問題情景:是否所有的電學元件兩端的電流I與電壓U都有成正比這種關系呢?學生此時已被激發出好奇、求知的欲望,想要迫切的解決這個問題卻對解決方法有些茫然,在這種氛圍下提出本節課的核心問題,既使學生備感親切,同時又給學生分析解決問題,獲得新的認知指出了方向,在問題的解決過程中體驗已有的緘默知識與物理知識之間的聯系.
2 基于緘默知識的核心問題教學模式的學生活動原則是:核心問題的解決活動在前,應學習的知識與方法生成在后,即:讓學生在體驗中學習后達到知識的提升
建構主義學習理論認為學習者要想完成對所學知識的意義建構,即達到對知識所反映意義的深刻理解,最好的方法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗,而不是僅僅聆聽別人(如教師)的介紹和講解.學生是知識意義的主動建構者而不是外界刺激的被動接受者,教材所提供的知識不再是教師傳授的內容,而是學生主動建構意義的對象;媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法,而是用來創設情境、進行協作學習和會話交流,即作為學生主動學習、協作式探索的認知工具.現代心理學研究表明,體驗學習是人的一種基本的學習方式.在學習的過程中,不僅要用眼睛看,用耳朵聽,用嘴說話,用手操作,用身體去親生體念,而且要用腦去思考探究,用心靈去意會感悟,并內化為自己的緘默知識,外化為行為習慣,在體驗性學習中,學生“在做中學”和“在做中體驗”,發揮各自的聰明才智,學會分享和合作,從中獲得積極的感受,促進了學生在語言和身心等方面素質的發展.
在研究課《歐姆定律》實施過程中,筆者摒棄原來舊的教學方法(僅簡簡單單進行講解,或讓學生自習、背公式等),采用核心問題教學法,把教學的重心放在伏安特性曲線上,在學生利用圖象歸納得到歐姆定律的適用條件之前,先讓學生利用給定器材,通過實驗探究不同元件的I和U的關系,在實驗中初步體驗I、U、R三者的關系,筆者觀察到,學生在動手進行實驗探究的過程中,對觀察到的某些現象發出了興奮的驚嘆聲(與已有的緘默知識發生了沖突).此外,筆者讓學生分析測得的實驗數據,在坐標紙上取適當的標度,建系描出I-U的關系圖線(此圖線即元件的伏安特性曲線),這就讓學生將體驗中的緘默知識顯性化,為后面的反思提升及運用反饋環節打下了基礎,同時培養了學生處理信息的能力、獲取新知識的能力及交流與合作的能力.
3 將活動中的體驗提升為知識和方法后,教師應對學生獲得的體驗進行檢測,讓學生在運用中修正并內化所學知識,進入到新的緘默狀態
新課標下教學目標的檢測認為,預先制定檢測手段使教學手段做到有的放矢,使檢測與評估貫穿教學過程成為可能.檢測內容與要求使教學內容更加突出,檢測結果則使教師做到教學狀態心中有數.預先制定檢測能為學生提供是否到達目標的檢測機會,而減少教師的一言堂、不著邊際的自我表演現象發生,使學生成為教學的主體得到落實.
此外,學生得到的體驗不但是感受、情緒,而且要在問題解決活動中,因與學科的基礎知識、基本思想產生心靈的呼應而體驗到其對自己的意義,且能將體驗提升為知識和方法,運用于習題中.當學生能思路清晰地運用提升到的知識和方法去處理實際問題時,就意味著學生修正內化了所學知識,進入了新的緘默狀態.
篇8
一、學生實驗能力的培養
1.識別和應用儀器能力的培養
學生識別和應用試驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證,也是今后在學習和工作中必需的基本能力,因為生活中各種測量工具的使用需要這方面的知識。初中物理的學生分組實驗,實驗儀器基本上都是學生首次接觸,弄清量程、分度值、零刻度及調節方法、使用方法。只有掌握這四點的基本知識,才能保證實驗的順利完成、儀器的完好及人身安全。
2.實驗操作能力的培養
做實驗就離不開操作,操作能力也是學生素質的體現,筆者在平時教學中從以下幾點入手,逐步培養學生的操作能力。
(1)變示范為主動
初中物理每個實驗中都有各自的注意點,如果老師進行示范性教學,可以讓學生避免一些實驗操作的失誤,從表面上看可以使學生在進行實驗中有條不紊,但學生在實驗中不能體驗到一些由于實驗失誤所產生的現象,在物理實驗中很少有對學生產生危險的實驗,所以筆者提倡讓學生在體驗中領悟到實驗的注意點。
(2)變驗證為探索
只重結果,死記硬背實驗結論,這樣的做法對學生的素質培養是很不利的。
例如,在凸透鏡成像實驗中,陳舊的做法是讓學生們按照成像規律的表格,來做這樣的實驗得到不同類型的像,在新教材的環境下這樣顯然是無法培養學生的探究能力。在實驗操作中應有意識地培養學生的探究能力,在探究過程中,讓學生動腦,認真觀察分析,通過自身探究得出正確的結論。凸透鏡成像實驗中,學生可在自己實驗的數據中悟出成像的規律。
二、學生探索方法的培養
物理教學常用的有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學中,應有意識地安排這兩種方法加強訓練。例如,在總電阻教學中,就可進行這兩種方法的訓練。
1.應用實驗歸納法探索電阻串聯
首先,教師要求學生根據歐姆定律設計一個電路,測定各個電阻的阻值,然后由學生進行實驗,并從實驗中歸納出結論。接著,教師根據串聯電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導,也得出同樣的結果。這樣,在獲得關于串聯總電阻與分電阻關系的知識的同時,學生學習到自己設計電路、總結規律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法。
2.應用實驗驗證法探索電阻并聯
在并聯電路的探索中,先由教師從理論上推導關系,接著由學生自己設計電路操作實驗,然后驗證這一關系。最后,由教師進行總結,聯系電阻與導體截面積的關系對并聯作出解釋。這樣,在獲得關于并聯電阻知識的同時,學生學習了實驗驗證法。
三、學生思維能力的培養
學生對自然界的事物懷有好奇心,對還不懂的現象總喜歡問幾個為什么。教師應該愛護學生的這種精神,可以和學生一起設計實驗,組織他們觀察現象,引導他們積極思考。例如“判定感生電流方向的楞次定律”的教學,課前可先留給學生一個思考題:如何判定感生電流方向?怎樣通過實驗加以歸納得出?強化學生的探究意識。通過啟發誘導,大部分學生都能熟練應用楞次定律,收到良好的教學成效。
篇9
【關鍵詞】探究式興趣實驗設計
我國新一輪基礎教育改革已經進入到實驗階段,現階段我們使用的《義務教育課程標準實驗教科書》注重科學探究,強調以物理知識和技能為載體,讓學生經歷科學探究的過程,學習科學探究的方法,培養科學探究精神、實踐能力、創新意識。因此,在物理課程中增設物理“探究活動”的內容是非常必要的。
1.探究式教學活動
探究式教學是指在教師引導下,學生通過對問題的獨立研究來發現、獲取知識的教學。其特點是要求學生通過對問題的研究,獲得經驗或知識,以發展自己的創造才能;學生活動在教學中處于主要地位,教師處于輔導地位;以學生的獨立研究和作業為基本方式;總是從問題開始或通過分析資料提出假設,進行推導與實驗以解決問題。探究式教學易激起學生的求知欲,引起興趣,提高學生獨立思考、分析、解決問題的能力。
2.初中學生學習物理的興趣特點
把握住初中學生對物理學習的興趣狀況和特點,對于激發和強化他們的興趣具有重要意義,初中學生的興趣大體有三種:一是對學習只是直接興趣,他們只滿足于被新奇的物理現象所吸引,希望看到鮮明、生動的物理現象和實驗,但這種現象只停留在現象本身,并未產生探索這些物理現象原因的需要。二是對物理有操作興趣,他們要求通過自己的活動對自然現象和實驗結果施加影響,如我曾對我校初中二年級兩個班做過調查。當提供玩具電機,根據自愿的原則號召學生自己動手做小電扇,結果93﹪的學生都做了,這說明他們對動手操作具有濃厚的興趣。三是對物理具有因果認識的興趣,他們的興趣中心已由了解怎樣改變現象發展到進一步探求現象變化的原因,理解它的實質,也就是對事物的因果關系特別感興趣。
鑒于上述分析,初中學生學習物理的興趣主要是直接興趣和操作興趣,其特點是新奇、具體、操作、實踐。因而在初中物理教學中重視觀察思考和物理實驗,不僅是物理學科本身特點的需要,也是適應學生的學習心理、培養學習興趣的需要。
3.如何在探究活動中培養學生的興趣
物理教學中,為了培養學生的學習興趣,就必須挖掘物理學本身的潛力,充分利用初中學生好動的特點,加強操作,在活動中傳授知識,讓學生在參與中進行學習,進而產生學習的興趣。所以探究性活動以探究式實驗為主,它的主要目的是學生通過觀察歸納認識物理規律、訓練實驗技能,它具有讓學生“發現”的意義,即讓學生通過實驗現象的分析和歸納,總結出一定的物理規律。
3.1探究式演示實驗
演示實驗具有直觀性強,具體形象等優點,它是教師根據教學內容,為了便于學生的理解和知識掌握而在課堂教學中進行的一種實驗,把用語言不能解釋清楚的物理問題展現在學生面前,便于學生的理解,而且演示實驗可以活躍課堂氣氛,學生對之興趣濃厚。如上序言課時,我們為教學準備了豐富的演示實驗,給學生留下了深刻的印象。比如,我演示了“當燒瓶中水燒開的水停止沸騰后,往燒瓶上澆冷水,燒瓶中的水又重新沸騰”、“向倒置的漏斗中吹氣時,里邊的乒乓球不會下落”的實驗,所有的學生都很好奇,對這些現象都很感興趣。
3.2探究式學生實驗
學生除了喜歡看教師演示以外,更喜歡自己動手操作。在實驗中,既滿足了學生的好奇心、好動性,也鞏固加深了所學知識,還使學生積極參與學習,從而喚起他們學習的興趣。有些學生甚至能在實驗課中進行創造性的學習,并且發揮他們充分的想象力。另外,學生實驗還可以培養學生的學習態度和方法。實驗必須在一定規則下進行,學生在學習中不僅懂得了知識,而且掌握了學習方法,所以組織得好的學生實驗,可以促進學生的發展,也滿足和培養了學生的興趣。
4.如何設計探究性活動來培養學生的興趣呢?可以從以下幾個方面來考慮。
4.1從實驗原理設計活動
方法:教師提出需要學生研究的問題學生設計實驗實驗驗證得出結論填寫報告
如物理教材的“測量小燈泡的電阻”這一課。教師可先提出問題:“電流可以用電流表測量,電壓可以用電壓表測量,那么用什么方法測量電阻呢?”讓學生分析,在學生學習了歐姆定律之后,自然會想到先測出導體兩端的電壓和通過導體的電流,再通過歐姆定律來計算電阻,這樣就得出了用伏安法測電阻的實驗原理。然后根據實驗原理設計實驗,畫出電路圖,進行實驗。這樣設計實驗可以使學生能夠更好地運用歐姆定律,加深對歐姆定律的理解,激發學生的興趣。
4.2從實驗過程步驟出發設計活動
方法:教師對實驗步驟提出建議學生選擇對比實驗分析對比結果得出結論填寫報告
如上述實驗中,在學生明白實驗原理的情況下。教師可以對實驗過程提出建議:“當把電流表內接和外接時,兩種方法測得的結果一樣嗎?”讓學生選擇對比實驗,有的實驗組用內接法,有的實驗組用外接法,實驗完后對比實驗結果,討論使用在什么情況下使用內接法結果更準確一些,什么情況下使用外接法結果更準確一些,最后得出結論。
在教學過程中,鼓勵學生在實驗中使用不同的方法,通過對比實驗來研究哪種方法能達到最佳的實驗效果。這樣提高了學生的興趣,學生的積極性、主動性得到充分體現。
4.3從學生容易出錯的角度設計活動
方法:教師針對教材中某些“不許”、“不能”、“注意”等內容提出質疑要求解釋為什么學生實驗得出結論
如在學習電流表時,課本上有這樣的警示:“任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極!”針對這一警示對學生提出質疑:為什么不能把電流表直接接到電源的兩極?讓解釋為什么,然后指導學生用試觸法把電流表接到兩節干電池的兩端。這樣學生通過觀察電流表的指針擺動,會得出:“當把電流表直接接到電源兩極時,通過電流表的電流會很大”的結論。這樣會損壞電流表,甚至會引起火災。
通過這一設計,培養學生對物理有因果認識的興趣,還能養成學生批判地吸收教科書上知識的習慣,培養學生的發現問題,并積極探索解決的精神,更能培養學生的邏輯思維能力。
參考文獻
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[2]山西省教育科學院研究院 山西省教育學會.物理教學理論與實踐.2005(第25卷第11期).
[3]閻金鐸,田世昆.初中物理教學通論.北京:高等教育出版社,1989.
篇10
【關鍵詞】物理復習復習方法復習策略
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)05-0174-02
復習課在初中物理教學中起著極其重要的作用。通過復習可以使學生將零散的知識條理化、系統化,還能促進學生的發展,有助于學生形成良好的認知結構,培養學生的邏輯思維能力。彌補和糾正學生認識上的錯誤與缺陷,使學生對知識的理解更深刻、更全面。對學生復習中普遍存在的難以理解的共同性問題,有針對性地復習,釋疑解難,補缺補漏。復習將有限的復習時間發揮最大的效益,注重思路,方法和技巧的指導,深化課本內容,錘煉學生的思維能力,將知識與能力有機結合起來,提高學生的素質。下面結合本人的教學實際,談一談自己的看法和體會:
一、形成知識網絡,幫助學生建立知識體系
認知心理學表明,在某一知識領域中,一個中心概念,圍繞著多個次級概念,這就是知識點。學生學會把自己所學的知識由點到面組織成有體系的知識,這是一種總結、概括的能力,是培養思維能力的重要方面,是學生綜合運用知識的基礎,也是學生記憶和理解知識的重要過程和環節。構建知識網絡體系,滿足了課堂教學中師生深入分析各知識點之間的內在聯系,便于合理安排教學內容的先后的順序,做到科學合理,建立健康的知識鏈條,各個知識點之間的聯系可以是縱向的關系,也可以是橫向的關系。在平時的學習過程中,學生頭腦中常常是一個一個孤立的概念和物理量,不能形成體系,不能從整體上把握知識,因而很難綜合運用知識去解決實際問題。因此必須指導學生及時總結整理所學知識,掌握知識的內在聯系使自己頭腦中的知識成為有體系的知識。根據物理學的特點,抓住現象、概念、規律和應用四條主線,突出思想方法,把相關中學物理知識歸納成為一圖一表,幫助學生構建知識體系,掌握知識要點,明確物理學建立的現象基礎及研究對象、內容、方法。做到涇渭分明、點面結合、體現思想、突出應用、一目了然,對于指導學生理解記憶和掌握運用所學知識起到一定的作用。例如《歐姆定律》這一章,我們可以引導學生抓住歐姆定律這個中心,來整理這一章的基礎知識,包括的基本概念有電流、電壓、電阻,基礎知識是如何用歐姆定律進行電路分析―電路中電壓變化、電路結構等,這樣就把電路中的各個知識點組織成了一個知識網絡。
二、突出重點抓關鍵,巧設習題抓訓練
復習也要主次分明,次要的可略講,一帶而過或是讓學生自己閱讀;重要的應詳細講,一定要講清講透,要抓住關鍵。初中物理的力學和電學部分是中考的重點,是關鍵,應把主要精力放在這兩部分上。只有復習好這兩大部分,中考時才能取得較好的成績。光學部分比重不大,但凸透鏡是這部分的重點,應著重復習。課堂練習是教師訓練學生能力的手段也是教師得到反饋信息的途徑。練習平鋪直敘,勢必會引導學生死記硬背;練習過繁,對學生心理上是一個打擊;練習過多,會使學生陷于題海,難于應付。復習課中的練習題必須要精心設計,所選練習題要具有一定的代表性。通過每個題要達到解決一類問題的作用,舉一反三,觸類旁通。所選習題既要照顧各個知識點,又要有梯度有層次,由簡到繁、由易而難、由淺入深、層層深入、環環相扣,這樣才能調動各類學生的積極性。
三、將實驗探究引入復習課堂
物理學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是提高思維和實踐能力的重要途徑,實驗不僅僅是一種手段,更是學科本身的重要內容。縱觀各地近幾年的中考試題,物理實驗題的分數約占總分的20~30%左右,有些實驗還滲透在其它題型中。所以,物理總復習要十分重視實驗教學的復習,特別要注意三點:一是要讓學生掌握各種基本儀器和測量工具的應用。二是要使學生弄清各種物理量的測量原理、步驟、方法。三是不要背離了新課程標準,把書本上的實驗奉若神明,照本宣科講實驗。不是簡單地考查課本上的實驗,而是立足于課本但不拘泥于課本,用挑剔的眼光看待課本上的實驗,以多種視角重新審視和組合實驗。物理教學的最終目的是要使學生“學以致用”,任何知識只有通過實際應用才能加深理解和熟練掌握,并得到進一步的發展。近年來中考試題中應用物理知識型的問題越來越多,所以,物理總復習就更要注意把理論知識與實際應用緊密結合起來,引導學生善于運用所學的物理知識去解釋物理現象、解決實際問題,尤其是日常生活中的一些實際問題,從而激發學生的學習興趣,提高復習效益。
四、用多媒體手段進行復習
由于復習課一般容量大、難度大,內容是學生學過的,比較枯燥無味,要想在不影響正常教學情況下達到鞏固知識的目的,那就必須在規定的時間里完成復習任務。這就要求在極其有限的時間里優化教學過程,以獲取最佳復習效果。為此,我們可以借助現代化多媒體教學手段進行輔助復習。例如,上面所說的系統總結方法,就可以將知識結構圖或表格用多媒體課件形式展示出來,可以利用動畫效果給學生思考、討論的時間,還可以借助聲音效果對特殊知識點進行形象模擬以突破難點。利用多媒體手段還可以及時將批改作業時所發現學生普遍出現的問題進行歸納,復習時,將這些問題利用投影儀展示給全班學生觀看,讓學生進行討論,最后教師再總結歸納、糾正錯誤,最終解決疑難問題。利用多媒體手段,最大的優點是能夠節省時間和直觀性強,同時也能夠調動學生的積極性,培養學生自我的創造性。
五、分層教學,培優輔差