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關(guān)鍵詞:歐姆定律;教學(xué)難點(diǎn);問題
閉合電路歐姆定律是電路中的一條重要規(guī)律,對(duì)于思維能力尚不是很完善的高中生來說,還是具有一定的難度。“知識(shí)不是被動(dòng)接受的,而是認(rèn)知主體積極建構(gòu)的”,因此在教學(xué)過程中教師應(yīng)積極的換位思考,針對(duì)學(xué)生的能力水平來嘗試多種教學(xué)方式方法,
使學(xué)生切實(shí)掌握相關(guān)知識(shí)。此知識(shí)點(diǎn)之所以成為難點(diǎn)的重要原因和問題主要為:概念抽象,理解困難;傳統(tǒng)教學(xué)方法單一;知識(shí)點(diǎn)容易混淆;應(yīng)試教育,不能活學(xué)活用。所以,對(duì)以上問題提出一些突破教學(xué)難點(diǎn)的思路和方法,以供參考。
一、激發(fā)興趣,打破抽象
在本章的教學(xué)內(nèi)容中,對(duì)這一定律的概念和相關(guān)知識(shí)較為抽象,偏重理論的數(shù)學(xué)分析和推理,并且缺少直觀的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)習(xí)和理解起來存在著很大的難度。只是一貫地依靠教師的講解難以達(dá)到良好的效果,反而有可能會(huì)適得其反,使學(xué)生感到枯燥乏味。因此,教師首先應(yīng)該通過巧妙有效地向?qū)W生導(dǎo)入學(xué)習(xí)內(nèi)容,最大限度地提高學(xué)生對(duì)新知識(shí)的好奇心和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),俗話說得好:“興趣是最好的老師”,營(yíng)造一個(gè)可以使學(xué)生提出問題的學(xué)習(xí)情景。
通過簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)和提出問題,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,
為下面對(duì)此難點(diǎn)的講解分析做了良好的開頭。使學(xué)生能主動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,在探索中產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,了解物理研究方法,增強(qiáng)綜合實(shí)踐能力。
二、分組實(shí)驗(yàn),總結(jié)結(jié)論
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,常規(guī)的是先在之前所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上推理出閉合電路歐姆定律的公式,再以此對(duì)其進(jìn)行分析,得出變化規(guī)律。在此,應(yīng)大膽地打破這種常規(guī),這種方法只是簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)演繹推理,無法讓學(xué)生感知認(rèn)識(shí)到物理的規(guī)律變化。所以,接下來就要以更為具體、多樣的實(shí)驗(yàn),探索其中的規(guī)律。讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),每組進(jìn)行多種不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,然后組員之間進(jìn)行自由討論,
再通過組員代表進(jìn)行發(fā)言,最后通過教師的總結(jié)得出結(jié)論。在這樣的通過分組實(shí)驗(yàn)、自主探索、合作交流、總結(jié)規(guī)律和解決問題的方法中,不但可以使學(xué)生深刻理解閉合電路歐姆定律的知識(shí)規(guī)
律,而且能提高學(xué)生的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生敢于探索、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,達(dá)到事半功倍的效果。
三、深入解析,避免混淆
通過以上的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),學(xué)生基本掌握了閉合電路歐姆定律的基本知識(shí),由于在學(xué)習(xí)閉合回路歐姆定律之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過歐姆定律,這使得學(xué)生很容易產(chǎn)生概念混淆。所以,接下來教師應(yīng)該對(duì)此知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入的分析,為學(xué)生講解電動(dòng)勢(shì)、外電壓、內(nèi)電壓、外電阻等概念,且其核心內(nèi)容是了解閉合電路與部分電路的不同,教師可以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生實(shí)際的理解閉合電路以及分電路、
內(nèi)電路、外電路等等相關(guān)知識(shí)。這些內(nèi)容較為復(fù)雜,學(xué)生容易混淆,在有了前面一系列實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行這些知識(shí)的講解,學(xué)生可以更好地理解,避免了知識(shí)點(diǎn)的混淆。
四、領(lǐng)悟思想,學(xué)以致用
通過實(shí)驗(yàn)提出問題進(jìn)行導(dǎo)入,進(jìn)而通過學(xué)生主動(dòng)積極實(shí)驗(yàn)、觀察、交流和討論分析,加以教師的歸納總結(jié),對(duì)于閉合電路歐姆定律的知識(shí)學(xué)生基本已經(jīng)掌握,對(duì)課程的難點(diǎn)、重點(diǎn)也得到了直觀的分析和解答。在此之后教師應(yīng)該及時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)展,結(jié)合到生活中,在課后作業(yè)中盡可能聯(lián)系到實(shí)際生活環(huán)境,家庭中常見電路現(xiàn)象,使學(xué)生更深入地理解并掌握相關(guān)知識(shí),領(lǐng)悟物理的思想方法和認(rèn)識(shí)規(guī)律的本質(zhì),將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活之中,達(dá)到活學(xué)活用、學(xué)以致用的效果。不僅及時(shí)鞏固知識(shí)、查漏補(bǔ)缺,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),從而保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)速度和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
隨著科技的發(fā)展,教學(xué)方式也在隨其變化。物理教學(xué)過程中不能只是一味地“灌輸式”的應(yīng)試教育,應(yīng)該讓學(xué)生主動(dòng)起來,把課堂歸還給學(xué)生,在學(xué)習(xí)活動(dòng)中提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí),在學(xué)生遇到問題時(shí)教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥、啟發(fā)和激勵(lì),這樣自然而然的突破教學(xué)中的難點(diǎn)、重點(diǎn),找到解決問題有效的方法。盡管教學(xué)有一定的方法,但“教無定法”,怎么教學(xué),怎么上課,也視學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)生情況而定,更在于教師本人的長(zhǎng)處和短處。所以,在教師教學(xué)過程中應(yīng)該因地制宜,因材施教,通過不斷地優(yōu)化教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用及教師的主導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn):
歐姆定律有效性反思電路設(shè)計(jì)滑動(dòng)變阻器教材安排是通過實(shí)驗(yàn)探究來研究電流與電壓電阻關(guān)系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實(shí)際學(xué)生動(dòng)手參與率不高,學(xué)生的科學(xué)探究有效性不高,有點(diǎn)照本宣科,對(duì)歐姆定律不能真正實(shí)現(xiàn)探究的思想,如何改變你?
歐姆定律(初中學(xué)習(xí)的是部分電路歐姆定律)作為一個(gè)重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的關(guān)系,是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問題的金鑰匙。
歐姆定律這節(jié)課的特點(diǎn)是,十分重視科學(xué)方法教育,重視科學(xué)研究的過程。讓學(xué)生在認(rèn)知過程中體驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)方法,了解得出歐姆定律的過程。了解運(yùn)用“控制變量法”研究多個(gè)變量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)打下了基礎(chǔ)。
教材安排是通過實(shí)驗(yàn)探究來研究電流與電壓電阻關(guān)系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實(shí)際學(xué)生動(dòng)手參與率不高,學(xué)生的科學(xué)探究有效性不高,有點(diǎn)照本宣科,對(duì)歐姆定律不能真正實(shí)現(xiàn)探究的思想。究其原因有三點(diǎn):
1.本實(shí)驗(yàn)是用歐姆定律來研究歐姆定律由于學(xué)生還沒學(xué)習(xí)歐姆定律很難理解為什么調(diào)節(jié)滑片的位置就能改變或保持這段電路兩端的電壓。
2.學(xué)生很難正確區(qū)分一段電路和整個(gè)電路兩個(gè)概念及它們之間的關(guān)系,在本實(shí)驗(yàn)中研究AB這段電路中的電流與電壓和電阻的關(guān)系時(shí)不容易將這段從整個(gè)電路中分離出來,更不會(huì)分析探究它們之間的關(guān)系。
3.在一個(gè)電路圖中卻要分次研究?jī)蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律先研究電流與電壓的關(guān)系,后又更換電阻,研究電流與電阻的關(guān)系,學(xué)生很難理解,更別說自己設(shè)計(jì)這個(gè)電路來探究其中規(guī)律了。
以上是學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)電路的障礙,如何來解決呢?
在教學(xué)中筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了適當(dāng)?shù)母淖儭W寣W(xué)生自己分兩步實(shí)驗(yàn)來設(shè)計(jì)電路探究規(guī)律:先激疑,后激智,引出正確的電路設(shè)計(jì),再完成正確的實(shí)驗(yàn)操作。
第一步,研究電流與電壓的關(guān)系,他們的設(shè)計(jì)是:保持電阻不變,用改變電池節(jié)數(shù)來改變電池兩端的電壓。(因?yàn)閷W(xué)生很容易想到串聯(lián)電池越多電壓越大),于是我說,那你們就按你們的思路去探究,結(jié)果是能得出:電阻一定時(shí),電壓越大,電流越大,卻得不出:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比的關(guān)系。此時(shí),他們反問:?jiǎn)栴}出在哪呢?我接著反問:你們?cè)趺粗蓝ㄖ惦娮鑳啥说碾妷菏窃诔杀稊?shù)的變化呢?學(xué)生馬上回答,因?yàn)殡姵厥浅杀兜脑黾影?,我說,那你們用電壓表測(cè)測(cè)看,一測(cè)發(fā)現(xiàn)電壓并沒隨電池節(jié)數(shù)的成倍增加而成倍增大,學(xué)生反問:那怎么辦?有學(xué)生很快想到上節(jié)課學(xué)到滑動(dòng)變阻器可以調(diào)節(jié)電壓,立即就串聯(lián)了滑動(dòng)變阻器上去,結(jié)果,水到渠成,完成了該實(shí)驗(yàn),而且不用改變電池節(jié)數(shù)?,F(xiàn)在再反問學(xué)生這兩種電路設(shè)計(jì)的區(qū)別在哪,問題在哪,優(yōu)勢(shì)在哪,這時(shí)老師點(diǎn)撥一下:因?yàn)閷?dǎo)線也有電阻,學(xué)生就會(huì)豁然開朗,會(huì)心一笑,經(jīng)過一次挫折他們重新設(shè)計(jì)出探究電流與電壓關(guān)系的電路,同時(shí)也自行將這段電路從整個(gè)電路中分離出來,研究出這段電路中電流與電壓的關(guān)系:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比的關(guān)系。
第二步,研究電流與電阻的關(guān)系,起初他們的設(shè)計(jì)是:保持電池節(jié)數(shù)不變,再改變電阻。(因?yàn)閷W(xué)生很容易想到串聯(lián)電池節(jié)數(shù)不變,電壓也不變),很快,有些學(xué)生就想到在第一步中出現(xiàn)的問題,于是想到可以用滑動(dòng)變阻器控制電壓不變,只要在原來的電路圖上改變電阻就行了,并想到如用電阻箱來改變就更好了,因?yàn)椴粌H改變方便,能多次成倍數(shù)改變電阻,并且能知道電阻的值,這樣也更方便找到電流與電阻的更具體的關(guān)系。
這樣分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖分別設(shè)計(jì),分別實(shí)驗(yàn),避免了照搬照抄,死記硬背的教學(xué)模式,實(shí)驗(yàn)從開始設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)障礙,再到改進(jìn)實(shí)驗(yàn),總結(jié)規(guī)律,都是學(xué)生親身實(shí)踐,學(xué)生真正理解了:
1.兩步實(shí)驗(yàn)中為何要用滑動(dòng)變阻器,如何用滑動(dòng)變阻器?
在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí),如果不用滑動(dòng)變阻器,雖然能夠測(cè)量出R兩端的電壓和其中的電流,但該電路只能測(cè)量出一組電壓和電流的值,而從一組電流和電壓的數(shù)據(jù)是無法找出二者之間的關(guān)系的,應(yīng)該再測(cè)幾組電壓和電流,因此就需要改變R兩端的電壓,用滑動(dòng)變阻器可以成倍地改變R兩端的電壓,簡(jiǎn)單方便,當(dāng)然也可以采用改變電池節(jié)數(shù)的方法,但因?yàn)閷?dǎo)線有電阻,很難成倍地改變R兩端的電壓,比較下來,當(dāng)然是用滑動(dòng)變阻器更方便快捷。同時(shí),滑動(dòng)變阻器還可以起到保護(hù)電路的作用。
2.用控制變量法探究電流I與電阻R之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該如何操作?探究電流I與電壓U之間關(guān)系時(shí),應(yīng)該如何操作?
探究電流I與電阻R之間的關(guān)系時(shí),如何保持電壓U不變?即改變定值電阻的阻值的同時(shí),該電阻兩端的電壓就發(fā)生了變化,因此,要及時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器以保持電壓不變,觀察并記錄電流表的示數(shù)隨電阻的變化關(guān)系。
探究電流I與電壓U之間關(guān)系時(shí),要不斷的改變電壓,即保持定值電阻的阻值不變的同時(shí),要改變電阻兩端的電壓,因此,要及時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓成倍地變化,觀察并記錄電流表的示數(shù)隨電壓的變化關(guān)系。
總之,這樣改進(jìn)充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)的作用,降低了教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生遇到問題的難度,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,更深入地理解和掌握了知識(shí)。既培養(yǎng)了思維能力,又培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΓM(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、思維為核心、能力為目標(biāo)的教學(xué)理念,開闊了學(xué)生思路,有效地提高物理教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿).
論文關(guān)鍵詞:解題思路,物理規(guī)律,物理概念
解物理題一般來說是根據(jù)題目敘述的物理情景和已知條件,運(yùn)用某個(gè)物理規(guī)律或幾個(gè)規(guī)律去求出待求量的答案。因此解題思路應(yīng)該從物理規(guī)律中去尋找。從物理規(guī)律本身的分析中引出解題思路,是形成解題思路的基本方法。物理規(guī)律通常用一個(gè)數(shù)學(xué)公式表述,這個(gè)數(shù)學(xué)公式表述了有關(guān)物理量之間的數(shù)值關(guān)系,稱之為某某定律、定理。從定律、定理中找解題思路,就要求分析定律中涉及的每一個(gè)物理量的意義和各物理量之間的相互關(guān)系。這不但有利于加深對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解,也有利于抽象思維能力的提高。
現(xiàn)舉例說明上述觀點(diǎn)。
牛頓第二定律是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律,動(dòng)量定律、動(dòng)能定理均可從牛頓第二定律導(dǎo)出。所以牛頓第二定律及其導(dǎo)出規(guī)律在解質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題中占有極其重要的地位。當(dāng)各量都取國(guó)際單位制時(shí),牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F合=ma,公式中F合這一項(xiàng)涉及具體的性質(zhì)力的規(guī)律,如萬有引力定律,庫侖定律等,涉及力的合成分解,以及矢量運(yùn)算遵循的平行四邊形法則。a這一項(xiàng)涉及勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的有關(guān)規(guī)律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學(xué)中涉及的大多數(shù)規(guī)律和法則。
牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題,所以應(yīng)用牛頓第二定律時(shí),首先必須明確研究對(duì)象,即確定研究主體,并將其從周圍環(huán)境中隔離出來(所謂隔離體法)。隔離體法在處理連結(jié)體問題時(shí),在大多數(shù)情境中是必不可少的,如果取連結(jié)體的整體,則仍然是一個(gè)確定研究主體的問題。研究主題確定了,公式中的m這一項(xiàng)就定了;第二步即對(duì)研究主體進(jìn)行受力分析,是F合這一項(xiàng)的要求,只有對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析,才能確定其所受的合力;第三步,分析研究主體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,從而由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律確定a;第四步,建立牛頓定律的方程,隨后就是解方程和討論結(jié)果了。
綜上所述,應(yīng)用牛頓第二定律解題的四個(gè)步驟,不是人為的強(qiáng)加于學(xué)生的模式,而是應(yīng)用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要,這就是由物理規(guī)律本身去找解題思路的道理。
再舉一個(gè)電學(xué)的例子。、
歐姆定律I=是電學(xué)中一個(gè)最基本的公式,使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻,也就是確屬同一研究對(duì)象,即U是研究對(duì)象兩端的電壓,R是研究對(duì)象的阻值,I是流過研究對(duì)象的電流,防止張冠李戴。
我們舉一個(gè)實(shí)例:如圖,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。
分析:對(duì)整個(gè)閉合電路,由閉合電路歐姆定律,得:
I= (1)
隔離A、B之間的外電路,由部分電路歐姆定律,有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔離R3,有
I3= (3)
對(duì)節(jié)點(diǎn)A,有 I=I1+I3 (4)
隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)
由(1)--(5)式,代入數(shù)據(jù),得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出,在電路問題中,所謂整體,是指具有共同的干路電流的整個(gè)電路;所謂隔離,是指對(duì)電路的某一部分或某一元件進(jìn)行研究,聯(lián)系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流,它們之間的關(guān)系由串并聯(lián)的電流、電壓的基本關(guān)系確定;歐姆定律既適用于電路整體,也適用于某一部分電路,即電學(xué)問題也存在研究對(duì)象問題。在研究對(duì)象確定好以后,再對(duì)確定對(duì)象進(jìn)行有關(guān)的物理量分析,從而代入恰當(dāng)?shù)奈锢矸匠踢M(jìn)行計(jì)算和討論。
可見,解題思路是在分析物理規(guī)律中找出的,解題步驟是應(yīng)用物理規(guī)律的客觀需要。嚴(yán)格按照由物理規(guī)律本身得出的解題步驟,即用有序思路去解決每一個(gè)具體的物理問題,正是為了訓(xùn)練正確的思維方式,提高分析問題的能力,這無疑有助于克服解物理問題時(shí)無從下手的困難,有助于克服解題時(shí)思維混亂的無序狀態(tài)。
因此,為了有效地提高學(xué)生的思維素質(zhì)和多方面的能力,應(yīng)當(dāng)從最基本之處著手,也就是讓學(xué)生實(shí)實(shí)在在地準(zhǔn)確地理解和掌握物理概念和物理規(guī)律的內(nèi)涵、意義、相互關(guān)系、適用條件以及應(yīng)用中應(yīng)注意的問題等,并引導(dǎo)學(xué)生去思考、討論、分析、比較、歸納、總結(jié)所學(xué)的物理知識(shí),從而逐漸領(lǐng)會(huì)和掌握物理學(xué)的思想、觀點(diǎn)和方法。果能如此,學(xué)生就不會(huì)被動(dòng)地在茫茫題海中苦苦追求,而能看清物理知識(shí)的經(jīng)緯,有目的主動(dòng)巡游。其實(shí)這種從規(guī)律中引出方法的觀點(diǎn),不但對(duì)解決問題、應(yīng)試有用,對(duì)未來大學(xué)的學(xué)習(xí),甚至在大學(xué)以后的工作、生活中也有普遍的意義。
1學(xué)習(xí)物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識(shí)的核心內(nèi)容.著名科學(xué)家錢學(xué)森曾說過:“學(xué)習(xí)理科的關(guān)鍵是概念清,多練習(xí).”學(xué)生的物理概念是否清楚對(duì)學(xué)好物理至關(guān)重要.學(xué)習(xí)物理概念需要重視物理概念的形成過程.學(xué)習(xí)物理概念需要知道為什么要引入它,它是如何定義的,定義式是什么,單位是什么,如何測(cè)量(或測(cè)定),有什么應(yīng)用等.例如:密度是一個(gè)十分重要的物理概念,學(xué)習(xí)它要重視以下過程:在物理學(xué)中為了比較相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量一般不同的特性引入了密度,單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度,定義式是ρ=m/V,國(guó)際單位是kg/m3,常用單位是g/cm3,測(cè)密度的方法很多,但基本方法是測(cè)質(zhì)量,測(cè)體積,再利用密度公式計(jì)算出密度,應(yīng)用有求密度,求質(zhì)量,求體積等等.速度、壓強(qiáng)、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念,望廣大師生重視其形成過程.
2學(xué)習(xí)物理規(guī)律需要重視規(guī)律的形成過程
物理規(guī)律是物理知識(shí)中的最核心內(nèi)容,多數(shù)是從物理事實(shí)的分析中直接概括出來的,學(xué)習(xí)物理規(guī)律更需要重視物理規(guī)律的形成過程.要知道物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、基本內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、適用范圍、應(yīng)用等等.例如:歐姆定律是電學(xué)中最重要的規(guī)律之一,學(xué)習(xí)它,我們要知道歐姆定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,首先要用到控制變量法,電阻一定,研究電流與電壓的關(guān)系,電壓一定,研究電流與電阻的關(guān)系.電阻一定,可找一定值電阻(R=5 Ω),研究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)際上要看電壓變,電流變不變,若變,如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢?方法一:可以改變電源的電壓,方法二:可以通過滑動(dòng)變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實(shí)驗(yàn)得出電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.電壓一定,可找一穩(wěn)壓電源,也可通過滑動(dòng)變阻器來保持電阻兩端的電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)際上是看電阻變,電流變不變,若變,怎么變?改變電阻,還要知道它的值,可以逐次更換定值電阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,保持電阻兩端的電壓(U=3 V)不變,從而測(cè)出相應(yīng)的電流值.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出,電壓一定時(shí),電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內(nèi)容是:通過導(dǎo)體的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R,歐姆定律是在金屬導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出來的,一定適用于金屬導(dǎo)體,對(duì)于其它的導(dǎo)體是否適用,要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過實(shí)驗(yàn)證明,歐姆定律還適用于電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電,可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導(dǎo)體,電解液導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電.應(yīng)用有三方面:(1)求電流,(2)求電壓,(3)求電阻.解題時(shí)要注意I、U、R三個(gè)物理量的對(duì)應(yīng)性、同時(shí)性、統(tǒng)一性,即對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體、同一段電路,同一時(shí)刻、同一狀態(tài),單位要統(tǒng)一于國(guó)際單位.
3學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程
學(xué)習(xí)物理要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),觀察自然界中的物理現(xiàn)象,進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ).學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程,如要了解每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、需要測(cè)量的物理量、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、必要的誤差分析等等都應(yīng)該清楚.
4科學(xué)探究需要重視探究過程
科學(xué)探究就是讓學(xué)生模擬科學(xué)家的工作過程,按照一定的科學(xué)思維程序探索學(xué)習(xí)的過程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力、增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解,體驗(yàn)探究過程的心理感受.科學(xué)探究需要重視探究過程.科學(xué)探究的過程是一個(gè)創(chuàng)造的過程,而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造性思維.因此,探究實(shí)質(zhì)是一個(gè)思維的過程,這個(gè)思維的過程是模擬科學(xué)工作者進(jìn)行科研的思維程序來進(jìn)行的,這種思維程序就是學(xué)生科學(xué)探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.
5做物理習(xí)題需要重視解題過程
學(xué)習(xí)物理要求概念清,多練習(xí).可見做物理習(xí)題很重要,做題可以幫助我們鞏固所學(xué)的知識(shí),檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果,錘煉思維的靈活性,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,分析概括能力,運(yùn)用物理知識(shí)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題的能力,以及創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.物理題型很多,如填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題、探究題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習(xí)題,都需要重視解題過程.不同的題型,有不同的解題要求,不同的解題方法,不同的解題過程.一般來說,無論是做何種物理習(xí)題,都要正確理解題意,正確審題;明確相應(yīng)的物理過程,物理情景,建立物理模型;運(yùn)用相應(yīng)的物理概念、物理規(guī)律,直接得出結(jié)果或結(jié)論.稍微有點(diǎn)靈活性,有點(diǎn)難度的題目,要分清層次,理清思路,找出聯(lián)系,或進(jìn)行物理公式變換或公式推導(dǎo),或運(yùn)用數(shù)學(xué)思想(如列方程、列方程組)求解.最后就是檢查.
6學(xué)習(xí)物理需要重視有的物理量是過程量
物理學(xué)所研究的許多問題,都直接涉及到某一物理現(xiàn)象發(fā)生的整個(gè)過程,或者是過程中的某些狀態(tài).因此,相應(yīng)地就引人了許多關(guān)于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態(tài)的狀態(tài)量.
過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的物理量,如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量,它們都與一定的物理過程相對(duì)應(yīng).一般說來,物質(zhì)系統(tǒng)從某一個(gè)狀態(tài)變化為另一個(gè)狀態(tài),如果經(jīng)歷不同的物理過程,雖然初始狀態(tài)與終了狀態(tài)量可能保持相同,但過程量不一定相同.
關(guān)鍵詞:課堂環(huán)節(jié);探究情境;教學(xué)質(zhì)量
目前,技工學(xué)校都面臨著一個(gè)困惑:學(xué)生基礎(chǔ)差、積極性不高;電子電工學(xué)科抽象,學(xué)生不易接受。因此單向的教學(xué)方式已不符合現(xiàn)有的教學(xué)狀況?,F(xiàn)狀告訴我們:只有加強(qiáng)互動(dòng),讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)才是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
提高課堂教學(xué)質(zhì)量,根本在于教師是否能夠抓住學(xué)生的心。筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐和電子電工這門學(xué)科的實(shí)際情況,進(jìn)行了一系列的嘗試,認(rèn)為巧妙地創(chuàng)設(shè)問題性探究情境可以從以下幾方面著手:
一、創(chuàng)設(shè)探究情境,以疑激思,導(dǎo)入新課
快速、有效地導(dǎo)入新課,是使課堂教學(xué)獲得成功的一個(gè)關(guān)鍵。而以實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并通過設(shè)置疑問啟發(fā)學(xué)生思維的新課導(dǎo)入法,是教師引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種可行有效的方法。
例如:在進(jìn)行“閉合電路歐姆定律”的教學(xué)時(shí),可先設(shè)計(jì)一個(gè)電路:把E1=3 V、E2=9 V的兩個(gè)電源的一端并聯(lián),并聯(lián)端與小燈泡的一端連接,小燈泡的另一端與開關(guān)S一端連接,然后,把開關(guān)的一端與E1E2的一端分別連接。再進(jìn)行以下演示:先將開關(guān)扳到位置1,觀察現(xiàn)象,此時(shí)小燈泡幾乎發(fā)白光。接著讓學(xué)生討論、猜想:如果老師把開關(guān)扳到位置2,將會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?大多數(shù)學(xué)生討論的結(jié)果是燈泡會(huì)燒毀,而實(shí)際的結(jié)果卻是燈泡的亮度還不如接電源E1時(shí)亮。這是怎么回事呢?原來是電源內(nèi)部的電阻在起作用。這個(gè)結(jié)果大大出乎學(xué)生意料之外。他們內(nèi)心已經(jīng)形成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)被這一現(xiàn)象嚴(yán)重打破了。這時(shí)渴求得到理論上解釋的心情非常迫切,我們教師就可以輕松地帶領(lǐng)著學(xué)生走進(jìn)探求知識(shí)的新天地。
二、創(chuàng)設(shè)探究情境,深化理解,突破教學(xué)難點(diǎn)
電子電工學(xué)中很多概念和定律都比較抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)常感到困惑。但它們之間又有許多相似之處和密切聯(lián)系。我們可以利用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)通過比較的方式創(chuàng)設(shè)探究情境,順利地突破教學(xué)難點(diǎn)。
比如,我們?cè)谥v授“磁路歐姆定律”的內(nèi)容時(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“磁路”這一概念較難理解。我們可以先演示一個(gè)實(shí)驗(yàn):取一條形磁鐵放在低壓電源上,待會(huì)兒拿條形磁鐵去吸引大頭針,發(fā)現(xiàn)一顆也吸不住。學(xué)生的興趣瞬間被眼前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)出來了。我們可以趁機(jī)提出問題:本來具有磁性的條形磁鐵為什么此刻連一顆大頭針也吸不???磁鐵的磁性怎么會(huì)消失呢?激起學(xué)生的好奇心理后,立即解釋清楚其中的原因。在解決了“磁路”這個(gè)問題后,我們又可以根據(jù)“磁路歐姆定律”與“電路歐姆定律”的相似性,拿它們進(jìn)行對(duì)比,創(chuàng)設(shè)一系列的問題來幫助學(xué)生理解定律:它們形式上是否相似?“電路歐姆定律”討論的是電動(dòng)勢(shì)E、電流I和電阻R三者之間的關(guān)系,“磁路歐姆定律”討論的是哪三個(gè)物理量之間的關(guān)系呢?在磁路與電路的對(duì)比中,磁動(dòng)勢(shì)Fm、磁通Φ、磁阻Rm各自對(duì)應(yīng)電路中的什么等等。如此問題性探究情境的創(chuàng)設(shè)不僅能輕松地為學(xué)生解惑,而且能增進(jìn)學(xué)生對(duì)概念和定律的理解,課堂教學(xué)質(zhì)量自然就提高了。
三、創(chuàng)設(shè)探究情境,啟思理緒,巧妙分析解決問題
課堂教學(xué)中,教師若能構(gòu)建一個(gè)具有階梯性和延伸性的探究情境,有助于學(xué)生理清解題思路,其啟發(fā)作用比我們習(xí)慣的陳述性講解法要好得多,還能培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)密邏輯思維能力,起到舉一反三的作用。
構(gòu)建具有階梯性和延伸性的探究情境,是指問題探究的設(shè)計(jì)要由淺入深,由易到難,把學(xué)生思維逐步引向新的高度。也就是說,我們要善于把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的課題分解成若干相互聯(lián)系的子問題,或幾個(gè)小階段,這些子問題不僅要緊扣當(dāng)前教學(xué)應(yīng)當(dāng)解決的問題,還要蘊(yùn)含與當(dāng)前問題有關(guān)但需要學(xué)生進(jìn)一步去思考、去探索的問題。同時(shí)我們要注意學(xué)生已有知識(shí)、心理發(fā)展水平和學(xué)習(xí)材料的難易程度,使知識(shí)的“探索”過程和“獲取”過程有機(jī)統(tǒng)一;其次教師設(shè)置的探究問題要梯度適中、排列有序,形成有層次結(jié)構(gòu)的開放性系統(tǒng),并不斷地與外界教學(xué)環(huán)境保持能量、信息的交換和延伸,使學(xué)生產(chǎn)生“有階可上、步步登高”的愉悅感,從而興趣盎然的接受知識(shí),訓(xùn)練自己的思維能力。
四、創(chuàng)設(shè)探究情境,歸納提煉,總結(jié)授課要點(diǎn)
課堂教學(xué)過程應(yīng)該是以不斷地提出探究問題并解決問題的方式來獲取新知識(shí)、新思維的過程。探究情境對(duì)于學(xué)生來說,除了能引發(fā)他們對(duì)問題進(jìn)行思考外,也能有效地引導(dǎo)他們對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié),構(gòu)建知識(shí)框架,使課堂教學(xué)能突出重點(diǎn),強(qiáng)化目標(biāo)。例如,進(jìn)行“庫侖定律”課題教學(xué)時(shí),在引出、陳述、應(yīng)用定律之后對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納,我們可以采用生動(dòng)的提問式歸納法替代呆板的直述式歸納法;靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力遵循什么規(guī)律?這種作用力的大小與哪些因素有關(guān)?方向如何?“點(diǎn)電荷”這一概念怎樣理解?庫侖定律適用于非點(diǎn)電荷間的相互作用力嗎等等。這種方式不僅使整堂課更顯活潑,而且歸納提煉的效果也更好。
銜接
〔中圖分類號(hào)〕 G633.7
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A
〔文章編號(hào)〕 1004—0463(2012)
10—0035—01
初、高中物理教學(xué)既是相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)階段,又是一個(gè)統(tǒng)一的整體,在初中階段進(jìn)行概念和規(guī)律教學(xué)時(shí),既不能脫離學(xué)生實(shí)際一味追求嚴(yán)謹(jǐn),使學(xué)生難以接受,也不能忽視概念教學(xué)的相對(duì)嚴(yán)密性和物理規(guī)律的適用條件,以免誤導(dǎo)學(xué)生形成片面的甚至錯(cuò)誤的理解,為高中階段的學(xué)習(xí)埋下隱患。所以,初中物理教學(xué)要把握教學(xué)分寸,注意與高中教學(xué)的銜接。
一、寬嚴(yán)合適,引導(dǎo)學(xué)生掌握當(dāng)前知識(shí),為高中教學(xué)奠定基礎(chǔ)
教學(xué)過程是在一定條件下的特殊認(rèn)識(shí)過程,要適應(yīng)學(xué)生的年齡特征、知識(shí)基礎(chǔ)和智力水平,如果脫離學(xué)生實(shí)際,在教學(xué)中一味追求概念和規(guī)律的嚴(yán)密性,學(xué)生就會(huì)難以接受和理解,不僅不能學(xué)有所得,反而挫傷了他們的積極性,使他們感到物理枯燥乏味且難學(xué),甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒,這無疑會(huì)影響到高中的繼續(xù)學(xué)習(xí)。因此,初中物理教學(xué)要從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā),立足基礎(chǔ)知識(shí),善于運(yùn)用合理的“不嚴(yán)密”,抓住問題的主要矛盾,突出主要方面,幫助學(xué)生理解,讓他們把主要的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)扎實(shí),為后面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
例如,功的概念比較抽象,在初中教學(xué)中可以從具體事例出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)做功的物理含義,由此總結(jié)出做功必備的兩個(gè)條件——力和在力的方向上通過的距離。限于初中學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和接受能力,不要引入位移的概念,也不必討論正功和負(fù)功問題以及變力做功的情況。這樣不僅學(xué)生容易接受,還能培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。
二、重視教學(xué)中的相對(duì)嚴(yán)密性,為高中階段的學(xué)習(xí)掃除障礙
初、高中教材內(nèi)容有著內(nèi)在的聯(lián)系,初中教學(xué)需要瞻前顧后,既要引導(dǎo)學(xué)生掌握當(dāng)前知識(shí),又要防止學(xué)生片面地甚至錯(cuò)誤地理解某些概念,這就要重視知識(shí)傳授的相對(duì)嚴(yán)密性,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)掃清障礙,鋪平道路。
例如,在講壓力這一概念時(shí),不能只從水平面上物體受壓的實(shí)例中引出壓力的概念,還應(yīng)該從學(xué)生熟悉的事例中分析垂直面和斜面上的受壓情況,讓學(xué)生明白產(chǎn)生壓力的情況是多種多樣的,還要啟發(fā)學(xué)生分析各種情況下壓力是什么物體通過哪種形式施加的。關(guān)于壓力和重力的關(guān)系,要通過具體事例分析,當(dāng)放在水平面上靜止或運(yùn)動(dòng)的物體只受重力和支持力作用時(shí),物體對(duì)支撐面的壓力才等于物體重力。此外,應(yīng)舉一些壓力和重力大小不相等甚至無關(guān)的事例,以加深學(xué)生對(duì)壓力和重力的理解。如果教學(xué)中只求簡(jiǎn)化,認(rèn)為初中物理應(yīng)主要在水平面上分析與壓力有關(guān)的問題,在教學(xué)中既不討論產(chǎn)生壓力的多種情況,也不區(qū)分壓力和重力,甚至要求學(xué)生記住“壓力和重力大小相等”的結(jié)論,必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)壓力概念的片面理解。這會(huì)給學(xué)生高中階段的物理學(xué)習(xí)造成很大的障礙。
三、把握教學(xué)分寸,講清物理規(guī)律的適用條件和范圍
初中物理的練習(xí)題比較簡(jiǎn)單,學(xué)生靠套公式就能解答。久而久之,學(xué)生形成了死記硬背、亂套公式的壞習(xí)慣。為了有效地糾正這一錯(cuò)誤,我認(rèn)為,在初中物理教學(xué)中要恰當(dāng)?shù)匕盐战虒W(xué)分寸,讓學(xué)生弄清公式中的每個(gè)物理量和符號(hào)的物理意義以及整個(gè)公式所反映的客觀規(guī)律,尤其要弄清它的適用條件和應(yīng)用范圍。
建構(gòu)主義認(rèn)為:知識(shí)不可能以實(shí)體的形式存在于個(gè)體之外,盡管通過語言賦予了知識(shí)一定的外在形式,且獲得了較為普遍的認(rèn)同,但這并不意味著學(xué)習(xí)者對(duì)這種知識(shí)有同樣的理解.真正的理解只能由學(xué)習(xí)者自身基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景而建構(gòu)起來,取決于特定情境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)過程.否則,就不叫理解,而是被動(dòng)的復(fù)制式的學(xué)習(xí).因此,學(xué)生不是簡(jiǎn)單被動(dòng)地接收信息,而是主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)的意義,這種建構(gòu)是無法由他人來代替的.
學(xué)生理解能力的形成,是個(gè)循序漸進(jìn)的過程,是從不自覺到有目的地自覺進(jìn)行的.在初中兩年的物理教學(xué)中,老師對(duì)學(xué)生的理解能力要有正確的預(yù)估,備課時(shí)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程要在學(xué)生理解能力的“最近發(fā)展區(qū)”,不可過高也不能過于低,才可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的高效課堂.
理解是一種積極思維活動(dòng)的心理過程,理解能力是認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的前提.相對(duì)其他科目來說,很多同學(xué)反映物理比較難學(xué)難懂.往往上課聽了,概念公式也背了,類似的題目練了,到解決實(shí)際問題時(shí)還是腦子一片模糊,究其原因主要是理解能力不足,沒有弄清事物的意義,影響了他們的學(xué)習(xí)效果.主要存在的問題有:(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題.對(duì)實(shí)驗(yàn)探究不能明確探究目的,不會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃;(2)概念教學(xué)中的問題.不能從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律,對(duì)同一概念的幾種表達(dá)形式鑒別能力差;(3)規(guī)律教學(xué)中的問題.不理解物理規(guī)律的確切內(nèi)涵和外延,包含其適用條件及在簡(jiǎn)單情況下的應(yīng)用.以上這些問題的存在直接影響著教學(xué)質(zhì)量的提高.
2培養(yǎng)學(xué)生理解能力的三點(diǎn)方法
2.1在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),可以設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生的思維.問題設(shè)計(jì)是很重要的一個(gè)教學(xué)技巧,教師可以通過問題來引導(dǎo)、促進(jìn)學(xué)生思維過程.教師務(wù)必注意引導(dǎo)學(xué)生思考探究目的是什么,如何進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃,應(yīng)該準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)器材?哪些物理量需要測(cè)[HJ1.9mm]量?筆者相信學(xué)生經(jīng)過多次訓(xùn)練,在主動(dòng)尋求途徑解決問題時(shí)才理解了整個(gè)實(shí)驗(yàn).否則,學(xué)生們要么不知道要做什么,要么就是被動(dòng)地記錄一堆數(shù)據(jù)而已.
例1[HT]探究“物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),設(shè)置問題串引導(dǎo)學(xué)生的思維.
(1)探究的問題是物質(zhì)吸熱與物質(zhì)的種類、物質(zhì)溫度的變化、物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系,要采用什么方法研究?
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以前,先要解決一個(gè)問題,就是怎樣比較物質(zhì)吸熱的多少?物質(zhì)要吸熱,必須要給它加熱,加熱越多,則物質(zhì)吸熱就越多.加熱的多少怎樣比較?
(3)利用生活經(jīng)驗(yàn)說明物質(zhì)吸熱的多少與溫度變化、質(zhì)量有什么關(guān)系?物質(zhì)吸熱與物質(zhì)的種類有什么關(guān)系?怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究?引導(dǎo)學(xué)生答出取相同質(zhì)量的水和煤油,升高相同的溫度,比較吸熱的多少.(同時(shí)師生共同設(shè)計(jì)表格)
(4)更進(jìn)一步地,提問取相同質(zhì)量的水和煤油,加熱相同的時(shí)間,比較升高的溫度,可以嗎?思維上清楚了,學(xué)生實(shí)施觀察和思考就有效了很多.
2.2在物理概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
循序漸進(jìn)地要求學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納科學(xué)規(guī)律,敢于表達(dá)并對(duì)同一規(guī)律進(jìn)行不同形式的表達(dá),通過實(shí)驗(yàn)與思維過程的結(jié)合提升理解能力.想讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)獲得概念,應(yīng)該注重概念的來龍去脈:為什么要研究這個(gè)問題,怎樣進(jìn)行研究,通過研究得到怎樣的結(jié)論,物理量的物理意義是什么以及這個(gè)物理量有什么重要的應(yīng)用等.
例2[HT]密度這個(gè)概念的建立是重點(diǎn)也是難點(diǎn),初二新授課時(shí)學(xué)生能直觀地體會(huì)到體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量不同.但是傳統(tǒng)的講授式教學(xué)直接用“比值法”定義密度概念,初中生接受起來會(huì)有一定的難度.要體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)學(xué)生為主體的課改理念,就要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論,去發(fā)現(xiàn)“同一物質(zhì)的體積增大幾倍,它的質(zhì)量也增大幾倍”,“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積比值一定”,“物質(zhì)的質(zhì)量和體積成正比”,“不同種類的物質(zhì),質(zhì)量跟體積的比值是不同的”,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生用圖像法處理數(shù)據(jù)畫出[TP2CW01.TIF,Y#]如圖1所示的m-V圖像.雖然各抒己見,但教師務(wù)必給予每個(gè)人及時(shí)表揚(yáng).師生進(jìn)一步共同總結(jié),區(qū)別物質(zhì)的一種辦法:質(zhì)量跟體積的比值.可見單位體積的質(zhì)量反映了物質(zhì)的一種特性,密度就是表示這種特性的物理量.學(xué)生通過體驗(yàn)理解物理方法,對(duì)于學(xué)習(xí)后續(xù)物[HJ1.85mm]理知識(shí)具有很好的遷移價(jià)值.
2.3在物理規(guī)律教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
利用圖示法能形象地表達(dá)物理規(guī)律,直觀地?cái)⑹鑫锢磉^程,鮮明地表示各物理量之間的關(guān)系,幫助學(xué)生弄清物理?xiàng)l件過程,把握概念條件.理解物理規(guī)律[JP2]的確切含義,包含其適用條件及在簡(jiǎn)單情況下的應(yīng)用.
例3[HT]歐姆定律是一條重要的電學(xué)定律,是貫穿整個(gè)電學(xué)的主線,全面正確地理解和透徹地掌握它是正確解答涉及電學(xué)問題的前提和基礎(chǔ).該定律是利用控制變量法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的,即控制電阻不變,得到通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,得到通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比(如圖2),由此得到了公式I=U/R.
其實(shí),再難的學(xué)習(xí)內(nèi)容只要我們能夠掌握其中的方法、技巧、要領(lǐng),注重練習(xí),善于總結(jié),就能達(dá)到“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”的境界。這里筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剰母旧辖鉀Q這個(gè)問題的點(diǎn)滴體會(huì)。
一、聯(lián)系生活實(shí)踐,多動(dòng)手腦,培養(yǎng)興趣
讓物理融入生活,是物理教學(xué)的初衷;從生活走向物理,則是物理教學(xué)的途徑。電學(xué)知識(shí)與我們的生活聯(lián)系非常緊密。為什么燈泡用久了會(huì)發(fā)黑?為什么燈泡絲要做成螺旋狀?電飯煲是如何煮飯的?探究起來,妙趣無窮。
因此,鼓勵(lì)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,是學(xué)以致用的需要,是物理知識(shí)化難為簡(jiǎn)的需要,更是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的需要?!芭d趣是最好的老師”,有了興趣就有了成功的動(dòng)力。
在實(shí)驗(yàn)課上,我們可以設(shè)置與生活息息相關(guān)、讓學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解相關(guān)電學(xué)知識(shí)。例如,在課后習(xí)題中有一個(gè)興趣實(shí)驗(yàn)“自制水果電池”,學(xué)生可以進(jìn)行分組探究,每個(gè)小組都可以向?qū)嶒?yàn)室借一只電壓表和一些導(dǎo)線,每個(gè)小組成員都自備不同種類的水果和蔬菜。通過實(shí)驗(yàn)去探究水果電池的正負(fù)極,水果電池的電壓的影響因素等。最后讓各個(gè)小組展示他們的研究成果。這不僅滿足了學(xué)生的求知欲,還最大限度地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
其實(shí),四驅(qū)車、自制電鈴、簡(jiǎn)易電話……學(xué)生完全可以利用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)自己設(shè)計(jì)完成。教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生在保證安全的前提下自己動(dòng)腦動(dòng)手進(jìn)行這些小制作,并給予學(xué)生適當(dāng)展示成果的機(jī)會(huì),呵護(hù)學(xué)生“破壞和創(chuàng)造”的熱情。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,又提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的水平,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)了成功的快樂。
二、打好基礎(chǔ),發(fā)展學(xué)生思維
學(xué)好電學(xué)知識(shí)要抽絲剝繭,抓住重點(diǎn),即應(yīng)牢固掌握基本概念、基本定理和主要公式。
1.明確每個(gè)符號(hào)的物理意義,能掌握電學(xué)的基本規(guī)律。電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括“五概念四規(guī)律”,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的特點(diǎn)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)。對(duì)于以上重點(diǎn)概念,能讓學(xué)生知道為什么引入它們,如何定義,單位是什么(對(duì)物理量),有什么重要應(yīng)用等;對(duì)于規(guī)律,應(yīng)著重理解它們反映的是哪些物理量、有什么樣的關(guān)系或變化規(guī)律、這些規(guī)律的成立條件和適用范圍是什么。學(xué)習(xí)時(shí),要分清主次、突出重點(diǎn),以重點(diǎn)帶動(dòng)一般,切勿平均使用力量。
2.能掌握公式的使用條件,對(duì)公式進(jìn)行正確變形,并能熟記和應(yīng)用。理解這些規(guī)律可以,例如,數(shù)學(xué)中a=c/b說明a與b成反比,a與c成正比,但在物理ρ=m/V定義式中,ρ與m、V的大小無關(guān);在I=U/R中,卻有I與U成正比,I與R成反比等,這就要求學(xué)生對(duì)物理的基本概念理解深刻。
又例如,在學(xué)習(xí)“電路連接的基本方式”后,利用串聯(lián)電路只有一條電流路徑的特點(diǎn)及開關(guān)與用電器一般串聯(lián)的知識(shí),向?qū)W生提出這樣一個(gè)問題:一個(gè)電路中有一個(gè)電源,一個(gè)開關(guān)S,兩個(gè)燈泡L1和L2,且這兩個(gè)燈泡串聯(lián),當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),L1、L2均發(fā)亮,但S閉合后,L1不發(fā)光,L2發(fā)光,這種情況是否存在?若存在畫出可能的電路圖。由于已有知識(shí)的干擾,將學(xué)生置于“矛盾”之中。學(xué)生只有敢于想象,沖出開關(guān)只能與用電器串聯(lián)的定勢(shì),才能解決這個(gè)問題,既加深了知識(shí)的理解,又鍛煉了思維的深刻性和廣闊性。
三、重視畫圖和識(shí)圖
學(xué)習(xí)物理離不開圖形。復(fù)雜電路設(shè)計(jì),都是主要依靠“圖形語言”來表述的,圖像能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程,有了圖就能作狀態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。
例如,在計(jì)算有關(guān)電路的習(xí)題時(shí),已給出的電路圖往往很難分析出電路的連接方式,而電路連接的方式不清楚,就無法正確選用串、并聯(lián)電路的規(guī)律。如果能熟練地將所給出的電路圖畫成等效電路圖,就會(huì)很容易地看出電路的連接特點(diǎn),使有關(guān)問題迎刃而解。
對(duì)于這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),教師應(yīng)當(dāng)明確歐姆定律應(yīng)用于某一電阻還是整個(gè)電路,教會(huì)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)成的圖形學(xué)會(huì)識(shí)圖、繪圖。教師對(duì)于學(xué)生電路圖的學(xué)習(xí),一定要有耐心,畢竟學(xué)生開始接觸電學(xué),不可能一下就能掌握和識(shí)別電路圖。尤其是開始接觸電路圖,一定要每個(gè)圖都幫助學(xué)生分析到位,這里寧可慢一點(diǎn),也要為學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ),有了識(shí)別電路圖的本領(lǐng),學(xué)習(xí)歐姆定律及計(jì)算,難度會(huì)相應(yīng)減小許多。
四、引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)教學(xué),還應(yīng)注意把所學(xué)的物理知識(shí)與日常生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象結(jié)合起來,其中也包含與物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的結(jié)合,因?yàn)榇罅康奈锢硪?guī)律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的。在認(rèn)真完成課內(nèi)規(guī)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,還可以布置一些學(xué)生自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。
例如,可以設(shè)計(jì)在缺少電流表或缺少電壓表的條件下測(cè)量未知電阻的實(shí)驗(yàn)。這些都需要同學(xué)們自己獨(dú)立思考、探索,不斷提高自己的觀察、判斷、發(fā)散思維等能力,使自己對(duì)物理知識(shí)的理解更深刻。
五、引導(dǎo)學(xué)生做好綜合應(yīng)用題
電學(xué)知識(shí)頭緒多,綜合性強(qiáng),做綜合應(yīng)用題時(shí),學(xué)生往往感到無從下手,稍有疏忽就會(huì)造成錯(cuò)誤。在教學(xué)中,教師應(yīng)在以下兩個(gè)方面起引導(dǎo)作用。
第一方面,學(xué)生在解題過程中由于物理知識(shí)理解不透,常會(huì)出現(xiàn)生搬硬套的現(xiàn)象,這時(shí),教師要找準(zhǔn)癥結(jié)給予指點(diǎn)。
例如,在學(xué)過“電功率知識(shí)”后,學(xué)生討論“220 V,40 W”和“220 V,100 W”兩盞燈串聯(lián)在電路中,哪個(gè)更亮?大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為:100 W的燈泡比40 W的燈泡更亮,這說明學(xué)生被燈泡的額定功率所迷惑,而忽視了燈泡的明暗程度與燈泡的實(shí)際功率有關(guān)。找到癥結(jié)后,教師讓學(xué)生思考“220 V,40 W”和“220 V,100 W”的兩個(gè)燈泡,哪個(gè)電阻大?將它們串聯(lián)起來,通過它們的電流大小怎樣?最后引導(dǎo)學(xué)生利用公式“P=I■R”來判斷哪個(gè)燈泡會(huì)更亮。
第二方面,對(duì)于難度較大的題目,教師應(yīng)采用降低梯度,分設(shè)疑點(diǎn)的方法,將學(xué)生引向正確軌道。
一、 簡(jiǎn)約、準(zhǔn)確的源頭分析是解決電學(xué)綜合題的基礎(chǔ)
初中電學(xué)知識(shí)面廣、知識(shí)點(diǎn)雜、題型變化多、計(jì)算公式多.這是造成我們學(xué)習(xí)困難的主要因素.但如果能夠?qū)χR(shí)點(diǎn)源頭進(jìn)行有效的分析、整合,就能為我們指引出一條捷徑,大大減輕同學(xué)們的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān).初中電學(xué)知識(shí)可以歸納為以下幾點(diǎn):
1. 一個(gè)定律:歐姆定律.歐姆定律是電學(xué)中的基本規(guī)律,是所有電學(xué)知識(shí)聯(lián)系的紐帶,是電學(xué)題考查的重點(diǎn).歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律,在學(xué)習(xí)中同學(xué)們要掌握其科學(xué)探究的方法.
2. 二種連接方式:串聯(lián)與并聯(lián).串聯(lián)與并聯(lián)是最基礎(chǔ)的電學(xué)題考查內(nèi)容,也是很多電學(xué)題分析、思考中必不可少的知識(shí)點(diǎn).
3. 三個(gè)物理量:電流、電壓、電阻.從某種意義上講,電學(xué)題的計(jì)算就是這三個(gè)物理量之間的運(yùn)算.因此,正確理解這三個(gè)物理量是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,明確每一物理量的含義及單位是學(xué)習(xí)的重點(diǎn).
4. 四種儀表:電流表、電壓表、電能表、滑動(dòng)變阻器.對(duì)于電流表、電壓表和電能表主要是掌握其連接方式、量程的選擇、讀數(shù),這是實(shí)驗(yàn)題中經(jīng)常出現(xiàn)的內(nèi)容.滑動(dòng)變阻器在生活實(shí)踐中、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中都起著重要作用,并且對(duì)電學(xué)題的變化也是起著媒介的作用.
5. 五個(gè)重要實(shí)驗(yàn):探究串、并聯(lián)電路電流的規(guī)律; 探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律;探究電流與兩端電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻;測(cè)量小燈泡功率.這五個(gè)實(shí)驗(yàn)都是歷年來中考的熱點(diǎn).
下面以2011年泰州市中考試卷第三大題26小題為例進(jìn)行具體分析.
圖1是一臺(tái)常用的電熱飲水機(jī),下表是它的銘牌數(shù)據(jù),圖2是它的電路原理圖,其中S是溫控開關(guān),R是定值電阻,R是加熱電阻.當(dāng)S閉合時(shí),飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);當(dāng)S斷開時(shí),飲水機(jī)處于保溫狀態(tài).
(1) 在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大?
(2) 飲水機(jī)正常工作時(shí),將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃,需用時(shí)14min[水的比熱容為4.2×10J/(kg•℃)].求此加熱過程中: ①水吸收的熱量;?搖 ②飲水機(jī)的加熱效率.
(3) 求電阻R的阻值(保溫功率是指整個(gè)電路消耗的功率).
從知識(shí)點(diǎn)分析,這是一道電學(xué)與熱學(xué)綜合的計(jì)算題,是現(xiàn)在中考的常見題型.很多同學(xué)看到這樣的綜合題感覺束手無策,但如果我們靜下心來,細(xì)心分析,就會(huì)找到解題的正確方法.
本題第一小題主要應(yīng)用到電功率公式,第二小題應(yīng)用到熱量計(jì)算公式和效率問題,第三題較難一點(diǎn),要求對(duì)串聯(lián)電路和電功率公式能夠熟練運(yùn)用.
理清了題目問題的源頭,下面就是解題策略的正確運(yùn)用了.
二、 清晰、簡(jiǎn)便的解題策略是電學(xué)題有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵
1. 細(xì)讀題目,正確審題
審題是解題的前提,對(duì)電學(xué)綜合題的審題主要是明確題中的已知條件、學(xué)會(huì)通過題中的“關(guān)鍵詞”找出隱含條件如:“正常發(fā)光”、“不超過”、“串聯(lián)”、“并聯(lián)”、“電壓恒定不變”、“最大”、“最小”等等,而這些關(guān)鍵詞往往是解題的切入點(diǎn).另外還要分析待求物理量與已知量的關(guān)系等.
本題應(yīng)主要關(guān)注加熱功率和保溫功率的區(qū)別,水桶容量和熱水箱容量的區(qū)別,在計(jì)算時(shí)千萬不要相互混淆.例外,本題中電阻R和R實(shí)際上都是定值電阻,不管是加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)阻值都是不變的.只有對(duì)題目中的這些關(guān)鍵詞有了正確的理解,才能夠在解題中不走彎路.
2. 去繁就簡(jiǎn),優(yōu)化電路
在一些綜合性較強(qiáng)的電學(xué)題中,當(dāng)電路中的開關(guān)斷開和閉合狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),元件的連接形式往往發(fā)生了改變,畫出等效電路圖可簡(jiǎn)化復(fù)雜電路.特別在剛剛接觸電學(xué)計(jì)算題時(shí),要讓學(xué)生養(yǎng)成多畫等效電路圖的習(xí)慣,多次練習(xí)之后,就會(huì)習(xí)慣成自然,即使不在紙上畫出,在心里也會(huì)有一個(gè)簡(jiǎn)化之后的等效電路圖.
本題電路圖雖然簡(jiǎn)單,但同樣能夠進(jìn)行電路的優(yōu)化.本題中電熱水機(jī)在加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時(shí),電路圖可優(yōu)化為以下兩種:
① 在加熱狀態(tài)時(shí),開關(guān)S閉合,電阻R被短路,電路可簡(jiǎn)化為圖3.
② 在保溫狀態(tài)時(shí),開關(guān)S斷開,電阻和串聯(lián),電路可簡(jiǎn)化為圖4.當(dāng)這樣的兩個(gè)電路圖呈現(xiàn)在同學(xué)們面前時(shí),我相信同學(xué)們就能順利解決問題了.
3. 有的放矢,選擇公式
電學(xué)題中公式多,我們要能夠根據(jù)題目中要求解的物理量選擇合適的公式,在這個(gè)過程中,要注意與題目中的已知條件進(jìn)行驗(yàn)證,以確定公式的適用性.
本題中第一小題要求解在加熱狀態(tài)下,飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大.對(duì)于電流,與之相關(guān)的公式主要有歐姆定律和電功、電功率計(jì)算公式.但顯然本題中的已知條件是電功率,所以我們主要運(yùn)用P=UI這一公式進(jìn)行求解.
第二小題計(jì)算公式比較明朗,Q=cm(t-t0),需要注意的是水的質(zhì)量要由熱水箱中水的體積求得.對(duì)于飲水機(jī)的加熱效率問題,我們只要對(duì)比機(jī)械效率的求解就不難理解,即熱水箱中的水吸收的熱量與14min內(nèi)飲水機(jī)消耗電能的比值.
第三問中公式的運(yùn)用較復(fù)雜,但總體來說都是P=U/R這一電功率推導(dǎo)公式的運(yùn)用,但在公式運(yùn)用中,特別要注意各個(gè)公式運(yùn)用時(shí)研究對(duì)象的同一性.
解題過程如下:
解:(1) I===2A?搖?搖 (要注意功率的選擇)
(2) ① m=ρV=1.0×10kg/m ×1×10m=1kg?搖
Q=cmt=4.2×10J/(kg•°C)×1kg×(90°C-20°C)=2.94×10J
② W= Pt = 440W×14×60s =3.696×10J
η===79.5%
(3) R===110Ω?搖?搖?搖(注意公式運(yùn)用的同一性)
R===1210Ω
R=R-R=1210Ω-110Ω=1100Ω
4. 善于總結(jié),歸納要領(lǐng)
解決電學(xué)題不僅要“知其然”還要“知其所以然”,在學(xué)習(xí)過程中,不斷的總結(jié)錯(cuò)誤的原因,歸納解題的規(guī)律,注意舉一反三,融會(huì)貫通,及時(shí)查漏補(bǔ)缺,自然會(huì)變難為易.據(jù)統(tǒng)計(jì)今年中考這道電學(xué)綜合題失分較多,其主要原因就在于審題不清,公式運(yùn)用不熟練.
中考題型每年都會(huì)有一定范圍的變化,要能夠在以后的中考中立于不敗之地,不僅要熟悉各種典型題型,還要能夠把握電學(xué)綜合題變化的趨勢(shì).
三、 熱門、實(shí)用的拓展分析是電學(xué)題有效學(xué)習(xí)的趨勢(shì)
隨著新課改的實(shí)施,以及與國(guó)際教育的接軌,中考物理題型已發(fā)生了很大的改變,由原來的純理論試題向現(xiàn)在以實(shí)際應(yīng)用題為主的轉(zhuǎn)變.我們學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)也要及早認(rèn)識(shí),及時(shí)轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法,以適應(yīng)電學(xué)題的發(fā)展.從近幾年的中考題型來看,電學(xué)題綜合題的拓展變化主要從以下幾個(gè)方面入手.
1. 向科技前沿靠攏
物理學(xué)是一門應(yīng)用型科學(xué),物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究就是為了推動(dòng)科技的進(jìn)步,讓物理學(xué)習(xí)回歸本質(zhì)才是符合教育發(fā)展的規(guī)律.
2. 與基礎(chǔ)生產(chǎn)、生活相接軌
物理來源于生活須服務(wù)于生活,電學(xué)與我們的生活息息相關(guān),電學(xué)題更應(yīng)該回歸生活.上題就是這類拓展的具體應(yīng)用.
3. 在實(shí)際操作細(xì)節(jié)中分析問題