時(shí)間:2023-07-10 17:33:11
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇?dú)W姆定律的概念,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

1.地位和作用
《歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問題的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡單計(jì)算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過計(jì)算,學(xué)會解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識在實(shí)際中的價(jià)值意識。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認(rèn)識,需要具體的形象來支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學(xué)過程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問的方式,時(shí)間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過簡單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念,通過猜想使學(xué)生對這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開探究活動,自主總結(jié)結(jié)論(時(shí)間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過課本第26頁例題和第29頁習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國際主單位)。
(3)同時(shí)性
即公式中的U、I,必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí),他會在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來,讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來,同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問題)為什么串聯(lián)后總電阻會變大?并聯(lián)后總電阻會變小?
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長度變長了,所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁至18頁的習(xí)題。
五、說板書設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
電阻的串聯(lián):R串=R1+R2+…+Rn
關(guān)鍵詞:全電路;歐姆定律;實(shí)驗(yàn)教學(xué);感性教學(xué)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)08-0098-02
歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一,技工院校現(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材(中國勞動社會保障出版社出版,第四版)中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對于部分電路歐姆定律,由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹,學(xué)生容易接受,但對于全電路歐姆定律,由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏感性認(rèn)識。因此,學(xué)生很難理解和接受,也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問,借助實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解,收到了較好的效果。
明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織
全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵
掌握全電路歐姆定律對于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程來說至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動的過程,作為教師,要組織好全電路歐姆定律教學(xué),必須先明確教學(xué)目標(biāo),做到心中有數(shù),才能更好地開展教學(xué)。
知識目標(biāo):(1)理解電動勢、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義;(2)掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式,明確在閉合電路中電動勢等于內(nèi)、外電壓之和;(3)掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律;(4)掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo):(1)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力,使學(xué)生學(xué)會運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法;(2)通過對端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。
理解各物理量的物理意義是
學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多,且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此,首先,應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。
全電路是指含有電源的閉合電路,如圖1所示。其中,R代表負(fù)載(即用電器,為簡化電路,只畫一個(gè)),r代表電源的內(nèi)電阻(存在于電源內(nèi)部),E代表電源的電動勢。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分,電源外部的叫外電路(圖1中方框以外的部分),電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻,內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電路中就會有電流產(chǎn)生,I=,該式表明:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源的電動勢成正比,與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比,這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
要理解這個(gè)定律,要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義:第一個(gè)是電動勢,它是指在電源內(nèi)部,電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象,涉及知識面較廣,要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的。考慮到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識的需要,需向?qū)W生講清兩個(gè)問題:一是電動勢的值可用電壓表測出——電動勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓;二是電動勢的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓(簡稱端電壓),它是指電源兩端的電位差(在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓,也等于負(fù)載R兩端的電壓)。需要注意的是,端電壓與電動勢是兩個(gè)不同的概念,它們在數(shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降,它是指當(dāng)電流流過電源內(nèi)部時(shí),在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為:“在閉合電路中,電動勢等于內(nèi)、外電壓之和。”
掌握各物理量的變化規(guī)律是
掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律,也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方。可以利用演示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識,提高學(xué)生的邏輯推理能力。
第一,驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對于電源的內(nèi)電阻,由于存在于電源的內(nèi)部,既看不見,也摸不著,學(xué)生對此存在質(zhì)疑。為此,可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以證明內(nèi)電阻的存在,還可測出內(nèi)電阻的大小。在圖2中,用1節(jié)1號干電池作電源,電阻R為已知值(可根據(jù)實(shí)際情況選定)。開關(guān)閉合前,記下電壓表的讀數(shù)U1(此值即為干電池的電動勢),開關(guān)閉合后,記下電壓表的讀數(shù)U2,發(fā)現(xiàn)U2比U1?。ㄒ姳?),就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。
根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號的干電池(如5號干電池、7號干電池)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它們的電動勢雖然相等(為了后面實(shí)驗(yàn)的需要,盡量選用電動勢相等的電池,并保留這些電池),但內(nèi)電阻不一定相同。
第二,端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,用1節(jié)1號干電池作為電源,移動滑動變阻器的滑動片,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動片從左向右移動時(shí)(為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全,滑動片不要移到最右端),電流表的讀數(shù)慢慢變大,電壓表的讀數(shù)慢慢變小;當(dāng)滑動片從右向左移動時(shí),電流表的讀數(shù)慢慢變小,電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論:端電壓隨外電阻上升而上升,隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線(如圖4所示),即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出:電源端電壓隨著電流的大小而變化,當(dāng)電路接小電阻時(shí),電流增大,端電壓就下降;當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少,端電壓就上升。
思考:如果滑動片移到最右端,電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少?
第三,端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。
根據(jù)公式U=E-Ir分析可知:當(dāng)電流I 不變時(shí),內(nèi)阻下降,端電壓就上升;內(nèi)阻上升,端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3,只需將電路中的電源用前面已測過內(nèi)阻值的不同型號的電池代替即可,觀察電流表、電壓表的讀數(shù),上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。
應(yīng)用規(guī)律,解決實(shí)際問題
首先向?qū)W生提出問題:你是否注意到,電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些?這個(gè)現(xiàn)象的原因何在?在回答這個(gè)問題之前,可先通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在,如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同,先將開關(guān)全合上,使燈泡發(fā)光,再逐個(gè)斷開開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮,原因分析:隨著開關(guān)的斷開,外電阻增大,導(dǎo)致干路電流減小,使得內(nèi)壓降下降,從而端電壓增大,即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大,故燈泡變亮了。上述問題也得到了解決。
在教學(xué)過程中,如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn),通過生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律,提高感性認(rèn)識,不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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2、兩點(diǎn)間的電壓只與這兩點(diǎn)的位置有關(guān),與電荷移動的路徑無關(guān)。
3、電壓有正,負(fù)之分,它與標(biāo)志的參考電壓方向有關(guān)。
4、沿電路中任一閉合回路行走一圈,各段電壓的和恒為零。
5、電壓的單位是伏特(V),根據(jù)不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)為單位。1KV=1000V1V=000 mV1mV=1000μV
6、電阻的概念是什么?導(dǎo)體對電流起阻礙作用的能力稱為電阻,用符號R表示,當(dāng)電壓為1伏,電流為1安時(shí),導(dǎo)體的電阻即為1歐姆(Ω),常用的單位千歐(KΩ),兆歐(MΩ)。
7、1 MΩ=1000 KΩ
8、1 KΩ=1000Ω
9、什麼是部分電路的歐姆定律?
流過電路的電流與電路兩端的電壓成正比,而與該電路的電阻成反比,這個(gè)關(guān)系叫做歐姆定律。用公式表示為I=U/R。
式中:I——電流(A);U——電壓(V);R——電阻(Ω)。
部分電路的歐姆定律反映了部分電路中電壓,電流和電阻的相互關(guān)系,它是分析和計(jì)算部分電路的主要依據(jù)。
當(dāng)開關(guān)S閉和接通時(shí),電路中將有電流流通,根據(jù)部分電路歐姆定律,在外電路負(fù)載電阻R上的電阻壓降等于I×R=U,而在內(nèi)電路中電源內(nèi)阻r0上的電壓降為U0=I×r0。
在深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的今天,各學(xué)科都在實(shí)施新課改,目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。新課改促使我們教育工作者的教育思想發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變,從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌,這是中國教育發(fā)展的必然趨勢。初中物理作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一門重要課程,其教學(xué)現(xiàn)狀與素質(zhì)教育的要求有一定的差距。相當(dāng)一部分學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)及分析問題和解決問題的能力也還存在一定的問題,這也是當(dāng)前物理教學(xué)中開展素質(zhì)教育的一個(gè)障礙。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué),作為教師應(yīng)樹立一切為學(xué)生的發(fā)展的教育思想。在教學(xué)中要關(guān)注每一個(gè)學(xué)生,注重學(xué)生的全面發(fā)展,提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化。在教學(xué)中教師要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性,激勵(lì)學(xué)生最大限度地參與到教學(xué)中去,全面提高學(xué)生的素質(zhì)。
二:班級基本情況分析
本學(xué)期的幾個(gè)班通過上學(xué)期期末考試看,每個(gè)班的學(xué)生成績 差距大,好成績的學(xué)生少,學(xué)空生較多,上課時(shí)學(xué)生的積極性不高,不夠靈活,有極個(gè)別學(xué)生上課不聽課,課后不做作業(yè),沒有形成良好的生活和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這就需要在以后的教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法,優(yōu)化課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)新學(xué)生的思維,圓滿完成教學(xué)任務(wù)。
三:教學(xué)內(nèi)容分析
本學(xué)期教學(xué)時(shí)間共計(jì)二十二周,除去節(jié)假日,實(shí)際授課二十一周,教學(xué)時(shí)間緊張,教學(xué)任務(wù)繁重。本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容從第十三章到第十八章共計(jì)六章,前兩章為熱學(xué)內(nèi)容,后四為電學(xué)內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,特別是電路圖分析對學(xué)生更是困難。
第十三章和第十四章內(nèi)容有:分子熱運(yùn)動、內(nèi)能、比熱容、熱機(jī)、熱機(jī)的效率、能量守恒定律。這些內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了機(jī)械能的基礎(chǔ)上,把能量的研究擴(kuò)展到內(nèi)能。教材首先介紹物質(zhì)是由分子組成的,通過擴(kuò)散現(xiàn)象引出熱運(yùn)動的概念,在分子動理論的基礎(chǔ)上說明內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和,通過實(shí)驗(yàn)說明熱傳遞和做功都可以改變物體內(nèi)能,并引出熱量和比熱容的概念。通過實(shí)驗(yàn)探究活動加深對比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解,教材列出比熱容表,讓同學(xué)們知道水的比熱容最大在實(shí)際生活中的應(yīng)用,要求同學(xué)們能進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。內(nèi)能的利用教材中重點(diǎn)講了熱機(jī)的例子介紹熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。最后給出了能量守恒定律,這一節(jié)是對本章及以前所有的物理知識從能量觀點(diǎn)進(jìn)行的一次綜合。
第十五章的教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)電學(xué)概念和規(guī)律的基礎(chǔ),生活中又經(jīng)常用到,所以在講解知識技能的同時(shí),特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)過程與方法的學(xué)習(xí)。教材盡可能多的聯(lián)系是實(shí)際,提倡多動手,由學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究相似的過程,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)思想和精神。“電流和電路”的基本概念和它們在電路中的基本規(guī)律是本章的核心。
第十六章主要學(xué)習(xí)電壓和電阻?!半妷?、電阻”是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)習(xí)電學(xué)基本規(guī)律的必備知識。本章是在學(xué)習(xí)“電流和電路”知識的基礎(chǔ)上對電學(xué)知識學(xué)習(xí)的深入,是進(jìn)一步落實(shí)課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的必然要求。電壓是電學(xué)三大基本概念之一,是學(xué)習(xí)歐姆定律的前提和基礎(chǔ),電壓表的使用和變阻器的使用又是學(xué)生探究電學(xué)基本規(guī)律,進(jìn)行后續(xù)電學(xué)知識學(xué)習(xí)的保障。
第十七章主要學(xué)習(xí)歐姆定律。歐姆定律是初中電學(xué)知識的基礎(chǔ)和重點(diǎn),處于電學(xué)的核心地位。歐姆定律是電流、電壓和電阻之間關(guān)系的體現(xiàn),也是學(xué)習(xí)下一章“電功率”的基礎(chǔ),同時(shí)也是學(xué)習(xí)高中物理中的閉合電路歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容的基礎(chǔ)。本章通過探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系,明確電流、電壓、電阻的關(guān)系,在探究結(jié)果的基礎(chǔ)上得出歐姆定律。并利用歐姆定律對串、并聯(lián)電阻的規(guī)律進(jìn)行定性的分析。通過測量小燈泡的電阻的方法,探究測量導(dǎo)體的方法,這是歐姆定律在解決實(shí)際問題中很好的應(yīng)用。通過這些探究活動,讓學(xué)生領(lǐng)悟探究的全過程,特別是對實(shí)驗(yàn)的評估和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,進(jìn)一步學(xué)習(xí)利用控制變量法。
第十八章主要學(xué)習(xí)電功率。本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)上,把電學(xué)的研究擴(kuò)展到電能和電功率,是對電學(xué)基本規(guī)律學(xué)習(xí)的深入,是電學(xué)規(guī)律的大綜合,是初中電學(xué)知識的終極目標(biāo)和核心。本章包括“電能”和“電功率”這兩個(gè)重要的物理規(guī)律。同時(shí)介紹了電熱的作用和有關(guān)安全用電方面的知識。從課程標(biāo)準(zhǔn)要求上看,這些內(nèi)容都是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,同時(shí)電功率也是初中電學(xué)中最復(fù)雜的內(nèi)容,是電學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
四:教學(xué)措施
1:加強(qiáng)師生情感的交流,建立和諧平等的師生關(guān)系。“教”的目的是為了學(xué)生能夠主動,積極地“學(xué)”。只有教師熱愛學(xué)生,才會主動了解、關(guān)心學(xué)生。而學(xué)生又會從內(nèi)心感激老師的幫助和指導(dǎo),這樣激發(fā)了學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神,讓學(xué)生主動地學(xué),高興地學(xué),愉快的學(xué)。
2:運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課程物理教學(xué)方法多樣化是時(shí)代的需要,在物理教學(xué)中可采用實(shí)驗(yàn)探究法,問題討論法,調(diào)查事實(shí)法等。尤其實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)、觀察與操作的趣味性,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的積極求知欲。
3:開展多樣化的課外活動,鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。教學(xué)的空間不要只局限于課堂,教學(xué)模式也不再是那種上課由老師灌,課下圍著習(xí)題轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的教學(xué)模式。中學(xué)生有一定的自主性,他們樂意按照自己的思維行事,解決問題。教師應(yīng)盡量滿足他們的要求如建立航模組、板報(bào)組、無線電小組、小制作組等讓物理走進(jìn)生活。使學(xué)生在實(shí)踐中受到鍛煉,增長才干,讓物理愛好者充分發(fā)揮特長。
4:對學(xué)困生給予特別的照顧和關(guān)心,努力做好后進(jìn)生轉(zhuǎn)化工作。在教學(xué)中努力與中差生多相互交流如提問時(shí)容易回答的問題讓他們回答,及時(shí)表揚(yáng),鼓勵(lì)。為中差生多創(chuàng)造一些與好生參與學(xué)習(xí)的機(jī)會。
五:附教學(xué)進(jìn)度表
周次 起訖時(shí)間教學(xué)內(nèi)容課時(shí)備注
19.1---9.713.1分子熱運(yùn)動
13.2內(nèi)能1
實(shí)驗(yàn)
29.8---9.1413.3比熱容
復(fù)習(xí)及測試2
1中秋節(jié)
39.15---9.2114.1熱機(jī)
14.2熱機(jī)的效率1
49.22—9.2814.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒
復(fù)習(xí)第十四章及測試1
59.29---10.5國慶長假
610.6--- 10.1215.1兩種電荷
15.2電流和電路
710.13---10.1915.3串聯(lián)和并聯(lián)
15.4電流的測量1
1月考
810.20-10.2615.5串、并電路中電流的規(guī)律
復(fù)習(xí)第十五章測試1
1+1
910.27—11.216.1電壓
16.2串、并電路中電壓的規(guī)律1
1011.3—11.916.3電阻X 16.4變阻器1
1111.10-11.16復(fù)習(xí)第十六章測試1+1
1211.17-11.2317.1電流與電壓和電阻關(guān)系
17.2歐姆定律1
1311.24---
11.3017.3電阻的測量
17.4歐姆定律應(yīng)用1
2月考
1412.1—12.7復(fù)習(xí)第十七章測試1+1
1512.8-12.1418.1電能、電功
18.2電功率 1
1612.15—
12.2118.3測量小燈泡的電功率
18.4焦耳定律
1712.22-12.28復(fù)習(xí)第十八章測試1+1
1812.29—1.4復(fù)習(xí)熱學(xué)內(nèi)容 元旦
191.5—1.11復(fù)習(xí)電學(xué)內(nèi)容
關(guān)鍵詞:物理;規(guī)律教學(xué);思維
物理規(guī)律(包括定律、定理、原理、公式等)反映了物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律,反映了物質(zhì)運(yùn)動變化的各個(gè)因素之間的本質(zhì)聯(lián)系,揭示了物理事物本質(zhì)屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系,是物理學(xué)科結(jié)構(gòu)的核心。整個(gè)中學(xué)物理是以為數(shù)不多的基本概念和基本規(guī)律為主干的一個(gè)完整體系,物理基本概念是基石,基本規(guī)律是中心,基本方法是紐帶。要使學(xué)生掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),就必須讓學(xué)生學(xué)好基本規(guī)律。
縱觀整個(gè)初中物理,可以將物理規(guī)律分為以下三類:
1.實(shí)驗(yàn)規(guī)律
物理學(xué)中的很多規(guī)律都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過分析歸納總結(jié)出來的。我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如杠杠平衡原理、歐姆定律、阿基米德原理等。
2.理想規(guī)律
有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明,但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想的情況下,總結(jié)出來的規(guī)律,這樣的規(guī)律我們把它叫做理想規(guī)律,如牛頓第一定律、真空不能傳聲等。
3.理論規(guī)律
有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù),通過推理總結(jié)出來的,我們把它叫做理論規(guī)律。如并聯(lián)電路中電阻大小的計(jì)算等。
怎樣才能搞好規(guī)律教學(xué)呢?
1 聯(lián)系新舊知識、收集事實(shí)依據(jù),學(xué)會研究物理規(guī)律的方法
物理規(guī)律本身反映了物理現(xiàn)象中的相互聯(lián)系、因果關(guān)系和有關(guān)物理量間的嚴(yán)格數(shù)量關(guān)系。因此在物理規(guī)律的教學(xué)中必須將原來分散學(xué)習(xí)的有關(guān)概念綜合起來。只有用聯(lián)系的觀點(diǎn)來引導(dǎo)學(xué)生研究新課題提出新問題才能激發(fā)學(xué)生新的求知欲與新的興趣。另一方面物理規(guī)律本身總是以一定的物理事實(shí)為依據(jù)的。因此學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律也必須在認(rèn)識、分析和研究有關(guān)的物理事實(shí)的基礎(chǔ)上來進(jìn)行。尤其是初中學(xué)生他們的抽象思維能力不強(qiáng)理解和掌握物理規(guī)律更需要有充分的感性材料為基礎(chǔ)。
2 建立思維方法,理解物理規(guī)律
初中階段所研究的物理規(guī)律一般著重于用文字語言加以表達(dá)即用一段話把某一規(guī)律的物理意義表述出來,有些規(guī)律還用公式加以表達(dá)。對于物理規(guī)律的文字表述要認(rèn)真加以分析,使學(xué)生真正理解它的含義而不是讓學(xué)生去死記結(jié)論。例如牛頓第一定律這一理想規(guī)律的教學(xué)就可采用“合理推理法”,即在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行推理想象,由有摩擦的情況推想到無摩擦?xí)r的運(yùn)動情況,最后把這一規(guī)律的內(nèi)容表述出來。在理解時(shí)要弄清定律的條件是“物體沒有受到外力作用”。還要正確理解“或”這個(gè)字的含義,“或”不是指物體有時(shí)保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)有時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài),而是指如果物體原來是靜止它就保持靜止?fàn)顟B(tài),如果物體原來是運(yùn)動的它就保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài);許多理論物理規(guī)律的內(nèi)容可以用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來就是公式。要使學(xué)生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數(shù)量關(guān)系而不能從純數(shù)學(xué)的角度加以理解。例如:對于歐姆定律的表達(dá)式應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解這一公式表達(dá)了電流的強(qiáng)弱決定于加在導(dǎo)體兩端電壓的大小和導(dǎo)體本身電阻的大小,即某段電路中電流的大小與這段電路兩端的電壓成正比與這段電路中的電阻成反比,公式中的I、U、R三個(gè)物理量是對同一段電路而言的。把公式進(jìn)行變換得到電阻的定義式R=U/I。如果不理解公式的物理意義就可能得出“電阻與電壓成正比”這一錯(cuò)誤的結(jié)論。
3 明確物理規(guī)律的適用條件和范圍
每一個(gè)物理規(guī)律都是在一定的條件下反映某個(gè)物理現(xiàn)象或物理過程的變化規(guī)律,而規(guī)律的成立是有條件的。因此每一規(guī)律的適用條件和范圍也是一定的。學(xué)生只有明確規(guī)律的適用條件和范圍才能正確地運(yùn)用規(guī)律來解決問題才能避免亂用規(guī)律、亂套公式的現(xiàn)象。例如,歐姆定律I=U/R,適用于金屬導(dǎo)體,不適用于高電壓的液體導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電,不適用于含源電路或含有非線性元件的電路。而且I、U、R必須是同一段電路上的三個(gè)物理量。
4 認(rèn)清關(guān)系,加以區(qū)別
物理規(guī)律總是與許多物理概念緊密聯(lián)系在一起的,與某些物理規(guī)律也是互相關(guān)聯(lián)的,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生把物理規(guī)律與同它相關(guān)的物理概念和物理規(guī)律之間的關(guān)系搞清楚。如:牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯(lián)系但二者有本質(zhì)的區(qū)別不能混為一談。在教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生把慣性與運(yùn)動狀態(tài)等同起來,把物體不受外力作用保持原來的運(yùn)動狀態(tài)說成是“保持物體的慣性”。我們知道慣性是物體的固有屬性,物體無論是靜止還是運(yùn)動、是否受力,任何時(shí)候都有慣性。而牛頓第一定律是一個(gè)反映這些客觀事實(shí)的物理規(guī)律,兩者不能混為一談。
5 聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用,掌握物理規(guī)律
一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)
電磁運(yùn)動是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象,電磁輻射和電磁場等。為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實(shí)際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此,應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材。
1. 電磁學(xué)的兩種研究方式。
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來,靜電場、恒定電場、恒定磁場、靜磁場、電磁場等,組成一個(gè)關(guān)于場的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容。
2. 物理知識規(guī)律。
物理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系。
物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn),掌握了充分可靠的事實(shí)之后,進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是,物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系。
電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
3.通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)。
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場,每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用。運(yùn)動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場——磁場。磁體的周圍也存在著磁場。磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用?,F(xiàn)在,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn),并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1. 場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。電場強(qiáng)度、電勢、磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段。要進(jìn)行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解。
2. 電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別。
3. 認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),使抽象的概念形象化,通過演示實(shí)驗(yàn)是非常重要的措施。把各種實(shí)驗(yàn)做好,不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。安排學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力。從物理學(xué)的特點(diǎn)與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看,應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力,使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上。
物理教學(xué)大綱強(qiáng)調(diào),中學(xué)物理教學(xué)必須培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力。在這三大能力中,思維能力是核心,它在物理實(shí)驗(yàn)和探究解決物理問題中起著重要的作用。無論物理概念的建立或物理定律的發(fā)現(xiàn),還是物理基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立或突破,都離不開思維能力。恩格斯強(qiáng)調(diào)指出:“一個(gè)民族要站在科學(xué)高峰,就一刻也不能沒有理論的思維?!笨梢娫诟呖萍及l(fā)展的當(dāng)今世界,要科技興國,要提高綜合國力,要培養(yǎng)高科技的拔尖人材,必須在中學(xué)物理基礎(chǔ)教育階段,切實(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,為他們繼續(xù)深造,終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。怎樣培養(yǎng)學(xué)生的思維能力呢?
一、歸納對比,培養(yǎng)比較概括能力
歸納推理與演繹推理不同,演繹推理是由一般到個(gè)別,即從一般性的結(jié)論判斷出發(fā),推之于個(gè)別也具一般事物的那種特性;歸納推理是由個(gè)別到一般,由觀察實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)找到個(gè)別事物有某種特性,而這個(gè)別事物的同類,也具有那種特性,那么這同類事物就具有那種特性了。而對比(比較)是確定現(xiàn)實(shí)對象及其現(xiàn)象異同的一種思維過程;概括是把比較中抽取出來的本質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行綜合。
物理教學(xué)中要善于從形式和本質(zhì)兩方面引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知物理現(xiàn)象或物理知識的相似點(diǎn)與差異點(diǎn),以培養(yǎng)對比、概括能力。我們在進(jìn)行物理概念教學(xué)時(shí),就常用異中求同法。如通過火車在軌道上行駛,飛機(jī)在高空飛行,蟲子在地上爬行,人在路上行走等各種運(yùn)動形式中,找出其共同點(diǎn):一個(gè)物體相對另一物體的位置發(fā)生了變化,從而概括出“機(jī)械運(yùn)動”的概念。亦可在學(xué)了有關(guān)時(shí)間與時(shí)刻,路程與位移,電壓、路端電壓、電勢、平衡力、作用力與反作用力,動通定理、動量定律,機(jī)械守恒定律、動量守恒定律以后,用圖表進(jìn)行對比。
二、聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)分析綜合能力
分析和綜合是思維的基本過程。分析是把整體分解為部分,把復(fù)雜的事物分解為最簡單的要素,然后分別加以研究的一種思維方法。綜合則是把對象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因索聯(lián)系起來的一種思維方法。例如在力學(xué)中,研究物體的運(yùn)動狀態(tài)和所受的外力(即與其他物體的相互作用)的關(guān)系時(shí),問題就比較復(fù)雜,學(xué)生普遍感到很不易掌握。但如果用“隔離法”進(jìn)行分解教學(xué),首先把要研究的對象和其對象(物體)“隔離”開來,而后逐一分析,從各個(gè)側(cè)面去分析該物體收到其他物體的作用力的性質(zhì)(重力、彈力、摩擦力等),求出合力;再研究物體的質(zhì)量和所受的合力與外力的關(guān)系,從而得到“一個(gè)物體運(yùn)動的速度的變化率和外力成正比”的結(jié)論。這便是力學(xué)研究中常用的分析法。
分析和綜合是相互聯(lián)系的:分析是綜合的基礎(chǔ),綜合是分析的目的。沒有分析就不能綜合,沒有綜合分析就毫無意義。在認(rèn)識物理現(xiàn)象的過程中,分析和綜合總是交替進(jìn)行的,二者相互依存,相互制約。如教學(xué)直流電規(guī)律時(shí),先讓學(xué)生學(xué)習(xí)電流、電壓、電阻以及串并聯(lián)電路的特征等,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)部分電路的歐姆定律,這便是在分析基礎(chǔ)上的第一次綜合。這時(shí)學(xué)生對直流電規(guī)律的認(rèn)識仍囿于部分電阻即一段電路上的。待學(xué)習(xí)電動勢概念,分析電流通過內(nèi)外電路電壓降落的情況及能量變化情況,得到閉合電路歐姆定律,即全電路歐姆定律后,學(xué)生才對電路的部分和整體及各種因素的相互制約關(guān)系獲得較為完整的認(rèn)識。所以,對物理綜合問題的教學(xué),先要引導(dǎo)學(xué)生分析,研究復(fù)雜現(xiàn)象包含的物理過程,及其解決的方法,再引導(dǎo)學(xué)生綜合,把各物理過程連成一個(gè)整體思考求解。從而使學(xué)生養(yǎng)成分析綜合的良好習(xí)慣,培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力。
三、建立物理模型,培養(yǎng)抽象思維能力
建立物理模型,是物理教學(xué)研究的一種科學(xué)方法。它是加強(qiáng)基礎(chǔ)知識教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的重要手段。抽象是將事物個(gè)別特征與共同特征、非本質(zhì)特征與本質(zhì)特征區(qū)別開來,并將事物的共同本質(zhì)和特征提取出來的思維過程。而抽象思維是用抽象概念和理論知識解決問題的一種思維。例如,力學(xué)中所研究的“質(zhì)點(diǎn)”、“單擺”;分子學(xué)中所研究的“理想氣體”;電學(xué)中所研究的“點(diǎn)電荷”;原子物理學(xué)研究的原子“核式結(jié)構(gòu)”等都是“理想模型”。合理的物理模型是抽象思維的產(chǎn)物,是人腦對物理現(xiàn)象、物理過程本質(zhì)的一種反映,是研究客觀物理規(guī)律的一種行之有效的方法。建立和應(yīng)用物理模型來研究物理問題,可以是復(fù)雜的問題簡單化,抽象問題具體或形象化,突出事物與問題的主要矛盾,舍去次要因素,集中思考解決問題。尤其是研究微觀過程,不借助于物理模型和形象比喻,要想讓學(xué)生接受是徒勞的。例如原子物理學(xué)中盧瑟福的“原子行星模型”就是把原子結(jié)構(gòu)模型看做類似太陽系:原子核位于中心,核外電子在確定的軌道上以一定的速度繞核運(yùn)轉(zhuǎn)。通過形象化的比喻,學(xué)生易于接受理解。
由于在理想狀態(tài)下物體運(yùn)動中只受重力作用,根據(jù)運(yùn)動合成與分解的有關(guān)定理定律,我們可以將斜拋物體的運(yùn)動視為初速度為v0與水平方向成α角的斜向上勻速直線運(yùn)動和豎直方向自由落體運(yùn)動的合成運(yùn)動.
如圖1示,設(shè)物體由拋出點(diǎn)A至水平著地點(diǎn)B處飛行時(shí)間為t.勻速直線運(yùn)動的位移大小為AC=v0t,其中C點(diǎn)為物體勻速直線運(yùn)動的末位置.
由圖示幾何關(guān)系可以得出:
AC2=(CD—DB)2+OB2,
由于
AC=v0t、
CD—DB=12gt2—h,
且
OB=s,
所以有
(v0t)2=(12gt2—h)2+s2,
將該式展開整理后可得
s2=—(12gt2—v20+hgg)2+(v20+ghg)2—h2
(1)
為使射程s達(dá)到最大,則(1)式等式右邊必有
12gt2—v20+ghg=0,
由此式可求出斜拋物體達(dá)到最大射程所用時(shí)間
t=2v20+2ghg
(2)
此時(shí)物體達(dá)到最大射程為
s2max=(v20+ghg)2—h2=v40+2ghv20+g2h2—g2h2g2
=v20(v20+2gh)g2,
smax=v0gv20+2gh=OB=AD
(3)
由圖知:最大射程對應(yīng)拋射角應(yīng)有如下三角關(guān)系
tanα=CDAD=12gt2—hsmax
(4)
將(2)、(3)式代入(4)式,可得
tanα=CDAD=12gt2—hsmax
=v20+2gh2g—hv0gv20+2gh=11+2ghv20
(5)
討論:(1)h=0時(shí),tanα=1,α=45°,這是我們熟知的斜上拋物體最大射程拋射角.
(2)h≠0時(shí),物體著地點(diǎn)速度為v可以視為物體拋射初速度v0與物體做自由落體運(yùn)動經(jīng)時(shí)間t后的速度v′的合成.
因?yàn)?/p>
t=2v20+2ghg,
故
v′=gt=2v20+2gh,
v′2=2v20+2gh=v20+v20+2gh
(6)
由機(jī)械能守恒定律考察斜上拋物體運(yùn)動有如下關(guān)系
v2—v20=2gh,
即v2=v20+2gh
(7)
將(6)式代入(7)式可得
v′2=v2+v20,
即v與v0方向垂直.
結(jié)論 由上述討論可知,斜拋物體若達(dá)到最大射程,則其拋射角與著地時(shí)速度與地面的夾角之和必為90°;亦即當(dāng)二角之和為90°時(shí),斜拋物體射程最大(也可以表述為當(dāng)上拋物體初速度與末速度方向垂直時(shí),射程最大.)
________________________________________
可推導(dǎo)出適用一切電路的公式
E=U外+U內(nèi),
關(guān)鍵詞:《閉合電路歐姆定律》;教學(xué)設(shè)計(jì);高中物理
一、教學(xué)設(shè)計(jì)
1.課題
閉合電路的歐姆定律(人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選修3-1)
2.教材分析
本節(jié)內(nèi)容是全章的重點(diǎn),是歐姆定律的延伸,教材從能量入手,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生推出閉合電路的歐姆定律,教學(xué)過程簡單、學(xué)生易于接受。之后應(yīng)用定律解決物理規(guī)律問題,使學(xué)生明白物理規(guī)律可以用已知定律從理論上導(dǎo)出,將理論應(yīng)用于實(shí)際。
3.教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:①理解內(nèi)、外電路及電源的內(nèi)阻。②知道電源電動勢等于沒接入電路時(shí)兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問題。過程與方法:①培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。②培養(yǎng)獨(dú)立思考、自主探究物理問題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀:①激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。②培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作學(xué)習(xí)精神。
4.教學(xué)重、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):①閉合電路歐姆定律的內(nèi)容。②路端電壓與電流的關(guān)系公式及圖像表示。教學(xué)難點(diǎn):①閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。②路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
二、教學(xué)過程
1.自主學(xué)習(xí)
課前教師下發(fā)學(xué)案,學(xué)生根據(jù)學(xué)案進(jìn)行預(yù)習(xí),重點(diǎn)思考并回答以下問題:
(1)什么是電源?
(2)電源電動勢的概念和物理意義是什么?
(3)什么是內(nèi)電路?什么是外電路?在回路中的電流方向如何?
(4)在內(nèi)、外電路中電勢是如何變化的?
(5)怎樣計(jì)算內(nèi)電路以及外電路中消耗的電能?
(6)如何計(jì)算電池內(nèi)部非靜電力所做的功?
(7)內(nèi)電路和外電路上消耗的電能與電源內(nèi)部非靜電力做的功有什么關(guān)系?
(8)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系是怎樣的?
【設(shè)計(jì)意圖】課前預(yù)習(xí)使學(xué)生將學(xué)習(xí)活動延伸到了課外,保證了學(xué)生思考的空間,增加了有效學(xué)習(xí)的時(shí)間。只有學(xué)生本人了解自己已經(jīng)掌握了哪些知識,需要學(xué)習(xí)哪些知識,才能有針對性地進(jìn)行相關(guān)復(fù)習(xí)、查閱資料,避免傳統(tǒng)課堂“一刀切”的現(xiàn)象,學(xué)生帶著問題積極主動地學(xué)習(xí)新知識,滿足了高中生思維發(fā)展和自我意識發(fā)展的需要,有利于開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據(jù)預(yù)習(xí)情況交流學(xué)習(xí)。由徒弟向師傅講解本節(jié)課的相關(guān)內(nèi)容,師傅補(bǔ)充完善不足之處,在合作中解決疑難問題,突破重難點(diǎn)。教師巡視了解每對師徒的學(xué)習(xí)情況,對學(xué)習(xí)過程中存在疑問的師徒進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),對學(xué)習(xí)深度不夠的師徒進(jìn)行誘導(dǎo)點(diǎn)撥。如,有些師友根據(jù)理論知識推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受,此時(shí)教師應(yīng)該提醒學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行驗(yàn)證;在師友探討路端電壓與負(fù)載的關(guān)系之前,教師應(yīng)提出問題:能否用實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,并引導(dǎo)師友合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)步驟,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成U-I圖像,進(jìn)而依據(jù)圖像解釋U、I的關(guān)系以及在短路、斷路中的特殊現(xiàn)象。
【設(shè)計(jì)意圖】該環(huán)節(jié)采用學(xué)生之間交流合作學(xué)習(xí)的方式完成本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,并在教師的點(diǎn)撥下激發(fā)了學(xué)生動手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理定律和探究物理規(guī)律的積極性,從而通過學(xué)生的親身經(jīng)歷完成了教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這一做法顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中教師“高高在上”的地位,而是十分“親民”走到學(xué)生之中參與、啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),消除了教師與學(xué)生之間的距離感。同時(shí),學(xué)生之間通過交流不僅可以在學(xué)習(xí)上取長補(bǔ)短、互利共贏,更可以在性格上相互影響、共同發(fā)展,這樣不但能鍛煉學(xué)生與人交流合作的能力,又有利于開拓思路、培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力。
3.互助提高
鼓勵(lì)學(xué)生積極上臺講解本節(jié)課自己學(xué)到的知識,板演相關(guān)例題,其他學(xué)生認(rèn)真聽講并進(jìn)行補(bǔ)充,也可以提出自己的質(zhì)疑并闡述觀點(diǎn)進(jìn)行全班討論。教師注意指導(dǎo)學(xué)生使用物理術(shù)語,規(guī)范學(xué)生的解題步驟,引導(dǎo)學(xué)生歸納需要注意的問題以及總結(jié)相關(guān)規(guī)律。
【設(shè)計(jì)意圖】全國教育心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)教師所青睞的講授式教學(xué)方式學(xué)生對知識的記住率只有5%,而極少數(shù)教師鼓勵(lì)的學(xué)生教別人的方法,使學(xué)生本人對知識的記住率高達(dá)95%。本環(huán)節(jié)中,教師把課堂真正讓位給學(xué)生,讓學(xué)生做主講,不但鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)在學(xué)生教會其他同學(xué)時(shí)自己也會收獲新的體會,而全班同學(xué)的參與交流又可以各抒己見、集思廣益、通力合作,真正實(shí)現(xiàn)人人參與、人人發(fā)展、人人進(jìn)步的高效課堂的發(fā)展趨勢。
4.總結(jié)歸納
教師組織學(xué)生一起梳理本節(jié)課的知識點(diǎn),針對學(xué)生仍然不理解以及容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的知識點(diǎn)予以講解;明確學(xué)生易混、易錯(cuò)、易漏的問題,對解題規(guī)律、注意事項(xiàng)、解題方法和技巧等進(jìn)行全面的總結(jié),歸納出知識體系,以便學(xué)生能夠得心應(yīng)手的運(yùn)用。例如,教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)閉合電路歐姆定律反映的只是電動勢與路端電壓的數(shù)量上的關(guān)系,他們的本質(zhì)是不同的,電動勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小,而路端電壓反映了外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)的大小,因而用電壓表直接接在電源兩級上,其示數(shù)不等于電源電動勢,但很接近電源電動勢:U=IRV=?RV=,當(dāng)RV>r時(shí),U≈E。
【設(shè)計(jì)意圖】本節(jié)課的問題是由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)解決的,規(guī)律也是由學(xué)生自己探究驗(yàn)證出來的,甚至例題都是學(xué)生自己解讀體悟的,可以說全程都是由學(xué)生自己完成的,因而在本環(huán)節(jié)中學(xué)生可以很容易地總結(jié)歸納出本節(jié)課的知識體系,真正做到將學(xué)來的知識變?yōu)樽约核鶕碛械闹R,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的最大化。
5.當(dāng)堂鞏固
教師根據(jù)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題,學(xué)生在規(guī)定時(shí)間完成后師友當(dāng)堂交換批改,之后交流做題心得與體會。教師檢查學(xué)生的掌握情況,布置課后作業(yè)。
【設(shè)計(jì)意圖】本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意在幫助學(xué)生檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,深化學(xué)生對各個(gè)知識點(diǎn)的認(rèn)知,培養(yǎng)他們自行解決物理問題的信心和決心,端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。同時(shí),教師可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況,及時(shí)反饋、適時(shí)調(diào)整并通過課后作業(yè)將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動延伸到課下,為下節(jié)課埋下伏筆,使整堂課留有余味。
三、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)建議
在設(shè)計(jì)學(xué)案時(shí)應(yīng)當(dāng)充分分析教材以及學(xué)生,做到環(huán)環(huán)相扣,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生完成自學(xué);在學(xué)生進(jìn)行交流探究時(shí),教師應(yīng)該注意學(xué)生探究的內(nèi)容要與本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容相關(guān),探究要有深度不能屈于表面;在互助提高階段,教師應(yīng)該積極鼓勵(lì)內(nèi)向的學(xué)生大膽發(fā)言,提高其與同學(xué)溝通以及表達(dá)能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學(xué)設(shè)計(jì)依據(jù)高中學(xué)生個(gè)性心理發(fā)展特點(diǎn),通過課前預(yù)習(xí)以及課上互助式學(xué)習(xí)充分地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,有利于改變傳統(tǒng)教學(xué)方式在高中物理教學(xué)中出現(xiàn)的弊端,以便于為物理教師的有效教學(xué)提供參考。
參考文獻(xiàn):
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一、高中物理學(xué)習(xí)困難的原因
調(diào)查發(fā)現(xiàn):大多數(shù)學(xué)生覺得初中物理不難學(xué),相當(dāng)一部分學(xué)生對物理有極厚興趣,大部分學(xué)生不喜歡,但也不討厭學(xué)習(xí)物理。而在以往的教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn),學(xué)生進(jìn)入高中一個(gè)月左右,學(xué)習(xí)物理的積極性比較高。一方面,學(xué)生剛進(jìn)入高中,新的教師、新的同學(xué)、新的環(huán)境,個(gè)個(gè)都想躍躍欲試。另一方面,剛開學(xué),對新的知識,大家站在同一起跑線上,在主觀上給自己的學(xué)習(xí)提出了新要求,從而在學(xué)習(xí)上比較積極。隨著時(shí)間的流逝,教學(xué)內(nèi)容的增多,學(xué)生普遍反映高中物理難學(xué),對學(xué)習(xí)物理在心理上出現(xiàn)了嚴(yán)重分化現(xiàn)象。究其原因,是因?yàn)楦咧形锢肀瘸踔形锢碇R難度大,給學(xué)生的物理學(xué)習(xí)帶來了很大困難,從而產(chǎn)生畏難情緒,造成物理教學(xué)的嚴(yán)重分化現(xiàn)象。下面是我對高中生學(xué)習(xí)物理時(shí)產(chǎn)生畏難情緒原因的一點(diǎn)看法。
1.學(xué)生存在學(xué)習(xí)的心理障礙
第一,學(xué)生從初中升入高中,由于對高中課程不了解,容易產(chǎn)生膽怯心理。第二,物理學(xué)科本身就要求理論聯(lián)系實(shí)際,我們教師若不及時(shí)變換教學(xué)方式,不研究學(xué)情,那么有趣的課程也使學(xué)生的興趣慢慢變淡。第三,因數(shù)學(xué)推理、計(jì)算不熟練,或因其他原因,使學(xué)生逐漸失去學(xué)習(xí)興趣與熱情。
2.學(xué)生存在學(xué)習(xí)的思維障礙
(1)用錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)分析具體的物理現(xiàn)象
高中生已經(jīng)從生活中和初中的物理課中接觸了大量物理現(xiàn)象,積累了一定生活經(jīng)驗(yàn)。有些生活經(jīng)驗(yàn)是正確的,是我們建立物理概念的基礎(chǔ);有些生活經(jīng)驗(yàn)是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)往往會導(dǎo)致思維障礙。例如,生活經(jīng)驗(yàn)告訴學(xué)生“摩擦力是阻礙物體運(yùn)動的”,會使學(xué)生產(chǎn)生“滑動摩擦力和物體運(yùn)動方向始終相反”的錯(cuò)誤結(jié)論。
(2)思維定式
所謂思維定式就是人腦受到某種外來信號的刺激作用而形成的一種固定思維方式。學(xué)生容易按照習(xí)慣思考方法處理問題,往往陷入“思維功能僵化,處理問題絕對化”的困境。
(3)只重結(jié)果,忽視思考過程
不能深入理解物理概念及規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,只要得出正確結(jié)論,不愿多想其他解決方法。在解決問題時(shí)很難展開聯(lián)想,影響思維的流暢性。例如,在電場學(xué)習(xí)中,問學(xué)生帶電粒子在電場中運(yùn)動時(shí)動能的變化與什么因素有關(guān)?學(xué)生會回答和重力做功有關(guān)。這是由于沒有真正理解物體做功和功能變化的關(guān)系,沒有考慮到電場力做功的特點(diǎn)。
3.教師在教學(xué)中不重視物理情境的創(chuàng)設(shè)
當(dāng)前的教育模式仍然以灌輸式為主,在物理情境教學(xué)方面存在著很多誤區(qū)。在當(dāng)前的考試制度與社會背景下,有的教師在概念教學(xué)中忽視現(xiàn)象,忽視物理情境的建立,一味強(qiáng)調(diào)物理量的含義、單位、方向。最終使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥,沒有吸引力,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且學(xué)生學(xué)到的物理概念如空中樓閣,很容易忘記。這種情況在高中物理教學(xué)中很普遍。
二、克服高中物理學(xué)習(xí)困難的方法
1.把握好初中物理與高中物理知識的銜接點(diǎn),形成知識的可持續(xù)發(fā)展
例如,在初中物理教材中,速度的定義為物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程。這時(shí),學(xué)生應(yīng)明白這個(gè)定義是對于物體做勻速直線運(yùn)動而言的,由于物體在各個(gè)時(shí)刻運(yùn)動的快慢和方向是相同的,因此任意時(shí)刻的速度都等于整段時(shí)間內(nèi)的平均速度。對于物體做變速運(yùn)動,物體在各個(gè)時(shí)刻運(yùn)動的快慢和方向是不同的,這樣定義出來的速度只能是平均速度。
2.重視物理規(guī)律的內(nèi)涵和外延,將新知識與原有的知識有機(jī)銜接起來
例如,歐姆定律的內(nèi)涵是導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,即部分電路歐姆定律。歐姆定律的外延是電路中的電流與電源電動勢成正比,與整個(gè)電路的總電阻成反比,即全電路歐姆定律。
3.重視培養(yǎng)思維能力的銜接
由于初中生在思維上主要以具體形象思維為主,所以初中物理教材在編排上注重聯(lián)系實(shí)際、貼近生活、圖文并茂,加強(qiáng)了形象思維能力的培養(yǎng),但教材中也不乏抽象思維能力的訓(xùn)練。另外,處理問題時(shí),既要注重結(jié)果,又不要忽視思考過程,不能深入理解物理概念及規(guī)律的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系,只要得出正確結(jié)論,不愿多想其他解決方法,也會阻礙思維的銜接。
4.培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的精神
把科學(xué)家從事科學(xué)研究的一些基本做法應(yīng)用到學(xué)習(xí)中來,即“問題假設(shè)求證結(jié)論”的探究路徑,注重對結(jié)論的產(chǎn)生過程的理解。
5.加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)
高中物理對學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力要求較高。由于種種原因,對于剛升入高中的學(xué)生,還沒有學(xué)過如“正弦定理”“余弦定理”“斜率”“極限”等數(shù)學(xué)知識,這對學(xué)生學(xué)習(xí)物理造成一定的困難。因此,同學(xué)們應(yīng)在平時(shí)學(xué)習(xí)中及時(shí)補(bǔ)充一些相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識。
6.教師必須以新的觀念來理解和實(shí)施新課程
要利用物理學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行指導(dǎo),揭示學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師在教學(xué)中能夠通過精心創(chuàng)設(shè)物理情境,讓學(xué)生自然進(jìn)入所研究的物理問題情境中,使學(xué)生不僅認(rèn)識到物理模型即物理情境創(chuàng)設(shè)的重要性,還懂得復(fù)雜運(yùn)動研究的策略與途徑。面對學(xué)生檢測的成績,我們要客觀評價(jià),讓學(xué)生在物理教學(xué)活動中增強(qiáng)自信心,同時(shí)注重學(xué)生的自我評價(jià),給學(xué)生一個(gè)更全面地認(rèn)識自我、發(fā)現(xiàn)自我的機(jī)會,使學(xué)生更明智、更理性地進(jìn)行物理學(xué)習(xí)。
在中學(xué)物理學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力的方法和措施是很多的。根據(jù)知識本身的特點(diǎn),可歸類為如下幾種:
1.通過建立理想化模型,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。例如:在教學(xué)“質(zhì)點(diǎn)”這一概念時(shí),我們可以首先通過研究物體的運(yùn)動,使學(xué)生認(rèn)識到:由于物體都有形狀和大小,要確定運(yùn)動中的物體的位置及其變化,并非是一件容易的事情,從而給予學(xué)生一個(gè)明確的非建立一個(gè)物理模型不可的印象。然后,再從眾多的事例分析中,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn),在某些情況下由于物體的大小和形狀對我們所研究的現(xiàn)象產(chǎn)生的影響較小,可以忽略不計(jì),以致能把它看做是一個(gè)無大小、無形狀的點(diǎn),即質(zhì)點(diǎn)。經(jīng)過這樣的教學(xué),不僅使學(xué)生掌握了“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)概念。而且使學(xué)生學(xué)會了認(rèn)識自然規(guī)律的最基本的方法,還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的想象能力??v覽整個(gè)中學(xué)物理教材。不難發(fā)現(xiàn)可以采用這種方法進(jìn)行教學(xué)的概念還有:剛體、理想流體、理想氣體、點(diǎn)電荷、電力線、光線等等。
2.通過物理公式的導(dǎo)出過程培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。物理學(xué)是一門從科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)展起來的自然科學(xué),它的每一個(gè)規(guī)律的建立都是以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)的,所以,我們在通過物理公式的導(dǎo)出過程中培養(yǎng)學(xué)生的想象能力的教學(xué)中,務(wù)必要注意兩個(gè)問題:其一,在由實(shí)驗(yàn)得出必要的具體數(shù)據(jù)之后,要引導(dǎo)學(xué)生對這些數(shù)值進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地分析、研究,總結(jié)出它們的數(shù)值間的關(guān)系(這些關(guān)系一般反映了某一物理規(guī)律的某一個(gè)側(cè)面);其二,引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)的想象,把上述各個(gè)方面的關(guān)系按其內(nèi)部聯(lián)系綜合出一個(gè)完整的、正確的物理規(guī)律(通常用數(shù)學(xué)語言加以描述),例如:在推導(dǎo)“歐姆定律”的過程中,我們在認(rèn)真測得一些數(shù)據(jù)之后,應(yīng)提出如下幾個(gè)問題:①電阻不變時(shí),電流強(qiáng)度與電壓的關(guān)系是怎樣的?②電壓不變時(shí),電流強(qiáng)度與電阻的關(guān)系是怎樣的?③分析每一次測出的3個(gè)數(shù)據(jù)能得出什么樣的關(guān)系是怎樣的?④怎樣用字母符號表示這一關(guān)系?經(jīng)過對上述四個(gè)問題的解答。學(xué)生一般能獨(dú)立地推導(dǎo)出歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)方式I=U/R。
3.通過對相關(guān)或相似的物理問題、物理概念、物理規(guī)律之間的比較。培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和辯證思維能力,在教學(xué)中把規(guī)律性相同或相似的物理問題、物理概念、物理規(guī)律,運(yùn)用類比的方法進(jìn)行講解,既可消除學(xué)生中所存在的一些錯(cuò)誤和模糊認(rèn)識,又可以使學(xué)生通過聯(lián)想、比較,產(chǎn)生由此及彼、舉一反三、觸類旁通的效果。從而也能培養(yǎng)學(xué)生的想象能力,此外還有利于學(xué)生們的記憶。教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),常用的歸類比較的做法主要應(yīng)用在以下三個(gè)方面:
(1)對相關(guān)的物理問題進(jìn)行比較。例如:交直流發(fā)電機(jī)(電動機(jī))在機(jī)構(gòu)原理上的比較;液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小求法與計(jì)算物體重力勢能的比較;物體質(zhì)量的計(jì)算與物體浸入在某液體時(shí)所受浮力大小計(jì)算的比較;幻燈機(jī)成像調(diào)節(jié)(或照相機(jī)成像調(diào)節(jié))與放大鏡成像調(diào)節(jié)的比較;柴油機(jī)工作原理與汽油機(jī)工作原理的比較,等等。
(2)把表達(dá)形式相似而本質(zhì)不同的概念進(jìn)行比較。例如:質(zhì)量與重量;密度與比重,力矩定義式與功的定義式;動量與功率,電源電壓與路端電壓:電勢與電勢差;靜電場與引力場,電勢能與重力勢能;質(zhì)點(diǎn)與點(diǎn)電荷;電力線與磁力線;電壓與水壓等的比較。
(3)把表達(dá)形式或規(guī)律相似而本質(zhì)不同的物理定律、公式進(jìn)行比較;右手定則與左手定則的比較;動能(動量)定理與機(jī)械能(動量)守恒定律的比較;動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的比較,等等。
4.在解答物理問題的過程中,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。在讓學(xué)生學(xué)習(xí)完某幾個(gè)單元或某幾個(gè)章節(jié)的內(nèi)容之后,我們應(yīng)該回過頭來引導(dǎo)學(xué)生把解題方法相仿而物理內(nèi)容不同的物理問題的解答過程進(jìn)行比較,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的想象能力的目的。例如在學(xué)完“機(jī)械能”和“電場”之后。我們可以引導(dǎo)學(xué)生把物體在重力場做功的計(jì)算與點(diǎn)電荷在電場中做功的計(jì)算進(jìn)行比較;把重力勢能的求解與電勢能的求解方法進(jìn)行比較,等等。一般做法可以是:精選一至二道有代表意義的練習(xí)題作為范例,通過引導(dǎo)學(xué)生對它們解答過程的分析、討論、比較、思考(必要時(shí)老師也可作些指導(dǎo)),最后歸納總結(jié)出正確合理的結(jié)論。我們認(rèn)為:通過這樣對學(xué)生的訓(xùn)練。能夠使學(xué)生養(yǎng)成一種做完某一個(gè)題之后便進(jìn)行類比思維和科學(xué)思維的習(xí)慣,從而培養(yǎng)了學(xué)生的類比思維和科學(xué)想象思維的能力,達(dá)到舉一反三的效果。
總之,培養(yǎng)學(xué)生的想象思維能力的意義是重大的,措施和方法也是多樣的,本文從以上幾個(gè)方面談了一些膚淺的認(rèn)識和一些不成熟的做法,一定存在許多謬誤之處,請大家批評指正。
中學(xué)物理邏輯性很強(qiáng),許多剛剛步入高中的學(xué)生很難適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí),認(rèn)為高中物理不易學(xué)、學(xué)不懂.面對這種狀況,教師應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的心理,及時(shí)有效的幫助學(xué)生克服這種心理障礙,使他們能夠?qū)W(xué)習(xí)物理充滿信心.物理教師還要改善自己的教學(xué)方式,設(shè)計(jì)新穎的教學(xué)方案,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的積極性,整體改善物理的教學(xué)質(zhì)量.
一、中學(xué)物理課堂教學(xué)新型設(shè)計(jì)分析
(一)設(shè)計(jì)物理教學(xué)方法的思路
1.結(jié)合哲學(xué)方法
結(jié)合哲學(xué)方法分為:質(zhì)變和量變法、否定和肯定法、內(nèi)容和形式法、本質(zhì)和現(xiàn)象法、相對和絕對法、原因和結(jié)果法、空間和時(shí)間法、統(tǒng)一和對立等法.
2.結(jié)合數(shù)學(xué)方法
結(jié)合數(shù)學(xué)方法:圖像法、函數(shù)法、幾何法、極限法等.
3.突出物理方法
物理有自身獨(dú)特的學(xué)習(xí)方法:觀察法、實(shí)驗(yàn)法、守恒定律法、對稱法、化方法等.
4.思維方法
思維方法:判斷和推理法、綜合和分析法、分類和比較法、概括法、演繹和歸納法、具體和抽象法、類比法等.
(二)設(shè)計(jì)在物理課堂教學(xué)的作用
1.是科學(xué)教授物理的需要
通過物理科學(xué)的方法,讓學(xué)生更好理解物理知識.例如:某教師在講解電容和電場強(qiáng)度設(shè)計(jì)教案時(shí),應(yīng)考慮電容和電場強(qiáng)度的定義,而它們是根據(jù)比值進(jìn)行定義的,通過比值可以將抽象的概念具體化、數(shù)字化,再聯(lián)合實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生更好地理解物理知識.
2.促進(jìn)中學(xué)生建立科學(xué)觀念
物理是科學(xué)學(xué)科,包含大量的科學(xué)觀念和概念,促進(jìn)學(xué)生建立正確的科學(xué)觀念,懂得從現(xiàn)象到本質(zhì)、從偶然到必然、從未知到已知.
例如:某物理老師講解《慣性定律》設(shè)計(jì)問題“靜止的小車啟動時(shí),為什么小車上的木板向后倒?”“小車停止運(yùn)動時(shí),為什么小車上的木板會向前倒?”引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行全面思考,科學(xué)利用定律解決物理問題,促進(jìn)學(xué)生建立科學(xué)觀念.
二、學(xué)生的個(gè)體差異
為了了解學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)情況,筆者對某所學(xué)校學(xué)生的力學(xué)和電學(xué)進(jìn)行了調(diào)查.發(fā)放調(diào)查問卷143張,共收回137張,回收率是95.80%.數(shù)據(jù)顯示,力學(xué)中關(guān)于自行車下坡行駛時(shí)不可以用前閘剎車,77.20%的學(xué)生很清楚;15.20%的學(xué)生知道一些;6.70%的學(xué)生不太清楚;2.20%的學(xué)生完全沒聽過.電學(xué)中關(guān)于燈泡燈絲在開燈瞬間最容易被燒斷,66.30%的學(xué)生很清楚;22.80%的學(xué)生知道一些;9.80%的學(xué)生不太清楚;1.10%的學(xué)生完全沒聽過.
生活中物理學(xué)處處可見,但是調(diào)查顯示有些學(xué)生對生活中的物理現(xiàn)象缺乏了解,個(gè)體之間存在差異.因此教師應(yīng)將生活實(shí)際、學(xué)生的個(gè)體差異等因素和物理教學(xué)聯(lián)合起來,提高分析解決物理問題的能力.
三、新的教學(xué)方法
(一)注重物理生活化
結(jié)合生活實(shí)際教學(xué),以此吸引學(xué)生思考問題,讓學(xué)生感受到物理是兼?zhèn)鋵?shí)用性、趣味性的科學(xué)學(xué)科.
例如:某教師講解《重力勢能》這節(jié)課結(jié)合生活實(shí)際提出“質(zhì)量不同的物體從同一高度下落,可以觀察到什么現(xiàn)象?”“質(zhì)量相同的物體從不同高度下落,又可以觀察到什么現(xiàn)象?”讓學(xué)生清楚觀察到質(zhì)量、高度與重力勢能之間的關(guān)系.
(二)物理教學(xué)方式要靈活
教學(xué)過程中,教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況靈活教學(xué).例如:某教師講解《歐姆定律》,首先分析歐姆定律的概念和應(yīng)用條件,如果學(xué)生接受情況較好,那么教師可以繼續(xù)根據(jù)歐姆定律解決實(shí)際問題;如果學(xué)生接受情況不好,教師可以做些實(shí)驗(yàn)便于學(xué)生理解,還可以繪制伏安特性曲線.靈活教學(xué),幫助學(xué)生深刻理解物理定義.
(三)既要針對學(xué)生者整體又要尊重個(gè)體差異教學(xué)
物理課堂是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的教育手段,教師要根據(jù)學(xué)生整體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué),綜合考慮學(xué)生知識基礎(chǔ)、接受知識能力、學(xué)習(xí)能力;也要尊重個(gè)體差異,降低一些學(xué)習(xí)要求,爭取讓所有學(xué)生都能在課堂上有所收獲.
(四)建立場景