時間:2023-09-17 15:03:41
導語:在歐姆定律的適用范圍的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。
一、教材分析
《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段.
通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析.這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎.
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏.從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度.對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從數學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義.有些學生常將兩種表達式相混,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正.
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見.這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.
通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用.2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答.這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與.3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考.4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識.到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲.5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義.此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥.此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華.要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力.教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫.要隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的.然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題.
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹.
2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊.
3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,演示時注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學生都能清晰地看見.
4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆.
說課是把執教者的教學設想,教學思想及其理論依據說出來,供同行商榷和交流。今天“說課”的內容是“歐姆定律”一節。下面介紹說這節課的過程。
一、教材分析
“歐姆定律”一課,學生在初中階段已經學過,高中選修教材安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基礎研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖像法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節課的教學目的和教學要求。這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎。本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用。因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段。
通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析,這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎。
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏。從教學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從教學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式教學法。教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行課堂提問,讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點,又有利于發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實驗操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律。同時要讓學生知道,物理規律必須通過實驗的檢驗,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:
1. 在引入新課提出課題前,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。
2. 對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答,這樣使學生既鞏固實驗知識,又調動學生積極參與。
3. 在進行演示實驗時可請兩位學生上臺協助,同時讓其余學生注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考。
4. 用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖像使學生的學習情緒轉向高漲。
5. 在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢,可提請學生展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出實驗結論的基礎上,進一步總結歐姆定律,這實際是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力。
7. 為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題進行反饋練習,達到鞏固之目的。然后結合教材練習題,熟悉歐姆定律的應用,時間不宜過長,以免沖淡主題。
四、授課過程中注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。
2.注意正確規范地進行演示操作。
3.注意湊示實驗的可視度。
4. 定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂。
5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上,不能把套公式計算作為重點。
操作方法 打開筆記本,插入一臺cmcc接受器,連接受網絡,此時筆記本處于聯網狀態,這時插入300M極速雷達一體機,(其理論發射AP信號約300 m到500 m)手動做一個wifi熱點,以AP信號的形式定向發射出去,此時打開攝像頭,攝像頭被打開后,用手機將攝像頭連入由電腦發出的wifi,此時將設備裝入火箭箭體,登陸攝像頭客戶端,只要輸入IP,地址的設備如電腦、手機、平板只要是有網絡的地方都便可以登陸火箭頁面,等待火箭傳回的映像資料。全部工作完成后,給火箭裝上發動機,連上電打火設備,裝在發射架上,此時無關人員遠離,便可以發射出去,因為發動機采用雙噴,后噴推進部分燃料燃盡,前噴開始工作,產生大量的熱,由于熱膨脹,將降落傘擠出箭體,攝像頭便開始采集材料,直至落地,工作完成,在此過程中,數據全部上傳互聯網,客戶端登陸IP便可以隨意調動。
火箭發動機、火箭箭體的設計 發動機工作原理:與一般的化學動力火箭發動機的工作原理基本相同,模型火箭發動機也是利用自身攜帶的推進劑在燃燒室燃燒,產生的高溫高壓燃氣流經噴管時不斷加速最后以極高速度從噴管出口面噴射出去,從而產生反方向的推力。所不同的是,模型火箭發射機增加了用以實現箭體安全回收的延時劑和開傘劑。
工作過程如下:
a。接通電源點燃點火頭,引燃推進劑燃燒產生高溫高壓燃氣,推動模型火箭不斷上升。
b。推進劑燃燒完畢后延時劑開始燃燒。
c。延時劑燃燒完畢,開傘劑開始工作,產生大量氣體,氣體膨脹,沖開火箭箭頭,將回收裝置連同頭錐推出箭體筒段,從而實現箭體分離。
火箭箭體的設計原理及示意圖:本火箭為影應《模型火箭安全使用準則》和保障飛行器的飛行不應對人群造成較大的傷害,模型火箭只使用紙張、木材、塑料等輕質非金屬材料制作。完全沒有使用金屬材料制作模型火箭的頭錐、尾翼或箭體筒段!因此火箭箭體,通體使用特殊紙材,質量輕,強度高,不易損壞,不易燃易爆;其它部件如頭錐、尾翼則采用PP材質,以保證其飛行安全!
本火箭在設計時,充分考慮到,火箭首到底空氣流的擾動,破壞其平衡狀態的情況下,自動恢復到其原來平衡狀態,特把CM(質量中心)設定在CP(壓力中心)前,從而自動修正航道,確保其穩定飛行。
[TP12GW89。TIF,X,BP#]
火箭無線電遙控 該無線遙控電子起爆器電路由無線遙控發射電路和無線接收起爆電路兩部分組成。無線遙控發射電路由控制按鈕S1、電池GBI、無線編碼集成電路IC1、無線發射集成電路IC2、電阻器R1、發射天線A1和電容器U1、C2組成,如圖所示。 圖3是無線遙控發射電路。 圖4是無線接收起爆電在下落過程中,圓環受到安培力的方向向哪里。學生在分析這個問題時首先要用楞次定律、右手螺旋定則判斷感應電流的方向,而后用左手定則判斷安培力的方向,由于這里不是直導體棒用左手定則時還得先在圓環上取一小段來分析,再合成。用常規方法判斷出安培力的方向要花費很大的力氣。此時教師提出“來拒去留”這個二級結論,通過對比從而使學生產生深刻的印象。
2 WHAT――科學表述二級結論的內容
二級結論不同于物理中常見的概念和規律,很多結論在課本、教師用書等資料中不會有統一的說法。由于缺少統一標準的表述,教師一般會借用一些參考資料或自己歸納出二級結論的內容。這個時候科學表述出二級結論就比較重要。如關于摩擦生熱的“Q=f?s相對”的表述,有人將它表述為:當一個物體在另一個物體上發生相對滑動時,由于摩擦產生的熱量等于滑動摩擦力做的功。表達式f?s相對雖然和功的表達式很相像,但很明顯不是功。功的定義式里面的s通常指相對于地面的位移,另外功有負值,而求熱量時是不會有負值出現的。所以這種表述是錯誤的。還有人將它表述為:當一個物體在另一個物體上發生相對滑動時,由于摩擦產生的熱量等于滑動摩擦力乘以物體相對滑動的位移。這里將s理解為位移就不是很準確,我們知道這種模型中物體有往返運動也是可以的。如果物體相對于另一物體返回到原來位置,則此時相對位移為零。此時由表達式算出熱量為零。但是此過程中產生的熱量不可能為零。科學的表述是:當一個物體在另一個物體上發生相對滑動時,由于摩擦產生的熱量等于滑動摩擦力乘以物體相對滑動的路程。如果一開始二級結論表述就是有問題的,那么學生應用二級結論時會出現各種各樣的問題。
3 WHEN――何時提出二級結論
教師需要在恰當的時候提出二級結論。平時教學過程中,有時為了趕教學進度,有教師在某部分內容學習的一開始就給出一些二級結論,然后讓學生做題鞏固。這種方法看似短時間內提高了學生學習成績,其實不利于學生能力的培養。例如在學生學習閉合電路歐姆定律后,常常需要對動態電路進行分析。有這樣一個常見的問題:
如圖2所示的電路中,電源電動勢為E,內電阻為r。開關S閉合后,電燈L1、L2均能發光。現將滑動變阻器R的滑片P稍向上移動,下列說法正確的是[TP12GW31。TIF,Y#]
A。電燈L1、L2均變亮
B。電燈L1變亮,L2變暗
C。電流表的示數變小
D。電流表的示數變大
本道題如果用二級結論“串反并同”來分析,則很快可以得出正確的結果。因此有教師主張講完閉合電路歐姆定律后就立即告訴學生“串反并同”這個二級結論。然而在學生剛學完閉合電路歐姆定律后,練習這道題的的目的更主要的是培養學生對串并聯電路的分析能力,加深對閉合電路歐姆定律的理解。學生過早地應用二級結論來解題,會使學生失去練習的機會,會削弱對閉合電路歐姆定律的理解。當然不是說不可以用“串反并同”來解題,我們完全可等學生學完了這一章知識,對閉合電路歐姆定律有著較深的理解后再提出。可見對于這類二級結論,教師需要選擇好合適的時機提出,不宜過早也不宜過遲。
4 WHERE――關注二級結論的使用條件[HJ1。55mm]
很多二級結論是在特定的物理情境中推導出來的,因此就有比較嚴格的適用范圍。學生在學級結論時,教師一定要讓學生理解其適用范圍,否則解題就會出現錯誤。如下題:
美國《大眾科學》月刊網站報道,美國明尼蘇達大學的研究人員發現,一種具有獨特屬性的新型合金能夠將熱能直接轉化為電能。具體而言,只要略微提高溫度,這種合金就會變成強磁性合金,從而使環繞它的線圈中產生電流,其簡化模型如圖3所示。A為圓柱形合金材料,B為線圈,套在圓柱形合金材料上,線圈的半徑大于合金材料的半徑。現對A進行加熱,則A。B中將產生逆時針方向的電流
B。B中將產生順時針方向的電流
C。B線圈有收縮的趨勢
D。B線圈有擴張的趨勢
加熱后線圈B中磁通量變大,學生如果此時沒有仔細思考,依然應用二級結論“增縮減擴”來解題就會選擇錯誤的C選項。事實上由于磁感線是閉合曲線,當線圈B收縮時線圈里的磁通量是變得更大,要阻礙磁通量的變化,線圈有擴大的趨勢。所以本道題應該選D。在這種條件下,應用這個二級結論就出現了問題。為此在學生學習這類二級結論時教師就應該限定其使用范圍,在哪里、在什么條件下才可以使用此類二級結論。
5 WHO――明確學生的主體地位
建構主義學習理論認為學生學習的過程是學生自我建構知識的過程。學生在學習一般的概念規律時,教師大都能注意到這點。在學級結論的過程中教師也應明確學生的主體地位,重視學生的建構過程。二級結論通常是由概念規律推導出或由一些物理問題在典型的物理情境中歸納推導出來。因此二級結論建立的過程也是學生對概念規律深化理解的過程,是能力得到提升的過程。例如在學習萬有引力定律時,有這樣一個二級結論:行星繞太陽運動時,軌道半徑越大,運動越慢。學生若要理解這個結論中“慢”字,就需要對運動過程中線速度、角速度、周期、頻率等物理量,應用萬有引力定律分別進行分析,而后歸納出軌道半徑越大,運動越慢這個結論。這個過程需要學生自己建構,教師如果直接告訴結論,學生缺少了自我建構的過程,能力無法得到提升,也是無法深刻理解這個結論的。
6 HOW MUCH――有多少二級結論
二級結論究竟有多少個?這個問題恐怕不容易回答。但教師在教學過程中一定要知道準備在這學期或者這個單元中,讓學生學習多少個二級結論。哪些要詳細討論,哪些不宜提出。如關于功能關系有這樣一個二級結論:克服安培力做的功等于產生的電能。這個結論使用比較復雜,應用時限制條件比較多,對于它的正確與否很多教師還在發表文章進行討論。因此目前就不宜對全體學生提出。
7 HOW TO――我們如何得出二級結論的
一、電磁學教材的整體結構
電磁運動是物質的一種基本運動形式.電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用.其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象,電磁輻射和電磁場等.為了便于研究,把電現象和磁現象分開處理,實際上,這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的.透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系,才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學.對此,應從以下三個方面來認真分析教材.
1.電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行,這兩種方式均在高中教材里體現出來.只有明確它們各自的特征及相互聯系,才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質,培養學生的思維能力.
場的方法是研究電磁學的一般方法.場是物質,是物質的相互作用的特殊方式.中學物理的電磁學部分完全可用場的概念統帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩電磁嘗迅變電磁場等,組成一個關于場的系統,該系統包括中學物理電學部分的各章內容.
“路”是“場”的一種特殊情況.中學教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.
“場”和“路”之間存在著內在的聯系.麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律,是以“場”為基礎的.“場”是電磁運動的實質,因此可以說“場”是實質,“路”是方法.
2.物理知識規律物
理知識的規律體現為一系列物理基本概念、定律和原理的規律,以及它們的相互聯系.
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗,掌握了充分可靠的事實之后,進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關系,并把這些關系用定律的形式表達出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎上進行的.但是,物理定律并不是絕對準確的,在實驗基礎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.
第二冊第一章“電潮重要的物理規律是庫侖定律.庫侖定律的實驗是在空氣中做的,其結果跟在真空中相差很小.其適用范圍只適用于點電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況.
“恒定電流”一章中重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的,對金屬導電、電解液導電適用,但對氣體導電是不適用的.歐姆定律的運用有對應關系.電阻是電路的物理性質,適用于溫度不變時的金屬導體.
“磁場”這一章闡明了磁與電現象的統一性,用研究電場的方法進行類比,可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念.
“電磁感應”這一章,重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律.在這部分知識中,能的轉化和守恒定律是將各知識點串起來的主線.本章以電流、磁場為基礎,它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面,是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎.電磁感應的重點和核心是感應電動勢.運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎上結合電磁感應的理論和實踐,進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場,對場的認識又上升了一步.麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律,同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步.
3.通過電磁場在各方面表現的物質屬性,使學生建立“世界是物質的”的觀點
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的.大量實驗證明在電荷的周圍存在電場,每個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.運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—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.磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用.現在,科學實驗和廣泛的生產實踐完全肯定了場的觀點,并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在,電磁場是物質的一種形態.
運動的電荷(電流)產生磁場,磁場對其它運動的電荷(電流)有磁場力的作用.所有磁現象都可以歸結為運動電荷(電流)之間是通過磁場而發生作用的.麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象,得出結論:任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場,任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場.按照這個理論,變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的,形成一個不可分割的統一場,這就是電磁場.電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波.
從場的觀點來闡述路.電荷的定向運動形成電流.產生電流的條件有兩個:一是存在可自由移動的電荷;二是存在電場.導體中電流的方向總是沿著電場的方向,從高電勢處指向低電勢處.導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例,即導體中形成電流時,它的本身要形成電場又要提供自由電荷.當導體中電勢差不存在時,電流也隨之而終止.
二、以“學科體系的系統性”貫穿始終,使知識學習與智能訓練融合于一體
1.場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題.第一章“電潮是學好電磁學的基礎和關鍵.電場強度、電勢、磁嘗磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念.電場線,磁感線是形象地描述場分布的一種手段.要進行比較,找出兩種力線的共性和區別以加強對場的理解.
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用.在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別,比如,場不是力,電勢不是能等.場中不同位置場的強弱不同,可用受場力者受場力的大小(方向)跟其特征物理量的比值來描述場的強弱程度.在電場中用電場力做功,說明場具有能量.通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能,離開了電場就談不上電荷的電勢能了.
3.認真做好演示實驗和學生實驗,使“潮抽象的概念形象化,通過演示實驗是非常重要的措施.把各種實驗做好,不僅使學生易于接受知識和掌握知識,也是基本技能的培養和訓練.安排學生自己動手做實驗,加強對實驗現象的分析,引導學生從實驗觀察和現象分析中來發展思維能力.從物理學的特點與對中學物理教學提出的要求來看,應著力培養學生的獨立實驗能力和自學能力,使知識的傳授和能力的培養統一在使學生真正掌握科學知識體系上.
關鍵詞:初中物理;電學教學;搞笑課堂
中圖分類號:G632.3 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)04-285-01
一、聯系生活實踐,多動手腦,培養興趣
讓物理融入生活,是物理教學的初衷;從生活走向物理,則是物理教學的途徑。電學知識與我們的生活聯系非常緊密。為什么燈泡用久了會發黑?為什么燈泡絲要做成螺旋狀?電飯煲是如何煮飯的?探究起來,妙趣無窮。因此,鼓勵學生聯系生活實際,是學以致用的需要,是物理知識化難為簡的需要,更是激發學生學習興趣的需要。“興趣是最好的老師”,有了興趣就有了成功的動力。
在實驗課上,我們可以設置與生活息息相關、讓學生感興趣的實驗幫助學生理解相關電學知識。例如,在課后習題中有一個興趣實驗“自制水果電池”,學生可以進行分組探究,每個小組都可以向實驗室借一只電壓表和一些導線,每個小組成員都自備不同種類的水果和蔬菜。通過實驗去探究水果電池的正負極,水果電池的電壓的影響因素等。最后讓各個小組展示他們的研究成果。這不僅滿足了學生的求知欲,還最大限度地激發了學生的學習興趣。
二、打好基礎,發展學生思維
學好電學知識要抽絲剝繭,抓住重點,即應牢固掌握基本概念、基本定理和主要公式。
1、明確每個符號的物理意義,能掌握電學的基本規律。電學基礎知識包括“五概念四規律”,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;歐姆定律、焦耳定律、串聯電路的特點、并聯電路的特點。對于以上重點概念,能讓學生知道為什么引入它們,如何定義,單位是什么(對物理量),有什么重要應用等;對于規律,應著重理解它們反映的是哪些物理量、有什么樣的關系或變化規律、這些規律的成立條件和適用范圍是什么。學習時,要分清主次、突出重點,以重點帶動一般,切勿平均使用力量。
2、能掌握公式的使用條件,對公式進行正確變形,并能熟記和應用。理解這些規律可以,例如,數學中a=c/b說明a與b成反比,a與c成正比,但在物理ρ=m/V定義式中,ρ與m、V的大小無關;在I=U/R中,卻有I與U成正比,I與R成反比等,這就要求學生對物理的基本概念理解深刻。
三、重視畫圖和識圖
學習物理離不開圖形。復雜電路設計,都是主要依靠“圖形語言”來表述的,圖像能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程,有了圖就能作狀態分析和動態分析。
例如,在計算有關電路的習題時,已給出的電路圖往往很難分析出電路的連接方式,而電路連接的方式不清楚,就無法正確選用串、并聯電路的規律。如果能熟練地將所給出的電路圖畫成等效電路圖,就會很容易地看出電路的連接特點,使有關問題迎刃而解。
對于這部分內容的學習,教師應當明確歐姆定律應用于某一電阻還是整個電路,教會學生根據現成的圖形學會識圖、繪圖。教師對于學生電路圖的學習,一定要有耐心,畢竟學生開始接觸電學,不可能一下就能掌握和識別電路圖。尤其是開始接觸電路圖,一定要每個圖都幫助學生分析到位,這里寧可慢一點,也要為學生打下扎實的基礎,有了識別電路圖的本領,學習歐姆定律及計算,難度會相應減小許多。
四、引導學生做好實驗
實驗教學,還應注意把所學的物理知識與日常生活、生產中的現象結合起來,其中也包含與物理實驗現象的結合,因為大量的物理規律是在實驗的基礎上總結出來的。在認真完成課內規定實驗教學的基礎上,還可以布置一些學生自己設計的實驗。
例如,可以設計在缺少電流表或缺少電壓表的條件下測量未知電阻的實驗。這些都需要同學們自己獨立思考、探索,不斷提高自己的觀察、判斷、發散思維等能力,使自己對物理知識的理解更深刻。
五、引導學生做好綜合應用題
電學知識頭緒多,綜合性強,做綜合應用題時,學生往往感到無從下手,稍有疏忽就會造成錯誤。在教學中,教師應在以下兩個方面起引導作用。
第一方面,學生在解題過程中由于物理知識理解不透,常會出現生搬硬套的現象,這時,教師要找準癥結給予指點。例如,在學過“電功率知識”后,學生討論“220 V,40 W”和“220 V,100 W”兩盞燈串聯在電路中,哪個更亮?大多數學生會認為:100 W的燈泡比40 W的燈泡更亮,這說明學生被燈泡的額定功率所迷惑,而忽視了燈泡的明暗程度與燈泡的實際功率有關。找到癥結后,教師讓學生思考“220 V,40 W”和“220 V,100 W”的兩個燈泡,哪個電阻大?將它們串聯起來,通過它們的電流大小怎樣?最后引導學生利用公式“P=I2R”來判斷哪個燈泡會更亮。
一、全面透徹理解物理規律的意義
1.正確理解物理規律的文字表述
物理規律一般由由文字表述出來的,期間蘊含著深刻而又豐富的物理內容,因而,對于物理規律的把握,最重要的是對關鍵性字詞的把握.
2.準確理解物理規律的適用范圍及成立條件
物理規律通常情況下是在理想環境中推算而得出的,因而,即使物理規律能夠反映客觀世界的一些現象,也是有其成立條件的.例如,歐姆定律并不適用于氣體導電,它只適用于電解液、金屬導電,因而,必須教育學生明確物理規律的應用范圍,才能夠解決好具體的物理問題.
例如,將一段細繩的一端固定在天花板上,另一端栓一質量為m的小球,使小球在豎直平面內作自由擺動運動,一段時間之后,小球停止擺動.下列選項中正確的是().
A.小球能量逐漸消失
B.小球擺動過程中,動能與勢能相互轉化
C.小球能量消失
D.小球總能量守恒,但機械能減少
分析:能量守恒定律適用于一定的范圍,本題著重考察機械能量的轉化及守恒的條件,是“小高考”的重點和難點.
二、注重教學方法的改革
1.在教學過程中,要避免按部就班的教學套路,以適應課堂教學環境為主
物理課堂教學是一個流動的、動態的過程,因而,教學方式、教學程序也應該結合實際情況作出相應調整.隨著教學經驗的積累與豐富,學生素質的提高,學習興趣的增加等,都會影響到課堂教學質量與效果,教師可以依據這些實際變化了的情況,改變傳統的教學套路,豐富課堂教學內容.
2.把握課堂教學重點
“小高考”前的復習階段是最重要知識歸納、總結與提升的階段,是對于所學知識進行查漏補缺、提升的階段,并且在這一階段的學習過程中,學生的學習興趣也能夠得到很大程度的提升.因而,教師要不失時機地把握課堂重點,提高復習效率.
第一,教師要明確課堂教學目標.認真研究考試大綱,把握學科重點,依據考試要求與指標,制定該階段的課堂教學目標.同時,也要向學生講解清楚這一階段的學習目標,依據目標制定學習計劃,才能夠刨除不利因素的影響,收到事半功倍的效果.
第二,要把握復習重點進行這一階段的復習時,新知識、新問題已經相當少,所存在的是學生學習過程中遺留的難解問題,因而,教師可以緊緊結合課堂教學的重點與難點,作系統性的、概括性的串講,尤其是一些基本的定理、公式、概念,要作重點講解,讓學生掌握其實際應用范圍.
3.加強學習效果的鞏固
學生學習的一個重要組成部分就是鞏固與提升學習效果,這也是課堂教學所要達到的重要目的.對學生的學習情況進行及時的了解與掌握,把握學習效果,是教師所要做到的.
第一,要加強學生練習的鞏固.為了找出課堂教學過程中所存在的問題,增強學生將所學知識轉化為實際應用能力,必須加強練習的鞏固.要適當的布置作業、練習題,根據教學內容,適當配備練習,促使學生將理論知識應用于實際操練.
第二,要對學生學習效果進行定期檢測.課堂教學過程中,受制于學習環境、學習指導教師及學習技巧等多種因素的影響,難以保證學生收到最佳的學習效果,因而,要對學生的學習效果做定期的檢測,及時發現學生存在的問題.對于電阻知識學習效果的檢測,可以設置如下問題:
例如,a、b直線分別代表由同種材料所構成的兩條粗細均勻、長度相同的電阻絲的伏安特性曲線.關于這兩段電阻絲,以下判斷正確的是().
A.電阻絲a 較細
B.電阻絲 b 較細
C.若將電阻絲a、b串聯在一起接入電路,則b 兩端的電壓較大
一、教師要為學生閱讀教材創造條件
一方面要經常對學生進行自學能力重要性的教育,使學生充分認識到有了自學能力,才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應迅速發展變化的社會,才能不斷攀登科學的高峰,另一方面要多為學生閱讀課本創造條件,學生自學必須要有時間的保證,現在初中學習的科目繁多,課業負擔較重,學生每天平均用于自學的時間只有2至3小時,學生感到做作業都來不及了,哪有時間去看書啊!這就要求我們教師一方面必須改革教學方法,改變那種填鴨式的“滿堂灌”,一堂課如果一講到底,學生便始終處于被動狀態連思考余地都沒有,有些問題即使上課講了,學生做了練了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學生的獨立思考,自己消化才行,另一方面,作業題應少而精,題目是永遠做不完的,重要的是精選典型習題指導學生深入探討,獨立思考,在分析習題過程中探索其規律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法。總之,教師在教學中要盡量少灌輸,多誘導,使教學過程成為學生在教師的指導下自己學習和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論,然后教師加以小結,這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本,又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題,更促使學生去認真鉆研教材。
二、根據物理教材的特點加強閱讀指導
物理課本中既有對現象的描述,又有對現象的分析、概括;既有定量的計算,又有要動手做的實驗,在表述方面,既有文學“語言”,又有數學“語言”(公式、圖象)還有圖畫“語言”(插圖、照片)。看這樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數學的計算及其含義,有時,還得面圖等等。學生剛開始是不易讀懂,也不習慣的,因此,一開始教師就必須用心的加以引導,要要求學生從頭到尾地看,并給予指導,必要時,在課堂上還得邊讀邊講;重要的句子、結論要求學生用筆劃出來,對一些敘述較復雜的段落還要予分析解釋。例如:《阿基米德原理》這一節,學生通過閱讀課文后,對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的輪廓,對實驗過程和現象也有所了解,并能作大致的分析,這時教師可通過提問和學生一起進行討論研究,使之進一步理解,然后教師指出,并要求學生對阿基米德原理的理解,應特別明確:誰是受力物體,浮力和大小,方向以及在什么情況下才有浮力等,幫助學生理解“原理”的實質,而不致于去死背條文。物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式,初中學生不易看懂,也往往把它當作代數來看待,這就需要教師一開始就要幫助他們去弄清其含義。其實,數學“語言”和文字“語言”是一致的,因此,先要訓練學生當“翻譯”,經常要求他們將某一物理語言或數學語言“譯”成文字語言或將文字語言“譯”成物理語言或數學語言,例如將“鋼的密度比鋁大,比鉛的小”,“譯”成寫成“P鉛<P鋼<P鉛”;又如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。然后求學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經常通過這樣的訓練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常是一些物理術語,如“屬性”、“豎直”、“狀態”、“路程”等等,初中學生也是不易理解的,也需要教師通過討論、比較,幫助學生去認識、了解。
三、培養預習習慣提升學生自學能力
一、獲得足夠的感性認識
物理規律具有三個顯著特點:第一,物理規律是觀察、實驗、思維相結合的產物;第二,物理規律反映了有關物理概念之間的必然聯系。任何物理規律,都是由一些概念組成的,通過語言邏輯或數學邏輯表達概念之間的聯系和關系;第三,任何物理規律具有近似性和局限性。物理現象和物理過程的發生、發展和變化的物理規律,只能在一定的范圍內,足夠真實但又是近似地反映客觀世界。物理規律不僅具有近似性,而且由于物理規律總在一定范圍內發現,或在一定的條件下推理得到,并在有限領域內檢驗。因此,物理規律具有局限性。也就是說,物理規律總有它的適用范圍和成立條件。由此可見,作為近似反映物理對象、物理現象、物理過程,在一定條件下發生、發展和變化的物理規律的建立,離不開觀察實驗和數學推理,也離不開物理思維,是三者相結合的產物。豐富的感性認識是物理規律建立的基礎。
二、掌握規律建立的思維方法
在獲得足夠的感性認識的基礎上,教師要指導學生探索物理規律,根據物理規律建立的思維過程和學生的認知特點,選擇適當的途徑,對感性材料進行思維加工,認識研究對象、現象之間的本質的、必然的聯系,概括出物理規律。這是在物理規律教學中,培養學生思維能力的關鍵。 中學生在建立物理規律時,常用的思維方法有以下四種。
1.實驗歸納。實驗歸納是直接從觀察實驗結果中,分析、歸納、概括、總結出物理規律的方法。具體的做法有:第一,由對日常生活經驗或實驗現象的分析、歸納,得出結論,如蒸發快慢的條件、電磁感應定律等。第二,由大量的實驗數據,經歸納和必要的數學處理,得出結論,如共點力的平衡條件、胡克定律、光的反射定律等。第三,先從實驗現象或對事例的分析中得出定性結論,再進一步通過實驗,尋求嚴格的定量關系,得出定量的結論,如牛頓第三定律、光的折射定律等。第四,在實驗研究幾個量的關系時,先分別固定某些量,研究其中兩個量的關系;再加以綜合,得出幾個量的關系,如歐姆定律、牛頓第二定律、焦耳定律,等等。第五,限于條件,無法直接做實驗時,可分析前人的實驗結果,歸納出結論,例如光電效應公式。
2.理論分析。理論分析就是利用已有的物理概念和物理規律,通過物理思維或數學推理,得出新的物理規律的方法。常見的有理論歸納,就是利用已有的物理概念和物理規律,經歸納推理,得出更普遍的物理規律的思維方法。
3.類比。類比是根據兩個(或兩類)對象在某些屬性上相似,而推出它們在另一屬性上也可能相似的一種推理形式。具體過程:對兩個不同的對象進行比較,找出它們的相似點,然后以此為依據,把其中某一對象的有關知識或結論運用到另一對象中去。類比方法在物理學中獲得了廣泛的運用。首先,類比是提出物理假說的重要途徑;其次,在物理學研究中,廣泛運用的模型化方法,實質上包含類比方法的應用。學生在學習物理規律時,可以遵循物理規律建立的程序和原則,通過類比的思維方法,加深對物理規律的理解,同時提高思維能力。
當然,在帶領學生探索和研究具體的物理規律時,不一定要按照歷史上物理規律建立的過程來進行,教師可以根據教學要求、學生的年齡特征、知識基礎、能力水平、學校情況、教學內容、自身特點等,來確定用什么方法。
三、排除學習規律的思維障礙
與學習物理概念一樣,學生在學習物理規律時,也存在著思維障礙,大體上有以下幾種。在物理規律教學中,要排除這些思維障礙。
1.感性認識不足。物理規律是觀察、實驗和思維相結合的產物,通過觀察、實驗,獲得對自然界物質的存在、構成、運動及其轉化的感性認識。感性認識不僅是物理思維的材料、建立規律的條件,而且是用來檢驗各種物理理論真偽是非的標準,是理解物理規律的基礎。如果沒有足夠的、能夠把有關的現象及其之間的聯系鮮明地展示出來的實驗,或學生日常生活中所熟悉的、親身感受過的事例作為基礎,學生就很難理解物理規律的來龍去脈、基本含義、適用條件,等等,從而影響對物理規律的掌握和運用,造成學習物理規律的思維障礙。
當今世界科學技術的發展日新月異,新的知識大量的涌現。人們要想跟上時代的發展,就要不斷的學習新知識,以適應社會的發展。而一個人在學校得到的知識是很有限的,并且有的知識很快會老化。學生如果沒有自學能力,畢業走上社會參加工作后,勢必很難進一步提高自己的科學文化知識水平,也就無法適應迅速發展的時代,就有可能在社會的發展中被淘汰。因此,作為基礎教育的中學物理教學,要以學生終身學習和終身發展奠定基礎為宗旨,把教會學生學習作為一項教育目標。教會學生學習方法;特別是教會學生自學方法比教會學生一些知識更重要,即“受人以魚不如授之以漁”。自學能力是一個人獲得知識和更新知識的重要能力,是一個人的基本素質。在中學時代教師必須在平時的教學中,充分重視并不斷地培養和提高學生的自學能力,教師不但要向學生傳授知識,而且更要教給學生學習的方法;研究問題和解決問題的方法,提高學生自我獲取知識的能力。
閱讀是自學的重要途徑。培養學生的自學能力,應從指導閱讀教科書入手,使他們學會抓住課文中心,能提出問題并設法解決問題,還應鼓勵學生進行課外閱讀。可是在當前不少師生仍然不重視對課本的閱讀,一年過去了,課本還是新的,很少翻開看一看。因為教師強調學生課上記筆記,課下看筆記。實際上大部分學生課上記的只是教師的板書,對于完整的知識而言那只是一些重點并不系統。特別是學生往往只憑課堂上聽老師講的定律、公式,不通過自己閱讀、思考和消化就忙于做題,生搬硬套搞題海戰術,結果造成基礎知識不牢,缺乏分析問題和解決問題的能力,遇到問題依賴教師,沒有教師的講解就學不會知識的不良后果。
在中學要培養學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,指導學生閱讀是一個重要的環節。學生到學校來讀書,而不是到學校來“聽書”,而教師在學校是教書,而不是“講書”。教就是引導學生怎樣讀書,怎樣思考分析問題,解決問題,使學生的能力得到提高是教師教的目的。指導學生閱讀課文,培養學生的閱讀興趣和提高學生的自學能力要從以下幾個方面入手
一、教師要為學生閱讀教材創造條件
一方面要經常對學生進行自學能力重要性的教育,使學生充分認識到,有了自學能力才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應迅速發展變化的社會,才能不斷攀登科學的高蜂,另一方面在平時要多為學生閱讀課本創造條件,學生自學必須要有時間的保證。
現在中學的科目繁多,各科作業也很重,學生每天平均自習的時間只有2至3小時,學生感到做作業都來不及了,哪有時間去看書啊!這就要求我們教師一方面必須改革教學方法,改變那種填鴨式的“滿堂灌”,一堂課如果一講到底,學生便始終處于被動狀態連思考的余地都沒有,有些問題即使上課講了,學生也做了練習了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學生的獨立思考,自己消化才行。另一方面,作業題應少而精。題目是永遠做不完的,重要的是精選典型習題指導學生深入探討,獨立思考,在分析習題過程中探索其規律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法。
總之,教師在教學中要盡量少灌輸,多啟發,使教學過程成為學生在教師的指導幫助下自己學習和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論,然后教師加以小結.這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本,又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題,更促使學生去認真閱讀教材。
二、根據物理教材的特點,加強閱讀指導。
物理課本中既有對現象的描述,又有對現象的分析和概括。既有定量的計算,又有要動手做的實驗。在表述方面,既有文學“語言”,又有數學“語言”(公式、圖象)還有圖畫“語言”(插圖、照片)。看這樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數學的計算及其含義,有時還要畫圖。學生剛開始不易讀懂課文,也不習慣這種學習方法,因此,一開始教師就必須耐心的加以引導。要要求學生整章節的閱讀,并給予指導,必要時,在課堂上還要邊讀邊講。重要的句子、結論要求學生用筆劃出來,對一些敘述較復雜的段落還要給予分析解釋。學生入門以后,再對他們提高要求。例如:《阿基米德原理》這一節,學生通過閱讀課文后,對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的認識,對實驗過程和現象也有所了解,并能作大致的分析。這時教師可通過誰是受力物體,浮力的大小和方向以及在什么情況下才有浮力等提出問題,幫助學生進一步理解“原理”的實質,而不致于去死背條文。物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式。初中學生不易看懂,往往把它當作代數來看待,這就可能出現一些很嚴重的錯誤。例如通過歐姆定律推導出電阻R=U/I,這只是電阻的計算式,不能說電阻和電壓成正比和電流成反比。同樣密度ρ=m/v也不能說密度和質量成正比和體積成反比。因為在物理中有一些物理量只由其自身的因素決定,而和外界的因素無關。這就需要教師一開始就要幫助他們去弄清其含義。在大多數情況下,數學“語言”和文字“語言”是一致的,因此,先要訓練學生當“翻譯”,經常要求他們將某一物理語言或數學語言“譯”成文字語言或將文字語言“譯”成物理語言或數學語言。例如將“鋼的密度比鋁大,比鉛的小”,“譯”寫成“P鋁<P鋼<P鉛”;又如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。同時還須要求學生了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經常通過這樣的訓練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常有一些物理術語,如“屬性”、“豎直”、“狀態”、“過程”“相對”“變化”等等,初中學生也是不易理解的,也需要教師通過討論和比較,幫助學生去認識和了解。
三、引導學生養成預習的習慣,逐步培養自學能力。