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我們認(rèn)為:電學(xué)計算題跟實驗題的最大區(qū)別在于:計算題是把電源的電壓、導(dǎo)體的電阻等均理想化了、視為不變;而實驗題的“結(jié)論表達(dá)式”,必須經(jīng)得起實驗檢驗!故知以解答電學(xué)計算題的思路去設(shè)計電學(xué)實驗方案,幾乎都是“紙上談兵”、是經(jīng)不起實驗檢驗的,歸屬于“培養(yǎng)‘書生式學(xué)生’的典型做法之一”。從該題測量步驟可知:其設(shè)計思路實質(zhì),是把圖2中的⑴和⑵的兩個電路示意圖當(dāng)成一個并聯(lián)電路,這顯然是錯誤的!人為地去假設(shè)“整個實驗過程中電池的電壓不變”是沒有任何教育意義的!難道學(xué)生在“探究并聯(lián)電路電流規(guī)律”、先后測取和及I時,也需要假設(shè)“整個實驗過程中電池的電壓不變”嗎?既然學(xué)生已經(jīng)會測和及I,為什么要給出圖1所示錯誤的測量方案呢?……為節(jié)約版面,以下均采用電路示意圖。
我們認(rèn)為:只用一塊電流表和一只已知阻值的、使用干電池做電源,測未知電阻Rx阻值的必備條件是:和一定要并聯(lián)接在電路中,且各支路必須同時處于通路狀態(tài)!勿須假定電源電壓不變!經(jīng)得起實驗檢驗的正確測量方案只有如下9例:
1.當(dāng)表A的位置可以移動時(即在測量過程中可以改動電路的連接導(dǎo)線), 順次測取與、與I和與I的電路如圖3~圖5所示,用測量值表達(dá)的“結(jié)論表達(dá)式”順次為:
2.當(dāng)電流表的位置固定不動時(即在測量過程中不準(zhǔn)改動電路連接導(dǎo)線和移動電流表,只靠閉合或斷開某些開關(guān)進(jìn)行測量):
⑴順次測取和、用測量值表達(dá)的“結(jié)論表達(dá)式”均為·的電路有:
①使用4只單刀開關(guān)控制的電路如圖6所示:斷開和、閉合和測取后,再立即斷開和、閉合和測取。
②使用2只單刀雙擲開關(guān)控制的電路如圖7所示(注:為便于觀察,圖中將單刀畫在中間,下同):先使單刀2與1接觸、單刀5與4接觸測取后,再立即使單刀2與3接觸、單刀5與6接觸測取。
⑵順次測取和I、用測量值表達(dá)的“結(jié)論表達(dá)式”均為·的電路有:
①使用2只單刀開關(guān)控制的電路如圖8所示:斷開閉合測取后,再立即斷開閉合測取I。
②使用1只單刀雙擲開關(guān)控制的電路如圖9所示:先使單刀2與1接觸測取后,再立即使單刀2與3接觸測取I。
⑶順次測取和I、用測量值表達(dá)的“結(jié)論表達(dá)式”均為·的電路有:
①使用2只單刀開關(guān)控制的電路如圖10所示:斷開閉合測取后,再立即斷開閉合測取I。
②使用1只單刀雙擲開關(guān)控制的電路如圖11所示:先使單刀2與1接觸測取后再立即將單刀2與3接觸測取I。
至此,在初中物理電學(xué)實驗教學(xué)中,這道測題的參考答案(不含用電阻箱替代)可以畫上句號!除此以外的諸多測法,均不能在初中電學(xué)實驗教學(xué)中引用,更不能把它們視為是“最佳的測量方案”或“拓寬的知識面”!這是因為:
①不能應(yīng)用“部分電路歐姆定律”的理論,去解決屬于“閉合電路歐姆定律”內(nèi)容的實驗問題;
②不能運用并(或“串”)聯(lián)電路的規(guī)律特點,去進(jìn)行屬于簡單電路或串(或“并”)聯(lián)電路的有關(guān)計算。
在中考復(fù)習(xí)中,電學(xué)部分是一個相對獨立且比較完整的體系,若在復(fù)習(xí)中用心引導(dǎo)學(xué)生對眾多電學(xué)習(xí)題加以分析,便會發(fā)現(xiàn)很多試題都以圖1為載體而展開,一圖多變幾乎串聯(lián)了初中電學(xué)的所有重要知識,千變?nèi)f化中引導(dǎo)同學(xué)們發(fā)散思維,異中求同,便能達(dá)到百川歸一,吃透一圖,“走遍天下”之效.
一、 探究電流電壓、電阻的關(guān)系―歐姆定律
例1在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時,同學(xué)們設(shè)計了如圖甲電路圖,其中R為定值電阻,R′為滑動變阻器,實驗后,數(shù)據(jù)記錄在表1和表2中.
(1) 根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),可得出如下結(jié)論:
由表1可得:______;
由表2可得:______.
系時,先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實驗,再換用10Ω的定值電阻時,某同學(xué)沒有改變滑動變阻器滑片的位置,那么,合上開關(guān)后,電壓表的示數(shù)將6V(填“大于”、“小于”或“等于”),此時,應(yīng)向(填“右”或“左”)調(diào)節(jié)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為6V.
解析(1) 導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端電壓一定,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比(2) 大于,右
透視探究電流與電壓、電阻的關(guān)系的實驗電路是圖1的首要拓展電路,該探究電路是在圖1基礎(chǔ)上加接電表元素,既是初中電學(xué)核心實驗之一,也是歷年考查之重點.
二、 電路動態(tài)分析與電表示數(shù)變化問題
例2在圖所示的電路中,電源電壓保持不變.閉合電鍵S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時,請你判斷電流表A,電壓表V、V1、V2的示數(shù)如何變化.
解析P右移R2R總IA表.
R1不變IR1U1V1表.
U不變,V表示數(shù)不變,則 U2=U不變-U1V2表
透視此例是關(guān)于滑動變阻器的滑片P的位置變化而引起電路中電學(xué)量的變化問題,該圖仍以圖1為基本構(gòu)架增加電表元素,分析時首先要搞清電路的連接關(guān)系,遵循先電阻后電流,先不變量后變量的原則,便可較快得到結(jié)論.另外,通過分析可知在此電路中各表變化步調(diào)并非相同,其中A表與V1表示數(shù)變化步調(diào)一致,而與V2表示數(shù)變化步調(diào)相反,這一特點在以后的電路分析中應(yīng)用非常廣泛,必須引導(dǎo)同學(xué)們理解吃透.
三、 伏安法測電阻
例3如圖在伏安法測電阻的實驗中:
(1) 實驗原理是______.
(2) 實驗中所需的器材有電池組、待測電阻、電流表、電壓表、開關(guān)、______、導(dǎo)線若干.
(3) 畫出實驗電路圖.
(4) 按照你畫的電路圖,把圖中的實物連接起來,要求當(dāng)滑片P向左移動時,電壓表的示數(shù)變小.
(5) 在連接電路時,開關(guān)應(yīng)______,閉合開關(guān)時,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到端.
(6)如下圖3a是小明同學(xué)在實驗中連接的線路,請指出錯誤:
錯誤之處:①______;②______;
③______.
(7) 小東按正確的電路圖連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表都有較小的示數(shù),他調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都不變,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是.
(8)劉諾同學(xué)按正確的電路圖連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)到了左側(cè)沒有刻度的地方,這是因為______;電流表的指針偏轉(zhuǎn)到了右側(cè)沒有刻度的地方,這是因為______.
解析(1) R=U/I; (2) 滑動變阻器; (3) 如下圖3b;(4)如圖3c;(5) 斷開,阻值最大的左端; (6) ① 電壓表的量程大了;② 電流表的正負(fù)接線柱接反了;③ 滑動變阻器沒有起到變阻作用(接入電路的電阻為零);(7) 將滑動變阻器接成了定值電阻(最大阻值),不能起到變阻作用;(8) 電壓表的正負(fù)接線柱接反了;電流表的量程選小了.
透視“伏安法”測電阻實驗的實驗電路與探究歐姆定律的電路相同,是初中階段最重要的實驗之一,它考查內(nèi)容和角度不斷變化,具有一定的探索性和綜合性,教學(xué)中要不斷挖掘各實驗的內(nèi)涵與外延.
四、 測定小燈泡的電功率與電路設(shè)計
例4在進(jìn)行“測量小燈泡的電功率”實驗時,實驗室所提供的器材有:電壓恒為6V的電源1個,額定電壓是3.8V、燈絲電阻約為10Ω的小燈泡1個,電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、滑動變阻器、開關(guān)各1個,導(dǎo)線若干.
(1) 如圖所示,是小明在實驗時連接的實驗電路,此電路中存在的錯誤之處是,如果此時閉合開關(guān),看到的現(xiàn)象是 .
(2)小明改正了電路連接中的錯誤之處后,在閉合開關(guān)前,還應(yīng)該將滑動變阻器的滑片移動到最
端(選填“左”或“右”),目的是為了 .
(3) 請在虛線框中畫出該實驗正確的電路圖.
(4) 若要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為V,測出電路中的電流如圖所示,為A,則小燈泡的額定功率約為W.
(5) 小明同學(xué)在實驗時根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪制成如圖所示的I-U圖像,發(fā)現(xiàn)伏安法測電阻時,所畫的U-I圖像是一條直線,為什么這里的電流與電壓關(guān)系是一條曲線呢?.
解析(1) 電壓表(或電流表)位置接錯電流表沒有示數(shù)(或電壓表示數(shù)與電源電壓接近或燈不亮) (2) 右,保護(hù)電路(3) 如下圖(4) 3.8,0.4, 1.52(5) 小燈泡的燈絲電阻隨溫度的變化而變化
拓展若小明同學(xué)在做上述實驗的過程中發(fā)現(xiàn)實驗所用電壓表的0~15V量程檔壞了,而0~3V量程檔及其他器材都完好.在不更換實驗器材的條件下,請幫他畫出實驗電路圖并簡要說明實驗的操作步驟及判斷小燈泡是否正常發(fā)光的方法.
解析電路設(shè)計如圖.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器使電壓表的示數(shù)為2.2V,則燈泡兩端電壓即為3.8V,此時燈泡正常發(fā)光,讀出電流表的示數(shù),即可算出燈泡的額定功率.
五、 電路故障分析
例5(連云港)某班同學(xué)到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗.被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω.實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A0~3A)、電壓表(0~3V0~15V)、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干,滑動變阻器三只:R1(5Ω0.5A)、R2(10Ω0.5A)、R3(500Ω1A).同學(xué)們設(shè)計的電路如圖所示:
(1) 電壓表應(yīng)選用擋,滑動變阻器應(yīng)選用(選填“R1”、“R2”、“R3”);
(2) 實驗電路接好后,合上開關(guān)時,部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障,主要有下表所列的兩種情況,請根據(jù)現(xiàn)象和檢測結(jié)果指出故障的可能原因:
解析(1) 0~15V,R2(2) 滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱,燈泡斷路
透視器材選擇與電路故障分析題是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的一個難點,這類題目對學(xué)生能力要求較高.本題是一個典型的含表電路故障分析題.
六、 電路安全問題
例6下圖中電源電壓為12V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,電阻R1的阻值是18Ω,滑動變阻器的阻值為0~20Ω.求為使電流表和電壓表都能正常工作,滑動變阻器的取值范圍.
解析電路中的最大電流不能超過0.6A,;電壓表的最大值不超過3V,而它測的是R2的電壓.故使電流表和電壓表都能正常工作,滑動變阻器的取值范圍2Ω≤R2≤6Ω.
七、 電路變形與實際應(yīng)用問題
例7(四川綿陽)現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究使用的細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測控,測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度.如圖甲所示的電路,將熱敏電阻R0置于細(xì)菌培養(yǎng)箱內(nèi),其余都置于箱外.這樣既可以通過電流表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度,又可以通過電壓表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度.已知該電路中電源電壓是l2V,定值電阻R的阻值是200Ω.熱敏電阻R0的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示.求:
(1) 當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時,電流表的示數(shù)如何變化?
(2) 當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時,電壓表的示數(shù)是多大?
(3) 已知電流表的量程是0~30mA,電壓表的量程是0~8V,則此電路能夠測量的最高溫度是多大?此時熱敏電阻R0消耗的電功率是多大?
解析(1) 由圖乙可知,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度降低時,熱敏電阻R0會變大,再由圖甲分析電流表示數(shù)會變小.
(2) 由圖乙可知,當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時,電阻R0的阻值為400Ω,此時電壓表示數(shù)U1=4V.
(3) 電路中最大電流為30mA時,R0電阻最小為200Ω,對應(yīng)測量最高溫度為60℃,此時R0消耗的電功率為P=UI=0.18W.
透視此例為在圖1的基礎(chǔ)上聯(lián)系實際加以變形的實際應(yīng)用題,在實際生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛,需引導(dǎo)同學(xué)們透徹理解并掌握.
【關(guān)鍵詞】探究式學(xué)習(xí) 引導(dǎo) 電學(xué)實驗 開放性
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.09.147
初中物理是基礎(chǔ)性的實驗學(xué)科,教育方式的改革提供了學(xué)生接受和發(fā)現(xiàn)知識的便利條件,讓學(xué)生能夠自主地對實驗學(xué)科進(jìn)行探究和實踐,從而提高學(xué)生在物理電學(xué)中理解知識和扎實知識的能力,擴(kuò)展學(xué)生思維和激發(fā)學(xué)生對未知事物的興趣以及積極性。
一、初中電學(xué)物理實驗中的探究式學(xué)習(xí)方法淺談
科學(xué)探究也就是物理探究,隨著教育方式的改革與創(chuàng)新,探究式的教學(xué)方式開始被很多國家引進(jìn)并納入教育基礎(chǔ)中,通過與眾不同的學(xué)習(xí)體驗在開放、多元、動態(tài)、生動這種嶄新的學(xué)習(xí)方式下,使學(xué)生產(chǎn)生自主探究學(xué)習(xí)的興趣。在物理電學(xué)實驗課堂中,探究過程實際上就是一種模擬活動,學(xué)生自主的認(rèn)可和接受知識,以小科學(xué)家的角色在實踐中獲得真知。探究式的學(xué)習(xí)方式在課堂外有諸多的條件限制,例如學(xué)生知識能力有限、實驗條件不足、指導(dǎo)缺乏等因素影響,使課外探究無法更好地施展。因此,利用有限的課堂時間運用探究式學(xué)習(xí)方式來創(chuàng)造更廣闊的教學(xué)價值。另外,探究式學(xué)習(xí)作為一種教育方式是不可能探究所有的物理電學(xué)實驗知識的,所以需要教師在教學(xué)過程中選擇好針對性和代表性強(qiáng)的難點與重點知識對學(xué)生進(jìn)行探究式的培養(yǎng)。
(一)探究式學(xué)習(xí)方式的原則
探究式教學(xué)的主要目的就是培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立思考的能力,學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中,教師要以學(xué)生的興趣和動機(jī)為主構(gòu)建開放課堂。使學(xué)生在學(xué)習(xí)中探究,在探究中學(xué)習(xí),從而培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⒓僭O(shè)能力、推理能力以及信息處理能力,讓學(xué)生沒有負(fù)擔(dān)的大膽發(fā)言,勇于提出自己的看法和問題,平等的對待每一個學(xué)生,是探究式學(xué)習(xí)的主要方式。
(二)敢于質(zhì)疑,大膽探究
探究源于疑問和欲望。如果沒有蘋果為什么會掉下來砸到腦袋的疑問,就不會有牛頓解答;如果沒有大膽的探究和反復(fù)的實踐就不會有愛迪生的發(fā)明。自然現(xiàn)象中的規(guī)律時有時無,變幻莫測,容易使人產(chǎn)生疑問。而初中的學(xué)生正處于好奇心強(qiáng)的階段,對于充滿疑惑和興趣的事物有強(qiáng)烈的求知欲望,因此,抓住學(xué)生心理和生理的特征鼓勵其大膽的創(chuàng)造并提出疑問,反復(fù)和敢于質(zhì)疑教材中的固定知識,以此提高學(xué)生的學(xué)術(shù)精神。在課堂實驗過程中,學(xué)生憑借自身的知識能力在教師的指導(dǎo)或查詢下逐一解決心中的疑問,從而有效的調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和探究意識,為后續(xù)教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。
二、提示并引導(dǎo)學(xué)生通過實驗自主探究物理規(guī)律
物理是一以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。所以,學(xué)生在對實驗探究的過程中由教師引導(dǎo)實驗方法,自主的完成實驗從而得出的結(jié)論遠(yuǎn)比教科書上的記憶深刻和重要。
(一)利用實驗,引導(dǎo)學(xué)生
教師在進(jìn)行探究式教學(xué)實驗時的主要作用,是對學(xué)生從旁指導(dǎo)和提示,而不是將演示完畢的實驗結(jié)果交給學(xué)生死記硬背。例如實驗導(dǎo)體電阻會受那些因素的影響,在探究實驗前可首先對學(xué)生進(jìn)行提問,到底有哪些因素可以對導(dǎo)體電阻產(chǎn)生影響?怎樣選擇實驗器材?電路怎么連接?變量如何控制?做完這些假設(shè)和猜想后開始制定實驗計劃,如圖所示:
先由一位同學(xué)按照自己制作的電路圖將電路連接,再根據(jù)此次實驗?zāi)康牡谋砀襁M(jìn)行證據(jù)收集后開始進(jìn)行實驗。學(xué)生在對其進(jìn)行探究后將結(jié)果數(shù)據(jù)填入表格,反復(fù)實驗和記錄每次實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行對比說明,提示學(xué)生注意并觀察得出結(jié)論的實驗條件。在探究過程中讓學(xué)生學(xué)會運用控制變量法,即為此次實驗的方法來探討研究材料和導(dǎo)體之間的聯(lián)系。鍛煉學(xué)生自主的列表分析和羅列實驗條件,提示學(xué)生類似此次實驗是否還存在哪些影響因素,促使學(xué)生在日后的探究實驗中踴躍的發(fā)現(xiàn)新問題。讓學(xué)生在無止境的探究學(xué)習(xí)中樂此不疲。
(二)激發(fā)學(xué)生自主探究,克服惰性
教科書中的電壓、電流和電阻關(guān)系是通過演示實驗展示的,但學(xué)生既然通過前面的實驗掌握了控制變量法的使用,并探究了導(dǎo)體電阻大小被影響的因素,那么老師不妨試著向?qū)W生提出問題和思路并從旁幫助學(xué)生設(shè)計表格與電路圖,讓學(xué)生把教材上的演示圖變成自己的實驗并進(jìn)行探究,最后分析自己的實驗結(jié)果明確物理量之間的關(guān)聯(lián)并通過探究結(jié)果總結(jié)和歸納出物理規(guī)律。又譬如在探究電壓表和電流表以及并聯(lián)電路特征的實驗過程中,學(xué)生并不重視難度不高的探究實驗而導(dǎo)致實驗馬虎,輕易的給出結(jié)論。為克服學(xué)生這方面的缺點,實驗前可將“1.5V、0.3A”的燈泡與“220V、40W”白熾燈進(jìn)行串聯(lián),提出問題并讓學(xué)生回答是否可接220V電路,大部分學(xué)生會想當(dāng)然的認(rèn)為不可以,實驗繼續(xù)并將其接入結(jié)果是小燈泡正常發(fā)光,使學(xué)生在驚訝的同時產(chǎn)生濃烈的探究興趣,因此增強(qiáng)了學(xué)生在日后實驗探究中的認(rèn)識度與主動性。
三、重視探究實驗報告
學(xué)生在實驗課中大多不能利用探究過程提高自身的動手能力和理解問題的能力,而實驗報告卻是完成任務(wù)的標(biāo)志,也就是學(xué)生的填空作業(yè)。這是實驗課的缺陷,要想改變首先便是將實驗報告作為重點的課題研究報告來探究。教師的作用是在實驗時對學(xué)生進(jìn)行從旁指導(dǎo),如無必要注意事項,實驗過程中并不能完全依賴學(xué)生本身,而是讓學(xué)生以實驗?zāi)康臑榛A(chǔ),通過觀察實驗儀器,一邊實踐的同時對實驗進(jìn)行探究并自主完成實驗報告,進(jìn)一步提高學(xué)生在物理實驗過程的探究能力。
四、開放性練習(xí)題
為拓寬學(xué)生在物理電學(xué)實驗中的思路和思維能力,可從多方面培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)伏安測試法并能自主測試燈泡實際功率和額定功率后,設(shè)計題目讓學(xué)生進(jìn)行探究。如電流是0.3A時燈泡發(fā)光正常,用實驗器材自己設(shè)計實驗,測出正常發(fā)光的燈泡功率是多少。實驗器材有一個燈泡、一個電流表、一組電池組、一只電建、一只最大阻值為R的滑動變阻器以及導(dǎo)線若干,要求學(xué)生記錄實驗步驟、寫出實驗原理、畫出實驗電路圖和總結(jié)實驗結(jié)果。教師可多準(zhǔn)備這樣的題目并進(jìn)行一課一練,為學(xué)生課余時間的討論研究提供方便。
一 學(xué)生第一次接觸電場的概念會感到陌生。要從學(xué)生剛剛學(xué)過的電荷間的相互作用入手,從力的作用需要物質(zhì)做媒介引入電場的概念,同時也就使學(xué)生初步了解了“場”是一種客觀存在著的物質(zhì)。教學(xué)中可以沿此思路引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識電場,并為進(jìn)一步討論電場的力的性質(zhì)、引入場強(qiáng)的概念做好準(zhǔn)備。
二 電場強(qiáng)度是描述電場性質(zhì)的物理量之一,是教學(xué)中的一個難點。學(xué)生不容易領(lǐng)會分析的方法和思路,要采取簡化的方法,正面介紹場強(qiáng)概念,直接指出:正點電荷在電場中兩點受到的電場力之所以不同,“是因為電場中不同點處的電場強(qiáng)弱不同”。緊接著說明“電學(xué)中用單位電荷在電場中某點所受的電場力來表示電場的強(qiáng)弱”。在此基礎(chǔ)上明確用比值定義電場強(qiáng)度,這種講法簡明扼要,概括性好,方便學(xué)生理解。
這里要注意,對初學(xué)者來說,容易把電場強(qiáng)度跟電場力混同起來。因此,要使學(xué)生從以下三點認(rèn)識:①電場中不同點處的電場強(qiáng)弱不同,“電場強(qiáng)度”是用來描述電場的這種性質(zhì)的。②可用單位電荷在電場中某點所受的電場力來表示電場的強(qiáng)弱~~即在電場中某點的比值反映了電場在該點的強(qiáng)弱程度,而該點電場的強(qiáng)弱程度與所用的點電荷q無關(guān)。③比較①、②兩點,應(yīng)將比值定義為電場強(qiáng)度,但這并不是說場強(qiáng)就是1庫侖電荷所受到的電場力。
建議在實際教學(xué)中,可在正面講述電場強(qiáng)度概念的基礎(chǔ)上,用類比的方法與速度等學(xué)生熟悉的概念的提出過程相對比,加深學(xué)生的認(rèn)識。
三 關(guān)于場強(qiáng)的方向,要正面向?qū)W生指明:電場強(qiáng)度和電場力都是矢量。教材中直接敘述了規(guī)定電場中某點場強(qiáng)方向的根據(jù)~~“跟正電荷在該點所受電場力的方向相同”,并沒有平列地涉及負(fù)點電荷在電場中所受電場力與場強(qiáng)方向相反的關(guān)系,但這一點一定要說明!在教學(xué)中如何啟發(fā)學(xué)生思維,讓學(xué)生鍛煉自己進(jìn)行對比分析判定,是需要注意的。
四 電力線的學(xué)習(xí),要認(rèn)真做好電力線形狀的模擬實驗,應(yīng)該歸納一下有關(guān)電力線的要點。①電力線是人們畫出來的用來形象地描述電場分布的一族曲線。實驗?zāi)M了這族曲線的形狀,但實驗并非證實了電力線的真實存在;②在靜電場中,電力線起始于正電荷,終止于負(fù)電荷,不形成閉合曲線;③電力線的每一點的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致;④電力線密處電場強(qiáng),電力線疏處電場弱;⑤電力線在空間不相交。
五 由于電勢能、電勢和電勢差這三個密切相關(guān)的概念,比場強(qiáng)更為抽象,初學(xué)者更難于理解,因此,在初中所學(xué)電壓的基礎(chǔ)上結(jié)合電場力做功的初步討論,引出電勢差概念,并初步分析電荷在電場中的電勢能與電場力做功的簡單關(guān)系。這樣,在很大程度上降低了起點,放低了要求,分散了難點,克服了難度過大的問題。因此,在教學(xué)中要注意領(lǐng)會上述學(xué)習(xí)的科學(xué)安排與步驟,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好有關(guān)內(nèi)容。
六 “電勢差”概念的提出。教師要從初中所學(xué)電壓概念出發(fā),直接指明“這里講的電勢差就是電壓”,使學(xué)生把陌生的電勢差與學(xué)過的電壓聯(lián)系起來,然后扼要說明“電流做功實際是電場力移動電荷做功”,把初中學(xué)過的電流做功與電場力移動電荷做功聯(lián)系起來,為學(xué)習(xí)電勢差作準(zhǔn)備。
然后過渡到用類比方法討論電場中兩點間的電勢差。教師要通過討論兩類做功過程,說明在電場中兩點間的電勢差跟重力場中兩位置間的高度差相似。具體地說,跟“質(zhì)量為m的物體在高度差為h的兩位置間,在由高到低的移動過程中,重力對物體所做的功W正比于h”相似,向?qū)W生對比指明:“電量為q的電荷在電場中兩點間移動過程中,電場力對電荷所做的功W正比于兩點間的電勢差”。反之,在重力場中(指距地較近的重力場區(qū))對高度差一定的兩位置來說,為恒量(gh);而在電場中,對于電勢差一定的兩點間來說,也是恒量。在此基礎(chǔ)上,提出電勢差的定義:“電荷在電場中兩點間移動時,電場力所做的功跟它的電量的比值,叫做這兩點間的電勢差,”。然后,仍用對比方法說明,高度差是由重力場中高、低兩位置決定的,與其類似,電勢差也是由電場中兩點位置決定的一個物理量。最后,推導(dǎo)出功的計算式W=qU,與前面呼應(yīng)。
七 關(guān)于電勢能的學(xué)習(xí),也同樣是用類比的方法,與“重力對物體做功引起物體重力勢能減少”對比,認(rèn)識“在電場中電場力對電荷做功引起電荷的電勢能減少”。并且指明電場力的功與電勢能變化的定量關(guān)系:E=W(為標(biāo)量式)。
最后,聯(lián)系到電場力做的功與電勢差的關(guān)系W=qU,歸納出E=qU。并概括說明電勢能的轉(zhuǎn)化情況,即:在電場力移動電荷做功的過程中,電勢能減少,轉(zhuǎn)化成電荷的動能或其他形式的能。再與本節(jié)開頭的內(nèi)容連貫起來認(rèn)識,使學(xué)生對電場中的功能關(guān)系有一個初步的了解。
關(guān)鍵詞:初中物理 實驗教學(xué) 創(chuàng)新教育
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: C 文章編號:1672-1578(2013)11-0160-01
1 改變教學(xué)模式,激活學(xué)生思維
演示性實驗和驗證性實驗一直是傳統(tǒng)實驗教學(xué)所固有的教學(xué)模式,實驗時,學(xué)生總是在教師一個口令一個動作的具體指導(dǎo)下完成實驗學(xué)習(xí),致使實驗教學(xué)總是以教師為主,學(xué)生思維得到束縛,創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)。因此,教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,增加探究性實驗,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,提高教學(xué)效果。例如,教學(xué)中的“歐姆定律”:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”時,教師可以讓學(xué)生分組討論:(1)猜想電流與電壓、電阻的關(guān)系是什么?(2)采用什么樣的實驗方法,為什么要用這樣的方法?我們學(xué)過的實驗還有哪些用此方法?(3)如何設(shè)計實驗方案:①實驗需要的器材?②如何設(shè)計實驗步驟?③如何設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)?④如何用圖像法分析數(shù)據(jù)并歸納得出實驗結(jié)論?老師要讓各組學(xué)生討論出每組的實驗方案并指出實驗要注意的問題是什么?指出各個器材在實驗中的用途,最后老師與學(xué)生共同探討出最好的實驗方案,對于每組同學(xué)的方案老師可以指導(dǎo)學(xué)生指出對方的不足或錯誤及如何改進(jìn)。這樣的實驗課堂,既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又能充分調(diào)動學(xué)生的主體地位;既可以打破傳統(tǒng)僵化的教學(xué)模式,用電流、電壓和電阻之間的奇妙關(guān)系來激發(fā)學(xué)生的求知欲,可以大大激活學(xué)生思維,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力墊下良好的基礎(chǔ)。
2 加強(qiáng)學(xué)生動手操作,提高學(xué)生實驗?zāi)芰?/p>
動手實驗是學(xué)生自主開展實驗學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是學(xué)生創(chuàng)新意識形成的基本過程,對提高實驗課教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)有著積極的促進(jìn)作用。因此,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的基本技能和能力,加強(qiáng)學(xué)生的動手練習(xí),促使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,為培養(yǎng)學(xué)生實驗創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。例如,教學(xué)“伏安法測電阻”實驗中,教師要先從小處入手,讓學(xué)生討論電路中電流表和電壓表的連接方法和使用特征,引導(dǎo)學(xué)生通過歐姆定律的估算法,確保實驗時選擇合適的量程,并讓學(xué)生對比歐姆定律的實驗電路圖找出兩實驗的異同點。促使學(xué)生掌握基本的實驗?zāi)芰?。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)和探索電學(xué)實驗時就可以在一定程度上拋開課本,不必完全按照課本所要求的實驗方法來動手操作,對促使學(xué)生進(jìn)行實驗創(chuàng)新有一定的益處。通過這種方法,既可以幫助學(xué)生深化實驗原理,掌握電學(xué)方面的物理知識,又可以通過促使學(xué)生在動手動腦中學(xué)會觀察和思考,提高學(xué)生分析問題和解決實驗問題的能力,繼而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
3 自主設(shè)計實驗步驟,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識
傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,無論是演示實驗還是學(xué)生實驗,給出的實驗步驟往往是固定和單一的,致使學(xué)生習(xí)慣在教材中尋找實驗方法,按照步驟一點點進(jìn)行實驗,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。為改變這種現(xiàn)象,教師可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗步驟,給學(xué)生提供更多思維發(fā)展的空間,在不違反實驗基本規(guī)律的前提下讓學(xué)生來設(shè)計具體的實驗步驟,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如,在 “探究物體質(zhì)量和其體積之間關(guān)系”的實驗時,教師可以提出這樣的問題:“我們可以選擇哪些物質(zhì)作為實驗的對象”、“實驗時我們需要哪些工具”、“為了更好地探究物體質(zhì)量和其體積之間的關(guān)系,我們需要哪些實驗步驟”等。學(xué)生根據(jù)教師循序漸進(jìn)的問題會逐步思考實驗所需的對象、工具以及步驟等,從而對實驗得出一個相對完整的認(rèn)識,這樣,學(xué)生在實驗時會根據(jù)自己的理解,獨立思考添加一些步驟或工具等,完成探索物體質(zhì)量和體積之間關(guān)系的實驗。通過這種方法,既可以深化學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的理解,又可以引導(dǎo)學(xué)生初步完成實驗設(shè)計,對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識,落實創(chuàng)新教育有積極作用。
4 拓展課外實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
編者按:“你要戰(zhàn),便作戰(zhàn)!”《射雕英雄傳》里成吉思汗答復(fù)花剌子模的戰(zhàn)書可謂是豪氣萬千。支撐著這豪氣的,是雄厚的實力與細(xì)致的戰(zhàn)備。面對無可回避的電學(xué)實驗題,我們既要有敢于面對的勇氣,更需要做的,就是要了解電學(xué)實驗高考經(jīng)常考什么?怎么考?從而有目的地復(fù)習(xí),在有限的時間內(nèi)快速提高自身實力,備考應(yīng)戰(zhàn)。
由于高考理綜物理必考部分通常只有12道題,受此限制,大部分高考理綜卷都未對恒定電流一章的知識另外單獨設(shè)題考查,而電學(xué)實驗不僅考查了大綱和考試說明所要求的獨立完成實驗的能力和實驗設(shè)計能力,同時也有效地考查了電學(xué)基礎(chǔ)知識。此外,電學(xué)實驗題尤其是設(shè)計性電學(xué)實驗題富于變化,為命題者提供了廣闊的命題空間。基于上述原因,電學(xué)實驗備受出題人的青睞,幾乎是每年必考。
一、高考電學(xué)實驗考什么
縱觀近兩年的全國14套高考試題,除了上海等一些個別省份考了電磁感應(yīng)的實驗,其他省份考的都是穩(wěn)恒電流的實驗,以實驗室中電阻的測量為依托,考查了基本儀器的使用、讀數(shù),儀器的選擇,電路的連接,原理的設(shè)計,數(shù)據(jù)的處理等多方面的內(nèi)容。其中,基本儀器的讀數(shù)是出現(xiàn)頻率很高的一個考點,在2012年、2013年分別有5套和4套試卷涉及基本儀器的讀數(shù),而實物連接更是在2013年14套卷中的8套卷中出現(xiàn),說明現(xiàn)在的高考更注重對考生動手能力的考查與實驗探究能力的考查。
二、在復(fù)習(xí)中要注意什么問題
1.注意基本儀器的使用
基本儀器的讀數(shù)和使用是中學(xué)物理實驗教學(xué)的基礎(chǔ),同樣也是高考實驗試題考查的重要內(nèi)容?!犊荚嚧缶V》要求會使用的儀器中,刻度尺、天平、彈簧秤、溫度表等的使用,已在初中進(jìn)行系統(tǒng)、重點的學(xué)習(xí)和考查,而與電路實驗相關(guān)的器材――電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱、螺旋測微器等就理所當(dāng)然地成為高考考查的重點。
(1)螺旋測微器、游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù)
真題1 (2012廣東高考題節(jié)選)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖1和圖2所示,長度為 cm,直徑為 mm。(參考答案見文末,下同)
圖1 圖2
總結(jié):對于游標(biāo)卡尺與螺旋測微器要清楚其使用原理,弄清楚是怎樣把小量放大進(jìn)行測量的。游標(biāo)卡尺出錯率比較高,主要是要分清游標(biāo)卡尺有10分度、20分度、50分度,清楚了原理其精確度就不用死記了。還有游標(biāo)卡尺的半毫米刻度線是否露出又是一個易錯點,這些易錯點要在改錯本上進(jìn)行記錄,這樣就能保證不失分。
(2)電表的使用與讀數(shù)
真題2(2013上海高考題節(jié)選)為確定某電子元件的電氣特性,做如下測量:用多用表測量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻擋測量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇 倍率的電阻擋(填 “×10”或“×1k”),并 再進(jìn)行測量,多用表的示數(shù)如圖3所示,測量結(jié)果為 Ω。
圖3
真題3(2011海南高考)圖4是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖,已知表頭的量程為Ig=600μA,內(nèi)阻為Rg,是標(biāo)準(zhǔn)電流表,要求改裝后的電流表量程為I=60mA。完成下列填空。
(1)圖4中分流電阻RP的阻值為 。
(2)在電表改裝完成后的某次校準(zhǔn)測量中,表的示數(shù)如圖5所示,由此讀出流過電流表的電流為
mA。此時流過分流電阻RP的電流為 mA(保留一位小數(shù))。
總結(jié):在學(xué)習(xí)這些基本儀器使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性:
(1)各種基本測量儀器都有一定的量程。
(2)使用測量儀器前通常都要調(diào)節(jié)零點或校正零點,否則測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。
(3)會正確讀數(shù)。關(guān)鍵是會讀出儀器的最小刻度值,會從最小刻度之間估計出一位有效數(shù)字。
(4)根據(jù)儀器的構(gòu)造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。
(5)為了減小誤差,應(yīng)掌握使用儀表所用量程的三分之二左右讀數(shù)。
2.重視動手能力的培養(yǎng)
如上文所述,實物連接在高考卷中頻頻出現(xiàn),說明現(xiàn)在的高考更注重對考生動手能力的考查與實驗探究能力的考查。實物連接實際并不難,但是在高考閱卷中發(fā)現(xiàn),考生的丟分情況很嚴(yán)重。要解決這個問題,最有效的辦法莫過于自己動手做實驗。如果同學(xué)們能夠在實驗室熟練地把實物接好,考試中連接電路圖肯定沒問題。物理實驗考查的是學(xué)生的實驗素養(yǎng)而不是死記硬背,在越來越重視學(xué)生能力考查的新課標(biāo)模式下,動手能力顯得尤為重要,所以一定要抓住一輪復(fù)習(xí)的機(jī)會攻破實驗復(fù)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié),能做的實驗自己一定要動手去做,真正進(jìn)實驗室!
真題4(2013安徽高考)為了精確測量合金絲的電阻R???x,設(shè)計出如圖6所示的實驗電路圖,按照該電路圖完成圖7中的實物電路連接。
圖6 圖7
真題5(2013海南高考)某同學(xué)將量程為200μA、
內(nèi)阻為500Ω的表頭改裝成量程為1mA和10mA的雙量程電流表,設(shè)計電路如圖8所示。定值電阻R1=500Ω,R2和R3的值待定,S為單刀雙擲開關(guān),A、B為接線柱?;卮鹣铝袉栴}:
圖8 圖9
(1)按圖8在圖9中將實物連線;
(2)表筆a的顏色為 色(填“紅”或“黑”);
(3)將開關(guān)S置于“1”擋時,量程為 mA;
(4)定值電阻的阻值R2= Ω,R3= Ω;(結(jié)果取3位有效數(shù)字)
(5)利用改裝的電流表進(jìn)行某次測量時,S置于“2”擋,表頭指示如圖10所示,則所測量電流的值為 mA。
圖10
實物圖連線常見錯誤:(1)沒有嚴(yán)格按原理圖接線或連線不到位;(2)未能把連線接到儀器的接線柱上,而是接在“+”“-”符號上,或多用電表的插孔上,或電阻箱旋鈕上等;(3)電流表、多用表極性接反等;(4)不懂多用電表擋位或擋位選錯,有的因擋位選錯而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。
3.關(guān)注實驗中的圖象問題
物理圖象的考查是近年高考的熱點,尤其是用圖象處理物理實驗數(shù)據(jù)或從圖象中獲取相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論,是高考非常關(guān)注的重點。歷年物理高考實驗試題中幾乎都有涉及物理圖象問題,而且還作為試題的難點之一,賦分較高。
真題6 (2013安徽高考)根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖11所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。圖中R?0是定值電阻,通過改變R的阻值,測出R?0兩端的對應(yīng)電壓U12,對所得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在
-R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點,如圖12所示。已知R?0=150Ω,請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。
(1)圖12中電阻為 Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除;
(2)在坐標(biāo)紙上畫出-R關(guān)系圖線;
(3)圖線的斜率是 (V-1?Ω-1),由此可得電池電動勢En= V。
圖11 圖12
真題7(2013廣東高考)圖13是測量電阻Rx的原理圖。學(xué)生電源輸出電壓可調(diào),電流表量程選0.6A(內(nèi)阻不計),標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0cm。
圖13
(1)根據(jù)原理圖連接圖14的實物圖。
(2)斷開S2,合上S1;調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0V時,單位長度電阻絲的電壓U= V/cm,記錄此時電流表A1的示數(shù)。
圖14
(3)保持S1閉合,合上S2;滑動c點改變ac的長度L,同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓,使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同,記錄長度L和A2的示數(shù)I。測量6組L和I值,測量數(shù)據(jù)已在圖15中標(biāo)出,寫出Rx與L、I、U的關(guān)系式Rx= ;根據(jù)圖15用作圖法算出Rx= Ω。
圖15
總結(jié):利用相關(guān)物理規(guī)律,導(dǎo)出與實驗中所測得的物理量有關(guān)的一次函數(shù)關(guān)系式,建立平面直角坐標(biāo)系,依據(jù)所測數(shù)據(jù)描點連線,繪出線性圖象,利用圖象的截距、斜率可求得實驗要測的物理量。在處理圖象問題時要注意軸、線、點、截距、面積、斜率等幾個方面的問題。關(guān)鍵是要列出對應(yīng)的關(guān)系式,找出對應(yīng)斜率及截距。
4.注重實驗復(fù)習(xí)框架的建立,進(jìn)行實驗分類
在《考試大綱》規(guī)定的11個必考實驗中,涉及電路的實驗有5個,它們分別是測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器)、描繪小電珠的伏安特性曲線、測定電源的電動勢和內(nèi)電阻、練習(xí)使用多用電表、傳感器的簡單使用。這些實驗在實驗原理、實驗器材、實驗方法、實驗技能和實驗思想等方面具有內(nèi)在的統(tǒng)一性。這其中,測定金屬的電阻率、測定電源的電動勢和內(nèi)阻、描繪小電珠的伏安特性曲線等電學(xué)實驗,其共同實質(zhì)就是電阻的測量。因此復(fù)習(xí)電學(xué)實驗,可以圍繞“電阻測量及電路”進(jìn)行復(fù)習(xí),以控制電路、測量電路、儀表的選擇和讀數(shù)展開。
以下是對電阻測量方法的一些歸類,若能對這些方法熟練掌握,在涉及設(shè)計性實驗時就會得心應(yīng)手,事半功倍!
(1)歐姆表測量:最直接測電阻的儀表。但是一般用歐姆表測量只能進(jìn)行粗測,為下一步的測量提供一個參考依據(jù)。用歐姆表可以測量白熾燈泡的冷電阻。
(2)替代法:替代法的測量思路是等效的思想,可以是利用電流等效,也可以是利用電壓等效。替代法測量電阻精度高,不需要計算,方法簡單,但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱)。
替代法是用與被測量的某一物理性質(zhì)等效,從而加以替代的方法。如圖16所示。先把雙刀雙擲開關(guān)S2扳到1,閉合S1,調(diào)整滑動變阻器,使電流表指針指到某一位置,記下此時的示數(shù)I(最好為一整數(shù))。再把開關(guān)S2扳到2,調(diào)整電阻箱R0,使得電流表指針仍指到示數(shù)I。讀出此時電阻箱的阻值r,則未知電阻Rx的阻值等于r。說明:①在此實驗中的等效性表現(xiàn)在開關(guān)換位后電流表的示數(shù)相同,即當(dāng)電阻箱的阻值為r時,對電路的阻礙作用與未知電阻等效,所以未知電阻Rx的阻值等于r。②替代法是一種簡捷而準(zhǔn)確度很高的測量電阻的方法,此方法沒有系統(tǒng)誤差,只要電阻箱和電流表的精度足夠高,測量誤差就可以忽略。
圖16
(3)伏安法:伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律(包括部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律),需要的基本測量儀器是電壓表和電流表。當(dāng)只有一個電表時,可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻(電阻箱或給一個定值電阻)代替;當(dāng)電表的內(nèi)阻已知時,根據(jù)歐姆定律I=U/RV,電壓表同時可以當(dāng)電流表使用,同樣根據(jù)U=IRA,電流表也可以當(dāng)電壓表用。
(4)比例法:如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電阻的電表,可以采用比例法測未知電表的電阻。用比例法測電表內(nèi)阻時,兩個電流表一般是并聯(lián)(據(jù)并聯(lián)分流原理),兩個電壓表一般是串聯(lián)(據(jù)串聯(lián)分壓原理)。所謂“比例法”是:要測量某一物體的某一物理量,可以把它與已知準(zhǔn)確數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)物體進(jìn)行比較。例如,使用天平稱量物體的質(zhì)量,就是把被測物體與砝碼進(jìn)行比較,砝碼就是質(zhì)量數(shù)準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)物體。天平的結(jié)構(gòu)是等臂杠桿,因此當(dāng)天平平衡時,被測物體的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)物體的質(zhì)量是相等的,這就省去了進(jìn)一步的計算。有很多情況下,被測物體與標(biāo)準(zhǔn)物體的同一物理量間的關(guān)系并不是相等,而是在滿足一定條件下成某種比例的關(guān)系,這種方法又稱為“比例法”。
例如,測電流表和電壓表的內(nèi)阻,如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電阻的電表,都可以使用比例法。采用比例法測電阻的依據(jù)是:串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,并聯(lián)電路電流與電阻成反比。電壓表可顯示電阻兩端的電壓值,電流表可顯示電阻中通過的電流,所以測電流表內(nèi)阻應(yīng)把兩電流表并聯(lián),測電壓表內(nèi)阻應(yīng)把兩電壓表串聯(lián),電路圖分別如圖17(甲)(乙)所示。
甲 乙
圖17
測電流表內(nèi)阻時,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R01,使兩電流表的指針都有較大偏轉(zhuǎn),記錄下兩電表的示數(shù)I1和I2,根據(jù)并聯(lián)電路分流原理,若已知電流表A1的內(nèi)阻為r1,則電流表A2的內(nèi)阻r2=r1。測電壓表內(nèi)
阻時,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R02,使兩電壓表的指針都有較大偏轉(zhuǎn),記錄下兩電表的示數(shù)U1和U2,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,若已知電壓表V1的內(nèi)阻r1,則電流表V2的內(nèi)阻r2=r1。以上例子中,甲圖采用限流電
路而乙圖采用分壓電路,這是由于電流表內(nèi)阻都較小,若采用分壓電路,則滑動變阻器的阻值必須更小,這時電路近似于短路,是不允許的;而電壓表內(nèi)阻都很大,若采用限流電路,則滑動變阻器的電阻必須更大,這在實際上行不通。
(5)半偏法:
半偏法是上面比例法的一個特例,測電流表內(nèi)阻和測電壓表內(nèi)阻都可以用半偏法,電路圖如圖18所示。甲圖實驗時先斷開開關(guān)S′,閉合S,調(diào)整滑動變阻器R01(限流法連接),使電流表A滿度(即指針指滿刻度處);再閉合S′,調(diào)整電阻箱R1,使電流表A的指針恰好指到半滿度處,讀出此時電阻箱的阻值R,則電流表A的電阻rA=R(測量結(jié)果偏?。?;乙圖實驗時先閉合開關(guān)S′及S,調(diào)整滑動變阻器R02(分壓法連接),使電壓表V滿度;再斷開S′,調(diào)整電阻箱R2,使電壓表V的指針恰好指到半滿度處,讀出此時電阻箱的阻值R,則電壓表V的電阻rV=R(測量結(jié)果偏大)。
甲 乙
圖18
同學(xué)們實際電學(xué)實驗也并沒有想象中的那么難,只要我們用心去體會一定會收到事半功倍的效果!
參考答案
真題1: 5.01 5.315
真題2:×10 歐姆調(diào)零 70 解析:用多用表測量該元件的電阻,選用“×100”倍率的電阻擋測量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,說明電阻較小,因此需選擇×10倍率的電阻擋,并歐姆調(diào)零后再進(jìn)行測量,多用表的示數(shù)如圖所示,測量結(jié)果為70Ω。
真題3:(1) 由于Rg和RP并聯(lián),由IgRg=IRRP和
I=Ig+IR得:RP===。
(2) 由圖5知流過電流表的電流I′為49.5mA;設(shè)此時流過表頭的電流為Ig′,流過RP的電流為IR′, 加在表頭和RP上的電壓相等,故有Ig′Rg=IR′RP…①
I′=Ig′+IR′…②,聯(lián)立得:
IR′=49.005mA≈49.0mA。
真題4:如圖所示。
真題5:(1)如圖所示 (2)黑 (3)10 (4)225,250 (5)0.780 (0.78同樣給分)
關(guān)鍵詞:實驗教學(xué) 思維能力 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(c)-0071-01
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),針對初中學(xué)生好奇心強(qiáng),富于幻想、求知欲旺盛的心理特點,加強(qiáng)初中物理實驗教學(xué),不但能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗操作思維能力,而且能加深學(xué)生對知識的理解,大面積提高初中物理教學(xué)水平。加強(qiáng)物理實驗教學(xué),應(yīng)從以下幾個方面入手。
1 認(rèn)清實驗形式,做好實驗基礎(chǔ)
教師應(yīng)充分認(rèn)識各種形式的實驗,做好演示和分組實驗的基礎(chǔ),具體有以下幾點:
(1)精心設(shè)計,做好準(zhǔn)備。一個好實驗,應(yīng)力求做到目的性強(qiáng)、安排合理、操作簡便、效果明顯直觀、富有啟發(fā)性。為此要精心設(shè)計好實驗內(nèi)容,認(rèn)真細(xì)致的進(jìn)行準(zhǔn)備,正確選用器材,合理安排實驗步驟。
(2)操作規(guī)范,一絲不茍。教師的動作規(guī)范性給學(xué)生以潛移默化的影響,在操作過程中要力求做到動作敏捷,自如大方、干凈利落。如八年級電學(xué)實驗,初中學(xué)生很容易將電表的“+、-”號接反;九年級中天平的使用時,加減砝碼時,鑷口的凹邊應(yīng)當(dāng)朝上,待測物和砝碼都應(yīng)放在砝碼盤的中央等。教師要先示范再操作,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的好學(xué)風(fēng)。
(3)表達(dá)準(zhǔn)確、分析深刻。教師應(yīng)對實驗中各個現(xiàn)象的實質(zhì)、性質(zhì)、結(jié)果做出正確的分析判斷。語言表達(dá)力求做到準(zhǔn)確、生動、條理簡明、符合邏輯、富有啟發(fā)意義。在實驗中要善于調(diào)動學(xué)生積極性,使學(xué)生更輕松地總結(jié)歸納知識的內(nèi)在規(guī)律。
2 變演示實驗為學(xué)生分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
現(xiàn)在的物理教學(xué),由于課時計劃的限制,出現(xiàn)了多演示,少分組的局面。為了進(jìn)一步讓學(xué)生有更多手腦并用的機(jī)會,在教學(xué)過程中,可以把部分演示實驗改為學(xué)生分組實驗,但這樣就面臨一個教學(xué)儀器設(shè)備配備不足的問題,造成實驗困難。因此,我們應(yīng)因地制宜,充分利用學(xué)生的現(xiàn)有學(xué)習(xí)用具、教室里的設(shè)施以及一些容易找到的材料自制教具,進(jìn)行一系列“探索性”實驗。
譬如在上“物體浮沉條件的應(yīng)用”這節(jié)課時,我讓學(xué)生找一支普通的鋼筆,拿掉它的外殼,露出吸墨水的橡膠膽,使用橡膠膽吸入適量的水,然后把這支鋼筆放入一杯水中,使其豎直浮在水面上,細(xì)心調(diào)節(jié)橡膠膽里的水量,可使它進(jìn)行懸浮、上浮、下沉等實驗,讓學(xué)生更容易接受物理浮沉的基本條件。除此實驗外,就這一支鋼筆就可以完成初中物理如慣性、摩擦力等40多個實驗。由此可見,讓學(xué)生都動起手來做實驗并不是一件難事。
3 在習(xí)題課上配上恰當(dāng)實驗,使某些物理現(xiàn)象再現(xiàn)
物理習(xí)題,大多是應(yīng)用物理知識聯(lián)系實際的問題,但有的比較抽象,學(xué)生難以理解。如果結(jié)合實驗,就會使物理現(xiàn)象再現(xiàn),使學(xué)生真正體會到物理就在實際生活當(dāng)中。如講到光的初步知識,布置作業(yè)時,“有經(jīng)驗的漁民再叉魚的時候,不把魚叉對準(zhǔn)所看到的魚的位置,而是對著稍低于所看到的魚的位置叉去,才能叉到魚,為什么?”此題必須利用光的折射原理畫圖解釋,難度較大,于是課上就可以結(jié)合實際問題做“分幣升高了的小實驗”。在空的茶杯里放一枚分幣,移動杯子,使眼睛剛剛看不到分幣,保持眼睛和杯子的位置不變,慢慢的向杯子里倒水,隨著水面的升高,就會看到分幣了,通過實驗,對漁民叉魚的習(xí)題,就不言而喻了。
4 重視課外實驗,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力
學(xué)生的課外實驗,從某種意義上說,都是一種非凡的、直觀的實踐,學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異?;钴S,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強(qiáng),迫切地希望進(jìn)一步探索問題。通過實驗,學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識比較深刻、牢固。例如,學(xué)生看到盲人在過馬路時由于看不見紅綠燈,易發(fā)生危險,因而制作了“盲人紅綠燈”。 因為盲人看不見燈,但能聽到聲音,所以用不同的聲音代表不同顏色的燈,盲人可聽聲辨燈,以保證交通安全。課本中“紙盒燒開水、日光燈啟輝器中雙金屬片的自動控制作用、小風(fēng)輪、電鈴、樓梯開關(guān)”等小實驗、小制作,有很強(qiáng)的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學(xué)中加以講評。
5 在實驗教學(xué)中突出物理方法的教學(xué)
物理教學(xué)常用的有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學(xué)中,應(yīng)有意識地安排這兩種方法加強(qiáng)練習(xí)。例如,在總電阻教學(xué)中,就可進(jìn)行這兩種方法的練習(xí)。應(yīng)用實驗歸納法探索電阻串聯(lián)。首先,教師要求學(xué)生根據(jù)歐姆定律設(shè)計一個電路,測定出各個電阻的阻值,然后由學(xué)生進(jìn)行實驗,并從實驗中歸納出R串=R1+R2的結(jié)論。接著,教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導(dǎo),也得出同樣的結(jié)果。這樣,在獲得關(guān)于串聯(lián)總電阻與分電阻關(guān)系的同時,學(xué)生學(xué)習(xí)到自己設(shè)計電路、總結(jié)規(guī)律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法。應(yīng)用實驗驗證法探究電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探究中,先由教師從理論上推導(dǎo)出1/R=1/R1+1/R2關(guān)系,接著由學(xué)生自己設(shè)計電路操作實驗,然后驗證這一關(guān)系。最后,由教師進(jìn)行總結(jié),聯(lián)系電阻與導(dǎo)體截面積的關(guān)系對并聯(lián)作出解釋。這樣,在獲得關(guān)于并聯(lián)電阻知識的同時,學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗驗證法。
6 把各種實驗進(jìn)行分組歸類,使學(xué)生的知識進(jìn)一步系統(tǒng)化
在綜合復(fù)習(xí)時,為了使學(xué)生對所學(xué)知識有一個綜合理解,我把各種實驗進(jìn)行歸類。因為,各章節(jié)的實驗內(nèi)容,基本上無必然的聯(lián)系。學(xué)生所掌握的有關(guān)實驗方面的知識,往往既多又亂。因此,在總復(fù)習(xí)中,我將原教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)次序打亂,重新歸類為如下幾部分:觀察物理現(xiàn)象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規(guī)律等。實驗分組歸類,是在學(xué)生掌握系統(tǒng)的知識基礎(chǔ)上,進(jìn)一步用實驗的方法,由淺入深,由現(xiàn)象到本質(zhì)配合學(xué)生的學(xué)習(xí)的。打破教材中實驗內(nèi)容的章節(jié),重新分組,目的是避免學(xué)生套用一種方法和方式學(xué)習(xí)物理知識,使學(xué)生靈活地運用各種儀器、各種方法,從不同的角度解決實際問題,從而使學(xué)生獲得新知識、新技能。在歸類分組實驗中,還可以及時補(bǔ)充對比性或綜合性強(qiáng)的實驗,以提高學(xué)生的綜合、分析能力。
多年的物理教學(xué)證明,搞好初中物理實驗,不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且能培養(yǎng)學(xué)生的觀察實驗?zāi)芰Γ由顚ξ锢砀拍钜?guī)律的理解。作為一名中學(xué)物理教師有責(zé)任,也有義務(wù)克服種種困難加強(qiáng)實驗教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的愛好,減少物理學(xué)困生,提高物理教學(xué)質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:小組合作;實驗;物理有效教學(xué)
一、學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的心理特點
1.演示趣味、新奇、驚險的物理小實驗,從而激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣
趣味、新奇、驚險的物理實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的好奇心理和思索欲望.如在講“大氣壓強(qiáng)”時,先做覆杯實驗,把紙往外一拉,水就掉下來了;在另外一個杯子做些手腳,在杯口粘上一層紗布,紙片拉走,水就不會掉下來,從而引入課題,使學(xué)生在好奇心理的驅(qū)使下進(jìn)入聽課角色.又如,在講“機(jī)械能守恒定律”時,可用一個單擺來做實驗.先將擺球拉到較大的角度使之貼近眼睛,人站著不動,然后放手,使單擺擺動起來.很多學(xué)生都替老師擔(dān)心,生怕擺球會碰到老師的眼睛,實驗結(jié)果卻出乎學(xué)生的意料之外.通過這些演示實驗將學(xué)生的好奇心與興趣緊密聯(lián)系起來,使抽象枯燥的知識變得生動而富有刺激性,從而使學(xué)生對這節(jié)課感興趣、印象深,且主動參與學(xué)習(xí),變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效果.這說明學(xué)生的思維還是處于簡單的感性層面,要用實驗培養(yǎng)他們的理性思維.
2.學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的興趣表現(xiàn)對實驗的興趣,但僅停留于現(xiàn)象本身即實驗的表面現(xiàn)象,并未產(chǎn)生探索這些物理現(xiàn)象內(nèi)在原因的欲望,這是多數(shù)學(xué)生不能學(xué)好物理的原因.當(dāng)通過自己的操作活動能對實驗結(jié)果施加影響時,他們很興奮,但實驗完畢,他們的學(xué)習(xí)興趣隨之消失了.如電學(xué)中,通過實驗使小燈泡發(fā)光,他們得到滿足感和成就感,但他們根本不知道小燈泡連接的方式是串聯(lián)還是并聯(lián).如果不能解決觀察到的物理現(xiàn)象或規(guī)律,就不能達(dá)到有效教學(xué)的目的.
3.學(xué)習(xí)受思維定勢影響
思維定勢在習(xí)慣上也被稱作思維慣性,思維定勢導(dǎo)致思維單一,解決問題憑主觀想象.如物體被手拋出后,很多學(xué)生認(rèn)為物體的運動不是慣性,而是還受到手的力的作用.可見,思維定勢在學(xué)生接受新思想、新知識時,在對問題進(jìn)行分析和判斷時往往起著消極的作用,不消除思維定勢,就不能有效教學(xué).
針對學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)物理的特點,為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和正確的學(xué)習(xí)方法,應(yīng)加強(qiáng)小實驗教學(xué),讓分組小實驗有效促進(jìn)物理教學(xué).
二、小組合作實驗對教與學(xué)的作用
1.物理小組合作小實驗實用性強(qiáng),能激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣
初中學(xué)生在日常生活中已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗,但對其背后的規(guī)律并不清楚,如果我們能幫他們在生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上打開這扇大門,就能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.如透明玻璃杯裝滿水,透過杯觀察近處的物體,發(fā)現(xiàn)物體被放大,再通過演示實驗總結(jié)出凸透鏡的放大作用,能激發(fā)其興趣.
2.讓學(xué)生在小組合作體驗中有效學(xué)習(xí),加深印象
百聞不如一見,通過小實驗可以加深印象,避免因生活經(jīng)驗不足導(dǎo)致的物理概念、規(guī)律的含糊.在進(jìn)行抽象的物理概念教學(xué)時,教師可以構(gòu)建學(xué)生操作實驗的活動情景,并以學(xué)生操作獲得的結(jié)論為感性材料展開教學(xué),形成猜想――驗證的教學(xué)活動模式.例如在講“額定功率和實際功率”一課時,可這樣設(shè)計開頭:
教師問:100W的襞萘粱故40W的燈泡亮? 學(xué)生由日常生活經(jīng)驗可知100W的燈泡亮. 教師然后將“220V、100W”和“220V、40W”兩燈泡并聯(lián)接入220V的電源中演示,果然與學(xué)生的答案一樣.教師再演示這兩燈改為串聯(lián)后接入220V的電源中演示,結(jié)果100W的燈泡反而比40W的燈泡暗得多.這一出乎意料的事實引起學(xué)生的興趣,讓學(xué)生分組進(jìn)行小實驗迫使他們向知識的更深層次進(jìn)軍.
3.降低學(xué)習(xí)難度,提高操作技能
對小實驗的操作過程就是對知識的再現(xiàn)過程.當(dāng)進(jìn)行小實驗時,可以達(dá)到升華知識,提高操作技能的目的.
平面鏡成像特點的教學(xué)中把抽象的問題應(yīng)用在探究實驗中,讓學(xué)生動手探究實驗,并做如下的練習(xí),就能提高操作技能,降低學(xué)習(xí)難度.
練習(xí):如圖1所示,為同學(xué)在小組合作“探究平面鏡成像的特點”的活動中所選用的器材及活動過程.
(1)在探究活動中對玻璃板放置的要求是;選用玻璃板而不用鏡子的好處是;如果有一塊3mm厚的玻璃板和一塊2mm厚的玻璃板,應(yīng)選擇厚的玻璃板.
(2)選擇蠟燭A和B的要求是;目的是為了.
(3)如果在圖中蠟燭像的位置上放一張白紙板做屏幕,則白紙板上將(填寫“有”或“沒有”)蠟燭的像.
(4)如果進(jìn)行的實驗操作都正確,把蠟燭B放到A蠟燭像的位置上,將會看到的現(xiàn)象是.
在分組實驗探究過程中,每個學(xué)生分工合作,參與設(shè)計與操作這些小實驗,在實驗過程中得到體會和分享實驗得失,在上面實驗中有些學(xué)生會提出,為什么看不到像,又或者為什么會有兩個像(重影一個像),實驗時的室內(nèi)環(huán)境如何要求?在選擇較明亮的還是較黑暗的地方實驗等等問題進(jìn)行討論.學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力都得到培養(yǎng),達(dá)到有效教學(xué)的目的.
三、如何用分組小實驗促進(jìn)物理的有效教學(xué)
1.重視小實驗在物理有效教學(xué)中的地位和作用,先從教師開始
當(dāng)前,在中學(xué)物理教學(xué)中還存在著“重講解、輕實驗”,“重結(jié)論、輕過程”,“重知識、輕方法”的錯誤傾向,導(dǎo)致相當(dāng)一部分教師對物理實驗教學(xué)存在認(rèn)識上的不足,沒有充分認(rèn)識到小實驗在物理教學(xué)中獨特的功能,在思想上和行動上沒有給予足夠的重視,這直接影響了小實驗教學(xué)的實施.
只有教師充分認(rèn)識小實驗教學(xué)在物理教學(xué)中的地位和作用,正確利用好小實驗,才能發(fā)揮小實驗在教學(xué)中的積極作用.所以教師本身思想轉(zhuǎn)變,才是小實驗教學(xué)實施的重要前提.只有這樣,才能讓教師想辦法消除主客觀條件的制約,因地制宜地利用身邊可以利用的資源組織學(xué)生開展小實驗教學(xué). 根據(jù)物理課的特點和學(xué)生學(xué)習(xí)物理的特點,有目的、有步驟地培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能,在實驗中培養(yǎng)觀察能力和科學(xué)的思維方法,提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)習(xí)物理的積極性,發(fā)揮非智力因素的能動作用,促進(jìn)物理的有效教學(xué).
2.結(jié)合課堂教學(xué),結(jié)合課后習(xí)題,同步訓(xùn)練,做到人人參與
初中生感性思維正在培養(yǎng)之中,理性思維較薄弱.一個沒有見過的事物要他們從理上做出認(rèn)識是不可能的.如串聯(lián)和并聯(lián),如果不讓他們親手實驗,只是用圖形代替實驗進(jìn)行教學(xué),學(xué)生根本就滿頭霧水.對物理學(xué)習(xí)感到困難的學(xué)生,其最大的困難不是智力的問題,而是其頭腦中缺乏感性材料,而這些感性材料剛好是物理理性思維的基礎(chǔ).物理小實驗具有形象真實、生動有趣的特點,通過它使學(xué)生形成物理模型,為理性思維的培養(yǎng)積累素材.
百聞不如一見,百看不如一做,人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍.在電學(xué)教學(xué)中,要充分認(rèn)識動手做的重要性,對于一些較抽象的推理性習(xí)題,也可適當(dāng)配合同步小實驗,使抽象習(xí)題形象化,推理習(xí)題具體化.
例如:《電功率和安全用電》的教學(xué)片段,學(xué)生通過獨立體驗后,已產(chǎn)生大量想討論的問題,如:為什么從電功率的角度去研究安全用電是最方便的?為什么不能用銅絲、鐵絲取代保險絲?怎樣防止電路中電流過大引發(fā)事故等等.現(xiàn)在給時間讓他們小組內(nèi)實驗探究,在導(dǎo)學(xué)案的引導(dǎo)下,分別進(jìn)行燃燒銅絲、鐵絲、保險絲的實驗從而明白保險絲具有易熔斷特性,再分別將銅絲、鐵絲、保險絲接入電路進(jìn)行電流過大實驗.在實驗探究過程中,教師不斷指導(dǎo)學(xué)生如何觀察實驗現(xiàn)象,將會得出什么結(jié)論.同學(xué)之間也互相啟發(fā),課堂活動氣氛熱烈,每位同學(xué)都親身經(jīng)歷實驗探究過程.互動交流就是小組內(nèi)成員對實驗探究獲得的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象進(jìn)行分析,與同伴在交流對話中相互質(zhì)疑和評價,也允許組與組之間的交流,最后形成知識結(jié)論.這個學(xué)習(xí)過程約占課堂5分鐘時間.互動交流對成績不理想的學(xué)生有很強(qiáng)的幫助和促進(jìn)作用,這類學(xué)生成績不理想非智力因素,而是在傳統(tǒng)模式的教學(xué)中精神注意力不集中,不能與課堂同步思考問題,沒有參與發(fā)表意見的機(jī)會,導(dǎo)致不能掌握知識和方法,久而久之成績下降,最后發(fā)展到厭學(xué).小組探究、互動交流,為他們的學(xué)習(xí)提供機(jī)會,組內(nèi)成員互相幫助,迫使他們積極參與,扭轉(zhuǎn)厭學(xué)態(tài)度,重回正確的學(xué)習(xí)軌道上來,從而減小個體差異性,實現(xiàn)教學(xué)均衡發(fā)展.
3.培養(yǎng)學(xué)生通過創(chuàng)新設(shè)計的小實驗去建立物理模型,解決實際問題作為一個教改的方向.物理中每個知識都來源于實際,但抽象于實際,當(dāng)學(xué)生能夠帶著目的通過自己設(shè)計的小實驗建立起物理模型,解決實際問題時,他們就養(yǎng)成了科學(xué)素養(yǎng),這也是我們老師的努力方向.
例如:繼續(xù)接上述《電功率和安全用電》的教學(xué)片段,學(xué)生合作實驗探究后,小組成員根據(jù)實驗現(xiàn)象,先交流得出知識結(jié)論,從而開始交流爭論為什么從電功率的角度去研究安全用電是最方便的?怎樣防止電路中電流過大引發(fā)火災(zāi)事故等,無論優(yōu)秀學(xué)生還是學(xué)習(xí)困難學(xué)生人人開流爭論,最后達(dá)成共識.
通過多次實踐,筆者體會到:在課外開展小組合作小實驗教學(xué)還彌補(bǔ)了課內(nèi)實驗教學(xué)的不足,是物理教學(xué)的一個很好的補(bǔ)充環(huán)節(jié).
總之,實施有效教學(xué)不斷地提升教學(xué)質(zhì)量決不是一蹴而就的事,而是一個循序漸進(jìn)的過程.我相信,有效課堂教學(xué)是廣大教師的共同追求,是一種能夠經(jīng)受時間和實踐考驗的理念,更是一種價值追求.我們要在新課程理念指導(dǎo)下,在發(fā)揮學(xué)生主體作用的前提下,不斷改革課堂教學(xué)模式,提高課堂教學(xué)實效.
參考文獻(xiàn):
初二上學(xué)期物理教師工作計劃
一、教學(xué)目標(biāo)
初二物理第一學(xué)期主要任務(wù)有五單元的內(nèi)容,分別介紹聲音、光、物態(tài)變化、電路四個方面的內(nèi)容。教材改革以后,目標(biāo)重在培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣,啟發(fā)學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。物理與社會怎息息相關(guān),要使學(xué)生將所學(xué)知識運用到實際。除了知識的傳授,還要對學(xué)生進(jìn)行思想品德。本學(xué)期初二物理的教學(xué)力爭平均分、優(yōu)良率、及格率和各項排名都有所提高。
二、教材分析
新教材主要是要求學(xué)生對知識的理解與運用,尤其要求學(xué)生將知識與社會相聯(lián)系,因為新教材增添了一個重要的知識點,就是“科學(xué)、技術(shù)、社會”,目的就是要學(xué)生動手動腦學(xué)物理,理解物理并應(yīng)用物理。而新教材不設(shè)習(xí)題,也說明了新教材對培養(yǎng)學(xué)生的新的要求。學(xué)生只需理解了所學(xué)的物理知識,然后與身邊的現(xiàn)象相聯(lián)系,學(xué)會理解和分析身邊一些常見的現(xiàn)象。教學(xué)過程中關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
三、班級情況分析
初二 (2)班的學(xué)生上課紀(jì)律良好,但學(xué)生的理解能力不夠強(qiáng),學(xué)生在課堂上表現(xiàn)不夠活躍,回答問題不夠積極。
初二(1)班的學(xué)生上課紀(jì)律好,且學(xué)生比較活躍,對新教材比較能適應(yīng),但也欠缺學(xué)習(xí)的主動性。
總的來講,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性的主動性都有待加強(qiáng),需要對學(xué)生進(jìn)行思想工作。
四、具體措施
(一)、做好教育常規(guī)工作
1、認(rèn)真鉆研教材、教參,認(rèn)真?zhèn)湔n,上好第一堂課,認(rèn)真批改作業(yè),鼓勵學(xué)生提問,耐心給學(xué)生講解。認(rèn)真做好備課、上課、課后總結(jié)的工作。
2、積極參加教研活動,吸取物理科有經(jīng)驗教師的教法,多向他們提出問題,嘗試找到更好更適應(yīng)學(xué)生的教學(xué)方法。
3、加強(qiáng)閱讀,多些了解新聞、新科技,在教學(xué)過程當(dāng)中與學(xué)生分享,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
4、優(yōu)化課堂教學(xué),嚴(yán)抓紀(jì)律,積極開展物理實驗,也多些實驗演示,激發(fā)學(xué)生的求知欲,令學(xué)生勇于討論,多思考,多觀察,多動手。
(二)、基礎(chǔ)知識教學(xué)
1、新教材要求學(xué)生掌握的基礎(chǔ)知識點不多,所以在課堂上對于知識的講解更著重于將知識用于現(xiàn)象的分析和理解當(dāng)中。
2、將各知識點歸納、總結(jié)和分析,每講完一章書都進(jìn)行測試,讓學(xué)生更容易理解和接受教學(xué)的內(nèi)容。
3、充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,積極參與課堂教學(xué),提高教學(xué)效果。
(三)、教學(xué)實驗
1、課堂實驗演示
課前準(zhǔn)備好實驗用具,并先作實驗演示,看檢查實驗的可行性,保證課堂上實驗成功。
2、學(xué)生實驗
課前將實驗的要求同學(xué)生講清楚,讓學(xué)生明白實驗的目的,并順利地進(jìn)行實驗。培養(yǎng)學(xué)生動手、思考、和觀察等能力。實驗后檢查學(xué)生的實驗冊,看學(xué)生實驗的結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)問題,看學(xué)生是否掌握了實驗的方法和理解所學(xué)知識。
(四)、情感教育
教學(xué)過程中進(jìn)行道德教育、安全教育和環(huán)境教育,加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境意識,將所學(xué)知識與社會實際相聯(lián)系,提高學(xué)生的思想高度。首先對學(xué)生的期望不能過高,要理解學(xué)生的實際能力,盡管老師對重的內(nèi)容細(xì)嚼慢咽,重點內(nèi)容重點過關(guān),但學(xué)生還是不回去消化,因而造成成績的兩極。要解除這種現(xiàn)象,應(yīng)從三個方面下手,第一、國家要重視初中物理教學(xué)條件的投入,創(chuàng)造良好的條件來配合教材的改革,第二、教師要針對教師的教,學(xué)生的學(xué)等薄弱環(huán)節(jié)巧下工夫;第三、輔助后進(jìn)生加強(qiáng)知識的鞏固。
初二上學(xué)期物理教師工作計劃
為了有步驟、有計劃地進(jìn)行本學(xué)期的教學(xué)工作,根據(jù)本學(xué)期的實際情況,制定如下計劃:
一、本學(xué)期的教學(xué)目的:1、完成本學(xué)期第六章到第十章的教學(xué)任務(wù);2、以學(xué)生為主體,發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用,提高學(xué)生的知識水平及思想道德水平;培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,使他們健康、全面地發(fā)展。3、本學(xué)期還要積極參加教學(xué)交流活動,多從其他教師身上獲得經(jīng)驗、學(xué)習(xí)方法,取長補(bǔ)短,以提高自己的教學(xué)水平。
二、本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容:本學(xué)期從第六章到第十章共五章內(nèi)容,都和電有關(guān),可以說是初中電學(xué)部分的全部內(nèi)容。知識系統(tǒng)性強(qiáng),難度大,特別是第七章《歐姆定律》和第八章《電功率》是本學(xué)期的重點和難點,也可以說是初中物理的重點和難點。學(xué)生學(xué)起來有一定的難度,所以要采取多種教學(xué)方法,比如多做實驗、多測試、多進(jìn)行實踐活動等等。這樣學(xué)生才能真正理解知識,才能會應(yīng)用知識。最后一章是關(guān)于電磁波和信息技術(shù),要讓學(xué)生自己動手,多查資料,開闊視野。
三、本學(xué)期的教學(xué)計劃行事歷如下:
周次日期活動內(nèi)容
12.22~2.23開學(xué)工作,制定計劃,準(zhǔn)備教案
22.25~3.1進(jìn)行上學(xué)期教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)及第六章新課教學(xué)
33.3~3.8進(jìn)行第六章內(nèi)容的教學(xué)工作
43.10~3.15復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容,總結(jié)、講解習(xí)題
53.17~3.22進(jìn)行第七章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
63.24~3.29繼續(xù)進(jìn)行第七章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
73.31~4.5復(fù)習(xí)第七章內(nèi)容測試、總結(jié)、反思、改進(jìn)教學(xué)方法
84.7~4.12進(jìn)行第八章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
94.14~4.19繼續(xù)進(jìn)行第八章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
10421~426復(fù)習(xí)第八章內(nèi)容,測試、總結(jié)
114.28~5.3講解習(xí)題,復(fù)習(xí)第六章到第八章內(nèi)容迎接期中考試
125.5~5.10期中考試,試卷講評,總結(jié)經(jīng)驗。
135.12~5.17進(jìn)行第九章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
145.19~5.24繼續(xù)進(jìn)行第九章內(nèi)容的教堂學(xué)工作
155.26~5.31復(fù)習(xí)第九章內(nèi)容,講解習(xí)題、總結(jié)知識
166.2~6.7進(jìn)行第十章的教學(xué)工作
176.9~6.14復(fù)習(xí)第十章的內(nèi)容,講解習(xí)題
186.16~6.21復(fù)習(xí)本冊書的內(nèi)容,迎接期末考試