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欧姆定律的实质赏析八篇

发布时间:2023-08-23 16:53:52

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篇的欧姆定律的实质样本,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。

第1篇

1学习物理概念需要重视概念的形成过程

物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过:“学习理科的关键是概念清,多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它,它是如何定义的,定义式是什么,单位是什么,如何测量(或测定),有什么应用等.例如:密度是一个十分重要的物理概念,学习它要重视以下过程:在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度,单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,定义式是ρ=m/V,国际单位是kg/m3,常用单位是g/cm3,测密度的方法很多,但基本方法是测质量,测体积,再利用密度公式计算出密度,应用有求密度,求质量,求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念,望广大师生重视其形成过程.

2学习物理规律需要重视规律的形成过程

物理规律是物理知识中的最核心内容,多数是从物理事实的分析中直接概括出来的,学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如:欧姆定律是电学中最重要的规律之一,学习它,我们要知道欧姆定律的实验基础,欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系,首先要用到控制变量法,电阻一定,研究电流与电压的关系,电压一定,研究电流与电阻的关系.电阻一定,可找一定值电阻(R=5 Ω),研究电流与电压的关系,实际上要看电压变,电流变不变,若变,如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢?方法一:可以改变电源的电压,方法二:可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时,电流与电压成正比.电压一定,可找一稳压电源,也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变,研究电流与电阻的关系,实际上是看电阻变,电流变不变,若变,怎么变?改变电阻,还要知道它的值,可以逐次更换定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),移动滑动变阻器,保持电阻两端的电压(U=3 V)不变,从而测出相应的电流值.分析实验数据得出,电压一定时,电流与电阻成正比.

欧姆定律的基本内容是:通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.数学表达式为I=U/R,欧姆定律是在金属导体做实验的基础上,总结出来的,一定适用于金属导体,对于其它的导体是否适用,要用实验验证,通过实验证明,欧姆定律还适用于电解液导电,不适用于气体导电,可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体,电解液导电,不适用于气体导电.应用有三方面:(1)求电流,(2)求电压,(3)求电阻.解题时要注意I、U、R三个物理量的对应性、同时性、统一性,即对应于同一导体、同一段电路,同一时刻、同一状态,单位要统一于国际单位.

3学生实验需要重视实验过程

学习物理要以观察、实验为基础,观察自然界中的物理现象,进行学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的明确认识,这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程,如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.

4科学探究需要重视探究过程

科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程,按照一定的科学思维程序探索学习的过程,从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解,体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程,而创造力的核心是创造性思维.因此,探究实质是一个思维的过程,这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的,这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.

5做物理习题需要重视解题过程

学习物理要求概念清,多练习.可见做物理习题很重要,做题可以帮助我们巩固所学的知识,检验学习效果,锤炼思维的灵活性,全面提高学生的科学素养,培养学生观察、实验能力,分析概括能力,运用物理知识解决简单的实际问题的能力,以及创新精神和实践能力.物理题型很多,如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题,都需要重视解题过程.不同的题型,有不同的解题要求,不同的解题方法,不同的解题过程.一般来说,无论是做何种物理习题,都要正确理解题意,正确审题;明确相应的物理过程,物理情景,建立物理模型;运用相应的物理概念、物理规律,直接得出结果或结论.稍微有点灵活性,有点难度的题目,要分清层次,理清思路,找出联系,或进行物理公式变换或公式推导,或运用数学思想(如列方程、列方程组)求解.最后就是检查.

6学习物理需要重视有的物理量是过程量

物理学所研究的许多问题,都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程,或者是过程中的某些状态.因此,相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.

过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量,如冲量、路程、功、热量、速度改变量等都是过程量,它们都与一定的物理过程相对应.一般说来,物质系统从某一个状态变化为另一个状态,如果经历不同的物理过程,虽然初始状态与终了状态量可能保持相同,但过程量不一定相同.

第2篇

高中物理课堂开展探究性学习是符合现代社会的发展需求的。只有具备有创新思维、能够独立解决问题的人才才能真正适应未来社会发展,在激烈的社会竞争中脱颖而出,而探究性学习能够有效培养学生的创新意识与解决问题的能力。高中物理课堂开展探究性学习是物理学科自身的需求。物理学习具有非常强的实践性,主要通过实验、观察、数据分析开展学习,而探究性学习是教师在进行环境创建的基础上引导孩子记性合作探究学习,将知识学习与生活学习密切结合在一起,二者具有一致性。高中物理课堂开展探究性学习是新课程改革所要求的。在高中物理新课程改革中鼓励教师以科学探究为出发点开展教学引导,用探究性学习渠道过往的传统灌输教学,培养学生探究问题、处理问题的能力。

二、物理课堂探究性学习中存在的问题

1.让学生提出问题的困难

如何让学生主动在学习中提问一直是物理探究学习的一个教育难题,因为只有当学生正确提出自己的问题后,学生才是真正感兴趣,才愿意真正全心全意的投入到问题探究中去。但是高中阶段的学生在经历了小学到初中多年的传统教学方式熏陶,更习惯老师提问自己回答的教学模式,缺乏提问的主动性,偶尔能提出问题,也并不是真正具有研究价值的问题。

2.分析与论证中的困难

高中阶段学生在接触到物理知识后,对于如何去进行有效的分析很难把握,主要是因为学生在分析问题、研究问题层面的积累不够,很难深入有效的开展研究分析论证。

3.评估阶段的困难

学生对探究学习的评估工作并不重视,经常在完成实验验证后,错误的认为学习过程已经晚了,忽略了对整个学习过程的评估,常常草草结束。

4.学生在交流与合作时的困难

过去的物理教学中,学生发言表达的机会很少,教师也很少对学生的交流与合作能力进行专门的训练,因此在进行探究性学习过程中,学生的表达能力不到位,词不达意的现象很普遍,在与同学、教师进行沟通时存在一定问题。

三、物理课堂中实施探究性学习的方向

1.积极创建民主和谐的课堂教学环境

课堂教学实际上在在充分尊重学生课堂主体地位的基础上开展的在学生与教师、学生与学生之间的思想、知识与情感的深度交往过程。在进展物理探究性学习过程中,学生才是进行学习的主体,直接决定了最终课堂教学成果如何,而教师知识课堂教学额组织者以及引导学生开展探究学习的引导者。好的教学环境能够更好的激发学生学习的积极性以及参与的热忱度,学生的学习积极主动性能否得到更好的启发很大程度上取决了教师能否在课堂中创设好一个民主和谐的教学环境,为学生更好的进行探究学习提供环境支撑。

2.有选择的确定探究学习的课题

物理虽然是一门研究自然的科学,高中物理中也存在很多知识点都和学生的日常生活息息相关,但是需要教师注意的是,并不是所有的知识点都需要开展探究性学习,因为并不是每个知识点都适合进行探究教学,因此在备课过程中需要进行选择。比如在进行欧姆定律的研究中,有些教师为了开展探究性学习,在课堂中在保持整个电路中电阻不变的情况下改变导体两端的电压使得电路中的电流出现变化,利用电压表和电流表进行电流和电压数据测试,研究数据,这实质上犯了一个错误,欧姆定律正是电压表和电流表被发明出来的理论基础,用电压表、电流表来参与实验实质上已经承认了欧姆定律,在承认欧姆定律的基础上验证欧姆定律,这明显存在逻辑错误。

3.教师适时参与指导学生的探究性学习

教师要想更好的对学生进行教学引导,需要做好自身知识的积累。因为在学习过程中学生提出的问题并不一定是教材中的知识点,甚至可能是教师并不擅长的东西,如果教师自身物理不够功底深厚,很难适应课堂中的瞬息万变。与此同时,教师需要把握好如何引导学生进行探究性学习的方法,不能直接将自己的知道或者教学目标所要求的知识点直接告诉学生,而需要做好课程教学设计,预设教学问题,引导学生在思考中获得知识,通过独立自主的去实验、研究、调查等去验证知识,通过交流合作去深化对知识的认识。只要把握号引导方法,才能达到让学生在探究学习的过程中获得知识,学会研究问题,掌握解决问题的办法,并体验到平常学习生活中感受不到的情感体验。

4.教师要注重评价的激励性和发展性

教学评价是课堂教学的重要组成部分,教师在教学过程中对学生的探究性学习进行凭教师要注意评价是否对学生具有激励性,能够实现学生的进一步发展,不仅要关注当前学生在课堂中的表现,还需要关注学生在接下来的物理学习中的发展性,给予学生更多的关心与爱护,不仅要借助评价的作用实现学生物理学习水平的提升,以实现高中物理教学的具体教学目标,还要不断对学生的潜力进行挖掘,帮助学生正确认识自己,培养学好高中物理的自信心。在评价中要多给学生一定信心,充分发挥评价的鼓励作用,启发学生更深入的进行思考,不断提升自己。

5.教师需要及时进行教学观念以及教学角色的转换

在高中物理教学中开展探究性学习,教师扮演着学生学习中的导师橘色,不仅是学生的合作者,还是教学的重要参与者,要充分利用教师的引导作用将课堂打造成一个集合师生纵向交流、生生横向交流的多层交流空间,组织师生共同进行教学研究,使课堂发展成极具有个性的创造发展过程。根据新一轮教学改革的要求,教师需要不断对自身的教学理论体系进行不断调整,与教学实践中发现的教学规律有机结合,提升自我物理教学专业知识,借助更现代化的教学技术开展教学,使自身的素质与不断变化的教育对象以及教学方式更好的匹配。当改革与发展成为世界教育的主题,各国的教育模式都开始从智力型人才向技术性创新人才转变,在高中物理课堂教学中开展探究性学习成为教学改革的主要方向。但是探究性学习是一个相当大的课题,很多相关的理论还需要不断在教学实践中进行探索。

参考文献:

[1]郑渊方等.探究式教学的模型建构探讨[J].学科教育,2001(5).

第3篇

关键词:电磁;教学方法;学科体系

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)17-0064-02

一、电磁学

电磁运动是物质的一种基本运动形式,电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用。其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,在教学实践中,应从以下几个方面来认真分析处理教材。

1.电磁学的两种研究方式。整个电磁学的研究可以分“场”和“路”两个途径进行,这两种方式在中职教材里均有体现。只有在明确它们各自的特征及相互联系的基础上,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质与物质的相互作用的特殊方式。中职汽车电气设备构造与维修教材中的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,组成一个关于场的系统,该系统包括中职教材电学部分的各章内容。“路”是“场”的一种特殊情况。可以这样理解,整个教材结构是以“路”为线的大骨架,其思路可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的,而“场”是电磁运动的实质,因此可以这样去定义即“场”是实质而“路”是方法。

2.教学知识规律。教材知识内容可归结为物理范畴。物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系。物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性。该部分内容所遵循的是电学部分的重要物理规律即库仑定律。库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小。其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况。在物理学范畴中,恒定电流是重要的物理规律。它的内容有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系,电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。“磁场”这一部分内容阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

“电磁感应”这部分内容,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本部分以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“电磁振荡和电磁波”内容是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。

3.电磁场物质属性的表现,使学生建立世界是物质的观点。电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量的科学实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其他电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场――磁场,磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在的科学实验和广泛的社会生产实践完全肯定了场的客观存在,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其他运动的电荷(电流)有磁场力的作用。所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象并取得如下结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。从场的观点来阐述路即电荷的定向运动形成电流。产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷。当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。

二、学科体系的系统性贯穿始终,知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场强度、电势、磁场磁感应强度是反映电、磁场具有物质性的实质性概念。电场线、磁感线是形象地描述场分布的一种手段,要进行比较,找出两种曲线的共性和区别以加强对场的理解。

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功,说明场具有能量。通常说电荷的电势能是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就无从谈起电荷的电势能了。

3.演示实验和学生实验,使得抽象的概念形象化。把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练。安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上。

4.培养学生运用所学知识去分析和解决问题的综合能力。学习电磁学首先要抓住场和路这两个方面,解答综合题时,首先应搞清不同的运动形式或不同的物理过程是怎样联系在一起的。一般联系渠道有两条:一是力,二是能,从而形成两条解题思路。从力的角度考虑,全面分析受力情况(三种性质的力和电磁场力)并和运动状态的改变联系起来。从能的角度来考虑,紧紧扣住能的转化和守恒定律,从而引导学生认识能的转化和守恒定律的正确性和普遍性。经过教学实践使学生明确:能量的不同形式,就是物质运动的不同形式;能量由一种形式转化为另一种形式就是物质运动由一种形式转化为另一种形式;能量不能创生也不能消灭,就是运动的不可消灭性。

三、结语

第4篇

探究学习要求学生在经历探究问题的过程中学习探究方法,培养探究意识,把学生作为学习的主体。新版教材中有些实验,看上去内容和老教材差不多,而实际上教学的侧重点已发生了重大改变。例如,探究电流、电压、电阻的关系时,最后得出欧姆定律的结论是通过U—I图像得出的,这样安排更具体,更直观。这与老教材中的安排是不同的。在欧姆定律的应用一节中,探究如何测小灯泡电阻的实验,老教材是讲和测量定值电阻的方法一样,用“伏安法”也能测出小灯泡的电阻,而不研究灯丝电阻受温度的影响,而新教材是要测不同电压下小灯泡的电阻,比较它们的阻值是否相同,同时探究电阻发生变化的原因。这样安排使得实验探究活动更贴近事实。在新理念的指导下,我们在研究教材的时候就能更深入的领会编者意图,更好的发挥教材的作用。

二、精心准备,加强引导与指导

物理探究实验是在教师的指导下,让学生针对某个问题进行研究,分析问题和解决问题,最终对研究的问题得出结论。这和传统的物理教学有所不同。传统的物理教学方法主要是以讲授系统的物理知识为主,学生是被动地接受书本知识;而新课程物理教学是以学生主动参与“探究活动”为主,通过实际操作,亲身体验、感悟获得直接经验,并利用所学知识进行分析、加工等,得出结论。在教学过程中,教师只要把问题提出,引导学生自己独立的去探究问题,切不可图省事包办代替。教师应把主要的精力放在进行探究实验的引导与指导上,帮助学生按科学规范的方法进行探究活动,培养其良好的探究事物的习惯。例如,探究活动“估测人的功率”,本来是让学生讨论交流后,提出一种可行的办法,然后再亲身实践,测出自己功率。而有的教师由于担心课堂时间紧,留给学生讨论的时间非常少,以至于一些同学没有弄明白就跟着其他同学一起跳台阶,而在测功率的过程中,由于课前没有做好充分准备,当一部分学生提出没有手表计时,教师出于好心就帮着给他们计时,结果有部分同学只记得上课跳了台阶,却不知为什么跳台阶。看上去是热热闹闹的,全班同学都参与了探究活动,而实际上由于课前准备不充分,教师又不能放手让学生独立的去实践,探究活动只停留在形式上,没有取得实质性的效果。

三、重视展示与总结

第5篇

【关键词】 概念 教学 策略

建构主义理论认为:概念是由主体主动建构的,而不是从外界被动地吸收的。主体在概念形成过程中,不是去发现独立于他们头脑之外的知识世界,而是通过先前个人的经验世界,重新组合,且建构一个新的认知结构,认识具有建构性。学生是认知行为的主体,不再是知识被动的接受者,而是积极主动的建构者。教师是教学过程中建构活动的设计者、组织者、参与者、指导者,不再是知识的说教者和灌输者。因此,教学设计强调以学生为中心,强调学习过程的最终目的是完成知识的意义建构。

新课标下教学设计的目标在于通过对各种过程和资源的设计支撑学生的建构活动。笔者按照以下思路进行科学概念的教学设计,具体流程如下图所示:

一、分析概念的知识线索,确定概念形成的知识脉络

科学概念教学要分析学生头脑中概念建构的知识线索,按着知识的内在联系,理清知识脉络成为学生概念建构的关键。把握知识的脉络,使书本中的知识"活"起来,用一系列的思维活动把知识贯穿起来形成有条有理的知识线索,搭建成概念的知识脉络。这样的教学符合学生的循序渐进地认知规律特点和心理发展特点,能促进学生概念的形成和建构。

例如在 "滑动变阻器的原理"这一概念的教学中,其中的知识线索是:

1、滑动变阻器的结构教学

(1)以学生实验引入:如下图所示:用金属夹改变连入电路中的导线长度。

(2)遵循知识线索,设置问题:

灯的亮度发生怎样的变化?说明通过这盏灯的电流变大还是变小?刚才是用什么方法使流过这盏灯的电流改变了呢?是改变了导体的哪一个因素来改变电阻的?若电阻线很长,使用起来会很不方便,如何解决这个问题呢?笔者拿出圆纸筒,引导学生想出将电阻线绕在纸筒上,制作成简易变阻器。

(3)滑动变阻器的结构教学。同样遵循滑动变阻器的结构知识脉络,让学生带着问题去探究,去建构滑动变阻器的结构

2、滑动变阻器的工作原理教学

(1)请同学们连接如下电路图:

(2)启发引导建构滑动变阻器的工作原理

因此,注意分析本概念建构所必须经历的知识线索,确定概念建构的知识脉络,学生在建构概念的过程中思维富有逻辑性,层层拨开,层层深入到要建构的概念中去;学生知道这个概念原理为什么是这样;科学概念在学生的头脑中牢固地建立起来。

二、遵循认识方式的建构,理顺概念形成的认知脉络

科学概念和其相应的认识方式是相辅相成的,要想达到对科学概念的真正理解,需要建立起相应的认识方式,改变原来科学概念教学中存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记,忽视科学概念的认识功能和指导作用。重视学生认识方式的建构,重视概念在学生认识中的作用,即从具体知识的教学转化为关注认识方式的教学。

在建构概念的形成过程中重视认识方式的建构之下,教师和学生共同经历下列概念的认知脉络过程:

例如,在学习"电阻"概念时,可安排下列认识电阻概念建构的认识过程,形成建构电阻概念的认知脉络。

1、呈现一类事物的不同例证。出示甲、乙、丙、丁四段导体,甲、乙、丙三段导体都是锰铜合金线做的,甲与乙导体的长度相同,甲比乙粗。乙与丙导体的粗细相同,乙比丙短。丙与丁导体长度、粗细相同,材料不同,丁是镍铬材料。学生能判断这四段导体的电阻不相同,学生基本能辨别同一类事物的不同例证,但不知其所以然。

2、启发引导,概括出各个例证的共同属性。

(1)怎样知道这四段导体的电阻大小不同,通过讨论,设计如下实验,电流越大,表明这段导体的电阻越小。反之,表明这段导体的电阻越大

(2)通过实验讨论分析交流,归纳得出结论:导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。其实,这时学生对电阻的概念大致形成,但为了真正达成,还需反馈矫正。

3、反馈矫正。再设计实验:同一段锰铜导线,随着电压的升高,电流也逐渐升高。

引导学生建构 "电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料,而与电压和电流无关。

因此,关注认识方式的教学过程是一个关注学生深层思维技能,才能理顺概念建构的认知脉络,有效地促进学生概念的形成和建构。

三、创设形成概念的情境,确定概念形成的问题线索

科学概念的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,是在这种由感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生建构的。教师在进行概念教学设计时,要创设概念建构的学习情境,从实际问题的解决需要,从自然现象的解释需要去创设情景,在一个个形成概念的问题线索下,运用各种直观手段,使抽象的科学概念形象化,采取一系列促使概念建构的问题线索,促成概念的建构。即采取如下教学流程,现以"压强"概念的教学为例:

1、创设情境

课件展示下列图片情境,

问:这两个小孩对地面的压力差不多,为什么女孩每步陷得很深,行走艰难,男孩却行走如飞呢?

2、激发思维

(1)力的作用效果是什么?(2)压力的作用效果主要表现为什么?(3)你认为压力的作用效果与哪些因素有关?

3、直观手段

(1)学生体验实验:用两只手的食指顶住圆珠笔的两端,稍稍用一下力,两个手指的感觉和形变一样吗?说明了什么? 再稍稍增大一下力,两手指的形变一样吗?说明了什么?

(2)设计实验和进行实验,归纳小结,压力的作用效果与哪些因素有关。

4、问题线索

根据前面的实验,你认为比较压力的作用效果的方法有哪些?你觉得哪种方法比较压力的作用效果较方便?你选取多大的面积能保证受力面积相同?在科学上,用压强来表示压力的作用效果。你认为应该怎样给压强下定义呢?

5、概念建构达成

压强概念可以定义为:单位面积上受到的压力。压强是用来表示压力作用效果的科学量。"压强"概念就在学生的头脑中形成和建构了。

因此,把握好创设形成概念的情境这一环节,确定概念建构的问题情境和问题线索,有助于促进学生科学概念的形成建构。

四、开展多种建构概念的活动,收集解决问题(形成概念)的证据

在建立科学概念的过程中,应从具体事物、事例、或从实验出发,使学生对科学现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成科学概念。

1、采取实验手段

通过实验,可以提供生动的实验过程、丰富多彩的实验现象,提高学生对概念的感性认识。通过启发引导学生对实验过程的获得的事实、现象进行思考、辨认和总结,通过思维加工和科学抽象,实现从感性认识向理性认识的升华,实现科学概念的形成。科学中如密度、压强、浮力、比热、电阻、欧姆定律、电功、电功率、物质的性质、溶解度等等概念的建构,离不开实验探究活动。通过实验探究活动建构科学概念,可以弥补概念的抽象性和生活经验的欠缺,也可以使学生有目的地观察和探究,体验过程,丰富感性认识,便于建构科学概念。

2、引导讨论活动

在科学概念学习中让学生参与对概念意义的交流,其中包括对疑点,假设以及论点的提出与评价,可以增进学生原先的科学概念理解。如果学生对某领域的科学理论或观念把握有误或是错误的,那么最适当的纠正方法是引出他们的想法,然后使这些想法面对矛盾的证据。这样学生不仅在自己谈论和思考一些现象方面有所进展,而且会在叙述这一领域中的一些特征的方式上变得更趋一致。师生间的交流能逐渐修正和完善科学概念,促进学生科学概念的建构。

3、充分运用生活材料

新课程呼吁科学教学要回归生活,也只有回归生活,才能体现科学的价值。科学学科是研究自然现象、物质性质结构和运动规律的一门科学。很多概念、原理、规律都源于自然,和生产生活实际联系紧密。多数概念是对自然现象及生产生活实际现象的抽象,生活是科学教学的源泉,科学教学是生活的有机组成部分。通过选取真实的生活实际材料,感性强,加深了学生对概念的印象,使学生对概念的理解不是表面的臆测,不是停留在表面的感觉,而是内心真正地内化,促进学生对概念的进一步建构。

4、找准概念"最近发展区"

在概念的建构过程中,我们一方面要认真分析教材,从知识结构体系、教材编写意图上整体把握教材;把握好学生的"最近发展区"。即在进行教学时,必须注意到学生有两种发展水平:一种是学生的现有的发展水平;另一种即将达到的发展水平。苏联教育家维果斯基把两种水平之间的差异称为"最近发展区"。概念形成时,所选的感性材料既不能让学生感到高不可攀,也反对过分容易。

例如在教学"欧姆定律"概念时,为了让学生更好地理解欧姆定律内容:"导体中的电流,与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。"学生常常有这样的错误理解:"导体的电阻,与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比。",笔者就选取了"电阻"这一概念为学生建构欧姆定律概念的"最近发展区"。学生前面刚学过"电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体的电压、电流无关"。通过对电阻概念的回忆,促进和实现了欧姆定律的更好建构。

因此,科学概念教学应着眼于概念的最近发展区,从而调动学生的积极性,发挥其潜能,超越其最近发展区,然后在最近发展区的基础上进行下一个发展区的发展,促进概念的建构。

5、将日常概念科学化

学习科学新概念之前,学生逐渐形成了对各种事物的感知,对多种科学现象便已有了自己的认识,其中有正确的概念和不完全正确的概念,是学生在日常生活实践中形成的概念,一般从直观出发,注重事物的外部特征,因此具有主观性、模糊性的特点。它往往是科学概念形成的重要基础,对科学概念的形成起促进和帮助作用,但有时也会起干扰和抑制作用。例如"铁比棉花重" "放大镜能使东西放大,所以它也能使光变大" "嘴巴产生的吸力将饮料吸进嘴里" "力是物体运动的原因"等前错误日常概念。在教学中应明确学生的日常概念与科学概念间的异同,日常概念为基础,去粗取精,去伪存真,对正确的前概念加以巩固和提高,对错误的前概念弄清它的实质和形成的原因,采用适当的教学措施,将日常概念科学化,从而最终形成正确的科学概念。

五、增强科学概念的应用,促进概念的形成达成内化

概念应用是指学习者将习得的概念应用与解决有关问题,符合感性――理性――实践的认识过程,是概念的具体化过程。概念是否真正建构还要通过概念应用去检验,并且通过概念的应用反过来促进概念的形成和建构。在概念教学中,引导学生经历"从科学走向生活"的过程,实质就是经历科学概念的应用过程,从而实现科学概念的建构。

例如在学习"浮力"概念后,为了促进学生概念建构的真正达成,可设计问题:"有一段木桩插入河床里,有否受到浮力?为什么?大桥的桥墩受到浮力吗?"在学习"质量守恒定律"之后,提出疑问:"木炭燃烧后质量减轻了,铁燃烧后质量增加了,是否不遵循质量守恒定律呢?"其实学生仅凭以前的经验会作出错误的结论,但是在刚刚建构概念之后,提出恰是疑惑的问题,通过应用概念原理,能得出正确的结论,既是对概念的及时同化和顺应,又进一步促进了概念的建构。通过对概念的应用使学生对概念的理解更清晰、更全面、更深刻,能更全面地把握概念的内涵和外延,使概念的建构划上圆满的句号。

参考文献

[1] 袁维新,概念转变学习的内在机制探析[J],教育研究与实验,2003,2

[2] 陈志伟 《中学科学教育》浙江大学出版社 2004,8

[3] 肖 红 《新概念学习中认识方式的研究》北京教育出版社 2005,12

第6篇

伏安特性曲线即I-U图像叫导体的伏安特性曲线,这个图像是通常用于研究导体电阻的变化规律,是一种常见的图像方法。根据伏安特性曲线的不同,把I-U图像是通过原点的直线的电学元件称为线性元件;I-U图像是曲线的电学元件称为非线性元件。

伏安特性曲线中通过坐标原点的直线(即线性元件)电阻的计算,可直接用R=U/I求得,因此直线的斜率K=I/U即是电阻的倒数,电阻恒定不变。而非线性元件的伏安特性曲线是弯的,各点的斜率时刻发生改变,那么非线性元件的伏安特性曲线上某点的电阻是该点切线斜率还是该点与原点连线的斜率呢?为什么会有两种矛盾的表达的方式,哪一种才是正确、合理的呢?

一、典型例题

例1:如图1中所示,如果你加在导体的电压为原来的3/5,导体中的电流是减少0.4A,如果所加电压变成原来的2倍,则导体中的电流为多大?

解法一:一个线性电阻的解决方案:导体的电阻,符合欧姆定律,由欧姆定律:R=U /I ,

又知R= ,解得I =1.0A.

又因为R= = ,所以I =2I =2.0A.

解法二:画出导体的I-U图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U 时,此时导体中的电流为I .由图知 = = = .所以I =1.0A,I =2I =2.0A.

例2:小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图2可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了?摇?摇 ?摇?摇Ω.

解:A点电阻R = = =30Ω,

B点电阻R = = =40Ω,

所以R -R =10Ω。

例3:为探求小灯泡L的伏安特性,连好图示电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组度数描绘出的U-I图像应是(?摇?摇?摇?摇)。

解析:灯丝的电阻会随着电压的增大而增大,在图像上某点到原点连线的斜率则越来越大。答案选C。

二、提出问题

做这类题目,学生通常有两种思想:一种是用欧姆定律可直接使用瞬时电压除以电流等于电阻。另一种是I-U图像上斜率的倒数(或U-I图像上斜率)是电阻,根据微分的思想,无限小的电流通过电阻影响电压,则切线的斜率(或倾斜)就应该是那时的电阻。例1中这两种想法并不矛盾,但例2、例3两题中可明显看出当时的电压除以电流得到的数值与该点切线的斜率的倒数(或斜率)显然是有出入的,这是为什么呢?

在教学中,例2我们通常会强行要求同学们采用第一种方法,即“用当时的电压除以电流得到电阻”,但遇到例3的情况,可以采用比较前后两点分别到原点连线的斜率的大小,也可以比较某两点切线斜率的大小,但是其中的道理由于课时问题一般不会对学生多加解释,学生因为并未理解,所以做到这类题目,虽然反复训练,但错误率仍然很高,甚至一些教师只是机械教学,并未真正理解。

三、解决问题

方案一:从实际得到I-U或U-I图像的方法入手。

想一想,是怎么做出图像的?是通过实验所得到的电压表及电流表的实验数据,通过描点描绘出来的图线,而这一定是有误差的,原因是曲线上的点是无数的,却不可能做无数次的实验,从而描绘出无数个点?所以我们做出的图像并不是准确的图像,但是能反映出导体的电压、电流变化的趋势。所以当题目像例2那样要求出某时刻的电阻时,就应该用该时刻的电压除以该时刻电流。例3的目的不是让我们准确地计算出每一刻的小灯泡的电阻,只是让我们观察图像的变化趋势,可以从图线斜率趋势确定阻力的变化。而例1由于图像是一条直线,相比曲线误差小,用该时刻的电压除以该时刻电流求出的电阻与用斜率求电阻结果是一致的,也就不存在这类问题。

方案二:应用静态电阻和动态电阻的概念加以分析。

对于非线性元件来说,有两个电阻概念:静态电阻和动态电阻。在工作状态的一个非线性元件静态电阻(也称为直流电阻)等于该点的值的电压和电流值的比值;非线性元件在某一工作状态下的动态电阻(也称交流电阻)等于该点的电压对电对电流的导数值,即r=tanβ= ,可见对非线性元件,静态电阻和动态电阻是两个不同的概念。

(一)对于线性电阻而言,只有静态电阻,其应用在中学阶段比较简单。

例1就是属于这种情况,所以两种方法求得的结果是一样的。

(二)对于非线性电阻而言,既有静态电阻,又有动态电阻。

例2从图中可以看出,一个小灯泡是一个非线性元件,在不同电压下有不同的电阻。题目要求的是小灯泡在3V、6V时的静态电阻,所以用当时的电压除以电流得到电阻。而例3要研究的是灯泡变化过程的动态电阻的变化,因而可以用斜率求解电阻。

第7篇

物理学中有许多物理概念和物理规律具有可比性,运用比较法可以帮助学生接受新概念,并加深对概念的理解,达到帮助学生理解和接受新知的目的。

现就初中物理教学中,如何运用比较法引导学生辨析事物的同中之异或异中之同作初步探讨。

首先,是用“比较”引入新概念。有些物理概念间有许多相似之处,讲解一些概念之后,另一些概念可用比较法引入,使教学难度降低,并能把规律揭示出来。例如,为了让学生理解“功率”,可用速度进行比较。让学生理解,在运动学上,用相同时间内通过的路程多少可判断物体运动的快慢;在力学上,也可以用相同时间内做功的多少判断物体做功的快慢。

其次,用“比较”可以深化概念。在上新课时,知识往往比较分散,复习课上教师要帮助学生通过比较,把一些有内在联系的知识串联起来,以深化概念。例如在讲解了“相互作用力”和“平衡力”后,可让学生比较两组力的不同点和相同点:

通过比较,加深学生对相互作用力、平衡力的理解和应用。

再次,用“比较”区分规律。着重区分两个相似规律的不同之处,抓住事物本质,加以区别,从而弄清物理规律,并能灵活运用,防止生搬硬套。例如在电学中,电压表、电流表的使用和连接,学生往往容易混淆,出现差错。若能把电压表和电流表并列比较学习,学生就会印象深刻,不易出错。告诉学生两点间才有电压,而电路中每点都有电流,且串联电路电流处处相等;电压表的内部电阻很大,电流表的内部电阻很小。所以电压表和电流表接线的不同点是:电压表与被测电路并联,能与电源两极直接相连;电流表与被测电路串联,不能与电源两极直接相连,以免电流过大烧毁电源和电流表。直流电表不能反转,否则指针会弯曲损坏。因此,电压表和电流表接线的相同点是:电流“+”入“—”出或正接线柱靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极。通过这样抓住本质的分析比较,学生就能清晰区分两电表的异同,并能在实际操作中熟练运用。

比较法教学对学生新知识学习有帮助,比较实验可以加强直观教学,有助于学生建立概念,理解规律,突破难点。因此对比实验在物理教学中被广泛应用。在教学中,如何运用好对比实验是物理教师值得研究的问题。

首先,运用对比实验引入新课,激发学生的学习兴趣。教师从启发性对比实验开始引入新课,不但能激发学生强烈的求知欲,引起学生浓厚的学习兴趣,而且有利于向学生显示新课题的目的性。例如,在讲解初三新课“浮力”时,可对比做如下实验:(1)用弹簧秤称物体所受重力,观察此时指针所示读数。用手轻轻往上托物体。学生观察:此时指针所示读数变小。学生分析原因:物体受到向上的力后,对弹簧秤向下的拉力相应减小,所以读数减小。(2)把实验“(1)”中的重物浸入水中,学生观察发现,此时弹簧秤示数也变小。通过与实验(1)相对比,学生很快就明白此时弹簧秤示数变小的原因是:物体在水中受到一个向上的力。教师适时告诉学生,物体在水中所受向上的力,就是浮力,顺利引入新课。再例如,在讲解光学中“实像”“虚像”概念时,可利用如下的对比实验:在一屏幕前并排放置一凸透镜和一平面镜,两镜前放一点燃的蜡烛。此时学生可观察到,通过透镜所成的像可被屏幕接收,而通过平面镜所成的像不能在屏幕上显现出来。教师分析原因并引入新知识:被屏幕接收的像,是由穿过透镜的实际光线会聚而成的,是实像;不能被屏幕接收的像,是光线反向延长线会聚而成的,没有实际光线,是虚像。这样,通过对比实验,学生对实像、虚像成因的印象就深刻了,并能轻易区分和判断。

其次,用比较的方法可以放大现象的微观变化,提高实验的可见度。有些物理现象,观察起来不明显,尤其是在演示实验时,很难使全体学生都看到实验现象,这时运用对比实验,对微量变化进行“放大”,往往可以大大提高实验的可见度,也能大大提高实验的可信度。例如,为了证明声音由振动产生,可敲动音叉发声,但音叉振幅小,学生观察不到音叉的振动,难以信服声音是由振动产生的。此时可把音叉放入平静的水中,水被振动的音叉激起高高的水花。通过前后实验的对比放大,学生既被新奇的实验现象所吸引,同时又深深地信服“声音由振动产生”。类似的实验还有:为证明大气压的存在,可在一盒装密封液态的牛奶里插吸管,让一学生用力通过吸管向盒子吹气并迅速放开。学生观察到的现象是,用力吹气,牛奶反而喷涌而出,吹和涌的对比反差,提高了“大气压存在”这个结论的可信度。

再次,运用“同时比较”实验,可以提高课堂效率。例如, 在探究凸透镜成像规律时,用三套装置同时做:(1)物距u > 2f的成像规律;(2)物距2f > u > f的成像规律;(3)物距u < f的成像规律。通过三个物距区间的同时实验,学生可以轻易地总结出相对应的成像区间和成像大小、正倒、虚实,以及一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小,成实像时物近像远像变大等凸透镜成像规律。

通过改进实验做法,既缩短实验时间,又加深了学生对实验规律的理解记忆。因此用“同时比较”实验,可大大提高课堂效率,且现象直观,可比性强。

最后,可以通过比较实验来验证理论。例如:人教版第七章第二节《欧姆定律及其应用》中关于电阻串联与并联特点的研究,用欧姆定律和串、并联电路电流电压特点推导出串、并联电路电阻的规律后,仍有一部分同学对理论推导感到不可靠。此时,可把一个灯泡分别和一个电阻、两个电阻串联(或并联),比较几种情况下灯泡的亮度,通过实验现象可说明串联电阻的总阻值比任何一个分电阻的阻值大;并联电阻的总阻值比任何一个分电阻的阻值小。可见,用可控实验来验证理论推导,学生对结论就会更加信服,且能有效进行新旧知识的衔接,促进知识的正迁移。

除了新知的讲授可用比较法外,习题课也可应用。一道物理题往往有多种解法,在解题过程中或解题后进行多种解法的比较,不仅有助于巩固基础知识,掌握基本解法,而且还可以鉴别出最优、最简便的解法,掌握解题规律和解题技巧

第8篇

第一次接触到的模型,第一次听到的比喻,第一次观察到的现象。第一次动手做的实验等等,它们对学生的印象特别深,震动也会特别大。因此作为老师在讲授物理实验、例题分析、模型演示时,都应该特别重视第一印象的建立。要千方百计做到生动形象、准确无误,这样可以减少“思维定势”造成的影响,使新的信息对大脑产生强有力的刺激,让学生建立起准确而鲜明的第一印象。这样,学生对所学的知识就能理解得更深,记忆得更牢,应用得会更活。

下面就教师的课堂语言、实验操作和审题解题格式方面谈一下自己的体会。

一、教师的课堂语言要准确,要形象

首先,教师的课堂语言要清晰、精练、确切,讲述的内容要符合科学原理,合乎逻辑,这样才能使学生建立起正确的第一印象,如果要有任何一点随意性,那将会产生错误的概念,如,有人将“物质的比热容”、“物质的密度”、说成是物体的比热容、物体的密度等。这都会给学生留下错误的第一印象,一旦形成了错误的概念。以后要改过来就非常困难了,再如,老师在做演示实验,指点教学仪器时,不要用“这个”、“那个”或是“那个东西,来说,这样都会影响学生接受正确的知识。其次,教师要尽量避免一些不必要的语言,什么时候说什么要注意火候,要有分寸,不应讲的而多讲则会成为障碍。该讲的不讲,将会失去良机,只有做到恰如其分,学生听了才会深刻。如讲欧姆定律时,只要讲到导体中的电流跟导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比及表达式、适用范围就可以了,如讲全电路的欧姆定律就是多余了,甚至会成为一种障碍,到高中学习的时候再讲则是良机。又如,对于“大气压产生的原因”,初中也只能视为是由空气的重而引起的,而不能要求学生懂得大气压是大量分子无规则的热运动而产生的。另外,形象生动、富有情趣的语言能拨动学生的心弦,用包含矛盾的问题去激发学生的兴趣,能使学生建立丰富多彩的第一印象,提高了学习的积极性。如再讲浮力时,向学生提问“小铁片放入水中会下沉,为什么用钢铁做成的轮船就能浮在水面上呢?这种看起来是相矛盾的问题,既能反映了教材的主要内容,又能激发学生的情趣,引导他们去探索,提高了学习的积极性。为使语言的形象、通俗,应恰当地选用比喻和类比。

二、实验操作要规范、实验现象要明显

老师在实验操作时要规范,给学生留下清晰准确的第一印象。如用刻度尺测量物体长度,老师进行计数示范时,视线不跟刻度尺垂直而是斜视,那当学生自己计数时也会模仿老师的不正确动作,这样第一次做了错误的示范,以后就需要讲很多次才能纠正过来,

有些物理概念所反应的客观事实在通常情况下是看不见,摸不着的。这就给学生认识这些概念增加了困难。如磁场概念的建立,如果处理不当,学生会感到不可思议,为此在教学中增加了一个演示对比实验:用手能通过细线提起小铁片,并分析手是通过细线(第三者)把铁片提起的,然后,用磁铁靠近小铁片(不接触),并把小铁片吸起。比较两个实验,可知磁铁和小铁片之间一定存在一种媒介(第三者),它起着传递磁力的作用。虽然这种媒介是看不见的,摸不着的,便毕竟客观存在,这种存在于磁体周围的物质便是磁场。由于演示现象直观生动,学生看了难以忘记,有了鲜明准确的第一印象后,到高中再学习磁场力的特性时便会得心应手了。

另外,演示实验除了要求重点突出,能见度大,操作熟练,效果明显,一次性成功外还要培养学生良好的观察力。让学生善于在事物和现象中各种极不显著而又非常重要的属性和特性,通过老师的指点,使学生在观察实验中建立起准确的第一印象。

三、审题要认真,解题格式要规范、要严谨

第一次解答物理题时,教师要引导学生认真审清题意,弄清题目中的关键语句,确定出物理变化的方向。变化的条件,明确要解决的问题的实质,找到题目所描述的物理情景,为正确解题找到突破点。在物理过程、物理情景不易直接判断时,引导学生能够画出示意图,并逐步养成依题画图去分析物理问题的习惯,另外还要引导学生审清题目中的隐含条件,搞清物理过程的联系,综合地加以研究,找到解题出路。