发布时间:2023-08-11 17:17:32
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的欧姆定律知识梳理样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
一、以思维导图为复习的总指引
课前为兼顾中下层次学生的学习,可制定思维导图,若学生的基础一般,则在老师的引导下制作。如下图:
制作思维导图是一个复习的过程,容易对知识进行梳理及记忆。制作完成后,则可以进行针对性的练习,加深对知识的理解。教师需要精心编写好针对性的练习,练习的设计要注重层层引入,突破一个子题目后再进行下一个子题目。
二、在思维导图引导下通过练习层层加深理解
制作思维导图是成功的第一步,接着必须通过练习层层加深理解和应用。如为针对欧姆定律的内容、公式和应用进行理解,在思维导图的引导下完成如下的练习:
1. 根据欧姆定律I=U/R,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
2. 根据欧姆定律可以得到公式R=U/I,关于这个公式,下列说法中正确的是( )
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
3. 如图所示是两电阻R1、R2的U-I图线,由图可知( )
A. R1=20Ω R2=10Ω
B. R1=10Ω R2=20Ω
C. R1=30Ω R2=20Ω
D. R1=20Ω R2=30Ω
4. 将10Ω、100Ω和1000Ω的三个电阻并联,它们的总电阻是( )
A. 小于10Ω
B. 在10Ω与100Ω之间
C. 在100Ω与1000Ω之间
D. 大于1000Ω
5. 标有“10Ω、1A”和“15Ω、0.6A”的两只电阻,把它们串联起来,两端允许加的最大电压是( )
A. 25V B.15V C.10V D.19V
6. R1和R2并联在电源上,通过R1的电流是干路中电流的1/4,R1与R2之比是( )
A. 4:1 B. 1:4 C. 1:3 D. 3:1
通过这一系列层层递进的习题设置,学生理解知识的结构,对于自己所学内容的薄弱环境也有了很好的把握,可以大大提高中考复习的效率。
三、利用思维导图寻求解题的方法
思维导图是能使训练学生以最短时间解决各知识点之间的联系,寻求出解决问题的方法。教师要设计好训练题,配合思维导图,使学生学会分析问题思路。
如对于《电功率》一章的复习,可利用思维导图结合一题多问的题目促进学生的理解。
关键词:中考;复习;训练;方法
中图分类号:G633.7
物理与其他科目相比,具有以下特点:
① 知识点多、知识面广。
②物理概念、物理规律需要理解。
③物理实验的方法及操作需要掌握。
④会应用物理知识分析和解决生活、生产实际问题等。
针对物理学科的这些特点,怎样确定复习方向、方法,进行高效复习呢?下面就以下几个方面谈谈我在近几年初三物理复习中的实践和思考,以达到抛砖引玉之目的。
一、 重视基本概念和规律的复习-----紧扣课本,夯实基础
我们知道中考试卷是按《考试说明》来命题的,试卷中易、中、难的试题比例为6:3:1。从近几年的中考题来看,能力的考核与基础知识是紧密联系的,因为基础知识的强化是提高能力的前提,有了扎实的基础知识,才能以不变应万变,。因此我们要把主要精力用于深入理解基本物理概念和规律方面,突破重点,形成有机的知识结构,提高分析解决问题的基本能力。
二、重视科学探究及其过程与方法的复习---专题复习,优化网络
物理知识点间存在着“纵”与“横”的相互联系,某一知识点可能是为另一知识点引桥铺路,而另一知识点又往往是前一知识点的深化与延伸。在第一轮复习掌握基础知识和基本概念的基础上,第二轮复习时应打破章节的限制,完善并梳理初中物理知识结构,找出知识点之间的内在联系,要使前后知识联系起来,系统巩固知识,形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体,使复习具有系统性。
三、重视开放性问题的训练------关注热点及社会
年年中考年年变,但万变不离其“重”,初中物理中的一些主干知识仍然是每年中考的重点,因此我们在第二轮复习中要以《考试说明》中圈定的知识点为着眼点,围绕考点,突出“重点”。
通过对某些特殊知识点的深挖细究,达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。例如电学中的滑动变阻器,是“探究欧姆定律”、“测定小灯泡的电阻”、“测定小灯泡的电功率”、“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”等实验中不可缺少的重要仪器。让同学们可以总结滑动变阻器在每个实验中的用途,深化对电学实验的理解。例如所有实验中,滑动变阻器的共同作用是:保护电路;通过改变自身电阻而改变电路中的电流。
而由于每个实验的不同,使滑动变阻器分别具有不同的作用:
探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变。
探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,从而达到多次实验探究规律的作用。
测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的。
测定小灯泡的电功率——改变小灯泡两端的电压,从而比较小灯泡亮度与电功率的关系。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素——改变电路中的电流,研究电磁铁磁性强弱与电流的关系,还可以控制电流相等,研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
例题:如图所示,灯泡L和电阻R2的阻值分别为R1=10欧姆和R2=5欧姆,滑动变阻器最大阻值为20欧姆,电源电压为6V,求当S1,S2,S都闭合滑片P在a时R1、R2消耗的电功率。
一变:求当S1,S闭合,S2断开,把滑片移到某一位置,使滑动变阻器连入电路的电阻为其最大值的1/4时,灯泡恰能正常发光,求灯泡L的额定功率?
二变:求当S1,S2,S均闭合,滑片移到中点时,电压表和电流表的读数分别是多少,通过灯泡和电阻R2的电流之比是多少?
三变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P在b点时,R2消耗的电功率是多少?
四变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P从a端滑至b端的过程中,电压表和电流表示数变化的范围分别是多少?
五变:当S1,S闭合,S2断开,滑片P从a端向b端滑动时()
A、电灯L变暗,电压表示数增大B、电灯L变暗,电压表示数减小
C、电灯L变亮,电压表示数增大D、电灯L变亮,电压表示数减小
四、综合考练提高应试能力-----仿真模拟,体验中考
经过前面两个阶段的系统复习,学生不论是知识技能上,还是解题能力上都有一定程度的提高,进行恰当的适应性训练或模拟训练来提高学生的解题速度和正确率是非常必要的,但是要掌握一个度和量。
这一轮复习的时间不长,是演习模拟、查漏补缺的阶段,是整个复习过程中不可缺少的最后一环。这一阶段的复习主要是为增强同学们考试的自信心、熟悉中考的氛围和时间、调整中考前的心态。在这一轮复习期间,可以将第一、第二轮复习中做过的易错题进行归纳、梳理,建立错题档案集,研究学生的错题,寻找学生思维或知识的漏洞,进行有目的性的训练,达到“知彼知己,百战不殆”的目的。
第一就是要选题(在第二轮专题复习时就应该这样做),每年的中考我们都有一条深刻的教训,就是我们的学生在基础方面丢分丢的相当厉害,特别是一些优秀学生,难题他们都做上来了,但是基础的部分丢了。我觉得这是非常遗憾的事情。
第二就是要抓错误题,就像我前面所讲的把学生容易出错的问题总结出来,也可以让学生自己做这方面的事情,准备一个错误记录本,把错误集中起来,叫做积累错误,整理错误,最后达到改正错误的目的,这样错误就变成了资源,考试的时候就可以不重犯错误。
第三就是要教会学生反思,有一位学者总结出一个公式叫“1+100”大于“100+1”,什么意思?就是说同样的题做一百遍不见得有提高,而你把你的每一道题做一个认真的分析,倒是可以提高很大的成绩,所以我觉得,要学生学会反思,就是每一道题做对了,学生是怎样找到切口的,怎样答的?答案怎样形成的?学生要反思;做错了的题更要反思,为什么做错了?为什么切口找不到?是审题问题还是计算问题?
总而言之,我们应当在新的课程理念的指导下,认认真真的对待复习工作,复习方法是多样的,任务是繁重的,需要各个学校初三的老师团结协作、相互分工、步调一致的努力,用集体的智慧排除困难,稳步推进,努力使复习工作取得更大的成效,借此机会,也预祝老师们身体健康,工作愉快,让我们共同努力,在今年的中考中取得优异成绩!
【关键词】初中物理;课堂教学;问题意识
一、“问题意识”的定义
所谓“问题意识”是人们对某一事实或客观现象产生解释或处理的心理欲望。
问题意识与问题提出是科学研究的出发点,是有效开启任何一种科学之门的钥匙。强烈的问题意识不仅体现了人们个体思维品质的灵活性和深刻性,也反映了思维的独立性和创造性。同时,作为思维的动力,能够促使人们去发现问题,解决问题,直至进行新的创新发现。正如巴尔扎克所说:“打开一切科学的钥匙都毫无疑问的是问号,而生活的智慧就在于逢事就要问个为什么?”
二、培养学生“问题意识”的意义
1.符合学生的学习心理
人类在认识与改造自然的过程中,经常会遇到一些难以解决的问题,并因此产生困惑、探究的心理。正是这样的学习状态促使个体积极思维,不断提出问题、分析问题和解决问题。从教育的角度而言,在初中物理课堂教学中培养学生的问题意识能够满足学生作为发现者、研究者、探索者的心理需求。正如教育家苏霍姆林斯基所说:“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,那就是希望感到自己是一个发现者,研究者,探索者,这一点在学生的精神中反应尤为强烈,而问题情景恰恰能够满足之。”
2.帮助教师进行针对性教学
在初中物理教学的过程之中,通过培养学生的问题意识,有利于教者发现学生理解概念和规律时的困惑与误区所在,从而采取针对性教学,提高课堂教学效率。
3.促进学生创新思维的发展
理论与实践表明:问题意识是创新的源泉,一切创新都始于问题的发现。反之,如果没有问题意识,创新精神及创新活动将成为无本之木。正如陶行知先生所说:“发明千千万,起点是一问”。在物理课堂教学中通过培养学生的问题意识,可以开拓学生的思路,开发学生的创造潜能。需要指出的是问题意识不是天生的,它需要教师的勤于培养和精于激发。
三、培养学生“问题意识”的具体策略
1.转变教师角色,营造民主氛围
建立民主平等的师生关系,必须转变教师自身的角色。在平时的生活中,教师要热爱学生,要像父母亲一样关爱的学生的成长。要努力与学生沟通,拉近师生的心理距离,尊重学生的人格,不在学生中人为的划分等级,以此消除学生在课堂中的紧张感和压抑感。在课堂教学中,教者要由权威的讲授者变为学习的组织者、引导者和合作者。对于学生所提出的问题,教者应想尽办法给予鼓励和表扬,充分肯定问题中的“合理”成分,从而激励学生主动参与到学习活动之中,捕捉“问”的契机,放心大胆地去问。
2.创设问题情境,引导学生提问
(1)在想象中提问
实践表明,结合物理教材中的具体教学内容,创设自由想象的课堂空间,让学生在想象中提问题,有利于学生问题意识的培养。例:教学“电磁感应”一节内容时,教者首先为学生提供有关电与磁关系的背景材料,然后请学生设想:“假如你是当时的一位物理学家,你会提出哪些问题?”学生们提出各种问题,其中就有“磁场能否产生电流”的问题。教师及时鼓励:“你和法拉第一样聪明,真了不起。”在此基础上揭题导入新课。再如,教学习题时,对于一些典型的问题,也可引导学生先构想解题的结论,再去完成解题的过程;在演示实验前,也可以要求学生依据实验的目的、原理,设计实验过程,猜想实验结果。
(2)在实验中提问
在平时的物理课堂教学中,教者可通过设计生动有趣的小实验,创设良好的物理情景,引发学生的思维冲突,激发学生的问题意识。例:教学“闭合电路的欧姆定律”一节内容时,在学生已掌握部分电路欧姆定律知识的基础上,出示两个不同的电源,一个为3V(内阻很小),12V(内阻较大)。再出示一个额定电压为3伏的小灯泡。设问:如果将这个灯泡分别与上述两个电源连接形成闭合回路,会出现什么情况?许多学生都认为前者灯泡会正常发光,而后者灯泡会烧毁。实际的实验结果却与同学们的认识完全相反,小灯泡与12V电源相接时不但没有被烧毁,亮度反而比接在3 V电源上时暗一些。实验结论与认知的矛盾冲突,教室里顿时议论纷纷,富有启发性、争辩性的问题一个个提出来。教者在梳理众多提问的基础上,最终归结于所要学的“闭合电路的欧姆定律”。
(3)在生活中提问
物理学科的许多知识源于生活,寓于生活。在平时的教学中,可引导关注大自然,留心观察生活中的现象,利用生产、生活现象创设问题情境,激发学生的问题意识。例:教学“平面镜成像”一节内容时,教者要求学生围绕“平面镜成像原理”提一些生活现象问题。
3.坚持记录问题,培养提问习惯
对于自然现象中、实验中出现的感兴趣的问题,教者还可要求学生养成坚持记录的习惯。以笔者的具体做法为例,在班级中设立了“问题本”。问题本由小组成员轮流记录,可以是生活中的与物理相关的问题发现;可以是对以前同学提出的问题给出相关信息建议或答案;可以是对已有答案的评价。在这一过程中,教者密切关注学生问题本的记录,定期组织全班学生进行讨论交流,帮助学生解决一些所提的问题。同时,还适时教给学生观察现象和提出问题的方法,引导学生用科学的语言描述物理问题。实践表明,问题本的设立搭建了师生之间、生生之间交流的平台,促进了学生提问习惯的养成。
【参考文献】
[1]冯贵东.物理教学应重视培养学生的问题意识;中学物理;2007.6.
一、强调整理知识的意义
要让学生获取知识、提高能力,只靠教师讲课是不够的,还必须让他们对知识进行思考、整理、加工、消化,这一过程谁也代替不了,这样他们才能真正把知识理解深透,掌握全面,记忆牢固,运用灵活。因此,在学习过程中,学生要不断地整理知识,这样不仅能加深对所学内容的理解,并能及时发现知识缺陷以得到及时弥补。同时,通过对知识分析归纳整理,使所学知识系统化、网络化,从而提高灵活运用的能力。
二、明确整理知识的要求
(一)每章整理
每章整理的目的是梳理知识、弄清弄懂全章内容。内容包括:基本概念、物理规律(如物理量、意义、定义、公式、单位等);仪器仪表的使用,物理实验小结等。
(二)专题整理
专题整理的目的是为加深理解重点难点知识、重要实验和解题方法。如密度、浮力、电功和电功率,测定滑轮组的机械效率、欧姆定律应用等。要求学生把对某一问题的认识和理解,以及个人的体会心得等进行整理。
(三)问题整理
问题整理主要是对易混易错的问题进行整理,以澄清模糊认识,明确概念,加强理解。如额定功率与实际功率区别、物体漂浮与悬浮区别等。
三、指导学生整理知识的方法
(一)在整理知识过程中,杜绝那种只看黑体字的“扫描式”式阅读。要求学生认真细心阅读课本,才能找出自己存在的问题,并通过自己认真思考或向老师、同学请教,确实弄懂、弄清所学内容的内在联系,采用提纲、问题、表格、方框等形式列出来,使之系统化、条理化。
(二)由于初中学生年龄小,总结分析能力低,尤其刚学物理时,如果教师只是布置,而不予辅导,学生就会只抄抄课本重点内容或公式,这样既无效果,又不易坚持。所以,我们根据教材内容,向学生提出需要总结的具体内容来加以引导。例如:第一章“测量”,课本采用表格式,教师向学生提出也可采用问题式整理,并做出示范。
(三)根据教材内容特点,提出不同整理的方法供学生参考,如“电流、电压、电阻”一章内容多,可指导学生用表格式整理知识,按物理量、仪器仪表使用、实验结论几方面进行整理。
【关键词】电气工程技术;电气学科;发展史
1 电气工程技术的发展史
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.1 电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
1.2 电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
1.3 电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世纪50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
2 电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
3 电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
3.1 可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
3.2 输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。
灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
生于1969年,在大兴区长子营镇长大,又在这个区做了二十多年中学物理教师……这样的一位女性会是什么样子?人到中年的沧桑感有没有?朴实得像山有没有?精神疲惫表情严肃有没有?
杨凤娟老师出现了。步履轻盈,五官清秀,妆容得体。一说话,唇红齿白,表情灿烂,刹那间就会颠覆你事先的所有猜想。
杨老师的同事们爆料,杨老师可时尚了,能在学生大会上唱最新流行的歌曲,会使用Dreamweaver等软件做物理学习网站,熟练掌握了“频闪截屏技术”,Mr.Capter、美图秀秀、几何画板等软件的应用更是不在话下。
物随心转,境由心造。杨老师说,她的状态完全是由她对工作和生活的态度造就的。
“结合教师个人的教学风格,打造出有自己特色的‘第三物理’,从而把有营养但不好吃的东西,变成既有营养又好吃的东西。”
“高中物理,老师难教,学生难学。”这句话拿到中国的任何一所高中,恐怕都能引起强烈共鸣。可杨老师却说:“事在人为。”
她说:“第一物理不很好懂,但如果一名教师足够优秀,能把‘第一物理’加工为好学易懂的‘第二物理’,再结合教师个人的教学风格,打造出有自己特色的‘第三物理’,就能把有营养但不好吃的东西,变成既有营养又好吃的东西。”
这个别出心裁的“第三物理说”是杨老师的创造。杨老师所说的第一物理,指真实的物理学知识;第二物理,指物理教科书上写的物理,已经被物理教育者进行主观解读、阐释;第三物理,指一节具体物理课的施教者本人的讲义,针对具体的学生群体,带有授课者本人的教学个性。说到这里,杨老师又特别解释道:“对第一物理、第二物理、第三物理的解释是我个性化的界定,并未在物理教育界形成共识,仅供参考而已。”
不过,从杨老师的课堂上,确实可以见到“第三物理”的影子。
一块海绵上放了四个鸡蛋,鸡蛋上面放了一本厚书,书上面放了三块砖,砖上面放了一个碗,用锤子猛敲碗,碗碎了,而鸡蛋完好,实验后现场打碎鸡蛋在另一碗里,证明是生鸡蛋……这是《动量定理》一课中的场景。这节课,杨老师先借助自己拍摄的从四层楼跳下的猫爬起来就跑的视频激发学生的好奇心,再引导学生演示“瓦碎蛋全”的实验,实验过程充满悬念与惊险,学生在紧张的表情和急促的呼吸中理解了动量定理。
高一物理振动和波这一部分知识比较复杂、抽象,初学者对振动图像和波的图像也常常混淆不清。用“学科语言”对振动图像和波的图像的物理意义进行描述应是这样的:振动图像表示某一质点偏离平衡位置的位移随时间变化的规律,而波的图像表示所有质点在某一时刻各自偏离平衡位置的位移。学生要想根据这两句话理解两种图像物理意义的区别,困难确实比较。杨老师在此处用了两句“非学科语言”进行注释:振动图像是给某一质点“录像”,波的图像是给一系列质点“拍照片”。通俗的语言,恰当的类比,巧妙突出了两者的本质区别:一个是单质点随时间变化的动态,另一个是多质点对应某时刻的静态,准确生动地帮助学生落实了概念的建构。难怪一位语文老师听课后感慨:“如果我的高中老师这样上物理课,我当初就不学文科了。”
“教给学生科学的知识,科学地教给学生知识,是我每一天最基本的工作。追逐其中的两个‘科学’,就是我朴素的理想。”
教给学生科学的知识,包括把科学方法教给学生,让他们学会研究物理问题。如闭合电路欧姆定律一课,杨老师让学生循着历史的过程体验闭合电路欧姆定律是怎样建立的。教学中涉及到科学家发现定律所经历的科学研究的过程——发现问题,提出科学猜想,然后设计实验去验证这个猜想,又用绘声绘影软件制作的短片介绍欧姆当年的研究工作,在足量验证性实验研究的基础上,提出理论。杨老师说,三个维度决定了这节课的设计。一是历史的追问;二是理论物理的审视;三是物理教学论的理论支撑。
科学地教给学生知识,体现在基于学生真正的认知基础去教。如,讲自由落体运动时,杨老师左手拿一张A4纸,右手拿一个钢球,问:“如果我同时放手,哪个先落地?”学生异口同声:“当然是钢球。”“为什么呢?”“钢球重啊,当然先落。”杨老师放下钢球,两手各拿一张A4纸:“哪个先落地?”学生哗然:“同时落,因为一样重。”把其中一张纸团起来再问:“这回呢?”学生严肃些了:“纸团先落地。”杨老师追问:“纸团和纸片一样重,为什么落地会有先后?”短暂沉默后,有人答:“空气阻力不同。”杨老师追问:“看来落地时间并不取决于物体的质量,如果没有空气,结果又会怎样呢?”这样一来学生发现了自己认知上的迷思,对下面的牛顿管实验也更加兴趣盎然了。
科学地教还体现在按照科学的体系去教。在现行物理学科教材上,第一章是运动,第二章是力,第三章是运动和力。按这样的安排,自由落体运动是放在第一章的,但是如果没有牛顿第二定律做基础,学生很难真正理解自由落体,所以,杨老师就调整教学内容,先讲牛顿第二定律,然后再讲自由落体运动。
杨老师的教学还有一个秘诀——把握“核心概念”,用核心概念统领物理教学。所谓核心概念,就是辐射面广,基础性强,和它发生关联的知识点多的概念。把这样的概念有意识地提取出来,投入充足的精力去研究其方方面面的内涵及相应的教学策略,那么,核心概念的核心教育价值必将大大提高物理教学的有效性,达到四两拨千斤的效果。
如今的杨老师有了二十多年的教学经验,但是备课的方式仍然没变。她喜欢在安静的时候,在钟表滴滴答答的声音伴奏下,梳理自己的思绪,然后写在备课本上。她不喜欢传统的备课本,不喜欢按表格逐项填写目的、方法、重点、难点。她喜欢用自己的方式,思考这一节课重点要让学生学会什么——理解怎样的概念、掌握怎样的技能。然后思考怎么教——学生脑子里已经有了什么?要怎样把学生大脑中的知识碎片梳理整合,使之连贯、系统起来,使他们在已有认知的基础上获得提升?
“完美只在概念上存在,而不完美却是那么真实地存在于我们的生活。因此,教师要无条件地接纳学生的不完美,帮助学生和谐发展。”
如何接纳学生的不完美?又如何帮助学生和谐地发展?杨老师有“招儿”。
学生韩金昊父母不在身边,他是和姥姥姥爷一起生活的。也许是缺乏父母的严格监督,他比较贪玩,学习上也有些马虎,有的时候还喜欢睡懒觉。放寒假了,为了督促韩金昊合理安排学习时间,提高学习效率,杨老师使出了一招“骗术”——她谎称寒假作业的答案丢失了,需要重新做一份,约定每天和韩金昊做一样的题,晚上对一遍答案。韩金昊看到老师这样信任他,心里非常高兴,同时也有一种自豪感。为了对题时不出差错,他做题格外认真,每次做完后都会认真检查。“杨老师这一招真灵,金昊一个假期很少睡懒觉,也不再贪玩了,作业都是认认真真完成。杨老师就是有办法!”韩金昊的姥爷每次提起这件事都会赞不绝口。
吴迪是一个非常聪明的孩子,优异的成绩、帅气的外表,加上篮球打得不错,很多同学都把他视作身边的“偶像”。可是到高三一模前,杨老师明显感觉到他的异常——学习成绩出现明显波动,同时,班上一名很优秀的女生也出现了同样状况。杨老师意识到问题的所在。慌乱了几十个小时之后,杨老师找到吴迪,从一模不尽人意的595分说起,然后谈性格、谈发展,就是没有捅破“情感问题”这层窗户纸。最后他们商定:每天晚上,吴迪要做最后两道物理高考试题,杨老师也做,当晚沟通。同时,杨老师也没有停止做那名女生的工作。最终,两个孩子安全走出了那段青春的“沼泽地”,在高考中都取得了满意的成绩,现在各自发展得都很不错呢。
更多的时候,杨老师把教育的功夫下在平时。
杨老师十分注重打造“书香文化”,用经典书籍和富有哲理的美文去影响和教育学生。已经毕业的学生赵婷这样回忆道:“每周一的班会上,杨老师除了耐心听取班干部汇报班级工作外,还要精心挑选一些富有哲理的文章念给我们听。那些温润的小故事,用杨老师轻柔而充满爱意的声音读出,宛如一道道香醇的心灵鸡汤,静静地滋养着我们的心田。”几年来,杨老师牺牲大量休息时间,先后印发富有教育意义的文章40余篇,有的文章师生共同赏读,有的要求学生精读、静读。这些文章不仅起到了精神引领的作用,而且在一定程度上提高了学生的文学素养和写作能力,收到了“双赢”的效果。
杨老师的学生有一个倾诉和交流的平台——班级日记。这些匿名方式的日记,有学生们的心声,也有杨老师以学生身份写的内容。“孩子一般不太愿意公开自己内心的想法,匿名形式的班级日记提供了一个安全的释放思想的空间,老师的隐身加入,能使教育更自然地融入学生的心灵。”看着厚厚的几大本日记,记者有点疑惑:能独立运用Dreamweaver等多种软件制作网站的杨老师为什么不“与时俱进”,建一个网络平台呢?“我也考虑过建立一个网络交流平台,但是对于住宿生占总人数百分之九十的班级来说,不太实用,因此还是采用了这种简便易行的传统方法。”杨老师的细心与务实可见一斑。
“带着淡泊名利的阳光心态,又时刻保持着奔跑的人生姿势,这就是我的生活状态。”
2008年,杨老师做出了一件出人意料的事——参加了全国联考,以物理系总分第一的成绩成为北师大物理系在职教育硕士。
已近不惑之年,荣誉、地位都有了,为什么还要去读硕士?杨老师说:“因为我感到,我的物理教学水平已经处于瓶颈阶段,仅凭经验已经没有办法提高了。”杨老师坦言,她的教学成绩确实让很多老师羡慕,荣誉也得了不少,她自己也确实有过兴奋的阶段。但是冷静下来一想,却发现了问题:自己的教学成绩并不是哪一届都有显著优势,有时特别突出,有时也很平常。“怎样能在平均分班的情况下长胜不败?那只有一条路可以走——跳出经验,寻找更为本质的教与学的规律。”
在如饥似渴的状态下,杨老师以基础课和专业课总分第一的成绩完成了课程的学习,进入学位论文的撰写阶段。可是,她至今没有拿到学位证书,因为她一直没有写毕业论文。她说,她对证书并不在意,她只想做实实在在的物理教学研究,写一些对高中物理教学真正有价值的文章。
学生要在短时间内取得好的复习效果,取得满意成绩,笔者认为要做好以下几个方面:基础知识再现、理解、建立前后联系、训练夯实基础、整理打包、知识方法提取。具体做法是:一是在课堂上注意积累总结,要认真听讲,随堂记忆,这样做的目的是加深理解物理概念和规律,也可以发现自己尚不理解或理解不透的问题。需要对知识打包梳理形成网络,一定要用自己擅长、喜欢的方式进行总结,如谐音法、口诀法、顺口溜法等,不要只依靠老师总结的知识。二是在课堂上注重练习,但不是为了做题而做题,在练习后最好有讨论分析过程,有总结和归纳过程,这样做便于独立思考和形成自己的知识体系。三是在课堂下要对基础知识进行巩固和归纳,要进行针对训练和反思,要进一步系统理顺物理知识,还要对知识整理打包,这是将复习的知识、技巧、技能和方法进行梳理、分类、提炼、升华的过程,也是自学能力,分析问题能力,综合解决问题能力提高的过程。特别是对力学,热学等,有些知识点易混淆,这就需要对知识进行整理,形成自己的一个有形的知识库,在库中有文件夹,在文件夹中有文件,用时便于提取。
二、注重理解知识点,不断强化记忆
复习的目的就是理解所学过的知识点,记住知识点,从而达到灵活运用的目的。只有你自己理解了知识,才能做到记忆深刻,从而熟练、灵活地运用。如果对知识点只是模糊的记住了,并没有深刻理解其含意和来龙去脉,在运用过程中就会没有思路,无从下手。物理概念和规律是物理学的根本着力点,一定要弄清、弄懂,加强对知识点的理解,不断强化记忆。例如,理解比热的概念。首先要懂得相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同,比热是反映物质这种性质的物理量;某种物质的比热是指单位质量的这种物质温度升高1℃吸收的热量;不同的物质的比热不同;能够运用比热的知识说明一些简单的现象和进行简单的计算,如用水的比热比沙子的比热大来解释沿海地区早晚温差小、沙漠地区早晚温差大的原因;计算某种物质温度变化时吸收(或放出)的热量。在理解的基础上进行记忆,只有这样才能记忆深刻,理解透彻,达到灵活运用的目的。有学生认为,物理这门课讲的是物理规律和现象,不需要记忆,对规律和现象理解了就行。其实不然,物理这门课看似讲的是规律和现象,除了对规律和现象要理解外,还要对一些基本概念、定律和定理进行记忆。如基本公式、单位及换算、基本常数、实验目的和原理等,这些内容必须牢牢记住,只有这样才能做到在解题时运用自如,提高解题速度。
三、加工整理归纳升华,熟练掌握知识点
在现行物理教材中,知识点是按照“先现象后本质”、“先宏观后微观”、“先部分后整体”的结构形式编制的。在进行总复习时,我们应该从知识的系统性方面入手,把各章节的知识点重新进行归纳、整理,并形成知识网络,构建完整的知识体系。一般按照力学、热学、光学、电学等进行分类复习,从而让学生掌握知识的来龙去脉和知识间的相互联系与区别。例如,“欧姆定律”是通过实验揭示了电流、电压、电阻三者之间的内在联系。对于物理规律,必须对它们的“来龙去脉”了如指掌、一清二楚。不仅要知道是什么?还要知道为什么?适用条件是什么?能解决什么问题?运用它们分析问题的思路是什么?只有这样,才能对知识进行系统的掌握,运用时才会得心应手,不会不知所措。在复习“电路”的知识体系时应通过比较串、并联电路的相同点和不同点来掌握“电路”的重点。在复习电流、电压、电阻的知识体系时要将“电流表、电压表、滑动变阻器”的使用作为切入点,并延伸至电能表,乃至测力计等。整个电学部分则通过归纳电学规律形成知识网络,总结电学规律应用的思路和方法。复习课后,可以把一些基本概念、公式、重点、难点以及知识点间的联系和易错点、易混点等整理在专门的笔记本上,平时特别是考试前只要翻一翻便能迅速地勾起记忆,让学过的知识重现,加深印象。
四、选择恰当的参考书,补充已有的知识体系
一、联系学生的实际生活,激发学生的学习兴趣
爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师.”提升学生学习物理电学成效的关键是激发学生的学习兴趣,要求老师必须结合学生的生活实际,以学生常见的电器作为研究和讲解的对象,促进学生的学以致用,完成由难到易的过渡.例如向学生提问,电灯泡里面的钨丝为何不是直的,而是螺旋形的,使学生产生好奇,进而进一步求知.抑或是在具备3个小灯泡、2个电池以及3根电线的情况下,根据老师设置的题目学生进行自由的并联和串联,如怎样连接一个、或者是两个、或者是三个灯泡亮,并尽可能地使方法具有多样性,使学生娱乐的同时,学习的兴趣也得以提升.
二、引进现代化教学设备
借助电脑制作教学课件,实现教学内容的图文并茂,同时将抽象的知识具体化,促进学生学习成效的提升.例如电流和电压都是抽象的事物,肉眼是无法看见的,进行课件制作的过程中,可将电流以水流来替代,让学生通过观察对电流有一个全面的认知和了解.例如讲授串联知识的时候,以水流代替电流从上至下的下落,撞击的水流代表电压,持续两次,在高度与流量上均具有均等性,这样就使得学生将U=U1+U2以及I=I1=I2的知识快速地掌握.在讲述并联知识的时候,同样使用此方法,将水流从中间分开,由此得出I=I1+I2,两者在留下的高度上具有相同性,因此,U=U1=U2.帮助学生更好地掌握基础的物理电学知识,提升学习的信心.
三、引导学生做好实验
实验是化抽象为具体、化枯燥为生动有趣的关键,初中物理电学教学过程中,老师必须充分地发挥实验的能动性,使学生的学习兴趣和实践能力得以激发和提升,同时了解科学的严谨性,进而对物理实验产生热爱.例如讲解摩擦起电知识的时候,老师引导学生做相关的实验,进而得出同电相斥、异电相吸的结论,并且以所学的物理知识来进行自然界雷电现象模拟实验,同时加以解释,使学生对电学知识充满热爱和好奇,进而不断地求知.
四、对物理电学公式能够灵活地应用转换
为了促进对物理电学公式的了解,可以对其规律进行总结,并将其与相关的数学知识进行对比,借此来发挥求同的学习优势.例如在学习物理电学I=UR定义的时候,我们可以联想到数学中的a=cb,a与c呈正比关系,而a与b则呈反比,前面的I与R以及I与U也是同理关系,这样就使得学生对公式能够灵活地掌握和应用,为后期的题型解析打下坚实的基础.
五、重视画图和识图
图形是初中物理电学知识学习的基础,同时也是解题的关键,应该引起广大物理授课工作者的重视.在进行题目设计的过程中,许多已知的条件主要隐藏于图形中,需要通过学生的观察去发现和间接性求得,由此可见,加强对物理电学图形的识别具有重要的意义,同时这也是画电路图的基础.因此在引领学生进行识图学习的时候,必须保证具有足够的耐心,给学生打下坚实的基本功,促进后期的学习.并且为了让学生更好地根据已知情况学会画图,在提问中注意涉及知识的全面性,例如考查学生的物理串联知识的时候,在具备L1和L2两个灯泡、一个开关以及电源的情况下,是否存在以下情况:一是闭合开关,一个灯泡发亮,另一个却不亮;二是开关断开的情况下,两个灯泡均发亮.让学生通过画图来证明自己的设想,提升创新思维能力,同时达到加强记忆的目的.
六、选择适当的教学方法
老师是知识的传授者,教学过程中,老师自身教学方法的有效性也决定教学成效的好坏以及对学生注意力的影响,由此可见,适当的教学方法是保证物理电学教学取得成功地关键.基于物理电学知识的特性,必须加强学习方法的引导,使学生的思路逐渐趋于明朗.例如让学生进行局部短路判定时,学生对电阻的相关知识不甚了解的情况下,引入形象的比喻,进而加深学生的了解,将灯泡比作前门,而将电阻导线比作后门,借此来加深学生的了解,使学生的思维阻力有效的减少.同时关于隐藏性条件的获取,老师可以加强学生的画图和识图练习,促进学生对隐藏性已知条件的挖掘.例如我引导学生分析以下题型的时候,设定的题目为电阻一定,但是电压却发生变化(由6 V到5 V)的情况下,电流也随之发生了0.2 A的转变,求得变化过程中,功率的变化情况.于是我引领学生进行画图,如图1所示:
变化的功率:ΔP=P-P′.
学生在经过自行绘制图形之后,很快地求得了变化的功率为0.2 W,可见正确的学习方法对物理电学知识的学习至关重要.
七、善于总结与归类电学知识
随着学生知识量的拓展,尤其是学习完欧姆定律之后,题目的类型以及内容也会随之增加.教学过程中经常发现,学生经常犯的是同样或者是类似的错误,而导致该现象反复发生的原因就是教学的过程中老师未对相关的知识点进行串联、以“生活中的透镜”课堂教学为例,教师可以利用电子双板,引导学生掌握透镜的成像特点,并学会制造简单的透镜,理解和记忆其中的物理原理.首先,教师可以利用PPT展示学生日常生活中可能见到应用透镜的一些实例,如游人利用照相机进行摄影、教师利用投影仪教学、老人利用放大镜看书看报等,并让学生思考生活中还有那些应用透镜的事例以及它们成像的原理;然后,教师再利用PPT展示不同照相机的构造,并讲解其功能和原理,让学生依据展示和讲解,自己制造简单的照相机;紧接着,教师用一块板演示学生所制照相机的成像原理和成像效果,另一块板以Flash形式,通过变换物距和像距,让学生观察其中的变化和思考其中的规律,引导学生发现透镜成像的规律,并依此规律制造简易的投影仪和放大镜;最后,教师将学生通过实验观察和操作演示所总结归纳的透镜成像规律和实际应用进行展示,帮助学生进行梳理和记忆,将教学内容纳入自己的知识体系.
教师在物理实验教学中运用电子双板,可以激发学生学习的积极性和主动性,体会到实验操作和知识探究所带来的喜悦感和成就感,让教师在引导学生操作和思考的同时,增强了与学生的互动交流,从多方面和多层次帮助学生构建知识体系,使学生的逻辑思维能力、归纳总结能力和创新能力都得到有效的锻炼和提升.