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歐姆定律有效性反思電路設(shè)計滑動變阻器教材安排是通過實驗探究來研究電流與電壓電阻關(guān)系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實際學(xué)生動手參與率不高,學(xué)生的科學(xué)探究有效性不高,有點照本宣科,對歐姆定律不能真正實現(xiàn)探究的思想,如何改變你?
歐姆定律(初中學(xué)習(xí)的是部分電路歐姆定律)作為一個重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻這三個重要的電學(xué)量之間的關(guān)系,是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問題的金鑰匙。
歐姆定律這節(jié)課的特點是,十分重視科學(xué)方法教育,重視科學(xué)研究的過程。讓學(xué)生在認(rèn)知過程中體驗方法、學(xué)習(xí)方法,了解得出歐姆定律的過程。了解運用“控制變量法”研究多個變量關(guān)系的實驗方法,同時也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識打下了基礎(chǔ)。
教材安排是通過實驗探究來研究電流與電壓電阻關(guān)系,從而得出歐姆定律。這樣安排比較好,但實際學(xué)生動手參與率不高,學(xué)生的科學(xué)探究有效性不高,有點照本宣科,對歐姆定律不能真正實現(xiàn)探究的思想。究其原因有三點:
1.本實驗是用歐姆定律來研究歐姆定律由于學(xué)生還沒學(xué)習(xí)歐姆定律很難理解為什么調(diào)節(jié)滑片的位置就能改變或保持這段電路兩端的電壓。
2.學(xué)生很難正確區(qū)分一段電路和整個電路兩個概念及它們之間的關(guān)系,在本實驗中研究AB這段電路中的電流與電壓和電阻的關(guān)系時不容易將這段從整個電路中分離出來,更不會分析探究它們之間的關(guān)系。
3.在一個電路圖中卻要分次研究兩個實驗規(guī)律先研究電流與電壓的關(guān)系,后又更換電阻,研究電流與電阻的關(guān)系,學(xué)生很難理解,更別說自己設(shè)計這個電路來探究其中規(guī)律了。
以上是學(xué)生探究實驗和分析實驗電路的障礙,如何來解決呢?
在教學(xué)中筆者對實驗教學(xué)做了適當(dāng)?shù)母淖?。讓學(xué)生自己分兩步實驗來設(shè)計電路探究規(guī)律:先激疑,后激智,引出正確的電路設(shè)計,再完成正確的實驗操作。
第一步,研究電流與電壓的關(guān)系,他們的設(shè)計是:保持電阻不變,用改變電池節(jié)數(shù)來改變電池兩端的電壓。(因為學(xué)生很容易想到串聯(lián)電池越多電壓越大),于是我說,那你們就按你們的思路去探究,結(jié)果是能得出:電阻一定時,電壓越大,電流越大,卻得不出:電阻一定時,電流與電壓成正比的關(guān)系。此時,他們反問:問題出在哪呢?我接著反問:你們怎么知道定值電阻兩端的電壓是在成倍數(shù)的變化呢?學(xué)生馬上回答,因為電池是成倍的增加啊,我說,那你們用電壓表測測看,一測發(fā)現(xiàn)電壓并沒隨電池節(jié)數(shù)的成倍增加而成倍增大,學(xué)生反問:那怎么辦?有學(xué)生很快想到上節(jié)課學(xué)到滑動變阻器可以調(diào)節(jié)電壓,立即就串聯(lián)了滑動變阻器上去,結(jié)果,水到渠成,完成了該實驗,而且不用改變電池節(jié)數(shù)。現(xiàn)在再反問學(xué)生這兩種電路設(shè)計的區(qū)別在哪,問題在哪,優(yōu)勢在哪,這時老師點撥一下:因為導(dǎo)線也有電阻,學(xué)生就會豁然開朗,會心一笑,經(jīng)過一次挫折他們重新設(shè)計出探究電流與電壓關(guān)系的電路,同時也自行將這段電路從整個電路中分離出來,研究出這段電路中電流與電壓的關(guān)系:電阻一定時,電流與電壓成正比的關(guān)系。
第二步,研究電流與電阻的關(guān)系,起初他們的設(shè)計是:保持電池節(jié)數(shù)不變,再改變電阻。(因為學(xué)生很容易想到串聯(lián)電池節(jié)數(shù)不變,電壓也不變),很快,有些學(xué)生就想到在第一步中出現(xiàn)的問題,于是想到可以用滑動變阻器控制電壓不變,只要在原來的電路圖上改變電阻就行了,并想到如用電阻箱來改變就更好了,因為不僅改變方便,能多次成倍數(shù)改變電阻,并且能知道電阻的值,這樣也更方便找到電流與電阻的更具體的關(guān)系。
這樣分兩個實驗電路圖分別設(shè)計,分別實驗,避免了照搬照抄,死記硬背的教學(xué)模式,實驗從開始設(shè)計到實驗障礙,再到改進(jìn)實驗,總結(jié)規(guī)律,都是學(xué)生親身實踐,學(xué)生真正理解了:
1.兩步實驗中為何要用滑動變阻器,如何用滑動變阻器?
在研究電流與電壓的關(guān)系時,如果不用滑動變阻器,雖然能夠測量出R兩端的電壓和其中的電流,但該電路只能測量出一組電壓和電流的值,而從一組電流和電壓的數(shù)據(jù)是無法找出二者之間的關(guān)系的,應(yīng)該再測幾組電壓和電流,因此就需要改變R兩端的電壓,用滑動變阻器可以成倍地改變R兩端的電壓,簡單方便,當(dāng)然也可以采用改變電池節(jié)數(shù)的方法,但因為導(dǎo)線有電阻,很難成倍地改變R兩端的電壓,比較下來,當(dāng)然是用滑動變阻器更方便快捷。同時,滑動變阻器還可以起到保護電路的作用。
2.用控制變量法探究電流I與電阻R之間的關(guān)系實驗中,應(yīng)該如何操作?探究電流I與電壓U之間關(guān)系時,應(yīng)該如何操作?
探究電流I與電阻R之間的關(guān)系時,如何保持電壓U不變?即改變定值電阻的阻值的同時,該電阻兩端的電壓就發(fā)生了變化,因此,要及時調(diào)節(jié)滑動變阻器以保持電壓不變,觀察并記錄電流表的示數(shù)隨電阻的變化關(guān)系。
探究電流I與電壓U之間關(guān)系時,要不斷的改變電壓,即保持定值電阻的阻值不變的同時,要改變電阻兩端的電壓,因此,要及時調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓成倍地變化,觀察并記錄電流表的示數(shù)隨電壓的變化關(guān)系。
總之,這樣改進(jìn)充分發(fā)揮了實驗的作用,降低了教學(xué)環(huán)節(jié)中學(xué)生遇到問題的難度,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,更深入地理解和掌握了知識。既培養(yǎng)了思維能力,又培養(yǎng)了實驗?zāi)芰?,進(jìn)一步實現(xiàn)了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、思維為核心、能力為目標(biāo)的教學(xué)理念,開闊了學(xué)生思路,有效地提高物理教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿).
1背景分析
1.1教材
不同版本的教材對這部分內(nèi)容的處理方法有所差異,有的從非靜電力做功的角度引入,也有的直接從電勢升降的角度給出結(jié)論.筆者以教科版教材為基礎(chǔ),借鑒人教版教材的一些思路,以問題為線索,重新調(diào)整了教學(xué)順序――先介紹電源的內(nèi)阻,然后通過定量實驗探究得到閉合電路的歐姆定律,最后再分析電動勢的物理意義.
1.2學(xué)情
學(xué)生在初中已學(xué)過部分電路的歐姆定律,普遍認(rèn)為電源提供的電壓是不變的,也不知道電源有內(nèi)阻,要打破這個思維定勢,僅靠抽象的理論推導(dǎo)是不夠的,應(yīng)盡可能通過實驗做到“眼見為實”,讓學(xué)生真正信服.
2問題設(shè)計
問題1如圖1,將小燈泡分別接到兩節(jié)電池和三節(jié)電池的兩端,猜一猜哪種情況更亮?
設(shè)計意圖學(xué)生們根據(jù)初中所學(xué)的電學(xué)知識,很容易想到兩節(jié)干電池提供的電壓為3.0 V,而三節(jié)干電池提供的電壓為4.5 V,肯定是接到三節(jié)電池上時燈泡更亮.教師在準(zhǔn)備時,左側(cè)可用兩節(jié)新電池,右側(cè)用三節(jié)舊電池,讓小燈泡接到右側(cè)時反而更暗一些,引導(dǎo)學(xué)生思考既然是相同的小燈泡,那么問題應(yīng)該出在電源上,從而順勢引入外電路、內(nèi)電路以及電源內(nèi)阻的概念.這個設(shè)計可以激起學(xué)生的認(rèn)知沖突,迅速把學(xué)生的注意力吸引到教學(xué)內(nèi)容上來.
問題2依次閉合S1、S2、S3,觀察小燈泡L的亮度變化,并闡述原因.
設(shè)計意圖在初中時,學(xué)生們都認(rèn)為電源提供的電壓是不變的,所以即便多并聯(lián)幾盞燈泡,也不會影響到L的亮度,但實驗中他們看到的卻是L越來越暗,這是又一次思維上的沖突,此時可以讓學(xué)生討論現(xiàn)象背后的原因,由于有問題1的鋪墊,學(xué)生們很容易想到從串聯(lián)分壓的角度來解釋L變暗的原因.教師結(jié)合問題1,最后做一個歸納:燈泡的亮暗既與電源有關(guān),又與外電路有關(guān),這里面到底滿足什么定量規(guī)律呢?從而順勢引入本節(jié)課的主題――閉合電路的歐姆定律.
問題3外電路以及內(nèi)電路上電勢的降落之和與“可樂電池”正負(fù)兩極附近電勢的上升之和有什么關(guān)系?
設(shè)計意圖在教科版的教材上,焦耳定律放在了本節(jié)內(nèi)容的后面,故暫時還不能用能量守恒定律的方法進(jìn)行理論推導(dǎo),只能從電勢升降的角度進(jìn)行探究.為了使實驗盡可能精確,筆者用了四個電壓傳感器分別測量外電壓U1、內(nèi)電壓U2,正極附近電勢上升的值U3、負(fù)極附近電勢上升的值U4.將電鍵閉合后,增大變阻器R,U1增大,U2減小,但是U3和U4基本保持不變,讓學(xué)生對比U1+U2和U3+U4,很容易得出U1+U2=U3+U4的結(jié)論,接著很自然地就可以引出電動勢E的概念,電動勢即正負(fù)兩極附近電勢上升的值之和,即E=U3+U4.為了讓學(xué)生能更清楚地認(rèn)識到閉合電路中電勢的變化情況,還可以用以下兩幅圖加深理解.
最后,假定外電路是純電阻電路,經(jīng)過簡單的理論推導(dǎo)后,即可得到閉合電路的歐姆定律I=ER+r,整個過程非常自然,一點沒有突兀的感覺.
問題4如果外電路出現(xiàn)了短路或者斷路的情況,電路中電勢的升降情況會如何?
設(shè)計意圖這兩種特殊情況,如果用理論推導(dǎo)的方式去講解,略顯枯燥,借助于問題4中的思路,則非常好理解.在短路情況下,電勢的升降全部發(fā)生在電源內(nèi)部,而在斷路情況下,外電壓Uab就等于電動勢,這也是我們用電壓表粗測電源電動勢的依據(jù).
問題5請用閉合電路的歐姆定律解釋問題1和問題2中出現(xiàn)的現(xiàn)象.
設(shè)計意圖學(xué)以致用是師生們共同的追求,在一開始回答問題1和問題2時,學(xué)生們多半是連蒙帶猜的,并沒有十足的把握,現(xiàn)在回過頭來重新審視這兩個問題,應(yīng)該底氣十足了.正是因為電源有內(nèi)阻,導(dǎo)致外電壓并不等于電動勢,教師可在電源兩端并聯(lián)上電壓傳感器,學(xué)生就可以非常清楚地看到接上燈泡后,問題1中的U2
問題6我們常說一節(jié)干電池的電壓是1.5 V,這種說法對嗎?
設(shè)計意圖通過問題5的分析,學(xué)生們非常直觀地看到外電壓一般是小于電動勢的,少掉的那部分是內(nèi)電壓,電動勢應(yīng)等于內(nèi)外電壓之和,或者等于正負(fù)極附近上升的電勢之和.為了進(jìn)一步加深學(xué)生對電動勢E的認(rèn)識,教師還可以從非靜電力做功的角度作進(jìn)一步闡述,讓學(xué)生知道電動勢E的值等于電源把1C正電荷從它的負(fù)極搬運到正極的過程中,非靜電力所做功,即E=W非/q.
1 所確立的核心問題要充分調(diào)動學(xué)生已有的緘默知識,激發(fā)學(xué)生參與體驗的欲望
新課程改革的目標(biāo)之一是:改變課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現(xiàn)狀,加強課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗,精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能.基于緘默知識的核心問題教學(xué)模式中的“核心問題”是一個問題或本堂課學(xué)生所要完成的任務(wù),教師設(shè)定了核心問題,還需要在課堂中創(chuàng)設(shè)一定的問題情景,激發(fā)學(xué)生的興趣,引導(dǎo)他們更好的理解核心問題,核心問題的解決過程也就是任務(wù)的完成過程.通過這一核心問題或任務(wù)來幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題.在設(shè)置核心問題或任務(wù)時,教師應(yīng)充分考慮到學(xué)生頭腦中緘默知識的存在,幫助學(xué)生將有關(guān)學(xué)習(xí)活動的緘默知識顯現(xiàn)化并得到檢驗、批判和應(yīng)用.緘默知識最大的特點在于它不脫離認(rèn)識主體,只有學(xué)生本人,尤其是他的緘默知識是發(fā)展自己認(rèn)識能力的向?qū)Ш椭魅?學(xué)生的已有知識對于新的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用.因此,核心問題的提出及腳手架的搭建只有建立在學(xué)生現(xiàn)有緘默知識的基礎(chǔ)上,才能有效地實現(xiàn)本課的教學(xué)目標(biāo),更好的調(diào)動學(xué)生的自主活動使教學(xué)的結(jié)果性目標(biāo)與體驗性目標(biāo)都獲得更高的[HJ1.2mm]達(dá)成度.
比如研究課《歐姆定律》確立的核心問題:利用桌上器材,探究給定元件的I、U關(guān)系.這一核心問題的設(shè)計是基于學(xué)生目前的認(rèn)知水平及緘默知識產(chǎn)生的.在初中的時候,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過:在導(dǎo)體兩端加上電壓,電路中就有了電流,且知道電流I與電壓U有成正比的關(guān)系,這便是學(xué)生所擁有的緘默知識.再創(chuàng)設(shè)問題情景:是否所有的電學(xué)元件兩端的電流I與電壓U都有成正比這種關(guān)系呢?學(xué)生此時已被激發(fā)出好奇、求知的欲望,想要迫切的解決這個問題卻對解決方法有些茫然,在這種氛圍下提出本節(jié)課的核心問題,既使學(xué)生備感親切,同時又給學(xué)生分析解決問題,獲得新的認(rèn)知指出了方向,在問題的解決過程中體驗已有的緘默知識與物理知識之間的聯(lián)系.
2 基于緘默知識的核心問題教學(xué)模式的學(xué)生活動原則是:核心問題的解決活動在前,應(yīng)學(xué)習(xí)的知識與方法生成在后,即:讓學(xué)生在體驗中學(xué)習(xí)后達(dá)到知識的提升
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu),即達(dá)到對知識所反映意義的深刻理解,最好的方法是讓學(xué)習(xí)者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗,而不是僅僅聆聽別人(如教師)的介紹和講解.學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者而不是外界刺激的被動接受者,教材所提供的知識不再是教師傳授的內(nèi)容,而是學(xué)生主動建構(gòu)意義的對象;媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法,而是用來創(chuàng)設(shè)情境、進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流,即作為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認(rèn)知工具.現(xiàn)代心理學(xué)研究表明,體驗學(xué)習(xí)是人的一種基本的學(xué)習(xí)方式.在學(xué)習(xí)的過程中,不僅要用眼睛看,用耳朵聽,用嘴說話,用手操作,用身體去親生體念,而且要用腦去思考探究,用心靈去意會感悟,并內(nèi)化為自己的緘默知識,外化為行為習(xí)慣,在體驗性學(xué)習(xí)中,學(xué)生“在做中學(xué)”和“在做中體驗”,發(fā)揮各自的聰明才智,學(xué)會分享和合作,從中獲得積極的感受,促進(jìn)了學(xué)生在語言和身心等方面素質(zhì)的發(fā)展.
在研究課《歐姆定律》實施過程中,筆者摒棄原來舊的教學(xué)方法(僅簡簡單單進(jìn)行講解,或讓學(xué)生自習(xí)、背公式等),采用核心問題教學(xué)法,把教學(xué)的重心放在伏安特性曲線上,在學(xué)生利用圖象歸納得到歐姆定律的適用條件之前,先讓學(xué)生利用給定器材,通過實驗探究不同元件的I和U的關(guān)系,在實驗中初步體驗I、U、R三者的關(guān)系,筆者觀察到,學(xué)生在動手進(jìn)行實驗探究的過程中,對觀察到的某些現(xiàn)象發(fā)出了興奮的驚嘆聲(與已有的緘默知識發(fā)生了沖突).此外,筆者讓學(xué)生分析測得的實驗數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度,建系描出I-U的關(guān)系圖線(此圖線即元件的伏安特性曲線),這就讓學(xué)生將體驗中的緘默知識顯性化,為后面的反思提升及運用反饋環(huán)節(jié)打下了基礎(chǔ),同時培養(yǎng)了學(xué)生處理信息的能力、獲取新知識的能力及交流與合作的能力.
3 將活動中的體驗提升為知識和方法后,教師應(yīng)對學(xué)生獲得的體驗進(jìn)行檢測,讓學(xué)生在運用中修正并內(nèi)化所學(xué)知識,進(jìn)入到新的緘默狀態(tài)
新課標(biāo)下教學(xué)目標(biāo)的檢測認(rèn)為,預(yù)先制定檢測手段使教學(xué)手段做到有的放矢,使檢測與評估貫穿教學(xué)過程成為可能.檢測內(nèi)容與要求使教學(xué)內(nèi)容更加突出,檢測結(jié)果則使教師做到教學(xué)狀態(tài)心中有數(shù).預(yù)先制定檢測能為學(xué)生提供是否到達(dá)目標(biāo)的檢測機會,而減少教師的一言堂、不著邊際的自我表演現(xiàn)象發(fā)生,使學(xué)生成為教學(xué)的主體得到落實.
此外,學(xué)生得到的體驗不但是感受、情緒,而且要在問題解決活動中,因與學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本思想產(chǎn)生心靈的呼應(yīng)而體驗到其對自己的意義,且能將體驗提升為知識和方法,運用于習(xí)題中.當(dāng)學(xué)生能思路清晰地運用提升到的知識和方法去處理實際問題時,就意味著學(xué)生修正內(nèi)化了所學(xué)知識,進(jìn)入了新的緘默狀態(tài).
一、溫故而知新
伏安法測電阻是基于學(xué)生對歐姆定律知識的應(yīng)用,能有效訓(xùn)練學(xué)生對知識與技能的掌握,應(yīng)用的不僅僅是歐姆定律這個知識,還要應(yīng)用電壓表、電流表、滑動變阻器等一系列常見的電學(xué)器材進(jìn)行簡單的操作和測量.因此,在本節(jié)的教學(xué)過程中,我們可以通過一系列的問題達(dá)成溫故而知新的效果,啟發(fā)學(xué)生對伏安法測電阻本質(zhì)原理的掌握和應(yīng)用.
問題1 歐姆定律的內(nèi)容是什么?公式是什么?有幾個變式?
問題2 如果想測量一個定值電阻的阻值大小你準(zhǔn)備怎么測量?原理是什么?
問題3 結(jié)合這個原理,你準(zhǔn)備怎么設(shè)計電路圖和表格來測量相應(yīng)的物理量,從而求出電阻的大?。?/p>
分析 本處的問題能循序漸進(jìn),從上一節(jié)課的歐姆定律內(nèi)容著手,讓學(xué)生在鞏固復(fù)習(xí)的過程中達(dá)成對公式R=U/I新認(rèn)知和新應(yīng)用,并對電壓表和電流表的組合應(yīng)用構(gòu)建新認(rèn)知,有效的啟發(fā)了學(xué)生的原有知識的鞏固和拓展,并且通過問題3來激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考和分析,由于三個問題具有明顯的梯度性,直接促使每個層面的學(xué)生都能參與到相應(yīng)問題的思考之中,確保了每個學(xué)生都一定的思維興趣和思維深度.
二、啟發(fā)而提升
學(xué)生參與到實驗設(shè)計的過程,基本都能想法用電壓表測量未知定值電阻的電壓,用電流表測量未知電阻的電流,從而設(shè)計出如圖1所示的電路圖.鑒于學(xué)生的實際設(shè)計,我們還需要通過問題和實際的調(diào)控來提升學(xué)生對測量固定物理量的掌握和應(yīng)用情況.具體可以采用以下類似的問題來啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生的思維,促使學(xué)生能力的提升.
問題1 通過同學(xué)們的思考,可以采用如圖1所示的方法來測量未知電阻Rx的值,測量一個固定不變的電阻值時,這種方法有什么缺陷?
問題2 這種方法既然存在較大的誤差,你有什么好的方法來減小誤差呢?
問題3 改變電電源或者滑動變阻器,你覺得哪個更方便一些呢?
基于學(xué)生的實際設(shè)計情況,如果學(xué)生之中有同學(xué)設(shè)計出如圖2所示的電路圖,我們可以把問題2和問題3進(jìn)行變動,變成下面的問題:
問題4 還有同學(xué)有其他的設(shè)計方法嗎?展示一下,交流一下,并說說你這樣設(shè)計的理由和優(yōu)點?
分析 基于學(xué)生已經(jīng)參與的測量設(shè)計,我們可以充分結(jié)合學(xué)生已經(jīng)設(shè)計出來的電路圖和測量步驟來啟發(fā)學(xué)生如何減小測量固定值時的誤差,如何結(jié)合已學(xué)的物理器材來減小測量值的誤差,教師通過問題的形式來提升學(xué)生,不僅從知識與技能的復(fù)習(xí)角度上滿足了學(xué)生的需求,還從知識與技能的連貫性、遞進(jìn)性、對比性等角度滿足了學(xué)生的能力提升,同時給學(xué)生思維和思維成果展示的機會,充分促使學(xué)生綜合物理素養(yǎng)的提升.
三、反問而突破
如果把伏安法測定值電阻比作學(xué)生的軍事演練的話,那么伏安法測小燈泡電阻就是學(xué)生的實戰(zhàn)對抗,學(xué)生既要依托于伏安法測定值電阻來思考如何采用伏安法來測量小燈泡的電阻.而教師有必要通過我們的教學(xué)行為讓學(xué)生深度領(lǐng)悟伏安法測電阻的方法與技能,并能通過親身體驗來區(qū)分伏安法測定值電阻和小燈泡電阻的本質(zhì)差異所在.所以我們可以根據(jù)以下幾個教學(xué)行為和問題鏈來達(dá)成以上的目的.
首先讓學(xué)生按照他們自己的設(shè)計思路進(jìn)行伏安法測小燈泡電阻的實驗,并進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和計算,這個實驗的過程,很大程度是為了鞏固學(xué)生對伏安法測定值電阻的知識與操作兩個層面的掌握深度.而學(xué)生收集來的數(shù)據(jù)及后續(xù)的數(shù)據(jù)分析正是我們要突破的重點環(huán)節(jié),也是學(xué)生能力提升的關(guān)鍵之處.
其次通過反問、追問、質(zhì)問等形式來完成關(guān)鍵重點內(nèi)容的突破.問題如下:
問題1 各個小組一起展示你們的測量數(shù)據(jù)吧?并一起交流?
問題2 你們測量小燈泡的數(shù)據(jù)對比剛才測量定值電阻的數(shù)據(jù)是否存在一定的差異?
問題3 這些差異是誤差嗎?
問題4 就大家的分析,這些數(shù)據(jù)之間的差異不是誤差的話,我們能不能通過求這些數(shù)據(jù)的平均值來減小我們測量電燈泡的誤差?
問題5 你能分析一下,小燈泡的電阻隨電壓變化的根本原因是什么嗎?
問題6 由此可見,我們在伏安法測量定值電阻和小燈泡電阻時,能采有相同的方法嗎?在兩次測量過程中,滑動變阻器的作用一樣嗎?
關(guān)鍵詞:中考;復(fù)習(xí);訓(xùn)練;方法
中圖分類號:G633.7
物理與其他科目相比,具有以下特點:
① 知識點多、知識面廣。
②物理概念、物理規(guī)律需要理解。
③物理實驗的方法及操作需要掌握。
④會應(yīng)用物理知識分析和解決生活、生產(chǎn)實際問題等。
針對物理學(xué)科的這些特點,怎樣確定復(fù)習(xí)方向、方法,進(jìn)行高效復(fù)習(xí)呢?下面就以下幾個方面談?wù)勎以诮鼛啄瓿跞锢韽?fù)習(xí)中的實踐和思考,以達(dá)到拋磚引玉之目的。
一、 重視基本概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)-----緊扣課本,夯實基礎(chǔ)
我們知道中考試卷是按《考試說明》來命題的,試卷中易、中、難的試題比例為6:3:1。從近幾年的中考題來看,能力的考核與基礎(chǔ)知識是緊密聯(lián)系的,因為基礎(chǔ)知識的強化是提高能力的前提,有了扎實的基礎(chǔ)知識,才能以不變應(yīng)萬變,。因此我們要把主要精力用于深入理解基本物理概念和規(guī)律方面,突破重點,形成有機的知識結(jié)構(gòu),提高分析解決問題的基本能力。
二、重視科學(xué)探究及其過程與方法的復(fù)習(xí)---專題復(fù)習(xí),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)
物理知識點間存在著“縱”與“橫”的相互聯(lián)系,某一知識點可能是為另一知識點引橋鋪路,而另一知識點又往往是前一知識點的深化與延伸。在第一輪復(fù)習(xí)掌握基礎(chǔ)知識和基本概念的基礎(chǔ)上,第二輪復(fù)習(xí)時應(yīng)打破章節(jié)的限制,完善并梳理初中物理知識結(jié)構(gòu),找出知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,要使前后知識聯(lián)系起來,系統(tǒng)鞏固知識,形成一個由知識點到知識面、最后到知識網(wǎng)絡(luò)的綜合體,使復(fù)習(xí)具有系統(tǒng)性。
三、重視開放性問題的訓(xùn)練------關(guān)注熱點及社會
年年中考年年變,但萬變不離其“重”,初中物理中的一些主干知識仍然是每年中考的重點,因此我們在第二輪復(fù)習(xí)中要以《考試說明》中圈定的知識點為著眼點,圍繞考點,突出“重點”。
通過對某些特殊知識點的深挖細(xì)究,達(dá)到對某一類知識或某一專題的融合、深化。例如電學(xué)中的滑動變阻器,是“探究歐姆定律”、“測定小燈泡的電阻”、“測定小燈泡的電功率”、“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”等實驗中不可缺少的重要儀器。讓同學(xué)們可以總結(jié)滑動變阻器在每個實驗中的用途,深化對電學(xué)實驗的理解。例如所有實驗中,滑動變阻器的共同作用是:保護電路;通過改變自身電阻而改變電路中的電流。
而由于每個實驗的不同,使滑動變阻器分別具有不同的作用:
探究歐姆定律中電流與電壓的關(guān)系——為了保證兩端的電壓不變。
探究歐姆定律中電流與電阻的關(guān)系——改變定值電阻兩端電壓,從而達(dá)到多次實驗探究規(guī)律的作用。
測定小燈泡的電阻——改變小燈泡兩端電壓,達(dá)到多次測試取平均值以減小誤差的目的。
測定小燈泡的電功率——改變小燈泡兩端的電壓,從而比較小燈泡亮度與電功率的關(guān)系。
探究影響電磁鐵磁性強弱的因素——改變電路中的電流,研究電磁鐵磁性強弱與電流的關(guān)系,還可以控制電流相等,研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系。
例題:如圖所示,燈泡L和電阻R2的阻值分別為R1=10歐姆和R2=5歐姆,滑動變阻器最大阻值為20歐姆,電源電壓為6V,求當(dāng)S1,S2,S都閉合滑片P在a時R1、R2消耗的電功率。
一變:求當(dāng)S1,S閉合,S2斷開,把滑片移到某一位置,使滑動變阻器連入電路的電阻為其最大值的1/4時,燈泡恰能正常發(fā)光,求燈泡L的額定功率?
二變:求當(dāng)S1,S2,S均閉合,滑片移到中點時,電壓表和電流表的讀數(shù)分別是多少,通過燈泡和電阻R2的電流之比是多少?
三變:當(dāng)S2,S閉合,S1斷開,滑片P在b點時,R2消耗的電功率是多少?
四變:當(dāng)S2,S閉合,S1斷開,滑片P從a端滑至b端的過程中,電壓表和電流表示數(shù)變化的范圍分別是多少?
五變:當(dāng)S1,S閉合,S2斷開,滑片P從a端向b端滑動時()
A、電燈L變暗,電壓表示數(shù)增大B、電燈L變暗,電壓表示數(shù)減小
C、電燈L變亮,電壓表示數(shù)增大D、電燈L變亮,電壓表示數(shù)減小
四、綜合考練提高應(yīng)試能力-----仿真模擬,體驗中考
經(jīng)過前面兩個階段的系統(tǒng)復(fù)習(xí),學(xué)生不論是知識技能上,還是解題能力上都有一定程度的提高,進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性訓(xùn)練或模擬訓(xùn)練來提高學(xué)生的解題速度和正確率是非常必要的,但是要掌握一個度和量。
這一輪復(fù)習(xí)的時間不長,是演習(xí)模擬、查漏補缺的階段,是整個復(fù)習(xí)過程中不可缺少的最后一環(huán)。這一階段的復(fù)習(xí)主要是為增強同學(xué)們考試的自信心、熟悉中考的氛圍和時間、調(diào)整中考前的心態(tài)。在這一輪復(fù)習(xí)期間,可以將第一、第二輪復(fù)習(xí)中做過的易錯題進(jìn)行歸納、梳理,建立錯題檔案集,研究學(xué)生的錯題,尋找學(xué)生思維或知識的漏洞,進(jìn)行有目的性的訓(xùn)練,達(dá)到“知彼知己,百戰(zhàn)不殆”的目的。
第一就是要選題(在第二輪專題復(fù)習(xí)時就應(yīng)該這樣做),每年的中考我們都有一條深刻的教訓(xùn),就是我們的學(xué)生在基礎(chǔ)方面丟分丟的相當(dāng)厲害,特別是一些優(yōu)秀學(xué)生,難題他們都做上來了,但是基礎(chǔ)的部分丟了。我覺得這是非常遺憾的事情。
第二就是要抓錯誤題,就像我前面所講的把學(xué)生容易出錯的問題總結(jié)出來,也可以讓學(xué)生自己做這方面的事情,準(zhǔn)備一個錯誤記錄本,把錯誤集中起來,叫做積累錯誤,整理錯誤,最后達(dá)到改正錯誤的目的,這樣錯誤就變成了資源,考試的時候就可以不重犯錯誤。
第三就是要教會學(xué)生反思,有一位學(xué)者總結(jié)出一個公式叫“1+100”大于“100+1”,什么意思?就是說同樣的題做一百遍不見得有提高,而你把你的每一道題做一個認(rèn)真的分析,倒是可以提高很大的成績,所以我覺得,要學(xué)生學(xué)會反思,就是每一道題做對了,學(xué)生是怎樣找到切口的,怎樣答的?答案怎樣形成的?學(xué)生要反思;做錯了的題更要反思,為什么做錯了?為什么切口找不到?是審題問題還是計算問題?
總而言之,我們應(yīng)當(dāng)在新的課程理念的指導(dǎo)下,認(rèn)認(rèn)真真的對待復(fù)習(xí)工作,復(fù)習(xí)方法是多樣的,任務(wù)是繁重的,需要各個學(xué)校初三的老師團結(jié)協(xié)作、相互分工、步調(diào)一致的努力,用集體的智慧排除困難,穩(wěn)步推進(jìn),努力使復(fù)習(xí)工作取得更大的成效,借此機會,也預(yù)祝老師們身體健康,工作愉快,讓我們共同努力,在今年的中考中取得優(yōu)異成績!
物理復(fù)習(xí)課的準(zhǔn)備要求非常充分,以往的復(fù)習(xí)課,三維目標(biāo)之“知識與技能”的要求中我們往往都是通過歸納成條文或畫圖表概括的手段來羅列知識,梳理知識方法,這種方法有利于學(xué)生對知識結(jié)構(gòu)有比較深入的了解,但是這種做法容易使學(xué)生感到枯燥乏味,漫不經(jīng)心,無法激發(fā)學(xué)生的興趣。三維目標(biāo)之“過程與方法”的要求中,往往限制了學(xué)生的思維,長此以住,也就形成了“學(xué)生上課聽得懂,課后或考試不會思考、不會做題”的現(xiàn)象。在解答問題上,學(xué)生就會束手無策,無從下手。上課的困乏無趣,直接導(dǎo)致了“情感、態(tài)度、價值觀”無法體現(xiàn),在新課標(biāo)下,如何解決上述問題?
事實驗證,在物理復(fù)習(xí)課中,一當(dāng)老師提出一些創(chuàng)設(shè)性的問題,則學(xué)生精神振奮,可以精力集中地思考問題,這就是明顯反映了學(xué)生需要通過問題來復(fù)習(xí)“基礎(chǔ)知識”的迫切要求。問題是物理的心臟,把問題作為教學(xué)的出發(fā)點,理所應(yīng)當(dāng)?shù)仨槕?yīng)了學(xué)生的心理需要。因此,選題時,各題組要緊緊圍繞課時復(fù)習(xí)目標(biāo),使基礎(chǔ)知識、基本技能、基本方法、基本思想、解題規(guī)律,重復(fù)出現(xiàn),螺旋式遞進(jìn),這符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律,有助于學(xué)生掌握問題的來龍去脈,加速從模仿到靈活運用的過程,能深深印入到學(xué)生的腦海中。在《電》的課程設(shè)計上,我精選了如下例題:
“精典例題”1: 如圖甲所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點間接有阻值R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向的垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。
(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖;
(2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大小;
(3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值.
題中的三個問題指向性非常明確,從(1)問中直接將對空間例題圖的受力分析直接引向平面圖進(jìn)行受力分析,(2)問中直接將學(xué)生引導(dǎo)到應(yīng)用牛頓第二定律和電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律求加速度及電流問題上,,在第二問的基礎(chǔ)上,對物體的運動狀態(tài)進(jìn)行分析,加速度為零時速度最大。
這道題涉及的基本知識較多,包括:法拉第電磁感應(yīng)定律(單棒導(dǎo)體切割磁感線類問題)、楞次定律―右手定則(判斷感應(yīng)電流的方向)、閉合電路歐姆定律、安培力、牛頓運動定律;涉及的物理分析方法有:對物體進(jìn)行受力分析、熟練應(yīng)用左右手定則、根據(jù)物體的受力情況對物體進(jìn)行運動的動態(tài)分析等。問題的解決需要學(xué)生具有一定的綜合能力,處在高二階段的學(xué)生,只有極少部分的學(xué)生能完成全部問題。
“精典例題”2:MN為中間接有電阻R=5Ω的U型足夠長金屬框架,框架寬度d=0.2m,豎直放置在如圖所示的水平勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=5T,電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒AB可沿MN無摩擦滑動且接觸良好。現(xiàn)無初速釋放導(dǎo)體棒AB,發(fā)現(xiàn)AB下滑h=6m時恰達(dá)穩(wěn)定下滑狀態(tài)。已知導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量m=0.1kg,其它電阻不計。(重力加速度取10N/Kg)
求:(1)AB棒穩(wěn)定下滑的速度;
(2)此過程中電阻R上消耗的電能;
第一個問題是“精典例題”1的應(yīng)用,體現(xiàn)學(xué)以致用的原則。解決一問后,教師以問題的形式過渡:“電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的電能是憑空產(chǎn)生的嗎?”“電能是由什么能轉(zhuǎn)化而來,又是通過何種形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化的?”進(jìn)而帶領(lǐng)學(xué)生開始對能量問題進(jìn)行研究。
反思之一:此節(jié)復(fù)習(xí)課優(yōu)點之一在于所選題目具有基礎(chǔ)性、針對性、量力性、典型性和層次性。基礎(chǔ)性:復(fù)習(xí)題的選擇避免開始就是偏題、怪題和難題,這對鞏固基礎(chǔ)知識是非常不有利的;其次,復(fù)習(xí)題應(yīng)該具有針對性,不要讓一些無用的“野雞”題目沖淡了重點;再次習(xí)題應(yīng)該具有量力性,難度適中,太容易則不易增強學(xué)生對知識的把握深度,太難則成為學(xué)生“不可能完成的任務(wù)”,達(dá)不到鞏固知識的目的,讓學(xué)生望而生畏,抹殺學(xué)生的自信心。要把握一個“度”,讓學(xué)生“跳一跳,夠的著”,題量也要適中,并不是做的越多效果越好。還有,習(xí)題應(yīng)該典型,具有一定的代表性,起到有“一題”涉及到“一類問題”的效果,而不是就題論題,所以課后還要有選擇性地布置作業(yè)加以鞏固。
反思之二:如何提高物理復(fù)習(xí)課的質(zhì)量,使師生辛勤勞作,換得豐富的碩果?我認(rèn)為,要想讓學(xué)生聽懂學(xué)會,就必須為學(xué)生創(chuàng)造和安排練習(xí)的機會。
本人課前針對復(fù)習(xí)課的教學(xué)目標(biāo),設(shè)計出這兩道題,將有關(guān)物理基礎(chǔ)知識,基本技能,基本方法與物理思想溶于其中,即以題目為骨架編擬課時教案,在具體教學(xué)中,以題目開路(先出現(xiàn)題目,再出現(xiàn)其它),讓學(xué)生先做了“精典例題”1,把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給了學(xué)生,學(xué)生應(yīng)用自己的知識和思維方法去解決物理問題。在分析問題、解決問題的探索過程中,回顧所學(xué)的“方法”并作出相應(yīng)的選擇判斷,通過對題目的先行練習(xí),教師再引導(dǎo)學(xué)生對題目進(jìn)行分析、討論、研究和解答,教師借題發(fā)揮,畫龍點睛,使學(xué)生在積極主動地探索研究中,在解答題目的過程中鞏固所學(xué)的知識,發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西,并使學(xué)生智力與能力得到訓(xùn)練與提高,變“講練講”為“練講練”,變“一法一題”為“見題想法”。
【關(guān)鍵詞】初中物理;練習(xí)設(shè)計;教學(xué)反思
【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2016)62-0060-02
【作者簡介】孟富林,江蘇省句容市后白中學(xué)(江蘇句容,212400)副校長,高級教師,鎮(zhèn)江市骨干教師。
習(xí)題教學(xué)是初中物理教學(xué)的一項重要內(nèi)容,通常在物理概念和規(guī)律教學(xué)之后,教師也需要安排適量的練習(xí)有針對性地鞏固和加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,達(dá)到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的可持續(xù)性發(fā)展、提升學(xué)生的物理科學(xué)素養(yǎng)的目的。而科學(xué)的練習(xí)設(shè)計可以幫助學(xué)生擺脫以往那種傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù),在少而精的物理練習(xí)中達(dá)到理想的教學(xué)效果。
一、分階段、分層次,關(guān)注課堂全程
課堂是教學(xué)的主陣地,課堂的教學(xué)效率直接決定著物理教學(xué)的效果。因此,加強課堂教學(xué)過程中的練習(xí)設(shè)計顯得尤為重要。當(dāng)然,課堂練習(xí)應(yīng)該緊緊圍繞課堂內(nèi)容,有針對性地進(jìn)行設(shè)計,并且應(yīng)分階段、分層次。也就是說,應(yīng)該分清課堂教學(xué)的哪一個環(huán)節(jié),是復(fù)習(xí)舊知識階段,還是概念或規(guī)律教學(xué)之后的及時鞏固階段,或是課堂內(nèi)容之后的當(dāng)堂反饋階段。每個階段習(xí)題設(shè)計的難度、廣度都應(yīng)有所區(qū)別。
如在“歐姆定律”的教學(xué)中,各階段的練習(xí)設(shè)計可這樣安排。在由演示實驗引出電流的大小可能與電壓和電阻有關(guān)后,設(shè)計一道基本題,復(fù)習(xí)電流表、電壓表、滑動變阻器的應(yīng)用,為后續(xù)的實驗教學(xué)提供鋪墊。本題的設(shè)計應(yīng)簡單、直接,復(fù)習(xí)一下舊有知識即可,不必過多糾纏。
練習(xí)1:在圖1的圓圈內(nèi)填上適當(dāng)?shù)碾姳矸枴?/p>
練習(xí)2:如圖2所示,在m、n兩點間接一滑動變阻器來控制電燈的亮度,電路圖的上方為滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖,要求變阻器的滑片右滑動時,電燈逐漸變亮,則變阻器連入電路的方式應(yīng)采( )。
A.m接a,n接b
B.m接d,n接b
C.m接b,n接a
D.m接c,n接d
在實驗歸納出歐姆定律的內(nèi)容以后,設(shè)計如下練習(xí),讓學(xué)生迅速熟悉并記住歐姆定律的表達(dá)式,并深入理解電流、電壓、電阻三個量之間的關(guān)系。
練習(xí)3:一個導(dǎo)體兩端加4V電壓時,通過它的電流強度為0.8A,則該導(dǎo)體的電阻為_______,當(dāng)把它兩端電壓變?yōu)?V時,通過它的電流為,它的電阻為_______。當(dāng)它兩端的電壓為0V時,通過它的電流為________。
課堂最后的鞏固練習(xí)應(yīng)緊緊抓住本節(jié)課的重點內(nèi)容,幫助學(xué)生消化一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,同時又應(yīng)適當(dāng)加深、拓寬、引發(fā)思考。當(dāng)然,我們還應(yīng)該關(guān)注不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,練習(xí)的設(shè)計應(yīng)具有一定的梯度,既能兼顧全體,又能讓學(xué)有余力的學(xué)生有所思考、感悟和提升。
二、求變化、求新穎,開放練習(xí)內(nèi)容
加強學(xué)生的思維方法訓(xùn)練是新課標(biāo)的具體要求之一,練習(xí)的設(shè)計中需要教師注意對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練,其中一題多解、一題多變等教學(xué)方式尤為重要。在物理教學(xué)中,把一題多變、一題多解作為問題的切入點,訓(xùn)練與培養(yǎng)學(xué)生的多元思維,建立知識間的聯(lián)系,提高學(xué)生分析問題、積極探索和解決問題的能力。
例如,在“密度”的計算教學(xué)中對于空心體問題,可設(shè)計如下練習(xí)。
練習(xí)4:一個鋁球的質(zhì)量為67.5g,體積為30cm3,這個球是空心還是實心的?
此題可以從比較密度、比較質(zhì)量和比較體積三個角度來解題。在教學(xué)時教師可先讓學(xué)生獨立思考,分析題目并給出解法。在學(xué)生匯報展示后,引導(dǎo)學(xué)生思考其他的解法。在學(xué)生理解三種解題方法之后,教師進(jìn)一步給出如下變式。
變式1:若球是空心的,在其空心部分注滿某種液體后,質(zhì)量是314克,請問注入的液體是什么?
變式2:若球是空心的,在其空心部分注滿酒精,總質(zhì)量是多少克?
這種求異思維的訓(xùn)練,既激發(fā)了學(xué)生的興趣,又有效地訓(xùn)練了學(xué)生的思維和解題能力。
我們還可以設(shè)計一些開放性的問題,激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,培養(yǎng)學(xué)生能力。例如請學(xué)生利用身邊的器材,設(shè)計幾個物理小實驗。
練習(xí)5:請利用常見的空易拉罐作為主要實驗器材,設(shè)計兩個物理小實驗,并參照示例完成表1。
三、情境化、生活化,聯(lián)系學(xué)生實際
維果茨基指出:學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)被融入日常不斷產(chǎn)生的矛盾沖突的解決中。學(xué)生對于與自己生活相關(guān)的場景會表現(xiàn)出更多的興趣和注意。因此設(shè)計與學(xué)生現(xiàn)實環(huán)境相關(guān)的“真實場景”,可以極大激發(fā)學(xué)生的好奇心與挑戰(zhàn)欲,引發(fā)他們對解決問題的深層次探討。
例如,在“壓強”一節(jié)的教學(xué)中,我們可以充分聯(lián)系學(xué)生的生活實際,將練習(xí)作情境化的呈現(xiàn)。
練習(xí)6:一個人在公園結(jié)冰的湖面上行走,壓破冰面掉進(jìn)了冰窟窿.工作人員需要接近冰窟窿去營救他。旁邊有長、寬都差不多的梯子和木板,為了救人,應(yīng)該 。
A.立即跑向冰窟窿
B.將木板鋪在冰上,從上面爬過去救落水者
C.將梯子鋪在冰面上,從上面爬過去救落水
D.從冰面上爬過去救落水者
學(xué)生通過對這種情境化的生活問題的思考,輕松理解了受力面積對壓強的影響。
四、重激趣、重激勵,個性練習(xí)評價
1 認(rèn)真鉆研教材內(nèi)容,并適時進(jìn)行愛祖國、愛科學(xué)和獻(xiàn)身科學(xué)教育
初中物理教材中包含了許多可以對學(xué)生進(jìn)行愛祖國、愛科學(xué)和獻(xiàn)身科學(xué)教育的內(nèi)容。如:牛頓的忘我工作,勤奮和悉心鉆研精神,安培的刻苦學(xué)習(xí)、專心致志,歐姆的堅持不懈精神,法拉第的高尚品質(zhì)和致力于科學(xué)研究精神。從我國古代指南針、地動儀、火箭的發(fā)明,到現(xiàn)代的“兩彈一星”和“神舟號”成功收回。教師應(yīng)善于挖掘利用這些輝煌的科學(xué)成就激發(fā)學(xué)生民族自豪感和為科學(xué)而學(xué)習(xí)的責(zé)任感。用知識的魅力去影響學(xué)生,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的積極性。
2 課堂教學(xué)力求貼近學(xué)生生活,才能調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性
物理學(xué)研究是自然界最基本的運動規(guī)律,而自然界中的物理現(xiàn)象蘊藏著無窮奧秘。讓學(xué)生從身邊熟悉的生活、現(xiàn)象中探索并認(rèn)識物理規(guī)律,同時將學(xué)生認(rèn)識到的物理知識和科學(xué)研究方法和社會實踐及其應(yīng)用結(jié)合起來,從生活中獲取的經(jīng)驗,學(xué)生的感受會比較深。根據(jù)學(xué)生的這種心理特點,在物理的教學(xué)過程中,把學(xué)到的物理規(guī)律,力求使之貼近生活,去解釋日常生活中遇到的現(xiàn)象,把物理規(guī)律同學(xué)生的生活經(jīng)驗對號入座。這樣既可以加深學(xué)生對所學(xué)規(guī)律的理解,又會使學(xué)生覺得物理知識非常有用,從而激發(fā)出對物理的濃厚興趣。例如,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中最重要的規(guī)律之一,但比較抽象,在教學(xué)中可多舉一些學(xué)生熟悉的例子進(jìn)行解釋,如:冬天熱水泡腳,能的轉(zhuǎn)移。雙手相互摩擦做功,雙手覺得暖和,能的轉(zhuǎn)化。太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,煤燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。
3 對學(xué)生進(jìn)行情感教學(xué)
3.1 在初中物理教學(xué)中實施情感目標(biāo),一要面向全體學(xué)生,使每個學(xué)生的興趣,愛好、特長、個性都得到和諧充分發(fā)展,把傳授知識與情感有機結(jié)合起來。二要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,開發(fā)智力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性,使學(xué)生感到學(xué)習(xí)又艱苦又愉快。注重教學(xué)藝術(shù),改進(jìn)教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生思維的積極性。
3.2 設(shè)物理情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)中充分利用演示實驗,學(xué)生隨堂實驗和分組實驗,小實驗和小制作,課本的封面、插圖和漫畫、想想議議、閱讀材料、科學(xué)家的故事、科學(xué)掛圖和模型帶趣味性的物理問題去吸引學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在充滿樂趣中掌握知識。
3.3 注重教學(xué)藝術(shù),改進(jìn)教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生思維的積極性。
3.4 鼓勵性提問,注重對學(xué)生作業(yè)、測試作業(yè)適時肯定,成立物理興趣小組,使學(xué)生表現(xiàn)自己,鼓勵學(xué)生參加小制作、小發(fā)明和社會實踐活動,鼓勵學(xué)生對老師提建議,從而激發(fā)學(xué)生的上進(jìn)心,自尊心。
4 建立良好的師生關(guān)系
教師在課堂感情要真摯,教態(tài)和藹,課后要關(guān)心學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活,尊重和信任學(xué)生,平等的對待每一位同學(xué),對差生要關(guān)懷備至。這樣學(xué)生才會把老師當(dāng)作知心朋友,他們才會把心里話,真實的教學(xué)信息告訴教師。
教師的首要任務(wù)在于營造生動活潑的教學(xué)氣氛,使學(xué)生形成探求創(chuàng)新的心理愿望和性格特征。教師在備課時首先要考慮為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探索情境,通過創(chuàng)設(shè)與教材內(nèi)容有關(guān)的情境,要精心設(shè)計物理概念和規(guī)律的形成過程和應(yīng)用過程,形成“參與——體驗——內(nèi)化——外延”的“科學(xué)研究”物理課堂教學(xué)模式。下面以歐姆定律教學(xué)為例。
4.1 創(chuàng)設(shè)情景,提出問題,科學(xué)猜想。以調(diào)光臺燈切入,問:調(diào)光臺燈是調(diào)節(jié)了電路里的什么物理量使燈的亮暗發(fā)生變化的?再通過演示實驗觀察電流的變化與燈亮暗變化的關(guān)系?電流的變化與哪些因素有關(guān)?鼓勵學(xué)生大膽猜想,電流與電阻、電壓有什么關(guān)系。這樣就可以確定研究方向。
4.2 引導(dǎo)討論,設(shè)計方案。啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計研究解決問題的方案,先應(yīng)用控制變量法設(shè)計總體方案;控制電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系;控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。如何研究?再進(jìn)行局部設(shè)計:由學(xué)生小組討論、設(shè)計電路,讓學(xué)生交流自己的設(shè)計,并評論他人的設(shè)計,以器材的作用和選擇加以討論。
4.3 學(xué)生操作,實施方案。讓學(xué)生相對獨立地進(jìn)行實驗操作、采集數(shù)據(jù)。教師在學(xué)生的操作技能、儀器使用上給予幫助。
4.4 分析討論,得出結(jié)論。從實驗得到的兩組數(shù)據(jù)來引導(dǎo)學(xué)生用計算和圖像分別分析電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系;再進(jìn)行綜合,得到結(jié)論;對結(jié)論進(jìn)行檢驗。
4.5 反思應(yīng)用遷移。用一組簡單的小練習(xí)鞏固探究過程中得到的歐姆定律;鞏固電表的使用、電路的連接等基本操作技能,小結(jié)反思探究過程,理清思維線索。
“微”的主要體現(xiàn)
實驗?zāi)康拿鞔_ 任何實驗都必須目標(biāo)明確,初中物理實驗也不例外。麻雀雖小,五臟俱全。盡管是微實驗,但讓學(xué)生知道自己在做什么,為什么這么做仍舊十分必要。初中階段的學(xué)生往往喜歡玩,經(jīng)常有學(xué)生拿著一堆實驗器材不知所措地“玩”,使實驗效果大打折扣。所以,實驗前首先要告知學(xué)生實驗?zāi)康?,在實驗?zāi)康耐瓿傻那疤嵯?,允許一定程度上的自由發(fā)揮。實驗的目的可以是為了驗證哪個猜想,亦可以是為了引發(fā)學(xué)生猜想,進(jìn)而為專門的探究實驗鋪路。如在研究滑動摩擦力前,讓學(xué)生用橡皮擦鉛筆字,感受阻力,然后進(jìn)一步提問,怎樣才能擦的干凈,此時感受到的阻力大小如何。這樣兩個簡單的微實驗不僅讓學(xué)生體會了滑動摩擦力,而且對于比較難以想象的猜想――壓力大小因素有了切身體會。也可以是通過微實驗來鞏固新知識。如學(xué)習(xí)了電能表后,回家觀察自己電能表的結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)情況。這些實驗有效地遵循了學(xué)生的認(rèn)知過程,比起枯燥的講解和背誦更加有效,體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的理念,把課堂還給學(xué)生。
實驗器材簡單 提到物理實驗器材,不少人就會想到儀器一詞。其實,在微實驗中并沒有這么高深,除了一些專業(yè)的測量儀器,很多器材都是學(xué)生身邊唾手可得的用具。比如,撥動桌邊刻度尺觀察振動;在玻璃上哈氣寫字;兩手指壓筆尾和筆尖感受壓力作用效果;找重心;馬德堡半球?qū)嶒炍P版……以上實驗中的刻度尺和筆就是學(xué)生的文具用品,玻璃在每個教室都有,吸盤式掛鉤在不少家庭中也很常見。微實驗的器材雖然簡單,但是其往往身兼數(shù)職,可以在多個實驗中反復(fù)使用。如剛才的刻度尺,還可以在測量長度中用到,也可以在探究靜電現(xiàn)象時用到;帶有水的礦泉水瓶可以觀察桌面發(fā)聲振動,也可以透過水觀察文字,還可以分別把兩頭置于海綿觀察下陷程度,更可以留有少量水,輕蓋瓶蓋扭曲瓶身做功,觀察蓋子飛出等。
實驗操作便捷 物理探究一共分為7步:發(fā)現(xiàn)提出問題、針對問題給出猜想和假設(shè)、設(shè)計實驗驗證猜想、實驗操作并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論、分析結(jié)論能否支持猜想、交流合作。如果每個小實驗的操作過程都詳細(xì)完善的話,不僅時間來不及,學(xué)生也很快會對循規(guī)蹈矩的物理實驗失去興趣。而對于微實驗而言,整個實驗操作過程必須控制在3分鐘以內(nèi),一般2分鐘左右。一個動作、一個手勢、一個轉(zhuǎn)瞬即逝的現(xiàn)象可能就是一個微實驗的操作過程。如不擦怎樣使桌面上的水快干;去超市稱一公斤雞蛋或蘋果;人推墻感受反作用力等。所以平時的不少實驗要簡化操作步驟,學(xué)會抓住要點,放開散點。
實驗現(xiàn)象直觀 物理規(guī)律的建立是以觀察實驗為基礎(chǔ)的?,F(xiàn)象有各式各樣的,有眼見的如針筒內(nèi)乙醚的汽化和液化,有耳聽的如辨別朗讀課文的同學(xué)是誰,有觸摸的如拉橡皮筋感受影響彈力的大小,也有數(shù)據(jù)記錄的如探究歐姆定律實驗。對于初中微實驗而言,物理性和興趣性并存。其實驗現(xiàn)象最顯著的特點就是直觀明顯,能夠吊起學(xué)生胃口。過分復(fù)雜的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)不利于學(xué)生一眼看透現(xiàn)象分析本質(zhì)。比如剛才的探究歐姆定律實驗,書本要求對于同一個電阻記錄三組電壓電流值,可是從這三組數(shù)據(jù)中學(xué)生只能初步發(fā)現(xiàn)同一電阻電壓越大,電流越大,很難直觀地發(fā)現(xiàn)同一電阻電流與電壓成正比關(guān)系,這需要作圖來研究。這種有復(fù)雜數(shù)據(jù),需要處理的實驗適合整節(jié)課探究,不適宜作為微實驗推廣。
實驗結(jié)論易得 如果實驗現(xiàn)象直觀,那么根據(jù)現(xiàn)象得到結(jié)論并非一件困難的事。這個結(jié)論究竟是支持還是猜想,一目了然,實驗?zāi)康囊岔樌_(dá)到。如人耳聽覺的頻率范圍里,給學(xué)生播放蜜蜂飛舞的視頻,學(xué)生都能聽到聲音,也知道聲音的來源是翅膀振動,然后請學(xué)生揮舞手臂,注意能否聽到聲音,思考為何聽不到。實驗現(xiàn)象很明顯,無人能聽到揮舞聲,再對比蜜蜂的視頻,學(xué)生很容易得出是揮舞快慢即頻率決定了能否聽到聲音?!爸灰新曉凑駝影l(fā)聲,就能聽到聲音”這個錯誤概念就遭到了否定。
實驗交流便捷 由于實驗“微小”,學(xué)生可以在課上當(dāng)場做了后交流,也可以事先在家里用手機等設(shè)備錄下后交流,還可以把視頻內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)傳播,這樣非常適合學(xué)生對實驗觀摩、評析和研究。通過自己做或者觀看視頻,可以對微實驗中的細(xì)節(jié)體會入微,更利于知識點的掌握。對于教師而言也可以通過自己實踐或觀看人家實驗視頻,不斷對微實驗進(jìn)行改進(jìn),為我所用。
評析與反思
微實驗并非可有可無、微不足道的實驗。微,只是體現(xiàn)在容量小。這樣更利于初中學(xué)生的實驗操作和對知識點的正反饋。做微實驗時不一定非要探究要素步驟齊全。不管是演示實驗還是學(xué)生探究實驗,只要學(xué)生能從中體會到樂趣,有所得,進(jìn)而喜歡物理,實驗就成功了一大半了。尤其是演示實驗,在確保安全的前提下,盡量讓學(xué)生參與進(jìn)來。另外微實驗的形式要不拘泥于課堂,可作為家庭作業(yè)布置,讓學(xué)生感受到物理與生活密不可分。生活化的探究實驗可以喚起學(xué)生的求知欲望,燃起學(xué)生的智慧火花,使其積極思考,主動投入到新知識的探究中。
以筆者十多年的教學(xué)經(jīng)驗看,初二學(xué)生普遍比初三學(xué)生喜歡物理。除了初二學(xué)生剛接觸物理,內(nèi)容簡單,頗具新鮮感外,初二微實驗多也是一個不可忽略的因素,尤其是學(xué)生自主動手隨處可做的微實驗。每當(dāng)要做實驗時,學(xué)生總是手舞足蹈,初中生好動的天性展露無遺。在他們看來,看人十遍不如自己一遍,這樣對物理的興趣就愈發(fā)濃厚了。而到了初三,隨著內(nèi)容加深,實驗更趨理性和思考,微實驗大大減少了。但請別忘記,他們還只是學(xué)了一年物理的孩子,他們還是喜歡動手。所以無論初二還是初三,多設(shè)計布置些簡單易行的微實驗對于學(xué)生反饋和鞏固課堂學(xué)習(xí)效果顯得尤為重要。