发布时间:2023-09-18 17:18:39
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篇的欧姆定律教学反思样本,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。
1为什么要对《闭合电路的欧姆定律》进行教材二次开发
人教版教材对这节课的安排是:直接给出全电路的概念,从功能关系出发,根据能量守恒,理论推导出闭合电路欧姆定律和U内+U外=E;再根据闭合电路欧姆定律理论分析电源的路端电压与负载的关系.
教材的顺序安排优点是逻辑主线明了,缺点是对闭合电路特别是内电路的建构不够直观.而学生的具体情况是,已经掌握了部分电路的欧姆定律;根据初中学习的经验,他们认为电源两端的电压是恒定不变的;如何直观认识内电路的结构以及形成电源两端电压会随着负载的变化而变化的观点是本节课的重点之一.显然教材仅从理论角度来推导闭合电路的欧姆定律是不够解决学生的问题的.因此,笔者从学生的学情出发,深入地研究了本节课教材的编写意图和本校的实际情况,进行了教材的二次开发.
2怎样实施《闭合电路的欧姆定律》的教材二次开发
2.1教学呈现顺序的二次开发
如图1所示的演示实验引入,提出当开关S2、S3合上时电灯甲的亮度怎样变化,学生的回答是甲灯亮度不变.而实验发现甲灯的亮度逐渐变暗,引起学生认知的强烈冲突.课堂上通过实验探究甲灯亮度变暗的原因,引入内电路的概念.再呈现演示实验2,直接呈现出电源的内电路部分,用两只电压表测量出外电压和内电压,当负载变化时,实验发现U内+U外为常数.通过这样两个演示实验,学生对内电路有了非常直观的认识,从本质上理解电源具有内阻的原因,知道了如何测量内电压,对全电路的认识更加清晰.总体的教学顺序是:首先是演示实验一、二,然后得到U内+U外为常数,教师指出这个常数就是电源的电动势E,最后推导出闭合电路的欧姆定律.
本节课的最后环节是重新解释演示实验一电灯甲的亮度变暗的原因.这样的教学顺序,始终围绕着实验一展开讨论,在解决问题的过程中获得新知.比较符合学生的认知规律,对于本节课出现的新概念如闭合电路、外电路、内电路、路端电压、内电压有了非常直观的认识.
2.2教学内容的二次开发
从教学内容上看,原教材仅从理论的角度进行教学,而本节课笔者采取的方法是实验和理论相结合的方法进行教学.内容与原教材相比,内容更加丰富,学生要经历观察实验,产生疑问,解决问题,理论推导等多个过程.因此学生对闭合电路的欧姆定律有更全面而深刻的认识.从引入的方式来看,教材直接给出闭合电路的概念,而笔者通过演示实验设疑、答疑的过程中引入闭合电路.从思维的角度看,学生经历了形象思维到抽象思维,从实验到理论的过程.
【关键词】电路电动机纯电阻与非纯电阻
电流通过纯电阻与非纯电阻时的能量转化关系,是高中物理直流电路部分的重点知识,但由于很多同学不能够正确区分纯电阻与非纯电阻,导致很多问题的分析出现问题,本人结合教学过程中的实际情况,以电动机为例,较好的解决了纯电阻与非纯电阻中应用中的区别与联系。
一、设计的几个实验分析:
当电流通过电动机的过程中,消耗电能,同时会产生其他形式的能,这个能量转化的过程就是电流做功的过程,即电功W=IUt。而电流通过线圈时会产生焦耳热,Q=I2Rt,那么,Q与W相等吗?
解决方案:假设Q=W,将推导出I=U/R,即欧姆定律,而欧姆定律是有它的适用条件的。
分析:欧姆定律有它的适用条件,电流消耗的电能全部转化为内能,此时电功等于电热。所以,欧姆定律适用的电路叫做纯电阻电路;欧姆定律不适用的电路叫做非纯电阻电路。
实验1:探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。
实验2:探究电动机在转动的状态下,电压、电流和电阻的关系有何特点。
通过具体的实验让学生清晰的辨别纯电阻电路与非纯电阻电路。
实验3:进一步探究电动机在不转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。
实验结论:电流通过纯电阻时,热功率在总功率中所占比值很高。在误差允许的情况下,纯电阻电路产生的电热近似等于消耗的电功,即W=Q.
实验4:进一步探究电动机在转动的状态下,电压、电流和热功率、总功率的关系。
实验结论:电流通过非纯电阻时,热功率在总功率中所占比值较小。从能量守恒的角度去考虑,W=Q+E,即电动机消耗的电能等于产生的热量及产生的机械能的总和。
二、大思路
含电动机的电路由于涉及电能转化为机械能,电动机正常工作的电压电流关系不再满足,我们需要从能量守恒的角度去研究。
电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热,一部分转化为机械能输出。根据能量守恒:
P输入+P热=P输出
1.求电动机两端的电压U
2.求流过电动机的电流I
3.求电动机的内阻r
4.求电动机输入功率P输入,用电功率公式P=IU计算
5.求电动机内阻消耗的电热功率P热,根据焦耳定律求出P热=I2r
注意:4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。
6求出P输入、P热之后,不难求出P输出
举一反三,如果已知P输入、P热、P输出中的任意两个,则另一个可以通过解能量守恒方程求出。
三、例题分析:
例:一台电风扇,内阻为20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W,问:
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?
(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?
分析(1)因为P入=IU
所以I=PUA=0.3A
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率
P内=I2R=0.32×20W=1.8W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率
P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W
电风扇正常工作时的效率
η=64.266×100%=97.3%
(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻,通过电风扇的电流
I=UR=22020A=11A
电动机消耗的电功率
P=IU=11×220W=2420W
电动机发热功率
P内=I2R=112×20W=2420W
《导体的电阻》是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是电学的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路的欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、生活、生产等有着密切联系。本节课以问题为主线,通过同手实验、观察分析,辅助以多媒体进行教学。
2.教学目标
2.1知识目标
(1)通过探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”这个实验,探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系,体会控制变量法在科学研究中的重要作用。
(2)通过逻辑推理,探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系。
(3)通过运算,知道电阻率的的物理意义及电阻定律的内容和表达式。
(4)通过“加热日光灯丝,观察欧姆表示数变化”这个实验,了解电阻率与温度的关系。
2.2能力目标
(1)经历实验探究或逻辑推理探究导体电阻与其影响因素的定量关系的过程,使学生进一步掌握控制变量的科学方法。
(2)通过探究活动,培养学生科学思维的能力和合作交流的能力。
2.3情感目标
(1)通过对各种材料电阻率的介绍,加强学生安全用电的意识。
(2)培养实事求是、严谨认真的科学态度。
(3)让学生在自主学习中体会成功的喜悦,激发求知欲望,增强学习兴趣.
3.教学重难点
重点:电阻定律;
难点:电阻率。
4.器材准备
电压表,电流表,直流电源,滑动变阻器,电阻丝示教板,酒精灯,电阻丝(一根),多用电表。
5.教学流程
环节一 旧知链接,多媒体展示问题。
(1)电阻的定义式:,电阻是反映的物理量。
(2)n个阻值同为R的电阻串联,电路的总电阻为,n个阻值同为R的电阻并联,总电阻为。
设计意图:复习旧知,为学习新知识热身。
环节二提出问题,引入新课。
(师)问题1、为了改变电路中的电流,应该如何操作?
根据欧姆定律可知,只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可。
(师)问题2、给定一个导体,如何测量它的电阻?(学生自己设计电路)
从上述问题可以看出,导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关,那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢?
设计意图:通过问题引导学生思考导体的电阻究竟跟什么因素有关,激发学生学习兴趣
环节三 新课教学,分组实验、探索定律。
(1)影响电阻的因素可能有哪些呢:(材料、长度、横截面积、温度……)
(2)解决办法——控制变量法 引导学生设计表格。
(3)实验探究:
A、引导学生设计实验电路图(教师投影打出)。
B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料。
C、引导学生连接电路,并说明注意事项。
D、依次对四种金属材料的电阻进行测量。
E、对数据进行分析:
定性观察——R与长度、横接面积有关。
设计意图:通过自己设计实验,小组合作动手做实验,测量数据,通过比较电阻与长度、横截面积的关系,初步得出电阻与长度、横截面积的关系,培养学生动手实验能力和数据分析能力。
(4)逻辑推理探究:
分组活动:A、理论探讨电阻R与长度L的关系 n个电阻串联。
B、理论探讨电阻与横截面积的关系n个电阻并联。
投影展示电路图
设计意图:通过理论探讨得出分析导体的电阻与和它的长度的关系、与它的横截面积的关系
(5)实验:探究导体电阻与材料的关系(投影展示):
A、根据以上分析,我们可以等式的形式写出用导体长度l、导体横截面积S表示电阻R的关系式,比例系数用一常量表示,此等式为_____________。
B、已知上述试验中,导体长度l=50cm,直径d=0.50mm,横截面积S=1/4πd2=1.96×10-7m2,根据上述实验数据,分别计算上面四个导体的比例系数,并填入填入表格。
C、分析上述比例系数的物理意义:
设计意图:通过对实验数据的分析,得出比例系数即是电阻率,并使学生清楚的知道不同物体的电阻率不同,从而得出电阻定律的表达式。
环节四 总结规律,深化理解。
由学生总结电阻定律:
(1)内容:同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比;导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。
(2)公式:R=ρ
教师指出:式中ρ是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。
电阻率ρ:
(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量。
(2)单位:欧·米(Ω·m)
[投影]几种导体材料在20℃时的电阻率
学生思考:
(1)金属与合金哪种材料的电阻率大?
(2)制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?
设计意图:通过对电阻率的学习,让学生认识到电阻率在实际生活中的应用。
环节五、电阻率与温度的关系。
演示实验:将日光灯灯丝(额定功率为8W)与演示用欧姆表调零后连接成下图电路,观察用酒精灯加热灯丝前后,欧姆表示数的变化情况。
学生总结:当温度升高时,欧姆表的示数变大,表明金属灯丝的电阻增大,从而可以得出:金属的电阻率随着温度的升高而增大。
教师:介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。如图2.6-5所示。
图2.6-5 金属电阻温度计
学生思考:锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小,怎样利用它们的这种性质?
设计意图:巩固知识,强化训练。
环节六:自主完善,意义构建。
让学生自己总结这节课学习的内容和方法,找出学习过程中,理解不透彻,容易混淆的地方进行小组合作学习
解析物理习题时,经常要应用相应概念、定律和公式,从而决定解题的方向和思路,正确的概念是解题思路的基础,如果概念不清,定律不熟,则必无正确思路[1]。所以,首先要加强物理基础知识的学习,要求学生对定理、定律等烂熟于心。其次,要加强物理知识的归纳和总结,对每个章节的主要内容进行小结,区别相似的定律,以促进学生在解题过程中的应用[2]。比如在学习电学这部分内容时,学生对串联电路、并联电路的电流、电压、电阻规律常常会混淆,解题时经常分辨不清。针对这个问题,笔者这样处理:在开始教学串、并连电路规律时,让学生在笔记本上专门留一页面,把这页面平均分成两边,一边画上串联电路图,另一边画上并联电路图,紧接着每学一个规律分别归纳在下面,对比记忆,每天开始上课时,让学生花一两分钟时间先复习一遍,然后紧接着提问巩固。长时间以后就会发现,这样多次重复对比,学生记忆很深刻,应用这些规律解题时就得心应手。这个方法可用在其他知识的学习、记忆上,效果很好。对于物理学中的计算公式要特别强调其适用的条件,只有弄清了每个公式的适用条件,才能做到心中有数,才能正确地应用公式解决问题。比如使用欧姆定律(I=UR)解题时,学生经常生搬硬套,应用已知条件时张冠李戴。要解决这个问题必须强调欧姆定律有三个适用条件:①每个物理量只能用国际单位,即I的单位取A,U的单位取V,R的单位取Ω;②同一性,即I、U、R必须是同一个用电器的电流、电压、电阻值;③同时性,即必须是电路在同一种状态时的I、U、R,同时要让学生明白,即使是同一个用电器,如果在不同的电路状态时,则它的I、U、R的大小也会改变,还要强调使用欧姆定律时,这三个条件必须同时满足,缺一不可。学生掌握了这些适用条件,在使用欧姆定律解题时就能做到心中有数、思维清晰,就不会乱用已知条件。每个物理量都涉及常用单位和国际单位,要教会学生掌握每个公式中各物理量的单位[3]。例如在教学电功率的计算时,用到的公式P=Wt就要强调它的适用条件有两条:①每个物理量统一采用国际单位,即W的单位是J,t的单位是s,那么P的单位就是W;②每个物理量统一采用常用单位,即W的单位是kwh,t的单位是h,那么P的单位就是kw。还要强调,这两套单位各自独立不能混用,但是kwh和J同是电能的单位,它们之间可以换算,即1kwh=3.6×106J。
二、培养学生认真审题的习惯,明确解题思路
解析物理习题时,一般有以下解题思路:1.审题。培养学生解题习惯的第一步是让学生养成良好的审题习惯,良好的审题习惯是提高解题能力的前提[4]。在教学中经常出现,教师在订正学生做错的习题时,要求学生认真读完整个题目,从而知道自己错在哪儿。这就说明学生做题时审题不认真,经常是扫一眼题目就答题,根本没有弄清题目的已知条件和问题是什么,甚至连题目都没有读完,就自作主张地答题。所以,认真读题是审题的关键。要求学生在读题过程中手里拿着铅笔,把重要的已知条件都画出来。比如,力学习题里有“某个物体”、“静止”、“匀速直线运动”等条件都一一勾画出来;电学习题里要特别注意找出用电器之间是“串联”还是“并联”,初步明确题意,找出已知量和未知量。只有读完整个题目后,才能根据题意正确判断,它属于什么知识范围的问题,可应用哪些知识解决。2.确定研究对象。要研究的是哪个物体、哪段电路、哪个用电器等,找出研究对象的已知量。在解决探究类问题时,要求学生先找出“探究目的”,明确题目要解决的问题。只有确定研究的对象、确定解决问题的目标,才能做到有的放矢。3.对问题进行分析与综合。在弄清研究对象的物理状态和物理过程的基础上,进一步分析已知量和未知量之间的联系,明确问题所遵循的物理规律[5]。如对力学的研究对象———某一物体,搞清它的运动状态(是静止还是匀速直线运动),进行受力分析或做功情况分析;对电学的研究对象———某一电阻、用电器或某一段电路中的电流(I)、电压(U)、电阻(R)、电功率(P)等情况如何。通过对问题的分析,找到解决问题的方法,是解题中最关键也是最困难的一步。4.建立有关的关系式。依据问题已知的条件和物理学的相关规律,用文字和符号表达出已知量和未知量的关系式。物理计算题的书写格式非常重要,一定要先把物理量的单位统一,然后写出公式,必要时还要进行公式运算。5.进行运算讨论。解题运算公式需要代入数据和单位进行计算,有时还需要进行必要的分析讨论。确定了解题公式后,还要明确公式的适用条件(也就是公式中每个物理量要采用的单位分别是什么,在什么样的条件下才能使用这个公式)。计算得出的结果一定要带上对应的单位,如果是计算题则还要进行问题的总结回答。当然,有些物理习题尚有一些具体思路,为了让学生掌握这些思路,要靠教师经常地引导和学生练习,在教学过程中,教师总是按着清晰的科学思路分析、讲解问题,但在讲解后还应提示学生,是否还有其他更好的解题方法?教师良好的示范性,对学生有潜移默化的熏陶作用[6]。学生练习时,总是按着科学的思路思考和表达,但还要培养他们反向思维的能力,当按常规思路找不到解题方法时,可以从反方向推导,找出解题方法。比如,学生刚开始学习“惯性”这一知识时,往往会认为影响物体惯性大小的因素是速度,物体速度越快,惯性就越大。为了纠正这种错误的认识,笔者这样引导:提问什么样的物体有惯性?学生回答:一切物体都有惯性。接着又问:静止的物体有没有惯性?学生有些迟疑,笔者又问了一遍:什么样的物体有惯性?学生考虑了一下,大声说:一切物体都有惯性。笔者又问:“一切物体”是否包括静止的物体呢?学生回答:当然包括了。笔者又问:静止的物体是否有惯性呢?学生想了想回答:“当然有了!”笔者又问:静止的物体速度是多大?学生答:速度为零。到这时,学生明白,速度为零的物体也有惯性,影响惯性大小的因素不是速度。
三、培养学生进行一题多解的习惯,拓宽学生的解题思路
一、挖掘教材内容,利用教材对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学事业教育
科学教材中包含了许多可以对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学教育内容。例如牛顿的忘我工作,勤奋和悉心钻研精神;安培的刻苦学习、专心致志;欧姆的坚持不懈精神;法拉第的高尚品质和致力于科学研究精神。从我国古代指南针、地动仪、火箭的发明,到现代的“两弹一星”和“神舟”飞船成功收回。教师应善于挖掘利用这些辉煌的科学成就激发学生民族自豪感和为科学而学习的责任感。用知识的魅力去影响学生;提高学生学习科学知识的积极性。
二、科学课的教学应贴近学生的生活,激发学生兴趣,调动学生的积极性和主动性
科学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的现象中探究并认识科学规律,同时将学生认识到的科学知识和科学研究方法和社会实践及其应用结合起来。从生活中获取的经验,学生感受比较深。根据学生的这种心理特点,在科学的教学过释中,把学到的科学规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把科学规律同学生的生活经验对号入座。这样即可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得科学知识非常有用,从而激发出对科学的浓厚兴趣。
三、对学生进行情感教学
1.在中学科学教学中实施情感目标,一要面向全体学生,使每个学生的兴趣,爱好、特长、个性都得到充分发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力,培养学生学习的自觉性,使学生感到学习又艰苦又愉快。
2.创设科学情境,激发学生学习兴趣。教学中充分利用演示实验,学生随堂实验和分组实验,小实验和小制作,课本的封面、插图和漫画,想想议议、阅读材料、科学家的故事、教学挂图和模型等带趣味性的科学问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。
3.注重教学艺术,改进教学方法激发学生思维的积极性。
4.鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定,成立科学兴趣小组,使学生表现自己,鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动,鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心、自尊心。
四、建立良好的师生关系
教师在课堂上感情要真挚,教态和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉教师。
五、采用探究教学模式
教师的首要任务在于营造生动活泼的教学气氛,使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征。教师在备课时首先要考虑为学生创设与教材内容有关的情境,要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,形成”参与—体验—内化—外延”的科学探究物理课堂教学模式。下面以欧姆定律教学为例。
1.创设情景,提出问题,科学猜想
以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么科学量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:“电流的变化与哪些因素有关?”鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压有关系。这样就确定研究方向。
2.引导讨论,设计方案
启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。
3.学生操作,实施方案
让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师在学生的操作技能、仪器使用上给予帮助。
4.分析讨论,得出结论
从实验得到的两组数据引导学生用计算和图像分别分析电流与电压、电流与电阻的关系;再进行综合,得到结论。
5.反思应用迁移
一、初中物理教学改革的必要性
(一)提高学习效率的实际要求
在初中生的学习生活中,初中物理教学内容量大且难度高。即便按照相关的规定进行授课与讲解,对于知识的掌握程度和学习效率很难把控。现在很多初中学校的班级人数普遍较多,同时存在课时偏少的情况,老师在日常教学任务中很难控制教学质量。
(二)实践动手能力的要求
初中物理学习能力有很大一部分是通过实验学习的,在实践的检验下对理论知识进行巩固。实际情况却大相径庭,初中生的实验环节安排过少、实验观念的不先进、实验进程的不流畅及实验室条件、设备的不足,都给初中生培养物理实践能力带来一定的阻力。
(三)提高探索能力的要求
物理本身是一个非常有意思的科学学科,但是在初中教育中,对于学生物理科学的掌握,基本围绕在如何考取更高的分数上,忽略学生自我探索的能力。传统的教育理念让学生死记硬背公式等理论知识,这样的教学方法对物理学习不仅没有好处,还大大降低学生对物理学习的兴趣。
(四)自主学习能力的要求
传统陈旧的教育方法就是,老师在上面讲,学生在下面听。这对学生来说极容易产生厌学的情绪,甚至很多学生因此讨厌物理这项学科。学生在被动接受知识的同时,并没有进行严谨的思考,也没有打下实践基础,因此传统的教育理念不利于学生自主学习能力的提高。
二、关于初中教学改革的措施
(一)建立科学探究小组
初中物理会遇到各种各样的定律和概念,针对这些科学性强的概念。在教学时,要让学生不断地加深对概念的理解。建立科学探讨小组是教学改革中非常重要的一种方法。物理学习非常重要的一部分就是进行科学探究。科学探究可以帮助学生探究知识、对技能的获得起到很大的帮助作用。
比如在掌握教材中欧姆定律这一课程时,先组织学生合理分组,回顾电流形成原因及电阻的相关概念。
某一导体,在其两端,电压从1伏增加到2伏,那通过导体自身的电流会增加吗?是否可以得出一些推理结论,导体两端的电压有2伏,每个1伏都形成了电流,两股电流交合在一起,电流就变大。
如果导体两端的电压保持不变,把导体的电阻由6欧减小到3欧,通过它的电流又会怎样呢?是否可以这样推测:电阻减小了,对电流的阻碍作用小了,电流就大了。如何进行实验的检测,可以根据“控制变量法”。用控制变量法,探究小组把实验涉及的相关器材、准备电路、实验步骤、实验表格提前做好充分的准备,回顾完成实验的整个过程,由推理得出欧姆定律。
在物理学习中,除了欧姆定律以外,还有很多其他定律,通过同样的分组探究式学习都得以验证出来。在这种充满探究氛围的学习环境中得到相关知识,提高学生学习的高效性。
(二)多开展生活中物理实践的探讨
对于物理学习,很多学生比较侧重于概念学习,忽略科学在现实生活中的使用。在学习生活中多结合生活实践,对物理进行学习非常高效,在教学改革过程中很有必要。举一个生活中会涉及的初中物理知识,一个旧的充电池,它具备供电的功能,但是由于长时间的磨损,正负极很难分辨。如果把电池放置在电器中进行使用,那么是否可行?有人会说不行,正负极的混淆可能会导致小型电器短路烧坏的故障。也会有人说可以,因为电池里还有电能,就会有可行的方法。针对这种方法,学生需要自己想解决的办法,先对电池进行测试,通过小灯泡电路板可以完成这种测试,这样便可以分辨电池的正负极两端。
办法总比问题多,解决问题的办法是多种多样的,只要根据日常学习到的知识,将其运用在日常生活实践中,做到活学活用,才是初中物理教学的重要目标。
(三)一边学一边实验的教学
边学边实验的教学方式指的是,在教师的指导下,对于书本内容一边学习一边实验的教学组织形式。多角度地对课本内容进行可行性的实验性探讨,对于提高学生动手能力非常有帮助。
学做结合,对于物理知识的理解更深刻,比如:在课本中对凸透镜成镜的规律的学习中,如学生进行探索,会耗费很长时间。老师需要带领学生合理制订实验计划和设计步骤,确保在学习过程中顺利完成实验。又如:帮助学生理解小孔成像的原理,让学生在纸上戳个洞,然后在课桌上观察日光灯成的像。边学边实验的方法,是在思考中动脑,在动脑中锻炼了动手能力,对于学生综合能力的提高能起到很好的帮助作用。
(四)增强创新意识
关键词:初中物理 新课改
1.挖掘教材内容,对学生进行热爱祖国、热爱科学事业的教育
物理教材中包含了许多可以对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学的教育内容。如牛顿的忘我工作,勤奋和悉心钻研精神;安培的刻苦学习、专心致志;欧姆的坚持不懈精神。法拉第的高尚品质和致力于科学研究精神。从我国古代指南针、地动仪、火箭的发明,到现代的“两弹一星”和“神舟号”成功收回。教师应善于挖掘利用这些辉煌的科学成就激发学生民族自豪感和为科学而学习的责任感。用知识的魅力去影响学生,提高学生学习科学知识的积极性。
2.教学应贴近学生的生活,激发学生的学习兴趣
物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活、现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识到的物理知识和科学研究方法、社会实践及其应用结合起来。从生活中获取的经验,学生感受比较深。根据学生的这种心理特点,在物理的教学过程中,把学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律同学生的生活经验对号入座。这样既可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出对物理的浓厚兴趣。例如:能的转化和守恒定律是物理学中最重要的规律之一,但比较抽象,在教学中可多举一些学生熟悉的例子进行解释,如冬天用热水泡脚,能的转移;双手相互摩擦做功,双手觉得暖和,能的转化;太阳能热水器将太阳能转化为热能,煤燃烧将化学能转化为热能。
3.对学生进行情感教学
(1) 在中学物理教学中实施情感目标,一要面向全体学生,使每个学生的兴趣、爱好、特长、个性都得到和谐充分发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力、培养学生学习的自觉性,使学生感到学习既艰苦又愉快。注重教学艺术、改进教学方法、激发学生思维的积极性。
(2) 设置情境,激发学生的学习兴趣。教学中充分利用演示实验,学生随堂实验和分组实验,小实验和小制作,课本的封面、插图和漫画、阅读材料、科学家的故事、教学挂图和模型等带趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。
(3) 鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定,成立物理兴趣小组,使学生表现自己,鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动,鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心,自尊心。
4.建立良好的师生关系
教师在课堂上要感情真挚,教态和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉教师。教师的首要任务在于营造生动活泼的教学气氛,使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征。教师在备课时首先要考虑为学生创设探索情境,通过创设与教材内容有关的情境,精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,形成“参与一体验一内化一外延”的“科学探究”物理课堂教学模式。下面以“欧姆定律”的教学为例进行说明。
(1) 创设情景,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:“电流的变化与哪些因素有关?”鼓励学生大胆猜想电流与电阻、电压有关系。这样就确定了研究方向。
(2) 引导讨论,设计方案。启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。
(3) 学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师在学生的操作技能、仪器使用上给予帮助。
一、教学情境的创新
以前传统的课堂教学方法是教师教,学生学,在实验过程中,是教师告诉学生应该做什么学生就做什么,传统教学方式以教师为主体,学生围绕着教师的指挥棒转,而随着新课改的推行,在新的教学方法中,要求以学生为主体,教师对学生进行引导,让学生自主的进行学习,那么教师就要在教学情境中下功夫.比如,在实验“用打点计时器测速度”.在确定学生已经对物移、速度的知识有基本了解时,可以让学生自由讨论,用什么样的方法什么样的工具可以进行实验,学生在讨论的过程中,能自己理清实验的思路、目的,之后再实验时,可以达到事半功倍的效果.同样,在进行“探究感应电流的产生条件”时,可以让学生先论讨用什么样的方法可以使电流计指针发生偏转,学生先提出自己的假想,说清楚为什么会有这样的假想,再通过实验验证自己的假想,学生先有适当的情景做铺垫,通过自己对知识的了解再动手进行验证,学生会觉得更有主动性.
二、实验思路的创新
过去传统的教学方法里,教师总是害怕学生出错,总是严格要求学生照着课本的实验方式进行照着做,而不去让学生理清思路,学生做完一遍实验也是走过场,对实验并不了解,而依照新课改的精神,教师要求学生做实验,不仅要求学生做完一遍实验,还要让学生了解做实验的目的是什么,怎样整理实验得到的数据,对实验的结果怎样分析.
比如,学生在学习完欧姆定律后,教师引导学生做“测定电源电动势和内阻”实验,学生根据不同的角度、不同的构思,做出几种不同方法的实验.
(1)使用伏安法,该放法是利用滑动变组器R接入电阻,通过电流表与电压表显示的数值,根据欧姆定律推算出Er的值,依照平均值减少误差.
(2)电压表与电阻箱法,这种方法是通过闭合开关S,改变电阻箱的R,再通过几次实验测出数组U与R、E与r,最后求出平均值来减少误差.
(3)电流变与电阻箱法,这种方法是闭合开关S,改变电阻箱的R,再通过几次实验测出数组I与R、再打开闭合开关S,不改变电阻箱的R测出几组电流值,再能过欧姆定律得到每组电压值,画出U与I的图线,测出E与r,最后求出平均值来减少误差.
(4)电压半偏法,这是使电内阻较大的电压表来使测量精确,然后打开S电压表即为E,合上开关,R的阻值改变.如果电压表的示数变成闭合S前的一半时,R+r.
在实验中,发现学生经过大想象和设计,远远超过课本的预设,这无法用课本原先的方法进行总结,于是就引导学生将实验的数据进行总结,然后根据每组得出的不同结果进行总结,为什么这样的实验会有问题,数值的精确程度是否能达到实验的目的?如果不精确,那么是什么原因不精确?学生对数据进行分析、对比,加上教师适当的引导,自己就能找出答案.学生通过自己思考、动手得出答案,才是学生真正透彻的了解知识,而不是仅仅把学习停留在概念上,这样才能达到教学的目的,同时,学生通过敢于大胆的想像,能够亲自验证,客观进行分析比较,集体分析、交流、讨论,学生走过这个过程,也就明白实践的目的是什么、在自己有一个构思与假想的前提下应该怎样做实验,然后又怎样总结、分析数据.学生犯错,并不是一个不可原谅的错误,反而应验科学中的老话:“失败乃成败之母”.
三、交流过程的创新
在实验过程以后,让学生进行讨论,不仅是要能让学生意识到实验及实验过程的重要性,还要让学生对实验的结果进行大胆的假设,将知识点进行深入理解,再将自己的假设进行验证.比如,在做“测量物质的密度”实验中,学生由于已经对基础知识有一定理解,对实验工具也比较熟系,学生完成实验的过程并不复杂,这时,教师可以问学生,如果没有天平的砝码,那么要怎样进行测?如果要是有砝码,但是没有量通,那又怎么测量?学生很会就激发起学习兴趣,对新的问题进行进一步深入探索.
四、实验功能的创新
在对教学的知识点进行复习的时候,可以再让学生对以前的知识点做实验,而再次做的实验,不是让学生将以前做过的实验重新再做一次,而是让学生将知识点综合的应用,用新的视角对以前学过的知识重新理解,然后达到综合运用的效果.比如,以前学生学习过影响滑动摩擦力的因素、物体不受力时作匀速直线运动、影响物体动能大小的因系;斜面省力的情况.那么,可以要求学生做实验,在学面顶端安装一个定滑轮,它能改变受力的方向,方便测力的大学,也能使小车拉力不遍,那么学生通过实验来了解:斜面省力的情况与斜面长有什么关系?斜面省力与斜面粗糙度有什么关系?斜面省力与直面倾角有什么关系?影响斜面机械率有哪些因素?通过综合的实验,学生能对知识点有更全面、系统的了解.