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關(guān)鍵詞: 新課標(biāo) 《歐姆定律》 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究納入了物理教學(xué)的內(nèi)容,旨在將學(xué)生學(xué)習(xí)的重心從過去的過于強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過程轉(zhuǎn)化。
所謂“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式”,是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,運(yùn)用已有的知識(shí)和技能,充當(dāng)新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色的學(xué)習(xí)模式。
筆者多年從事初三物理教學(xué),結(jié)合新課改要求,在《歐姆定律》探究教學(xué)中進(jìn)行了嘗試,現(xiàn)談?wù)勛约旱膶?shí)踐和體會(huì)。
一、在探究過程中,著重應(yīng)用控制變量法
控制變量法是指決定某一物理量的因素有很多。為了弄清這個(gè)量與這些因素之間的關(guān)系,往往先控制住其他幾個(gè)因素不變,集中研究其中一個(gè)因素變化所產(chǎn)生的影響,然后通過比較歸納出與這些量之間的關(guān)系。
歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系,由于電流大小與電壓、電阻都有關(guān)系,因此探究步驟中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量引導(dǎo)學(xué)生分為兩步設(shè)計(jì)。
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電阻不變”,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)應(yīng)考慮:①怎樣測(cè)量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢?②怎樣保持導(dǎo)體的電阻R不變呢?③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢?
設(shè)計(jì)并連接電路利用滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓,使它成整數(shù)倍地增加,并記錄所對(duì)應(yīng)的電流值,
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電壓不變”,實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)考慮:①怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大?。竣谠鯓颖3謱?dǎo)體兩端的電壓U不變呢?讓學(xué)生討論交流,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:當(dāng)定值電阻的大小發(fā)生變化時(shí),可通過滑動(dòng)變阻器控制其兩端的電壓U保持不變。
更換定值電阻,利用滑動(dòng)變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變,記錄對(duì)應(yīng)的電流值,在具體的探究教學(xué)中可能會(huì)遇到這樣的問題:在電阻R阻值改變時(shí),電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化,如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓恢復(fù)到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實(shí)際的一個(gè)方面。
二、在探究過程中,讓學(xué)生親身體驗(yàn),增強(qiáng)課堂教學(xué)效果
學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體,教師對(duì)思維活動(dòng)過程的展開,不能代替學(xué)生自己的思維活動(dòng)。因此,在設(shè)計(jì)本節(jié)探究活動(dòng)時(shí)筆者以學(xué)生為中心,進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。激發(fā)學(xué)生的求知欲和參與意識(shí),使不同層次學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、個(gè)性品質(zhì)在參與中都得到發(fā)展。設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)程序如下:
(1)提出問題:電流與電壓,電流與電阻的關(guān)系?
(2)作出假設(shè):①不成比例。②成正比。③成反比。
(3)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①設(shè)計(jì)電路圖。②設(shè)計(jì)步驟。③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(4)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
這樣做有以下好處:第一,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。對(duì)于初中學(xué)生來說,他們已不再局限于看老師演示實(shí)驗(yàn),都喜歡自己動(dòng)手操作,通過自己的實(shí)踐解決問題。第二,可以清楚地發(fā)現(xiàn)并指出學(xué)生的操作中的錯(cuò)誤,物理實(shí)驗(yàn)中一些儀器的使用,要求學(xué)生掌握,培養(yǎng)學(xué)生正確而良好的操作技能。但是,在實(shí)踐過程中,筆者認(rèn)為學(xué)生的練習(xí)機(jī)會(huì)實(shí)在太少,有些儀器的使用方法盡管學(xué)生課上聽懂了,但真正操作起來并不如想象的那樣簡單順手。就像本節(jié)中的電流表、電壓表的使用,學(xué)生往往會(huì)把電表的串并連搞錯(cuò),把正負(fù)接線柱接錯(cuò)等,滑動(dòng)變阻器的使用也不夠到位。第三,可以鞏固學(xué)生對(duì)相應(yīng)知識(shí)的掌握情況。對(duì)于人的記憶方式來說,自己動(dòng)手操作過的情景記憶起來要比單純的聆聽接受記憶要牢固得多。
三、在探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生反思應(yīng)用遷移
這一方法要求把已知遷移到未知、把此一類知識(shí)遷移到另一類知識(shí)中,使學(xué)生受到相互滲透、影響和轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)的教育。例如,啟發(fā)學(xué)生把已有的知識(shí)遷移到歐姆定律的探究中,把歐姆定律的知識(shí)遷移到其他知識(shí)的學(xué)習(xí)中。這樣就使學(xué)生不僅提高了知識(shí)學(xué)習(xí)的效率,而且逐漸樹立普遍聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)。
例如:在總結(jié)歐姆定律的公式(I=U/R)時(shí),可以壓強(qiáng)的公式為母本,壓強(qiáng)的公式是P=F/S,它的理解可以是:當(dāng)受力面積一定時(shí),壓強(qiáng)與壓力成正比;當(dāng)壓力一定時(shí),壓強(qiáng)與受力面積成反比。而歐姆定律是:通過導(dǎo)體的電流,與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。兩者是可以相互遷移的,所以很順利地得出歐姆定律的公式I=U/R。這對(duì)于知識(shí)和思維不是很完善的初中學(xué)生來說,可以很容易地掌握知識(shí),得出結(jié)論。
當(dāng)然在歐姆定律的探究教學(xué)中還有很多地方可以運(yùn)用知識(shí)遷移,例如:在運(yùn)用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關(guān)系時(shí),可以反思以往用探究的方法解決過的問題,如液體壓強(qiáng)、深度、液體密度三者的關(guān)系,用以往的經(jīng)驗(yàn)為本次探究的順利完成做鋪墊。
四、在探究過程中,利用教材對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育
德育是五育之首,新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注人的發(fā)展,把德育放在十分重要的地位。作為基礎(chǔ)學(xué)科的物理理所當(dāng)然承擔(dān)著重要的德育任務(wù)。
在《歐姆定律》探究教學(xué)中,筆者首先做了大量的準(zhǔn)備工作,這樣學(xué)生不僅學(xué)得很愉快,而且在心里會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)教師的敬佩之情,并從老師身上體會(huì)到一種責(zé)任感,這對(duì)以后的學(xué)習(xí)工作都有巨大的幫助作用。其次,在教學(xué)過程中,利用分組實(shí)驗(yàn)的合作性學(xué)習(xí)潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育,培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。最后,利用歐姆的事跡和成果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,樹立崇高理想,榜樣的力量是無窮的,它對(duì)學(xué)生具有強(qiáng)大的感染力和說服力。
教育部頒布的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》首先提出科學(xué)探究,其次才是科學(xué)內(nèi)容,它把科學(xué)探究作為很重要很有價(jià)值的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)方法提出來,說明越來越多的教育者注意到探究教學(xué)在教改中的重要地位。《歐姆定律》一課的探究教學(xué)不僅要求教師有較高自身的修養(yǎng)素質(zhì),還要做好在探究教學(xué)中與學(xué)生一起雙向地、互動(dòng)地建構(gòu)學(xué)科知識(shí)、促進(jìn)能力發(fā)展。因此,在初中物理新課標(biāo)下如何更好地開展探究教學(xué),值得我們探討。
參考文獻(xiàn):
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。
關(guān)鍵詞:規(guī)范;知識(shí)的補(bǔ)充與拓展;靈活運(yùn)用和融會(huì)貫通
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)34-0116-02
教科書中所給的兩道例題具有很強(qiáng)的代表性,第一個(gè)例題是讓學(xué)生體會(huì):當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻兩端電壓會(huì)隨之改變。例題二讓學(xué)生體會(huì):當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路電阻改變時(shí),干路中電流會(huì)發(fā)生變化,但另一個(gè)電路電流和電壓不會(huì)發(fā)生變化。兩個(gè)例題做下對(duì)比,解決了學(xué)生疑惑。下面筆者從以下幾方面談?wù)劚竟?jié)教學(xué)的注意事項(xiàng)以及心得體會(huì)。
一、仔細(xì)分析題目
分析題目是思維能力的展示,是對(duì)知識(shí)的具體運(yùn)用。首先讓學(xué)生熟練掌握歐姆定律的內(nèi)容及形變公式,然后對(duì)電路進(jìn)行分析判斷,確定電路特點(diǎn),然后再根據(jù)電流電壓電阻關(guān)系解答。
二、規(guī)范解題
初中學(xué)生接觸物理學(xué)習(xí)時(shí)間不長,對(duì)于會(huì)做的題目往往不知怎樣表達(dá),有時(shí)表達(dá)顧此失彼造成丟分。究其原因是解題不規(guī)范,所以養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣,對(duì)提高教學(xué)成績和養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力尤其重要。本節(jié)中,利用該定律解題應(yīng)注意:(1)I,U,R都是指同一導(dǎo)體或同一段電路在同一狀態(tài)下的物理量。(2)利用好該定律的兩個(gè)變形公式U=IR,R=U/I。(3)單位必須統(tǒng)一用國際單位的主單位。(4)在I,U,R下方標(biāo)上角標(biāo),表示不同的導(dǎo)體,或者同一導(dǎo)體的不同時(shí)刻。(5)要有必要的文字表達(dá),在物理語言的表達(dá)上要嚴(yán)謹(jǐn)、有序。
三、注意知識(shí)的補(bǔ)充與拓展
以例一為例:電阻R1為10歐,電源兩端電壓6伏,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻R2為50歐時(shí),通過R1的電流I;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為20歐時(shí),通過R1的電流I。本題中,由于電阻串聯(lián),通過R1的電流與總電流相等,由于知道總電壓U,只要知道總電阻就可以了,我就提問學(xué)生:總電阻是多少呢?學(xué)生異口同聲回答:R1+R2。我又問,為什么是兩個(gè)電阻之和呢?此時(shí)學(xué)生無語,引起認(rèn)知沖突。這時(shí),我把學(xué)生帶入最近發(fā)展區(qū),得出串聯(lián)電路電阻關(guān)系。串聯(lián)電路電阻關(guān)系U=U1+U2;電流關(guān)系:I=I1=I2,得U/I=U1/I1+U2/I2。由歐姆定律可知R=R1+R2。所以也可以求出通過R1電流I=U/R=6/60=0.1(A)。同理可以求出當(dāng)R3=20歐時(shí)電流I=0.2A。此時(shí)老師可以讓學(xué)生分別求出兩個(gè)小題滑動(dòng)變阻器兩端電壓和電阻R1兩端電壓分別是多少。當(dāng)滑動(dòng)變R2=50歐時(shí),U1=I1xR1=0.1x10=1(v),U2=I2xR2=0.1x50=5(v);當(dāng)滑動(dòng)變阻器電阻R3=20歐時(shí),U1=I1xR1=0.2x10=2(v),U3=I3xR3=0.2x20=4(v)。引導(dǎo)學(xué)生比較兩種情況下電阻與各自電壓關(guān)系發(fā)現(xiàn):第一種情況下U1/R1=U2/R2;第二種情況下:U1/R1=U3/R3。由此得出串聯(lián)電路電壓比等于各自電阻比,即:U1/U2=R1/R2。老師點(diǎn)撥學(xué)生認(rèn)識(shí)到,串聯(lián)電路中,當(dāng)一個(gè)電阻改變時(shí),另一個(gè)電阻兩端電壓和電流都要改變,可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”。以例二為例:電阻R1為10歐,與滑動(dòng)變阻器組R并聯(lián)電路,電源電壓12V,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路中電阻R2=40歐時(shí),通過R1的電流I1和總電流I;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻R3=20歐時(shí),通過R1電流I1和總電流I。本題由于電阻與變阻器組成并聯(lián),所以它們兩端電壓U1=U2=U=12V。以第一小題看,由歐姆定律得,通過R1的電流I1=U1/R1=12/10=1.2A;通過R2的電流I2=U2/R2=12/40=0.3A;總電流I=I1+I2=1.2+0.3=1.5(A)。我此時(shí)問學(xué)生:由歐姆定律,總電流I可以用總電壓U與總電阻R的比求得,那么并聯(lián)電路總電阻是多少呢?這時(shí)學(xué)生很快回答:等于兩個(gè)電阻之和。我沒有否定學(xué)生的回答,而是讓他們用總電壓除以總電流看看總電阻是多少,和想象的是否一樣?即:R=U/I=12/1.5=8(歐)。通過計(jì)算同學(xué)們發(fā)現(xiàn)并聯(lián)電路總電阻并不等于各電阻大小之和,不但比它們的和要小,而且比任何一個(gè)都要小。但又找不出到底有什么關(guān)系。我把三個(gè)電阻大小依次列出來:8 10 40。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系,當(dāng)我意識(shí)到?jīng)]有學(xué)生發(fā)現(xiàn)時(shí),我又把三個(gè)數(shù)寫成倒數(shù)形式。這時(shí)熊可佳同學(xué)首先發(fā)現(xiàn):1/8=1/10+1/40。我雖然欣喜,對(duì)她給予了表揚(yáng),但并沒急于下結(jié)論。而是讓學(xué)生用同理計(jì)算第二題,發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。此時(shí)我告訴學(xué)生并聯(lián)電路電阻的關(guān)系:總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。即1/R=1/R1+1/R2。
當(dāng)滿足學(xué)生一時(shí)的求知欲時(shí),學(xué)生的好奇心被進(jìn)一步調(diào)動(dòng),老師趁熱打鐵,讓學(xué)生找找兩種情況下,電阻和通過它們的電流的關(guān)系。以第一小題中,R1=10歐,I1=1.2安;R2=40歐,I2=0.3安。學(xué)生馬上就發(fā)現(xiàn):I1/I2=R2/R1。即,并聯(lián)電路電流比等于電阻比的倒數(shù)。通過數(shù)據(jù),可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):并聯(lián)電路中,當(dāng)一個(gè)支路電阻改變時(shí),只能改變本支路電流,對(duì)其他支路的電壓,電流沒有影響。這也是我們經(jīng)常說的并聯(lián)電路各支路地位平等,相互不影響。
中招試題往往要考查帶有電路變化特點(diǎn)的歐姆定律的簡單應(yīng)用,半導(dǎo)體的光敏、熱敏特性及超導(dǎo)體的應(yīng)用對(duì)社會(huì)的影響.“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”及“用伏安法測(cè)電阻”這兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)幾乎在每個(gè)中考卷上都能找到.
第1節(jié) 歐姆定律公式應(yīng)用的對(duì)應(yīng)性和同時(shí)性
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
歐姆定律是電學(xué)中重要的基本規(guī)律,是全章的核心,反映了電流、電壓和電阻三者的數(shù)量關(guān)系.掌握這一規(guī)律的應(yīng)用一定要注意I、U、R的同一性和同時(shí)性,即必須將同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的電流、電壓、電阻代入公式進(jìn)行計(jì)算,在解題中,習(xí)慣上同一個(gè)導(dǎo)體的各個(gè)物理量符號(hào)的角標(biāo)用同一數(shù)字表示.另外,在同一部分電路中,由于開關(guān)的閉合或斷開以及滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),都將引起電路的變化,從而導(dǎo)致電路中的電流、電壓、電阻的變化,因而公式中的三個(gè)量必須是同一時(shí)刻(同一狀態(tài))的值.
[中考常見題型]
例1 (2007年濟(jì)寧)在圖1所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表的示數(shù)變化了0.1 A,電阻R=___Ω.
思路分析:當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電路中只有電燈L,電流表測(cè)的是通過電燈的電流;當(dāng)開關(guān)閉合后,電燈和電阻并聯(lián),電流表測(cè)的是二者的總電流,所以電流表的示數(shù)變大.另外,不管開關(guān)是斷開還是閉合,流過電燈的電流不變,所以電流表示數(shù)變大的0.1 A即為流過電阻R的電流值.電阻R兩端的電壓和電源電壓6 V相等,由歐姆定律可以算出電阻R的阻值為60 Ω.
點(diǎn)評(píng):本題的難點(diǎn)是找出通過電阻R的電流值.由于歐姆定律在電學(xué)中的重要地位,近幾年中招題的填空題中,都會(huì)出現(xiàn)關(guān)于歐姆定律公式的一個(gè)純粹的理論計(jì)算題,雖占分?jǐn)?shù)不多,但由于它是學(xué)習(xí)電功和電功率的重要基礎(chǔ),所以還需要特別關(guān)注.
第2節(jié) 比值問題
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
在串聯(lián)電路中,電壓的分配和電阻成正比,且串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和;在并聯(lián)電路中,電流的分配和電阻成反比,且總電流等于各支路電流之和.
[中考常見題型]
例2 如圖2所示電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表是電壓表時(shí),示數(shù)之比U甲∶U乙=3∶2;當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表是電流表時(shí),兩表的示數(shù)之比I甲∶I乙為().
A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3
思路分析:當(dāng)開關(guān)閉合,兩表都是電壓表時(shí),兩電阻串聯(lián),甲表測(cè)兩電阻的總電壓,乙表測(cè)的是電阻R2兩端的電壓,它們的示數(shù)比是3∶2,可以認(rèn)為總電壓為3份,電阻R2占2份,那么,R1兩端的電壓占1份,它們的電壓比U1∶U2=1∶2,故電阻比R1∶R2=1∶2.
當(dāng)開關(guān)斷開,兩表都是電流表時(shí),兩電阻并聯(lián),甲表測(cè)的是通過電阻R2支路的電流,乙表測(cè)的是并聯(lián)后的總電流.由于兩電阻并聯(lián)且R1∶R2=1∶2,則它們的電流比是2∶1,也就是乙表總電流占3份,甲表電流應(yīng)占1份,故甲、乙兩表的電流比I甲∶I乙=1∶3.選D.
點(diǎn)評(píng):本題的難點(diǎn)是由于開關(guān)的閉合和斷開以及電表種類的變化,引起電路中電流的變化,但不管電路如何變化,不變的是R1、R2的阻值和電源電壓.所以,盡量找出電阻的關(guān)系是解決本題的突破口.還要注意,我們實(shí)驗(yàn)室用的雙量程電表(不管是電流表還是電壓表),大量程的示數(shù)總是小量程示數(shù)的5倍,這個(gè)知識(shí)點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)在中招題中.
第3節(jié) 電表示數(shù)變化
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
由于開關(guān)的開閉和滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),使電路結(jié)構(gòu)或電路中的總電阻發(fā)生變化,從而引起電路中總電流及各電流和電壓的分配情況發(fā)生變化,導(dǎo)致電表的示數(shù)發(fā)生變化.這類題目涉及的知識(shí)點(diǎn)很多,如歐姆定律,串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(diǎn),電表的使用方法,電路結(jié)構(gòu)的判斷等,幾乎各地的中招卷都有這類題.解決此類問題時(shí),首先要判斷出電路的結(jié)構(gòu),也就是電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)(特別注意:在識(shí)別電路時(shí),電壓表可看做斷路,電流表可看做導(dǎo)線),然后明確電流表或電壓表的位置等.
[中考常見題型]
例3 (2007年上海)在圖3所示的電路中,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電流表A的示數(shù)將___(填“變小”、“不變”或“變大”),電壓表V與V2示數(shù)的差值跟電壓表V1示數(shù)的比值___(填“小于”、“等于”或“大于”)1.
思路分析:電路中兩電阻串聯(lián),電流表測(cè)干路中的電流,電壓表V1測(cè)定值電阻R1兩端的電壓,V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,V測(cè)兩電阻串聯(lián)后的總電壓.當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻值變大,電流表的示數(shù)變??;又因?yàn)樵诖?lián)電路中,電壓的分配和電阻成正比,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻變大時(shí),它兩端的電壓就變大,即V2示數(shù)變大.電壓表V1和V2示數(shù)的和等于電源電壓不變,所以電壓表V與V2示數(shù)的差值就是V1的示數(shù),比值永遠(yuǎn)等于1.
第4節(jié) 電表的示數(shù)變化范圍
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
為了保護(hù)用電器,電路中往往要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,電表有一定的測(cè)量范圍,用電器也有自己的額定電壓和額定電流,那么,滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻多大才安全呢?近幾年中招題也涉及這方面的考查.
[中考常見題型]
例4 如圖4所示的電路,電源電壓恒為9 V,小燈泡L上標(biāo)有“8 V3.2 W”字樣,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40 Ω,電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A.為了保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍應(yīng)是多少?
思路分析:題中有三個(gè)隱含條件:滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不能超過3 V;電路中的電流不能超過0.6 A;小燈泡兩端的電壓不能超過8 V.如果只注意保護(hù)電表而忽視小燈泡,就會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論.
參考答案:燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流IL===0.4 A<0.6 A.
所以電路中的最大電流應(yīng)為0.4 A.
燈泡的電阻RL== Ω=20 Ω.
此時(shí)電路中的最小總電阻R總===22.5 Ω.
所以滑動(dòng)變阻器連入電路中的最小電阻為:
R最小=R總-RL=22.5 Ω-20 Ω=2.5 Ω.
為保護(hù)電壓表,應(yīng)有UR≤3 V,當(dāng)UR=3 V時(shí),UL=6 V.由分壓原理得
滑動(dòng)變阻器連入電路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為2.5 Ω~10 Ω.
點(diǎn)評(píng):此題很容易只注意保護(hù)電流表而忽視燈泡正常工作的條件,誤認(rèn)為電路中的最大電流為0.6 A,由此得出滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為0~10 Ω的錯(cuò)誤答案.不少物理問題的部分條件并未明確給出,而是隱隱約約,含而不露,但他們常常又是解題的要點(diǎn),因此對(duì)這類題目要注意審題,挖掘隱含條件,從題目中所敘述的物理現(xiàn)象或給出的物理情境及元件設(shè)備的參數(shù)、指標(biāo)中,挖掘出解答問題所需要的隱含在其中的條件,從而找出解決問題的突破口.
第5節(jié) 電路故障問題
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
電路故障問題跟電表的示數(shù)變化題一樣,也是中招必考的知識(shí)點(diǎn),多數(shù)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中.常見的故障有兩類:斷路和短路.當(dāng)電路中出現(xiàn)斷路或短路故障時(shí),常用電壓表檢測(cè),檢測(cè)方法是:選擇合適的量程,用電壓表與被測(cè)電路逐段并聯(lián).當(dāng)電壓表有示數(shù)時(shí),表明電壓表和電源連通;當(dāng)電壓表沒有示數(shù)時(shí),表明電壓表和電源沒有連通,或者與電壓表并聯(lián)的那段電路有短路現(xiàn)象.
[中考常見題型]
例5 (2007年蘭州)如圖5所示電路中,L1、L2是兩盞完全相同的燈泡.閉合開關(guān)S后,L1、L2均正常發(fā)光,過了一會(huì)兒兩燈突然同時(shí)熄滅,檢查時(shí)發(fā)現(xiàn):若用一根導(dǎo)線先后連接開關(guān)S的兩端和電阻R的兩端,電路均無變化,兩燈仍然不亮;若用電壓表測(cè)L2兩端b、c兩點(diǎn)間的電壓,電壓表的示數(shù)明顯高于L2的額定電壓.據(jù)此可以判斷().
A. L1的燈絲斷了B. L2的燈絲斷了
C. 開關(guān)S接觸不良D. 電阻R損壞了
思路分析:用導(dǎo)線先后連接在開關(guān)S的兩端和電阻R的兩端,電路均無變化,兩燈仍然不亮,說明開關(guān)和電阻R兩端點(diǎn)間沒有斷路.當(dāng)用電壓表并聯(lián)在b、c兩點(diǎn)時(shí),電壓表有示數(shù),表明電壓表和電源構(gòu)成了通路,也說明了電燈L2沒有被短路.所以,只有b L2 c段斷開了.選B.
點(diǎn)評(píng):用電壓表檢測(cè)故障時(shí),最終電路常會(huì)變成圖6中的幾種情況,請(qǐng)注意區(qū)分:假定電源電壓為3 V,甲圖中電壓表的示數(shù)等于電源電壓3 V;乙圖中電燈不亮,在這里電燈僅起到一個(gè)“導(dǎo)線”的作用,電壓表的示數(shù)接近(可認(rèn)為是)電源電壓3 V;丙圖中電源被短路了,電壓表的示數(shù)為零,但當(dāng)電壓表和電源沒有接通時(shí),它的示數(shù)也為零.
第6節(jié) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,電阻的測(cè)量和測(cè)量小燈泡的額定功率,這三個(gè)實(shí)驗(yàn)之一可以說是年年必考的知識(shí)點(diǎn),包括實(shí)驗(yàn)原理、電路圖的連接、表格設(shè)計(jì)、滑動(dòng)變阻器的作用和電表示數(shù)的讀取等,但對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)步驟考查不多.近幾年在實(shí)驗(yàn)題中又融入電表的示數(shù)變化和電路故障問題的考查.這類考題屬于常規(guī)型題,很少有新穎的問題出現(xiàn).所以,同學(xué)們只要注重基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),就可以應(yīng)付自如了.
[中考常見題型]
例6 (2007年梅州)在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系時(shí),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖7所示的電路圖,其中R為定值電阻,R′為滑動(dòng)變阻器.實(shí)驗(yàn)后,數(shù)據(jù)記錄在表1和表2中.
(1) 根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出如下結(jié)論:
由表1可得:___.
由表2可得:___.
(2) 在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),先用5 Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使電壓表的示數(shù)為3 V,再換用10 Ω的定值電阻時(shí),某同學(xué)沒有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,合上開關(guān)后,電壓表的示數(shù)將___(填“大于”、“小于”或“等于”)3 V,此時(shí)應(yīng)向___(填“右”或“左”)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為3 V.
思路分析:根據(jù)表1可以看出,電阻一定時(shí),電壓增加幾倍,電流也增加幾倍,即二者成正比.根據(jù)表2可以看出,電壓一定時(shí),電阻是原來的幾倍,電流就是原來的幾分之一,即二者成反比.當(dāng)電路中的電阻R由5 Ω換成10 Ω時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路分壓的原理,10 Ω電阻兩端的電壓要大于原來的3 V,為了使它變小,應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器的電阻變大,以便分去更多的電壓.
參考答案:(1) 電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比 (2) 大于
右
點(diǎn)評(píng):此題有兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn),一是得出結(jié)論時(shí),忘記條件;二是寫電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí),容易顛倒,即一定要說電流與電壓成正比,不能說電壓與電流成正比,更不能說電阻與電流成反比.
例7 (2007年揚(yáng)州)小紅和小明在做“用電流表和電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn).
(1) 請(qǐng)你幫助他們?cè)趯?shí)物連接圖(圖8甲)中,用筆畫線代替導(dǎo)線將所缺的導(dǎo)線補(bǔ)上.
(2) 小紅完成電路連接后就準(zhǔn)備閉合開關(guān),同伴小明提醒還有一處不妥當(dāng).你知道小明提醒的是什么嗎?答:___.
(3) 在某次測(cè)量中電流表的示數(shù)如圖8乙所示,則I=___A.
(4) 在實(shí)驗(yàn)過程中,小紅突然發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),而電壓表有示數(shù),且接近于電源電壓,則故障可能是:___.
思路分析:在使用有滑動(dòng)變阻器的電路時(shí),為了保護(hù)電路,都有“閉合開關(guān)前,把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大”這一項(xiàng).仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),此電路中滑動(dòng)變阻器目前接入的電阻最小,所以不妥.
參考答案:(1) 圖略. (2) 把滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端(阻值最大的位置) (3) 0.5 (4) 電阻R斷路
第7節(jié) 歐姆定律與實(shí)際問題的綜合
[重點(diǎn)考點(diǎn)]
中考計(jì)算題中純粹的理論計(jì)算越來越少,與實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用型題目所占比重越來越大,這類題目的特點(diǎn)是題干較長,但一般涉及的物理知識(shí)和物理過程較簡單.歐姆定律與實(shí)際相聯(lián)系的題目不多,多數(shù)是電功率與實(shí)際問題聯(lián)系的問題.
[中考常見題型]
例8 (2007年梅州)圖9是某研究性學(xué)習(xí)小組自制的電子秤原理圖,它利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量.托盤、彈簧上端和滑動(dòng)變阻器的滑片固定在一起,托盤和彈簧的質(zhì)量不計(jì),OA間有可收縮的導(dǎo)線,當(dāng)盤中沒有放物體時(shí),電壓表的示數(shù)為零.已知電阻R0=5 Ω,滑動(dòng)變阻器最大阻值為15 Ω,電源電壓U=3 V,電壓表的量程為0~3 V.現(xiàn)將1 kg的物體放在托盤中,滑片剛好指在距R上端處(不計(jì)摩擦,彈簧始終在彈性限度內(nèi)),請(qǐng)計(jì)算回答:
(1) 將1 kg的物體放在托盤中時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?
(2) 該電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量是多少?此質(zhì)量數(shù)應(yīng)標(biāo)在電壓表多少伏的位置上?
思路分析:電路是電阻R0與滑動(dòng)變阻器的串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓.
參考答案:(1) 當(dāng)滑片位于距R上端處時(shí),R總=R0+=5 Ω+=10 Ω,此時(shí)電路中的電流I===0.3 A,則電壓表的示數(shù)UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
(2) 因?yàn)閺椈傻纳扉L(或壓縮)與彈簧所受拉力(或壓力)成正比,又因?yàn)? kg物體放在托盤中時(shí),滑片指在處,故滑片指到R最下端時(shí),就是該電子秤所能測(cè)量的最大質(zhì)量,應(yīng)為3kg.此時(shí)R′總=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.電路中的電流I′===0.15 A.電壓表的示數(shù)U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.
一、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生潛力
教師在講授課程內(nèi)容時(shí),往往習(xí)慣于從前到后一節(jié)節(jié)地講下去。教師注重知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性,無可厚非,但理論講得多、實(shí)際操作少,學(xué)生學(xué)起來感到枯燥無味,教師也總是抱怨學(xué)生素質(zhì)差。實(shí)際上,教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí),應(yīng)該把那些系統(tǒng)、繁瑣、難以理解的知識(shí)通過一個(gè)個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目分解開,變成一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立又有聯(lián)系的模塊來講授,這樣才更便于學(xué)生理解和掌握。例如,筆者在講授“電功和電功率”時(shí),就采用了這種方法。筆者先指定內(nèi)容、提出問題,讓學(xué)生課前預(yù)習(xí),并分組討論;然后筆者進(jìn)行系統(tǒng)的、有重點(diǎn)的知識(shí)講授,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)疑難點(diǎn)提出問題、解決問題;再讓學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)的理論知識(shí),拆卸和組裝電度表;最后筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行安裝、接線、調(diào)試、固定,并通電檢測(cè)。這樣在操作的過程中,學(xué)生既對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行了鞏固,又對(duì)實(shí)際操作產(chǎn)生了濃厚的興趣,既動(dòng)了腦,又鍛煉動(dòng)手操作的能力。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高,學(xué)有動(dòng)力,潛力也被充分激發(fā)出來。
二、創(chuàng)新教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)工作是一種創(chuàng)造性的勞動(dòng)。教師在課堂教學(xué)活動(dòng)中,不應(yīng)拘泥于一種教法,而應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際和企業(yè)的要求,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行最優(yōu)化的組合,才能激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣。為此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)把教法研究放在第一位。
1.開展啟發(fā)式教學(xué),巧設(shè)懸念
教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生處于學(xué)習(xí)的主體地位,老師處于主導(dǎo)地位。老師必須注重激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,圍繞課程的重點(diǎn),創(chuàng)設(shè)良好的教育環(huán)境和氛圍;精心設(shè)計(jì),提一些有趣味性的問題;開展啟發(fā)式教學(xué),設(shè)置懸念,啟發(fā)學(xué)生思考問題并解決問題。例如在講基爾霍夫定律求支路電流的內(nèi)容時(shí),可從全電路歐姆定律引入并啟發(fā)開來。
在這個(gè)簡單電路中,學(xué)生能很快根據(jù)前面學(xué)過的全電路歐姆定律求出答案:
筆者對(duì)此進(jìn)行了充分的肯定并大力表揚(yáng)了學(xué)生,這樣學(xué)生的積極性就被調(diào)動(dòng)起來了。
然后筆者在圖1(a)上又并聯(lián)了一條支路,如圖1(b)所示,圖中E2=17V,R2=1Ω,再求I1=? I3=? I2=?
筆者直接提出問題:這個(gè)電路圖能不能也直接運(yùn)用全電路歐姆定律分析計(jì)算?學(xué)生們進(jìn)行了認(rèn)真思考,分析此電路圖中包含2個(gè)電源和3個(gè)電阻,不屬于簡單的串、并聯(lián)電路,因此不能直接運(yùn)用全電路歐姆定律。那么怎么計(jì)算呢?這時(shí)筆者就自然而然地引出了下面要講述的新內(nèi)容――基爾霍夫定律。假設(shè)每條支路上的電流分別為I1、I3、I2,假設(shè)各支路電流的參考方向和兩個(gè)獨(dú)立回路的繞行方向如圖1所示,利用基爾霍夫定律列出聯(lián)立方程:
經(jīng)過教師的啟發(fā),學(xué)生們都理解并掌握了新知識(shí)。
2.總結(jié)知識(shí),提高遷移能力
電工基礎(chǔ)課的教學(xué)也要像其他課程一樣,要教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),提高學(xué)生解決問題的能力。老師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用邏輯思維將已學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化、模式化,形成穩(wěn)定的知識(shí)結(jié)構(gòu),并借助這種結(jié)構(gòu)在新情境中迅速提取知識(shí),遷移應(yīng)用――尋求新途徑,獲得解決問題的成功經(jīng)驗(yàn),吸取受挫的教訓(xùn),使自己的內(nèi)功不斷提高。心理學(xué)研究表明,對(duì)已有知識(shí)的概括水平越高,就越能揭示以前同類新問題的本質(zhì),而沒有經(jīng)過概括的知識(shí)是很難發(fā)生遷移的。因此教師要引導(dǎo)學(xué)生打破先前的教學(xué)順序,對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)、扼要的總結(jié),形成易于提取的知識(shí)結(jié)構(gòu),同時(shí)還要通過解題引導(dǎo)學(xué)生對(duì)解決問題的思路、方法、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。
如在圖1(b)所示的電路中,已知條件不變,仍然是求各個(gè)支路的電流I1、I2、I3時(shí),筆者就引導(dǎo)學(xué)生對(duì)全電路歐姆定律、基爾霍夫定律的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),然后把已知電路看成是由兩個(gè)新電路疊加而成,如圖2所示。利用全電路歐姆定律,先求出兩個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)各支路上的電流,然后再求兩個(gè)電源共同作用時(shí)各支路的電流。即把前面的計(jì)算結(jié)果分別進(jìn)行疊加――電流同向相加,反向相減,即得到兩個(gè)電源共同作用時(shí)各支路的電流,這就是疊加原理。分析計(jì)算步驟如下。
通過比較可以看出,利用疊加原理與用基爾霍夫定律解得的結(jié)果完全相同,這樣既引導(dǎo)了學(xué)生實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的遷移,又提高了學(xué)生解決問題的能力。
3.進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的理解
演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主要操作者的表演性和示范性試驗(yàn),旨在結(jié)合典型化的感知材料,引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考,獲得知識(shí)、發(fā)展能力,并從操作技能與態(tài)度上為學(xué)生提供示范。教師在做實(shí)驗(yàn)時(shí),要一絲不茍,態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),有條不紊,才能為學(xué)生起到示范作用。如在講授電磁感應(yīng)這一內(nèi)容時(shí),筆者給學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn),把檢流計(jì)與線圈連接成一個(gè)閉合回路,將條形磁鐵放置在線圈中,當(dāng)它靜止時(shí),檢流計(jì)的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明該回路中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流;如果將條形磁鐵迅速插入或者拔出線圈,檢流計(jì)的指針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。這時(shí)筆者向?qū)W生提出問題:電流從何而來?接著筆者進(jìn)行講解:這是由于條形磁鐵在插入或者拔出線圈的瞬間,導(dǎo)致通過線圈的磁通發(fā)生變化而產(chǎn)生電流,這一現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng),也稱為“動(dòng)磁生電”,這就是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作
原理。
通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)這一現(xiàn)象有所了解和認(rèn)識(shí),從感性認(rèn)識(shí)上升至理性認(rèn)識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)化了對(duì)知識(shí)的理解,為該課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
4.開展嘗試教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)
教師在開展課堂教學(xué)活動(dòng)時(shí),要想方設(shè)法讓課堂有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn),成為有利于學(xué)生想象力發(fā)展的充滿生機(jī)和活力的課堂。這就要求教師要改變“牽著學(xué)生鼻子走”的注入式教學(xué)方式。為此,筆者在教學(xué)中嘗試了“討論發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)模式。如在講授測(cè)量電路中的工作電流時(shí),把學(xué)生每4人分成一組,給每一組發(fā)放萬用表、電流表、鉗形電流表,讓學(xué)生去測(cè)量電路中的工作電流,并比較哪一種電流表操作使用更簡單。學(xué)生們認(rèn)真仔細(xì)地操作,各小組激烈討論并踴躍發(fā)言,最后大家得到一致結(jié)論:鉗形電流表在不斷開電路的情況下即可測(cè)量工作電流,應(yīng)用起來最簡單,既節(jié)省了工作時(shí)間,又提高了工作的效率。通過這樣的教學(xué)方式,既提升了學(xué)生的操作技能和探索的能力,又培養(yǎng)了他們的合作意識(shí)和創(chuàng)新精神。
三、創(chuàng)新教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生思維
傳統(tǒng)的教學(xué)采用的是教師講、學(xué)生聽的教學(xué)形式,顯得沉悶而單調(diào)。而多媒體教學(xué)可以發(fā)揮三機(jī)一幕的優(yōu)勢(shì),做到圖文結(jié)合、聲情并茂,充分展現(xiàn)知識(shí)的形成過程,使本來比較枯燥、乏味的內(nèi)容豐富起來。在講授單相交流電的產(chǎn)生這一節(jié)內(nèi)容時(shí),筆者采用了多媒體課件進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生清晰地看到:當(dāng)線圈在磁場中切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),線圈回路閉合時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,使接在線圈回路中的小燈泡發(fā)光。學(xué)生對(duì)這一節(jié)課特別感興趣,對(duì)知識(shí)理解得更加透徹。
一、 課堂提問的類型
物理教學(xué)中各種提問,按課型不同,大致有以下三類:新課的提問、實(shí)驗(yàn)課的提問、復(fù)習(xí)課的提問。
(一)新課的提問。
新概念的引出,新規(guī)律的獲得,都遵循由淺入深、由易到難、循序漸進(jìn)的原則。所以在授課時(shí)要層次清晰地引導(dǎo)學(xué)生一級(jí)一級(jí)跨上新的臺(tái)階。新授課的提問設(shè)計(jì)以順序性問題為好,在解決問題的時(shí)候,可以采取教師自問自答,師生共同討論,或由學(xué)生看課本回答,還可通過講、議、練三種形式有機(jī)結(jié)合來引起學(xué)生的思維活動(dòng),實(shí)現(xiàn)預(yù)想的目標(biāo)。
在講述《比熱》一節(jié)時(shí),因?yàn)楸葻崾菍W(xué)生較難掌握的一個(gè)概念,我通過簡化,并設(shè)計(jì)順序性提問,讓學(xué)生依次解決。這樣學(xué)生接受起來便容易多了。
例:(1)1克的水溫度升高1℃吸收的熱量和1克煤油溫度升高1℃的熱量是否相等?讓學(xué)生思考,當(dāng)學(xué)生無法得出結(jié)論時(shí),再做初中物理實(shí)驗(yàn)。
(2)能從實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象?(從溫度計(jì)可以看出,煤油溫度升高得比水快。)
(3)要使水升高的溫度跟煤油升高的溫度相同,應(yīng)怎么辦?(繼續(xù)給水加熱,比煤油加熱的時(shí)間更長。)
(4)根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,通過分析,能得出什么結(jié)論?(質(zhì)量相等的不同的物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不相等。)
(5)根據(jù)這個(gè)結(jié)論,應(yīng)該用一個(gè)怎樣的概念來反映這個(gè)物理事實(shí)呢?(引出物理量――比熱。)
(6)根據(jù)比熱的物理意義,你能說出比熱的定義嗎?(單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1℃吸收的熱量叫這種物質(zhì)的比熱。)
(7)根據(jù)比熱的定義,你能寫出比熱的單位嗎?(焦/(千克℃))
通過以上順序性的提問設(shè)計(jì),學(xué)生就容易接受比熱的概念了。另外,如果講授課是物理定義課,要按事物的發(fā)展的客觀規(guī)律設(shè)計(jì)提問。因物理定律可由有關(guān)的物理概念的定義推理而得,也可以通過實(shí)驗(yàn)歸納推理而得,還可以由演繹推理而得。這幾種情況的提問都必須按事物發(fā)展的客觀規(guī)律設(shè)計(jì)提問,這樣可開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
(二)實(shí)驗(yàn)課的提問
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理教學(xué)大綱明確提出:加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?dòng)手能力。因此實(shí)驗(yàn)課的提問設(shè)計(jì)應(yīng)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΧO(shè)計(jì)。
如《伏安法測(cè)電阻》實(shí)驗(yàn)課的提問設(shè)計(jì):
1.實(shí)驗(yàn)原理是什么?
2.實(shí)驗(yàn)中需測(cè)哪些物理量?
3.實(shí)驗(yàn)所需的儀器,以及使用注意事項(xiàng)各是什么?
4.本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是什么?
5.畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
6.連接電路過程,開關(guān)應(yīng)怎樣?滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)調(diào)到什么位置?
通過以上提問,學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)就較明確了。
(三)復(fù)習(xí)課的提問。
復(fù)習(xí)課應(yīng)使學(xué)生在知識(shí)上、方法上、能力上形成完整的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)理性的飛躍。所以復(fù)習(xí)課的提問應(yīng)設(shè)計(jì)一些學(xué)生平時(shí)不注意和易混淆的,但又十分重要的問題,用淺顯易懂,生動(dòng)活潑的討論方法達(dá)到提高復(fù)習(xí)課的效果。切實(shí)實(shí)現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方式,在分析解答物理習(xí)題時(shí),應(yīng)設(shè)置一系列循序漸進(jìn)的問題以引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行科學(xué)思維,完成習(xí)題課的教學(xué)目的。學(xué)生通過解題,可以貫通物理概念、公式、原理,深刻理解它們的物理意義及內(nèi)在聯(lián)系。
當(dāng)一個(gè)問題可以從多角度看待,可以用多方法解決時(shí),教師應(yīng)多問問學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己獨(dú)特的見解,闡述自己解題的方法。這樣能收到“一石激起千層浪”的效果,得到意想不到的收獲。我覺得要把最妙的觀點(diǎn)、最好的方法盡量從學(xué)生口中來得到。這樣學(xué)生能體會(huì)到課堂的一種共鳴、一種和諧,感到成功的喜悅和自我價(jià)值的實(shí)現(xiàn),對(duì)于投入到這個(gè)互動(dòng)過程也樂而忘返。經(jīng)常如此,就不必太擔(dān)心作業(yè)問題了。
二、課堂提問的藝術(shù)
物理老師不僅要掌握物理課堂提問的目的與原則,明確各種類型提問的特點(diǎn)和要求,而且要注意提問的藝術(shù),不斷提高提問的科學(xué)性。物理課堂提問應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
(一)提出問題要明確,要有很強(qiáng)的針對(duì)性。例如提問同學(xué):“請(qǐng)談?wù)剼W姆定律?!痹搯栴}不明確,是要學(xué)生答歐姆定律的特點(diǎn)呢?還是內(nèi)容,還是歐姆定律的其它方面?這樣的提問無針對(duì)性,會(huì)使學(xué)生感到茫然。如果問題換成:“請(qǐng)你談?wù)動(dòng)绊懻彰麟娐冯娏鞔笮〉囊蛩赜心男??這些因素對(duì)電源電流大小的影響如何?”問題就更明確了。
(二)對(duì)提問中學(xué)生回答的錯(cuò)誤,教師不要急于亮出正確答案,否則學(xué)生不知原來的答案錯(cuò)在哪里。教師必須對(duì)錯(cuò)誤的答案作一提示,甚至是剖析。這樣既能讓學(xué)生明確正確答案,又能認(rèn)識(shí)問題的錯(cuò)誤所在,有利于加深對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)。
(三)提問要有明確的結(jié)論。一個(gè)問題往往會(huì)提問到多個(gè)學(xué)生,其中有的學(xué)生回答是片面的,有的甚至是錯(cuò)誤的,也有的是正確的。學(xué)生在學(xué)習(xí)新知時(shí)往往需要教師給一個(gè)明確的結(jié)論。教師要對(duì)提問中的說法做一個(gè)總結(jié),什么是對(duì),什么是錯(cuò),以澄清概念,統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。
課時(shí):1課時(shí)
教材:義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書――九年級(jí)物理(北師大版)
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)目標(biāo)
1.了解實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系。
2.知道燈泡亮度的決定因素。
3.理解額定電壓與額定功率的物理意義。
4.掌握利用額定功率、額定電壓計(jì)算實(shí)際功率、實(shí)際電流的方法。
二、能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合利用歐姆定律、電功率的知識(shí)解決簡單的電學(xué)綜合問題和實(shí)際問題的能力。
2.會(huì)計(jì)算用電器的實(shí)際功率。
3.培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納物理規(guī)律的能力。
三、情感目標(biāo)
通過物理數(shù)據(jù)和過程的分析,幫助學(xué)生養(yǎng)成勇于探索,敢于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
教學(xué)重點(diǎn)
1.根據(jù)額定電壓、額定功率計(jì)算用電器正常工作時(shí)的電流、電阻以及用電器的實(shí)際功率。
2.根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù),尋求、歸納有關(guān)電學(xué)知識(shí)的規(guī)律。
教學(xué)難點(diǎn)
1.綜合應(yīng)用歐姆定律、電功率知識(shí)解決實(shí)際電學(xué)問題。
2.分析問題、尋求規(guī)律的能力培養(yǎng)。
教學(xué)方法:探究、歸納
教具:投影
教學(xué)過程
一、知識(shí)準(zhǔn)備
(1)運(yùn)用的公式:
①P=UI(P=IR,)②③w=pt
(2)串、并聯(lián)電路中兩個(gè)用電器功率、電壓、電流、電阻之間的關(guān)系。
在串聯(lián)電路中:
在并聯(lián)電路中:
(3)電阻的大小由導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度和溫度四個(gè)因素決定,其中溫度對(duì)其影響較小,在溫度變化不大的情況下,作為用電器近似認(rèn)為電阻值不變,即電阻恒定。
(4)額定功率與實(shí)際功率:用電器正常工作時(shí)的電壓稱為額定電壓,在額定電壓下的功率稱為額定功率,在實(shí)際電壓下用電器的功率稱為實(shí)際功率。
二、收集資料,整理數(shù)據(jù)
在廠家提供的燈泡使用說明書上,對(duì)于電壓這一項(xiàng)是這樣標(biāo)記的:220±5%,它說明了燈泡工作時(shí)的電壓范圍(即最高電壓,正常工作電壓與最低電壓)。
2.?dāng)?shù)據(jù)整理:請(qǐng)同學(xué)們利用所學(xué)知識(shí),計(jì)算完成下表中的數(shù)據(jù),共同研究燈泡電壓指標(biāo)220±5的物理意義。
三、分析數(shù)據(jù),探究規(guī)律
(一)額定電壓,額定功率一定的一個(gè)燈泡,隨著實(shí)際電壓在允許范圍內(nèi)的變化:
①電阻有什么特點(diǎn)?
②電流的變化有什么規(guī)律?
③功率的變化有什么規(guī)律?
④試根據(jù)額定電壓,額定功率的物理意義,推導(dǎo)利用額定電壓,額定功率,求用電器正常工作時(shí)電阻的簡便計(jì)算公式。
⑤若實(shí)際電壓減為額定電壓的一半,那么實(shí)際功率變?yōu)轭~定功率的幾分之幾?若電壓變?yōu)樵瓉淼?/3呢?有什么規(guī)律?
(二)額定電壓相同,額定功率不同的兩個(gè)燈泡:
①隨著額定功率增加電阻大小有什么變化規(guī)律?
②根據(jù)你在實(shí)際生活中的觀察,比較“220V,25W”、“220V,100W”的燈泡,其燈泡燈絲在制造上各有什么特點(diǎn)?說明了什么?
③通過公式R=U2額/P額,試尋求兩個(gè)用電器電阻與額定功率之間的比例關(guān)系?
④通過比較分析,說一說燈泡的亮度由什么物理量決定?
四、利用規(guī)律,探究問題
(1)如圖1所示,若將“220V,100W”、“220V,25W”兩燈串聯(lián)在220V電路中,試比較分析兩燈電阻、電流、電壓、功率的大小及亮度,有什么規(guī)律?
(2)如圖2所示,若將“220V,100W”、“220V,25W”兩燈并聯(lián)于220V電路中,試分析兩燈電阻、電流、電壓、功率的大小及亮度,有什么規(guī)律?
(3)綜合上述可以得出一個(gè)什么結(jié)論?
五、總結(jié)知識(shí),指導(dǎo)學(xué)習(xí)
1.同學(xué)們要善于利用歐姆定律、功、功率的計(jì)算公式和串聯(lián)電路的特點(diǎn)來解決實(shí)際電學(xué)問題。
2.在日常生活中,我們要善于觀察、勤于思考,敢于探究問題,總結(jié)規(guī)律,并很好地利用規(guī)律。
六、聯(lián)系生活,拓展探究
1.材料:每個(gè)家庭都需要照明燈泡,目前隨著科技發(fā)展,電光能量轉(zhuǎn)換效率高的節(jié)能電子燈出現(xiàn)在市場,究竟選擇哪一種好呢?有一位同學(xué)通過課外實(shí)踐活動(dòng),與本班幾位同學(xué)就這個(gè)問題進(jìn)行了調(diào)查:了解到25W的白熾燈與5W的電子節(jié)能燈、45W的白熾燈與9W的電子節(jié)能燈、60W的白熾燈與11W的電子節(jié)能燈發(fā)光效果相當(dāng),于是他們選擇其中的一組進(jìn)行研究,收集數(shù)據(jù)如下表:
2.問題:根據(jù)以上數(shù)據(jù),通過計(jì)算說明你將做怎樣的選擇?
七、作業(yè)布置:(略)
八、板書設(shè)計(jì)
二、關(guān)于電功率的計(jì)算
(一)額定電壓、額定功率 (二)額定電壓相同。額定
一定的燈泡,隨著電 功率不同的燈泡
壓變化的規(guī)律
①電阻:不變 ①電阻:電阻與功率大小
②電流:電壓增加,電流增加 成反比
③功率:電壓增加,功率增加 即:R=U2額/P額
④R=U2額/P額
②=P2額/P1額
⑤p實(shí)=(U實(shí)/U額)?p額?、哿炼葲Q定因素:功率
[自我點(diǎn)評(píng)]
《電功率》的知識(shí),既是對(duì)初中電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)本質(zhì)的歸結(jié),又是物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。它滲透著電能轉(zhuǎn)化的物理息想,具有重要的實(shí)際意義,是初中物理的重要內(nèi)容和難點(diǎn)之一,因此在教材的處理上做了如下設(shè)計(jì):
一、物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在本節(jié)內(nèi)容中,沒有涉及到實(shí)驗(yàn),但是和實(shí)際生活密切聯(lián)系,為了培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、思考、探究生活中物理現(xiàn)象的習(xí)慣和利用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力,將電功率計(jì)算公式的應(yīng)用,設(shè)計(jì)為探究性自主學(xué)習(xí)的過程,以便讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律。同時(shí),考慮到學(xué)生的情況,將探究活動(dòng)的過程以具有層次性的小問題方式展現(xiàn),在這個(gè)思路的引導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)行探討、思辨;變知識(shí)獲取性學(xué)習(xí)為局部開放的探究性合作學(xué)習(xí),以達(dá)到養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、掌握知識(shí)的習(xí)慣和逐步提高、拓寬的目的。
依據(jù)美國著名學(xué)者馬杰關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)由“我要去哪里”、“我如何去那里”、“我怎么判斷我已到達(dá)了那里”三個(gè)基本問題組成的理論,結(jié)合必修走班制要求,普通高中物理教學(xué)中應(yīng)如何進(jìn)行教學(xué)的分層設(shè)計(jì),使課堂教學(xué)更具有層次性、針對(duì)性、適切性,以適應(yīng)分層走班制課堂教學(xué)的新模式?厘清這一問題對(duì)分層走班制的實(shí)施和推廣具有十分重要的意義,現(xiàn)對(duì)此作一粗淺的分析。
一、教學(xué)目標(biāo)的分層設(shè)計(jì)
前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基曾提出眾所周知的“最近發(fā)展區(qū)”理論,學(xué)生具有這樣的兩種水平:現(xiàn)有水平――能獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)所能達(dá)到的水平;潛在水平――在教師幫助下能達(dá)到的水平。在現(xiàn)有發(fā)展水平與最高潛在水平間的發(fā)展區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”。不同學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”顯然是參差不齊的,而教學(xué)只有走在發(fā)展的前面,才能促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。因此,為了確保學(xué)生得到充分發(fā)展,必須采用分層走班制教學(xué),這樣才能使“最近發(fā)展區(qū)”盡量多重合在一起的學(xué)生在同一教學(xué)班中學(xué)習(xí),以提高教學(xué)效率。顯而易見,這也就要求教師針對(duì)不同“最近發(fā)展區(qū)”的學(xué)生(即不同層次的學(xué)生)提出不同層次的教學(xué)目標(biāo)。
與傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)――“雙基”相比,浙江省物理界已經(jīng)把教學(xué)目標(biāo)拓展到了“四基”,即增加了“基本思想”和“基本經(jīng)歷”,這更符合新時(shí)期人才培養(yǎng)的要求。以《法拉第電磁感應(yīng)定律》新課教學(xué)為例,對(duì)于中等層次的學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)確定如表1,具體內(nèi)容后面括號(hào)內(nèi)為認(rèn)知過程維(記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造)中的定位。
那么,對(duì)于更高層次或更低層次的學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)可通過“認(rèn)知過程維”進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。比如,基本知識(shí)維度中的“反電動(dòng)勢(shì)是指削弱電源電動(dòng)勢(shì)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)”這一條目,當(dāng)教師面向更高層次的學(xué)生制定教學(xué)目標(biāo)時(shí),可向這樣的方向發(fā)展:認(rèn)知過程維設(shè)定到“應(yīng)用”層次或更高層次,即可初步了解或明確給出反電動(dòng)勢(shì)存在時(shí)閉合電路的歐姆定律形式,以此解釋歐姆定律為什么不適用轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī),進(jìn)而可以分析得出歐姆定律的修正式等。
二、內(nèi)容方法的分層設(shè)計(jì)
學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”具有差異性,導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)需要針對(duì)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行分層設(shè)計(jì),這也導(dǎo)致教學(xué)實(shí)施過程中教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也需要根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行分層設(shè)計(jì)。
美國學(xué)者約翰?A?拉斯卡曾指出:學(xué)習(xí)刺激作為一種手段是一種與預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的實(shí)現(xiàn)相聯(lián)系的刺激,依據(jù)學(xué)習(xí)刺激的類型,發(fā)現(xiàn)世界上只有四種基本的教學(xué)方法:呈現(xiàn)方法、實(shí)踐方法、發(fā)現(xiàn)方法、強(qiáng)化方法。根據(jù)拉斯卡的觀點(diǎn),考慮物理學(xué)科特點(diǎn),在“研究正弦交變電流有效值與峰值間關(guān)系”的教學(xué)中,可將教學(xué)方法確立為以下幾種:直接呈現(xiàn)方法、實(shí)驗(yàn)演示方法、實(shí)驗(yàn)理論方法、情境創(chuàng)設(shè)法。對(duì)不同層次的學(xué)生采用不同的教學(xué)方法,可以取得不同的教學(xué)效果,現(xiàn)列表如下(表2)。
當(dāng)前,實(shí)施新課程的核心環(huán)節(jié)是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。通過必修分層走班制教學(xué),教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際為不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方法,提供不同的學(xué)習(xí)方式,應(yīng)該說與學(xué)生的發(fā)展需求是相符的,這樣不僅有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,而且也確保了學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。
三、評(píng)價(jià)監(jiān)控的分層設(shè)計(jì)
美國教育評(píng)價(jià)專家斯塔費(fèi)爾比姆曾說過:評(píng)價(jià)最重要的意圖不是為了證明,而是為了改進(jìn)。資料顯示,他的評(píng)價(jià)觀在很大程度上影響了美國教育評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì)。該聯(lián)合會(huì)給評(píng)價(jià)下的定義是:評(píng)價(jià)是對(duì)某些現(xiàn)象的價(jià)值(如優(yōu)缺點(diǎn))的系統(tǒng)調(diào)查。通過評(píng)價(jià)的診斷、導(dǎo)向、反饋、激勵(lì)、改進(jìn)等功能,可以改進(jìn)教師的教學(xué),更可以改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。對(duì)學(xué)生而言,評(píng)價(jià)的目的是為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì),找出不足,揚(yáng)長避短,不斷改進(jìn),獲得發(fā)展。
為什么需要分層評(píng)價(jià)呢?淺顯地說,不分層評(píng)價(jià)將導(dǎo)致學(xué)業(yè)水平低的學(xué)生永遠(yuǎn)是評(píng)價(jià)低的人群,不利于學(xué)生的發(fā)展。從分層走班制教學(xué)實(shí)踐中,我們可以看到分層評(píng)價(jià)具有特殊的地位和優(yōu)點(diǎn):對(duì)學(xué)生個(gè)人而言,分層評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)自我起點(diǎn),通過自我認(rèn)識(shí)、克服盲目、提高自我競爭意識(shí)和能力,從而達(dá)到自我超越。這不僅受到學(xué)生的歡迎,也比較科學(xué),符合學(xué)生健康心理發(fā)展需要。
那么,教師該如何做好分層評(píng)價(jià)呢?根據(jù)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是學(xué)生的發(fā)展,為每一位學(xué)生做出合理的評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生最大的負(fù)責(zé)。分層評(píng)價(jià)中,教師需要堅(jiān)持以下幾個(gè)原則:
一是注重分層激勵(lì)。充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的激勵(lì)功能,給不同層次的學(xué)生以信心,使學(xué)生保持良好的心態(tài)和學(xué)習(xí)動(dòng)力,為學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成保駕護(hù)航。
二是注重學(xué)生差異。即使同一層次,也不能對(duì)學(xué)生用同一把尺子進(jìn)行評(píng)價(jià),教師應(yīng)該意識(shí)到學(xué)生的差異性,需要貫徹“因?qū)佣悺钡脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
三是注重過程評(píng)價(jià)。教師在每一個(gè)教學(xué)過程中進(jìn)行及時(shí)的診斷,給予學(xué)生積極的、全面的、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià),猶如給學(xué)生一盞明燈、一劑良藥。
四是注重層間流動(dòng)。學(xué)業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生鼓勵(lì)進(jìn)入高層次,學(xué)業(yè)掉隊(duì)的學(xué)生也讓其欣然接受轉(zhuǎn)至低層次。顯然,層間的流動(dòng)是為了更好地進(jìn)行分層教學(xué),是為了讓學(xué)生更好地發(fā)展。
四、結(jié)束語
必修課走班制教學(xué)作為一個(gè)小小的支點(diǎn),已經(jīng)開始撬動(dòng)普通高中育人模式的轉(zhuǎn)型。黃沙如海,找不到兩顆完全相同的沙粒;綠葉如云,尋不見兩片完全一樣的葉子;人海茫茫,沒有兩個(gè)完全一樣的學(xué)生。這就要求教師應(yīng)全面地理解、關(guān)心、愛護(hù)每一位學(xué)生,而且要因人而異、因材施教,為了學(xué)生的發(fā)展認(rèn)真實(shí)施必修課走班制教學(xué)。
參考文獻(xiàn)
通過實(shí)驗(yàn)獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)即是研究物理的基本方法,也是學(xué)生學(xué)好物理的基本方法,通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論可以為學(xué)生理解物理知識(shí)提供事實(shí)根據(jù),使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象獲得鮮明生動(dòng)的印象,深刻的感性認(rèn)識(shí)。也是培養(yǎng)學(xué)生各種能力的重要途徑。同時(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、引起學(xué)生的興趣,都有不可替代的作用,尤其是在強(qiáng)調(diào)新課程理念的今天,教會(huì)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)研究物理的方法,逐步養(yǎng)成科學(xué)的思想方法、科學(xué)的態(tài)度與習(xí)慣以及克服困難的意志,去思考問題、解決問題、更具有現(xiàn)實(shí)意義。
1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中階段物理教學(xué)重要手段
在初中物理教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù):初中物理教學(xué)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí),獲得明確的認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。用趣味直觀的分組實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的興趣,力求主觀和客觀的統(tǒng)一。教師用現(xiàn)象清楚、效果明顯的趣味實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)直觀感知的教學(xué)情境,常使學(xué)生積極思考,悟性頓起,達(dá)到主觀認(rèn)識(shí)和客觀實(shí)際和諧的統(tǒng)一。
2 增加由淺入深的隨堂實(shí)驗(yàn),解決抽象的難點(diǎn)概念,體現(xiàn)具體和抽象的統(tǒng)一
教學(xué)過程中,對(duì)于教材的一些難點(diǎn),可通過物理實(shí)驗(yàn)器材來增加,由淺入深具有啟發(fā)性的隨堂實(shí)驗(yàn)來說明哪些較難理解的抽象概念。
例如,講“大氣壓”這一概念時(shí)由于大氣壓這一概念比較抽象,學(xué)生難以理解,為使學(xué)生更好的感知和理解教材化難為易??梢圆捎萌缦聨讉€(gè)由淺入深的實(shí)驗(yàn):首先,做教材上的一個(gè)“覆杯留水”的演示實(shí)驗(yàn),但有些同學(xué)認(rèn)為由水的粘性把紙粘住了,可再做一個(gè)“細(xì)管水留”實(shí)驗(yàn),通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生確信了大氣壓的存在,但對(duì)于大氣壓的方向有些同學(xué)可能還存有疑問,可要求學(xué)生用小小“橡皮帽”吸起大玻璃塊的實(shí)驗(yàn)來說明各個(gè)方向都有大氣壓,而且大氣壓壓力很大。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)一步步把教學(xué)內(nèi)容引向深入,先給學(xué)生以豐富的感性認(rèn)識(shí),再到具體抽象,使學(xué)生對(duì)大氣壓有深刻的認(rèn)識(shí)。另外,在課下可安排同幾個(gè)小制作或者小實(shí)驗(yàn),來進(jìn)一步驗(yàn)證鞏固所學(xué)的理論。
3 改變教師包辦,讓學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn),突出“導(dǎo)”與“學(xué)”的統(tǒng)一
傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn),往往是教師做學(xué)生看,學(xué)生十分被動(dòng),對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)的原理方法,步驟以及現(xiàn)象不做深刻理解,懶于動(dòng)腦,機(jī)械地思考。而初中物理新課程的要求改變了這一現(xiàn)象,而能讓學(xué)生更多地動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),使教學(xué)效果更加顯著,實(shí)驗(yàn)時(shí)教師在旁指導(dǎo)點(diǎn)撥,臺(tái)下學(xué)生躍躍欲試,課堂氣氛十分活躍,充分體現(xiàn)學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則。為此教師應(yīng)該經(jīng)常創(chuàng)造條件把有些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),把有些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn),主動(dòng)地去做,然后得出結(jié)論,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高,有效地培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)的能力。
如,“歐姆定律”實(shí)驗(yàn)中學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)操作得出數(shù)據(jù)后,通過教師的提示、提問,學(xué)生很能快能總結(jié)出“歐姆定律”的內(nèi)涵,使這堂課學(xué)生積極性高,氣氛活躍,效果好。
4 采用理論分析和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的教學(xué)方法來提高教學(xué)效果
教師要針對(duì)一些抽象性、復(fù)雜性的課題,有計(jì)劃地精選和設(shè)計(jì)有代表性、典型性的題目組織實(shí)驗(yàn)練習(xí)課,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。
如,學(xué)生學(xué)習(xí)了“歐姆定律”,串并聯(lián)電路的有關(guān)知識(shí)后,雖然會(huì)熟背公式,但對(duì)于一些復(fù)雜的問題,比如電路中的滑動(dòng)變阻器,滑片滑動(dòng)時(shí),電流表、電壓表讀數(shù),怎樣變化這一類問題,有的學(xué)生不會(huì)進(jìn)行確切分析,還有初中物理的短接問題,電壓表與電燈串聯(lián)后接在電路中,是否有讀數(shù),更是難以理解,經(jīng)常出錯(cuò)。這類問題教師如果只是從理論到理論抽象地分析和論述,學(xué)生難于真正理解,為了較好地解決學(xué)生學(xué)習(xí)中上述難題,通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),動(dòng)思結(jié)合,真正理解結(jié)論做到理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。
5 有計(jì)劃地把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與復(fù)習(xí)工作結(jié)合,提高復(fù)習(xí)效果
傳統(tǒng)的復(fù)習(xí),教師一講到底,學(xué)生枯燥無味,教學(xué)效果差。如果在復(fù)習(xí)時(shí)有計(jì)劃地把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和復(fù)習(xí)工作結(jié)合起來,用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí),情況就大不相同了。而初中物理演示實(shí)驗(yàn)恰能在其中起到很大作用,教師如能適時(shí)地組織“系列實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課,學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)動(dòng)手動(dòng)腦,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高了學(xué)習(xí)的積極性,不僅使基礎(chǔ)知識(shí)得到鞏固和深化,也培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
6 充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的多種功能,開拓學(xué)生活動(dòng)空間