时间:2023-06-19 16:16:15
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇初中物理电学知识,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

摘要:解决物理问题的关键是深刻地理解物理现象,牢固地掌握物理规律和定律,并能熟练地运用数学知识解决相关的物理问题。电学知识的教学是一个极需耐性和细心的过程。教学的某一环节出现问题都会使学生对这一知识的学习受到较大的影响。
电学知识是初中物理教学中的一个要点,约占每年中考的考题40%的比例。如何才能把这个要点的内容讲好,讲透彻,使得学生能够充分的理解理论知识,提高解题能力,形成独立的逻辑思维,这是值得每一个中学物理老师所深思的。
1、引发学生兴趣,寓教于乐的教学策略
常言道:“良好的开始是成功的一半!”上好第一课,充分激发学生的学习兴趣,这对学生学习电学知识是十分必要的。电学的学习是从电荷开始的。教师可以通过几个小实验与学生一起学习电荷的基本知识。教师应着重实验的设计。把演示实验设计成学生分组实验。让每个学生都能近距离体会电学实验的趣味性。另外,自制的教具使学生感觉到实验器材就是身边的物品。吸引其注意力。如此一来,学生在实验过程中培养了动手能力、观察能力和总结归纳能力,学习的兴趣会更加浓厚。
2、适当引入学生之间的小组竞争
对于电学知识的学习,如果把全班学生分若干个小组,以小组学习形式的效果比传统的教学模式要好。各小组的组长负责对组员的作业、笔记等进行检查,并在小组学习中起到组织作用,组员的建议或意见可向组长反映,由组长统一向老师汇报。教师对各小组的表现进行现场打分,对表现好的小组进行表扬。每两周对各小组的总成绩予以排名,形成小组间的竞争。有了竞争意识,学生知道学习不是一个人的事,不但自己要学会,还要同组的伙伴也学会才能得到老师的肯定,这样促进了学生间的合作。小组间的竞争,使学生的注意力更集中,学习气氛更浓,效果也更好。学生分组,也让教师的教学更易组织,可以开展电学公式默写比赛、电学各种实验操作比赛、抢答比赛等等,对优胜队给予加分。这使得枯燥的课堂有了生气,学生在学习中感到快乐,对物理、对科学的情感得到升华。
3、用灵活的教学方式加深学生对概念的理解
电学的主要概念是电流(I)、电压(U)、电阻(R)。这些概念可用水的特点进行类比:“水在水管中流动形成水流,电荷在导体中定向移动形成电流”、“水流动时需要压力———水压,电荷的流动也需要‘压力’——‘电压’、“水流动时会受到阻力,电荷在导体中流动也受到阻碍作用”。通过这样的类比,学生对电流、电压、电阻的认识形象化了,理解起来不费力。有了概念基础,再学习电流、电压、电阻的规律也就容易多了。如“水流的干路水量等于支路水量,并联电路中干路电流等于支路电流和”、“水流的路线越长受到的阻碍越多,同种材料同样粗细的导体长度越长电阻越大”、“水流通过细水管受的阻力较大,同种材料同样长度的导线越细电阻越大”。通过类比,学生对这些知识很容易理解。
4、讲解例题应具有代表性和典型性
电学的题型形式多种多样,变化复杂。如果每种题型、每种变化都一一向学生讲解是不现实的。有效的办法是通过有代表性的例题,启发学生的思维,以不变应万变。如使用一道包含串联、并联电路的题型,学生在学习电流知识时,对这种题型只是初步模糊地理解;到学习电压时,学生对这种题型就较为熟悉;学习电阻时再出现这样的题型就很熟悉了;再学到相关的电能、电功率、电热时,学生对这样的题型就感到很熟手了。为什么要采用这种形式的题型呢?统一使用一种形式的例题,实际上是一边学习新知识,一边复习旧知识,通过一系列学习,让学生逐渐熟悉该类题型,在解题时找到突破口,达到事半功倍的效果。从电流到电热这一过程的学习,学生从开始的模糊到后来的熟手,说明这种方法的可行性。而实际上很多题型都是由这种形式变化得到的。
5、重视实验和多媒体教学
对教材上规定的演示实验,全部要在课堂上演示,并争取将某些演示实验改为“边学边实验”。在课后多接触学生,多指导学生做一些课外小实验,接近了师生间的距离,使学生乐于学习物理。对于一些抽象的难以理解的认识和实验,可以用多媒体来演示。学生对这些实验很感兴趣,这不仅仅是对知识的学习,也是把学到的东西用于现实生活。比如电功率的概念和理解是整个电学的重点,我们可以先用大小功率不同的两个灯泡做实验,让学生亲自观察这两个灯泡在电路中工作中时电能表的转速,从而引出电功率,在讲解的过程中注重区别开耗电的多少和耗电的快慢问题,这样学生能更容易掌握电功率这个知识点。学生对这些实验很感兴趣,这不仅仅是对知识的学习,也是把学到的东西用于现实生活。
6、注意培养学生的学习习惯和思维方式
分析学生不能学好的一个重要原因就是没有形成良好的学习习惯,这样就无法形成系统的物理知识结构,久而久之,学生就失去了信心。我们应该下功夫培养学生良好的学习习惯。另外,应该注意培养学生的发散性思维,这样才能应对复杂多变的新问题。培养学生尊重科学、热爱科学、献身科学的精神。指导学生预习新课,对基础差的学生在课堂上多提问些简单的问题,提高他们的学习效率。课堂作业力求课上完成,课后作业的布置做到少而精,以减轻学生的学习负担。对学生多表扬、少批评,调动学生的学习积极性。
总之,教师的教学方式和教学理念直接影响到学生思考问题的方式和能力,如果教师在课堂上多提问,由简入深,多让学生思考,学生在这种长期压迫自己思考的过程中会慢慢地形成独立思考的好习惯。因此,作为一名物理教师,应该多听课,多请教有经验的教师。经常在一起讨论教学的思路,积极参加集体备课。特别是对新课的引入和难点的讲解方面,经过思考和讨论,达成共识后,才能不断提高教学效果。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部,全日制义务教育物理课程标准(实验稿)[M],北京:北京师范大学出版社,2001.
关键词:公式、电学
对初二学生来说,物理最难的部分莫过于电学知识的学习了,怎样让学生感觉电学不难?怎样让学生愿意学呢?下面我们就探讨一下如何做好电学知识的教学。
一.通过实验让学生对电学产生兴趣,拉拢和学生的距离,从而学生自己带着问题学习,实现愿意学,自愿学。注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来,其中也包含与物理实验现象的结合教师可以做有趣的生活实验,让学生增强学习电学的兴趣。如脱毛衣时静电现象,学习电流时用发光二极管演示电流有方向,学习电阻时电路没有接入电阻和接入之后灯泡亮度的变化,学习电路故障时短路现象的演示,100W和40W灯泡串联和并联时灯泡的亮度比较。调动学生学习的积极性,激发学习物理的热情,也通过实验让学生真实的感受到电学知识,加深对电学知识的理解。
通过学生分组实验让学生自己动手连线使灯泡发光,电动机转动,学会电流表电压表的使用和读数,探究变阻器改变音量、灯泡的明暗程度。让不同的小组展示自己探究的成果,给学生大胆展示的平台,激发学习的表现欲和求知欲。
二、引导学生思考并运用电学理论知识解释物理实验现象,如解释短路断路现象,用电阻的知识;解释摩擦起电,用得失电子的知识;解释100W和40W灯泡亮度,用电功率的知识。让学生有感性认识上升到理性认识,加深对物理知识的理解和掌握,电学知识学则容易,不学则难。
三、运用各种物理方法帮助学生理解电学知识。如类比的方法:将电流比喻成水流,电流表比作是水表,理解串联和并联电路的电流规律;将用电器串联比作是它们手牵手,用电器并联比作是它们相互拥抱;将电阻对电流的阻碍比作成水管对水流的阻碍,理解影响电阻大小的因素。转换法:用温度计示数反映发热多少,灯泡亮度反映灯丝温度高低,地磁铁吸引大头针数目反映磁性强弱。等效替代法测电阻控,制变量法完成探究影响电阻因素等电学实验。
四、运用有效手段要求学生掌握基本电学知识和规律。对于电流表、电压表主要掌握其连接方式、量程的选择、读数,滑动变阻器的使用与调节,这些都是实验题中经常出现的内容。理解掌握串并联电路电阻、电流、电压的特点,欧姆定律就将这三者联系起来,电功率的计算也是这三个物理量之间的运算。因此,正确理解这三个物理量是学习的关键,明确每一物理量的含义及单位是学习的重点。可以督促学生默写背诵这些规律和公式,这是我们解题的基本工具,必须让学生熟练的掌握。
五、教师对于具体知识点要强化指导
简单电路学生容易识别,当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后,电路的识别就变得困难起来。学生必须明白电流表、电压表、滑动变阻器等器的使用方法,电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联,因此在分析次类电路时要想方设法排除相干扰因素,让电路简单化,画出等效电路图。可以把电压表先隐藏起来,辩清电路后再恢复,电流表看做一条导线,概括为口诀一段:把电压表放一旁,跟着电流走一趟;遇到分支为并联,没有分支为串联。注意分析清楚电路连接方式后还要把电压表加上去,看它们分别测哪个用电器两端的电压。
电学部分有七个重要的物理量――电量、电流、电压、电阻、电功、电功率、电热。学生对这七个物理量中涉及到的概念、单位、公式、计算,特别吃力,而且经常混淆。
(一)、讲清七个物理量的定义,特点。
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;
电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。物理学中电功没有确切的定义,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。电流通过导体时所产生的热量叫电热,即电流的热效应。我对学生的要求就是能清楚这些物理量的定义,知道它们的表示符号,单位,不用死记硬背。
有些公式,学生不知道什么时候该用哪个,比如公式:I=Q/t和欧姆定律的表达式I=U/R。给学生指出,公式:I=Q/t是电流的定义式,表示1秒钟内通过导体横截面的电量,I=U/R是电流、电压、电阻的定量关系式,只试用于电能转化成内能的纯电阻电路,这样学生就知道这两个公式的区别和用法了。电功定义式――W=UIt=Pt、导出式――W=I2RtW=(U2/R)t、电功率定义式――P=W/t、决定式―P=UI(因为W=UIt=Pt)、导出式――P=U2/R=I2R、电热定义式――Q=I2Rt(焦耳定律)、导出式――Q=W=UIt、Q=(U2/R)t。学生会问:这么多公式,怎么用呀?遇到具体问题有些慌。有一道2010年中考电学题:某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生66×104J的热量.求,
(1)此时电阻丝的电功率;(2)此时电阻丝的电阻;(3)此时电阻丝的工作电压。
告诉学生首先明确已知物理量,然后想用学过的哪个公式去解题,挑选好公式后,这个题就容易解决了。还要强调,公式的运用必须注意适用范围,定义式适用于一切电路,导出式是根据欧姆定律得出的,因此,和欧姆定律一样,适用于电能完全转化成内能的纯电阻电路。可以给学生多出一些关于电动车、洗衣机等电动机的计算题,练练定义式和导出式的区别。提示学生注意单位的运用,比如千瓦、小时、千瓦时相搭配,焦耳、秒、瓦特相搭配,这些单位很容易混的,只有平时多练习,熟了就不会错了。
关键词:小组合作学习模式;初中物理电学;实践研究
在新课改的推进实施下,在初中物理电学实验中实现小组合作学习模式,从而让初中生更好地发挥个人的主观能动性,积极思考,同组之间相互交流。不同小组之间各抒己见,在交流和讨论之中,学习到更多知识,这种亲身体验交流学到的知识要比传统教学中老师教授知识,学生被动地接受知识掌握地更加牢靠,同时在小组合作学习模式的过程中也激发了初中生学习电学知识的乐趣,从而为以后的物理学习以及其他的学科的学习都提供了很好的学习模式。
一、创新实验教学
要想在初中物理电学实验教学中实施小组合作学习模式,就需要教师可以在教学过程中进行相关的创新。比如让学生通过自己的努力来设计实验,并可以鼓励学生自主探究,从而为学生之间的合作来提供最为广阔的发挥空间。在自由发挥的过程中,来让学生的想象力以及创造力得到提升,并可以不断实现电学实验教学的创新,从而在一定程度上提高初中物理电学教学的效果。
例如,在探索电流大小的影响因素时,教师就可以让学生以小组合作学习的模式来开展多种迷你小实验,如利用电池的温度、电阻的大小的实验,这些具有趣味性的实验,就可以在一定程度上培养学生的自主探究能力。又如,在学习串联和并联的特点时,教师就可以引导学生以小组合作的模式来开展相应的实验探究。通过安装各种电路,来对串联和并联的规律进行研究。学生还可以以小组合作学习的模式来检验家庭电路的特点,是串联和并联。开放性的实验过程,不仅可以在一定程度上培养学生的知识应用能力,还可以使学生的主动参与教学的积极性提高。
二、激发学生的学习兴趣
学生学习最好的教师就是兴趣,只有学生对电学知识充满了兴趣,才能主动积极地投入到电学的学习中。因此,在初中电学的知识讲解过程中,教师应该开展多样化的教学活动,来最大程度地培养学生的学习兴趣。
例如,在学习物理电学计算公式的相关知识时,教师就可以以比赛的形式来调动学生的积极性。在进行比赛之前,教师需要根据学生的实际学习情况以及个性特点,对全班学生进行分组,引导学生可以通过小组合作学习的模式来探讨电学的计算公式。在整个学习过程中,教师还要对每个小组设计学习任务,然后小组组长来展示本组的学习成果。通过小组合作的学习模式,让学生可以对电学的计算公式认识的更清楚,对各个电学条件也记忆深刻,并最大程度地调动了学生的学习积极性。
三、实验教学和生活紧密联系
在初中电学实验教学过程中,与生活元素进行结合是最有效的教学形式。当与生活结合的前提下,还能以小组合作学习的模式展开教学,可以在一定程度上培养学生的综合实验能力。生活实例渗透物理电学知识,是让学生感受物理知识与生活体现的应用,这同样也是一种有趣的教学形式,让学生的思维能力以及分析能力都得到最大程度地提升。教师要选取具有代表的物理生活实例,通过教师的示范性指导,以师生共同讨论的形式来学习,从而提升学生应用物理电学知识解决生活实际问题的能力。
例如,在学习《家庭电路》时,为了让学生快速了解家庭电路的特点,教师可以学生以小组合作的形式来展开讨论,并确定最终的实验方案。家庭电路复杂多样,由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、开关、插座、导线等组成。为了让学生可以了解电灯与开关之间的串联关系、开关在火线上这一知识点,教师可以组织学生讨论如果是并联的情况,会出现怎样的结果。并通过实验的方式,来解决电灯应该以什么样的方式才能发光。通过选择与学生生活实际相关的电学例子,可以培养学生的知识应用能力,并在一定程度上提高物理的学习效果。
四、创建轻松愉快的合作学习环境
在新课改中,提倡在初中物理电学教学课堂中为学生营造一个轻松愉快的合作学习环境,从而建立一种和谐的师生关系。初中生对新鲜事物充满了好奇感,但是由于初中生的心理、生理尚未成熟,不易集中注意力,学习的兴趣忽有忽无。因此,物理教师的引导作用是十分重要的。当课堂上出现与教师想法相违背的时候,教师要鼓励学生表达自己的想法,从而增强学生的自信心,也提高了学生积极主动参与小组合作学习的兴趣。所以,初中物理教师应注重引导,从而营造一种轻松愉快的合作学习环境,确保小组合作学习模式能够顺利地进行。
总而言之,加强小组合作学习的策略是推进合作学习模式的重要动力,从而在一定程度上提高初中物理教学课堂的效率。教师可以从创新实验教学、激发学生的学习兴趣、实验教学和生活紧密联系、创建轻松愉快的合作学习环境等四个方面展开实施,从而保证小组合作学习模式在初中物理电学教学中的顺利进行。
参考文献:
【关键词】初中物理 电学 控制变量法 运用
初中物理课程中,电学是一大重要的模块,要十分重视对此部分内容的教学。然而由于学生所处年龄阶段的特殊性,以及物理电学的复杂性,导致在实际的电学学习中,学生的学习效果不理想。因此,要想让学生全面掌握初中物理电学的知识,达到良好的学习效果,应当采取恰当的学习方法,而控制变量法正是一种能够帮助学生提升学习效果的方法。
一、控制变量法概述
控制变量法通常运用在科学研究领域,能够有效实现能力的培养。新课改推行后,各大学校更为重视对学生综合能力的培养,在初中物理这门学科中,各个物理量的形成都与一定的因素有关,一旦这些因素发生变化,相应的物理量也会发生变化。由此便可以引出控制变量法的概念,即在保持不相关因素不变的前提下,改变将要研究的因素,并进一步观察此因素在发生变化的过程中,所引起的物理量变化的过程和特点。在初中物理电学教学中运用控制变量法,可以帮助学生更好地认识电学,并进一步深入学习和了解物理电学。
二、初中物理电学中控制变量法的具体运用
1.控制变量法在物理规律中的运用
欧姆定律是物理学中最重要的定律之一,是电学中最为基础的内容,它将电流、电压和电阻三者之间的关系进行了串联。在电学的学习中,学生首先接触的是电流、电压和电阻这三个概念。在探究三者关系时,学生可以充分运用控制变量的方法展开学习,通过设计实验,在保持其他因素不变的情况下,改变某一因素,并通过认真观察,明确欧姆定律的内容。
首先,保持电阻R不变,将导体的电压U进行适当调整,然后研究电流I和电压U之间的相互联系。保持电阻值不变应当将电阻值固定起来。要观察电阻值不变的情况下,电压值的变化情况,可以通过以下两种方式实现:一是调整电源两侧的电压,以此改变导体两侧的电压值。如此一来,学生通过使用控制变量法,可以更好地了解电流和电压之间的关系。二是通过调整滑动变阻器,以此改变电阻R两侧的电压值,滑动变阻器可以使电阻两端的电压发生变化,帮助学生明确电阻电路。
其次,保证导体两侧的电压值U固定,通过调整电阻值探究电阻和电流之间的关系。在对电阻值进行调整时,应当通过更换不同定值的电阻来实现。在保持电压值不变的情况下,对电阻进行调整,并观察电阻值的变化对电流和电阻之间关系的影响,主要有以下两种方式实现方式:一是使用统一的电源,以保证导体两侧的电压固定,同时也是为了方便更换不同定值的电阻,这可以使得电流和电阻的关系直观地呈现在学生面前。二是在实验中采用干电池,容易对实验产生影响,造成一定的误差。这是由于干电池自身带有电阻,电阻两侧的电压会在外接电阻的影响下发生变化。在更换电阻的过程中,如果滑动变阻器的滑片失效,容易引起电阻两侧的电压产生变化,这种情况下,电流与电压之间的关系就不能得到应有的体现,所得出的结果就会有误差,学生也比较容易落入这样的误区之中。
2.控制变量法在电阻学习中的运用
学生在进行电阻知识的学习之前,学生全面掌握电路中的电流和电压的知识,在电阻知识的学习中,会更为轻松,然而学生并没有掌握科学的放方法进行物理电学的学习,这就需要教师进行一定的引导,将控制变量法运用到教学之中。比如教师可以引入一些较为经典的电学例题进行课堂讲解。学生在最初已经掌握电流和电压概念的前提下,再进行电阻的学习,就不会产生太大的学习压力。在讲完电阻概念之后,教师应当专门排出一节物理课,用控制变量法对一些经典的例题进行讲解。
例如,在研究导体电阻的影响因素时,将粗细均匀的一节导体段成两截,并将其接到如图1所展示的电路之中,以便用于探究_____。
此题利用控制变量法,可以清楚地得出:此题目是用于研究导体电阻和长度的关系的。
图1 电路图
(三)控制变量法在物理课后习题中的运用
物理中最为常见的一种题型是比较物理量的大小,这种题型看似容易,实则是学生在考试中的最容易失分的地方,这源于学生并没有真正掌握解题的技巧,一开始就进入了错误的思考模式,而控制变量法的运用,可以帮助学生掌握解题技巧。控制变量法通常是指两个或以上的因素对某一物理量的影响,在进行大小的比较时,应当保持一个以上的因素不变,并将其余的因素改变,同时研究物理量的变化情况。比如下题:
初始温度一样,质量一样的铁和铜在吸收同样的热量后,温度较高的是( )
A.铜 B.铁
C.一样 D.无法确定
以上这道题通过控制变量法可以得出答案为:B。
三、结语
一、集中学习注意力,培养学习兴趣
对于初中的物理学习起来相对较轻松、容易,但是自从升入到高中以来,感觉高中物理知识点冗杂且难懂,与初中物理完全不同,高中物理是初中物理的升华,在初中物理的基础上进行深度的挖掘以及对知识的宽度进行相应的扩展,从而使学生感觉到力不从心。
对于高中物理来说最难的两个部分是电学和力学,不仅公式多、题型多变且知识点难理解,因此许多高中生对物理失去兴趣并且产生厌学等心理,从而阻碍了高中生未来的学习生涯。所以高中学生必须在课上集中注意力,逐渐培养学习物理的兴趣,并做到在课上认真学习,课下认真复习,从而逐渐建立起电学的物理思维,为高中物理学习奠定夯实的基础。高中学生要真正理解并掌握每一个知识点,秉持着认真严谨的态度,构建完善的电学知识体系,从而为高中的物理学习生活做铺垫。
在如今的高中物理课堂上,因为对物理知识难于理解造成了学生听课效率不高,从而产生上课溜号、不认真听讲的现象。作为学生的我们应善于发现物理学科中的乐趣,逐渐培养学习物理的兴趣,从而养成良好的学习习惯,遇到难以理解的电学难题要先积极思考并深入探索,随后再请教老师,培养自主学习的习惯。
兴趣是最好的老师,只有对物理电学产生兴趣,才能在课上集中注意力,不断提高学习效率和学习质量,从而逐渐攻克电学中的知识难点。
二、课前进行有效的预习和整理
良好的学习习惯有助于提高学习效率和学习质量,因此要在课前进行有效的预习,并将在预习中发现的问题进行标记,梳理相关的知识点,加快对于知识点的理解,逐渐形成深刻的记忆。在课前进行有效的预习可以使我们对这节课的内容有大概的了解,对于难点和不懂的地方进行标记,使课堂听讲更有针对性。在学习物理电学这部分内容的时候感觉其不容易理解并且公式众多,如果光靠死记硬背地记住公式,则会产生不会将其合理地运用到具体题型中等现象。因此逐渐养成课前预习是至关重要的,并在预习之后做相关的课后习题,在做完全部习题之后对照答案,并在老师教授完这节课后,为巩固知识点用不同的方法做课后习题,从而加深学生对于知识点的印象并做到合理运用。
例如,在物理电学的学习过程中我发现了这样的规律,电学部分的大多数公式都是由电功率定义式和欧姆定律推到出来的,因此在做题的过程中只要对题目进行准确地分析,并正确地找对已知变量和未知变量的关系,再对公式进行推倒由此解出最终的答案,并做到举一反三。
课前的有效预习可以帮助学生对所学内容进行大致的了解,并总结所学内容的侧重点,不断提高学生课上的学习效率和学习质量,加深学生对于电学公式和原理的理解,从而做到有效学习。
三、认真听课并做相关的课堂笔记
有效的课前预习有助于学生对所学的内容做大致的了解,而课上认真听讲则是学好物理电学最重要的环节。在上课的时候教师会不断引导学生由浅入深地去思考、去理解相关的电学知识,而作为学生的我们则要认真听讲,记住并理解老师所讲授的每一个知识点,紧紧跟随教师的思路,对于重要的内容要做好相关的笔记,从而有助于课下回顾乃至期末复习。
认真听讲并对重点内容做笔记有助于学生构建完善的物理知识框架,从而加深知识点的理解并做到熟练掌握。在传统观念的影响下,我们对一些物理现象以及物理概念的理解是片面的,如果只靠自己的课前学习是远远不够的,而作为引导者的教师不仅可以帮助我们更全面地理解物理知识,还可以帮助我们分析容易混淆的概念和公式,因此高效率的课上听讲对于学生的我们来说是必不可少的。
四、结合实际生活对物理知识进行探索
物理时时刻刻存在于我们的日常生活中,因此我们要将所学的物理知识合理地运用于实际生活中。例如,在用测电笔进行测电的过程中应如何操作?哪根线是零线?哪根线是火线?在日常用电的过程中应该注意什么问题等。有一次我将家里的收音机拆开,发现其工作的原理就是电磁感应,主要的组成原件是永磁铁和线圈,通过二者相互作用产生一定的电磁感应,使空气不同频率地震动从而传递出声音。再如,手电筒的工作原理即物理电学中的串联电路。以上不难发现生活中处处存在着物理现象,因此只要对其进行认真钻研,会逐渐发现物理的魅力所在,从而激发学习物理的兴趣,将所学的理论知识正确地、合理地运用到日常生活中,逐渐建立物理电学的思维,不断储备物理电学的知识,从而相应地提高物理能力,为今后的学习生活奠定坚实的基础。
在新课程改革背景下,物理教学对学生的实验能力、知识应用能力等提出了更高要求,在物理电学实验教学中,要针对农村物理教学特点,积极调动广大学生的学习兴趣、激发其学习积极性和探索欲望,确保学生物理综合能力的提高,促进物理教学质量提高。
2影响农村初中物理电学实验教学质量提高的成因
农村教学最显著的特点就是经济、环境影响下的教学资源差异,相对与城市学校,农村学校教学的软硬件设施发展都相对滞后,因此,在初中物理电学实验教学中,面临的最普遍问题就是实验设备、实验条件制约。具体表现在:(1)实验器材与教材不配套,实验器材的更新慢,存在着“能用不买”现象,导致实验教学的效果受到影响。受资金、实验教学认识等影响,学校配备的实验器材质量差、易损坏,例如电学实验中的电流表、电压表,有的没有用过几次,读数就不准了,一些仪表干脆罢工,任何情况下指针都指一个读数,实验结果的正确性、有效性难以保障。资金不足是影响实验设备配置和实验条件完善的主要因素,受其困扰,农村中学的实验设备、实验条件等处于较低水平,难以满足教学需求。其次,学校、老师和学生对实验不够重视。一方面,受传统教育思想影响,成绩是衡量教学质量的唯一尺度,考试成了物理实验教学的唯一目的,在实验过程中,教师强调的不是思考、观察实验,而是更重视的知识点,提出重点知识让学生死记硬背。另一方面,学生在教师的引导下学习很被动,自己参与电学实验的能力很差,要不看着老师做、要么看着同学做、要么自由发挥乱做,如物理关于欧姆定律的实验中,一些学生连接的线路都不通,研究、探讨欧姆定律的效果就更差了。(2)学生主动思考和动手意识不足,致使物理实验教学成为物理教育中的薄弱环节,思想上的不重视使教师、学生在心理上对物理实验教学产生了轻视,认为通过做题、死记硬背等手段,一样能拿到较好的物理实验成绩,没必要在做实验上浪费功夫。此外,学校专业的管理实验器材的人员缺乏,一般由任课教师兼任,这就致使任课老师要担负实验器材管理和实验教学两项任务,其精力有所分散,难以确保实验课教学质量的最优化。(3)农村学生缺乏对物理学习的兴趣,实验教学中的主动性和创造性也难以发挥。在物理电学实验教学中,70%以上的学生认为物理学习并不难,但学生很难将学习的知识与实际生活联系,例如,让学生分析自己家的家用电器是串联还是并联,他们很茫然。90%以上的同学对物理实验课都有浓厚的兴趣,但只有5%左右的同学能积极思考实验目的,在实验过程中观察、思考实验各个环节及细节,绝大多数学生的兴趣与教学内容脱节,学生对于实验的目的认识不清。此外,物理电学教学的知识内容多、概念多,且知识抽象、难以理解,再之农村学生知识面比较窄、见识少,导致了这部分教学中学生学习的主动性、积极性不足,对实验教学的参与也有一定的抵触情绪,实验的盲目性、无视性导致了电学实验教学的有效性难以保障。(4)农村学生在实验教学中动手参与能力较差,大部分同学能够参与,但参与的深度不够,参与中应学习的知识掌握不充分。例如,物理电学实验中,学生对各类实验器材的认识还较为认真,但对其具体应用就知之甚少,一些同学不知道电流表、电压表的读数方式,致使其在实验中多是观众或旁观参与者,实验教学的目标难以实现。
3提高农村初中物理电学实验教学质量的对策
兴趣是教学有效性的可靠保障,对于初中物理实验教学质量的提高,最关键的是提高学生参与教学、主动学习的兴趣。一方面,结合物理实验教学的特点,在实验前积极引导学生进行相关学习,利用语言、情景设置等手段激发学生的学习兴趣,使其清楚的明白物理实验的意义,对实验过程有一个条理清晰的认识,确保实验的顺利和有效性。另一方面,实验前在教学过程中对学生难以理解的知识点进行反复的演示,尽可能使每个学生都明白实验的步骤、目的、意义等,在演示中注意引导学生参与,例如提问学生,选几个学生代表进行演示参与,以提高学生对实验教学的兴趣。其次,针对农村初中物理教学的现状和问题,有针对性的进行物理教学,一方面,尽可能给学生创造优越的学习环境,促进其物理学习的进步,提高物理教学质量;另一方,要结合学生特点,实施分层教学,针对于学生的不同基础、学习能力、学习方式等,将学生分为不同的组别,再结合学生个体特点为其量身打造教学计划,培养每个学生对物理电学学习的兴趣,激发其学习的自觉性、主动性,提高农村初中物理的教学质量。
4农村初中物理电学实验有效教学的策略
4.1目标及教学效果评价分析
物理实验教学的目的是培养学生的实验动手能力、分析能力和创造能力,是《物理新课程标准》对学生知识应用的基本要求,让学生在实验过程中树立创新意识,能以自觉、探索的精神来对待物理学习,将抽象的、复杂的物理问题通过实践变得直观、简单,并逐渐加深对物理科学的学习。当前,物理实验教学在中考中的地位越来越关键,且与生活实践的联系更加紧密,传统的教学方式很难适应物理教学改革的要求。例如,以前的物理电学实验,学生的动手能力、实验能力是差了些,但可以通过做题、强记等手段记忆物理实验原理、结论、步骤等,一样可以拿到较满意成绩。可随着素质教育改革的深入,教学效果的评价考核与知识的实践应用联系更加紧密,传统的教学方法难以满足教学要求,学生对知识的一知半解很难“应付”考试,还会影响学生的中考成绩。所以,农村物理教学必须在抓住知识点的同时,激发学生物理学习兴趣,加深学生对物理知识的理解、应用能力,才能有效提高学生的物理考核效果,促进农村物理教学质量的提升。
4.2农村初中物理电学实验有效教学的策略
针对农村物理实验教学现状,对于初中物理电学实验的教学应讲究教学的策略和手段。第一,提倡教学方式多样化,应用分层教学、问题教学等手段激发学生对物理的学习兴趣,提升物理教学质量。第二,启发学生的物理探究精神和创新意识,使学生的物理学习从感性向理性发展,培养其物理学习的探索精神、自主学习精神,使其在物理教学中掌握更有效的学习方法,增强学生个体物理学习的能力和有效性。第三,重视物理教学中学生实践能力和综合素质的提高,使学生个体发展向社会需求的应用型符合人才方向发展,树立其对知识的应用、创新意识,提高物理教学的有效性。
5结语
1类比法应用过程模型
所谓“类比法”,就是指在认识新事物时,引入类似的已知事物,通过仔细比较、对照和分析,由已知事物的特征和规律类推出新事物的特征和规律的方法,是立足于已有知识来认识新知识的一种创新性、有效性的方法,是研究和学习物理的极其重要的推理方法.在应用类比这一思维的过程中,扬弃了精确的推理步骤,而着眼于类似事物之间的联系或区别.
根据皮亚杰的认知发展理论,人们在认识新事物时把新感知的材料或经验纳入已有的图式中加以理解,而类比法就是把陌生的未知对象和熟悉的已知对象进行对比,陌生的知识便可以通过同化和顺应被纳入学生已有的图式中进行内化和理解,从而帮助学生有效地理解知识,提高学习效率,达到事半功倍的效果.发展心理学认为,中学阶段是人生认知发展的关键时期,又是转折和成熟时期.中学阶段,学生的观察力进一步提高,识记内容以理解记忆为主要的方式,抽象逻辑思维水平由经验型向理论型(科学型)转变.类比则是建立经验和理论联系的桥梁,它能促进经验向理论的正向迁移,帮助学生深刻理解知识,从而实现理解记忆.
有学者研究指出类比包含三个要素,即类比源、类比泉和类比知识单元,所谓类比源是指被当做参照物的已有旧事物或经验,类比泉是指即将学习和了解的新知识或事物,类比知识是指二者之间的相似之处.类比法就是一种将类比源的部分特征嫁接到类比泉上的过程.这一过程经历三个步骤:第一步,寻找合适的类比源,类比源要与类比泉有相似之处,并且是学生已知的或容易想象的事物或经验,这样运用类比才能促进学生对新知识的理解和学习,若是学生不知道或者想不清的事物,反会增加学生的学习负担;第二步,结合某个待解决问题的实际从类比源中抽象出某种隐含的属性,也即知识抽象化,是形成类比的基础或桥梁的过程;第三步,将类比知识单元进行知识迁移,以嫁接到类比泉上,称之为知识具体化过程.类比的过程模型如图1所示.例如用类比法讲授“电流”时,第一步选择类比源:“水流”;第二步抽象出知识单元:①“水流”是水的定向流动形成的,②水流可以带动水轮机转动;第三步知识迁移:①“电流”是电荷的定向流动形成的,②电流可以使电路中的用电器工作.
2类比法在初中电学教学中的应用
2.1类比法在电学概念教学中的应用
物理概念反映了事物的物理本质属性,理解了物理概念,才能深刻认识相关物理现象.物理教学能否顺利进行很大程度上取决于学生对相关物理概念的把握程度.然而,由于初中电学概念通常具有高度的抽象性,学生对电学概念难以理解和把握.那么,怎么样搞好电学概念的教学呢?笔者认为,类比法教学是个不错的选择.如“短路”,是初中物理电学的重点和难点知识,由于它的存在使得电路千变万化,电学试题也更加丰富多彩,同时增加了学生分析电路的难度.利用类比法讲授短路概念,能够使学生深刻理解其内涵.教学中可以将“隧道”作为类比源,如图2所示,某人(或学生自己)要从A地去往B地,以往只有经过山顶的一条路,所以只能从这条路翻山到达B处,翻山的过程需要消耗人的大量体能;现在从A到B打通一条宽敞平坦的隧道,人可以直接穿过隧道,畅通无阻的到达B处,人都有惰性,此后他会选择走隧道而不再去翻山.山顶这条路就相当于有用电器的电路,隧道就相当于短路线,电流和人一样也喜欢偷懒,选择容易的路,所以电流从短路线经过而不经过用电器,即用电器被短路而不工作.具体类比如表1所示.如此类比,形象直观,将短路的概念和特点清晰地呈现出来,学生很容易就能理解短路的内涵和特点.
表1 “短路”与“隧道”的类比类比源:隧道 类比泉:短路线类比知
识单元人翻山电流流过用电器山路连有用电器的电流通路上山消耗体能用电器消耗电能人因惰性选择隧道电流因惰性选择短路线2.2类比法在电学规律教学中的应用
初中电学中的物理规律比较多且容易混淆,学生往往不容易理解和记忆,从而导致学习效率低下,也容易使学生产生厌学情绪.若能结合学生的日常经验应用类比法进行物理规律教学,不但可以使学生理解记忆物理规律,而且引入生活经验能够缓解学习压力,调动学生的兴趣和学习的积极性.
如在串并联电路电流、电压的特点教学中,可以引入水管作为电路的类比源,如图3所示.水流通过管道从蓄水池中流出,串联电路相当于一根管道a,串联电路中的各点相当于管道中的A、B、C 等各位置,在同一管道中,A、B、C等各处水流量相等,串联电路中电流特点与此类似,即串联电路中电流处处相等:I=IA=IB=IC.串联电路中的电压类似于管道中的水压,AB、BC段依次连接,就像依次串联的各部分电路,管道中AC段总水压等于AB、BC段水压之和,串联电路总电压等于各部分电路电压之和:UAC=UAB+UBC.对于并联电路,就像蓄水池外并列的若干管道,如图4所示,从水坝流出的总水流量等于各管道的水流量之和,即并联电路中干路的总电流等于各支路电流之和:I=Ib+Ic;各管道两端的水压差相等,即并联电路中各支路电压等于电源总电压.具体类比知识单元如表2所示.
表2 电路与水路的类比类比知
识单元一根管道中各点水流量之间的关系串联电路中各点电流之间的关系多跟管道的总水流量与各管道水流量的关系并联电路中干路总电流与各支路电流的关系一根管道中各段水压与管道总水压的关系串联电路中各部分电路电压与电路两端总电压的关系多跟并列管道两端的水压关系并联电路各支路两端的电压关系2.3类比法在实验探究中的应用
物理实验是物理教学的基本手段之一,通过实验可以有效地引导学生发现问题,激发其求知欲望,能使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的,从而有效地帮助学生形成概念,导出规律.但是初中学生的物理实验能力和思维能力还有所欠缺,在发现问题、猜想结果时会遇到困难,此时教师不能直接代替学生提出问题并猜想假设,这样不利于培养学生的思维能力和创新意识,教师应该引导学生发现问题,猜想结果.这一过程用类比法可以达到触类旁通的效果.如《探究影响导体电阻大小的因素》实验中,为了引导学生提出问题和做出猜想,可用独木桥作为类比源:过独木桥的难易程度跟桥的长度、桥木的粗细、桥面的光滑程度等都有关系.对于同样粗细的独木桥,桥越长,走起来越困难,内心压力越大,即同种材料制成的相同横截面积的导体,其长度越长,电流流过导体越不容易,导体的电阻越大;对于同样长度的独木桥,独木桥越粗大,走起来越容易,内心压力越小,即同种材料制成的相同长度的导体,其横截面积越大,电流流过导体越容易,导体的电阻越小.导体的材料对电阻大小的影响就像独木桥的材质对行走难易程度的影响,用光滑的钢管制成的独木桥比用粗糙的树干制成的独木桥更难以行走,类比知识单元如表3所示.如此类比形象生动,可以引导学生做出实验猜想,最终还能帮助学生理解实验结论,同时将学生的情感赋予物理规律之中,使得物理的学习不再枯燥无味.
表3 独木桥与导体电阻的类比类比源:独木桥类比泉:导体电阻类比知
识单元其它条件相同时,桥越长,过桥越难其它条件相同时,导体越长,电阻越大其它条件相同时,桥木横截面越大,过桥越易其它条件相同时,导体横截面越大,电阻越小桥光滑程度影响过桥难易程度导体材料影响电阻大小再如,串联电路分压特点,可以类比于高大肥胖的成人和瘦小的小孩同坐地铁,一排座位,胖人因为体型肥胖而占据位置宽,而瘦小的小孩占据位置窄,体型越肥胖占据的位置越宽,体型越瘦小占据的位置越窄,即串联电路中,电阻越大分得电压越多,电阻越小分得电压越少.并联电路分流可以类比于校门的两个大小不同的出口,放学人流高峰期时,越大的出口阻碍越小,人流量就越大,越小的出口阻碍越大,人流量就越小,即并联电路中电阻越小电流越大,电阻越大电流越小.这样的类比从学生的生活经验出发,可以促进学生对物理规律的理解,同时培养学生的思维能力.
2.4类比法在习题教学中的应用
初中电学习题形式多样,解题方法灵活多变,对学生的解题能力要求较高.解题过程是培养学生物理思维的途径之一,因此在习题讲解过程中有必要渗透解题方法,达到授学生以“渔”的目的.如图5所示的电路中,电源电压确定不变,闭合开关S,当开关S1从断开到闭合的过程中,两个电流表示数变化情况如何?很多学生认为,电源确定,输出电流也就确定了,所以无论开关S1闭合还是断开,干路电流应该是确定不变的,因此电流表A1的示数不变,A2示数变大.当然这种观点是不正确的.由欧姆定律I=UR知,电源电压一定时,电流的大小受电路中电阻的影响.该电路可以以家庭中的水路为类比源:电路中的干路相当于家庭供水的总管道,两条支路相当于通往厨房和洗手间的两根管道,两管道中的水流互不影响,当只是厨房用水时,总管道只为厨房供水,水流大小为厨房管道水流大小;当厨房和洗手间同时用水时,总管道水流大小为二者之和.迁移到电路中便是:电路中L1与L2所在支路互不干扰,当S闭合、S1从断开到闭合, L1一直正常工作,L2先不工作后开始工作,流经L1的电流不变,干路中的电流先是只提供给灯泡L1,后提供给灯泡L1和灯泡L2,所以干路总电流变大,即电流表A1的示数变大,A2的示数不变.类比知识单元如表4所示.
表4 题中电路与家庭水路的类比类比源:家庭水路类比泉:题中电路类比知
识单元总管道中的水流干路中的电流通往厨房的支流流经L1的支路通往洗手间的支流流经L2的支路3运用类比法的注意事项
类比法在教学中处理得好,则相得益彰,既能加深对概念、性质、公式的理解,又能对所学主要内容起到强化记忆的作用,还可以引导学生摈弃陈腐的学习方法,培养学生的思维能力.但是,类比法不是一种精确缜密的推理方法,类比结果不一定都是准确无误的,在运用类比法教学时,应注意以下几点.
第一,所选类比源一定是学生熟知的事物或经验,并且尽可能其与类比泉有本质相同的属性.初中教学中运用类比思想的目的主要在于化难为易,化繁为简,从而帮助学生理解和记忆,若选择的类比源比类比泉更难以想象和理解,类比就失去了意义,不但达不到事半功倍的效果,反倒适得其反.
关键词:初中物理教学;“留白式”教学法;策略
物理作为初中教育的重要组成部分,对初中学生的未来学习和生活发展至关重要,所以,初中物理教学模式的创新受到了人们的广泛关注和高度重视。在初中物理课堂教学中,教师为了增强教学效果,往往追求将教学内容讲全、讲透、讲深,将初中学生的大脑思维束缚在教师所设置的框架之中。这样不仅不能有效提升初中物理课堂教学效果,还在一定程度上限制了初中学生的思维能力,不利于初中学生的全面发展。将“留白式”教学法应用到初中物理教学中去,在教学中巧妙地留有空白,可锻炼初中学生的探究能力和大脑思维,从而提升初中学生的综合能力。
一、在新知识导入时设计“留白”
在教授新一节的物理知识时,教师不要直接将教学内容和目标展示出来,而是应该先带领初中学生复习上节课的知识,并且进行一系列的提问,让初中学生在巩固旧知识的过程中,逐渐探寻本节课程的教学内容和主要任务。同时,教师应该有效激发初中学生的好奇心理,精心设计新课程的导入内容,将新课程中较为有趣的知识内容透露给初中学生,给初中学生留有想象,激发初中学生的求知欲和好奇心,从而提高初中学生课堂学习积极性[1]。例如,在讲授电路和电器等新课程时,教师可以提问:“你们一共知道多少种家电?”“我们所处的班级里有哪些家电?”这些简单问题的提出可以让初中学生回想自己见过的家电,并积极观察教室中已有的家电,培养初中学生的记忆能力和观察能力。在初中学生回答问题之后,教师可以再问:“那你们知道这些家电是怎样正常工作的吗?”教师可以让初中学生大胆想象并回答,最后再逐渐导入电路这一知识内容。
二、在重点知识讲解时设计“留白”
重点知识的掌握对于初中学生的物理学习非常重要,所以,教师在物理教学过程中应该分清主次关系,在讲授重点知识时进行巧妙的设计,留有一定的空白让初中学生自主分析和探究,潜移默化地接受物理知识内容[2]。例如,在讲授“光的折射”时,重点内容是光的折射规律。教师不要立马将其中的理论直接讲授给学生,而是提出“光发生折射的时候会有怎样的规律”这一问题,引导初中学生根据自己的生活经验和想象力来回答,然后教师再利用已经准备好的实验器材,让初中学生以合作小组的形式来进行光的折射实验,用实验来验证自己的回答是否正确。初中学生通过实验可以直观地观察光的折射情况,进而发现自己在思考时存在的不足和偏差。最后,教师再对光的折射规律进行总结。这样不仅可以增加初中学生对重点知识的记忆,同时还可以有效提高物理课堂的教学效率。
三、在课堂整体教学时设计“留白”
教师在进行物理课堂教学时,应该对课堂教学内容进行整体的把握,科学合理地选择留白阶段和时间。不要为了将知识内容讲全、讲透、讲深而占用全部的课堂时间,将初中学生固定在教师的思维框架之中。教师要根据课堂教学的实际情况,了解物理知识内容,观察初中学生对新知识的接受效果和状态,合理地留出空白,让初中学生进行自主分析和探究,通过一定的提问引导和实验,提高初中学生的课堂注意力和学习兴趣,从而调动物理课堂教学氛围,提高初中学生对物理知识的学习效率[3]。
四、在例题课堂板书中设计“留白”
教师应在课堂板书中设计“留白”,提高学生的学习效率。例如,在进行“电学”例题讲解中,应该在例题的内容中留出空白,让初中学生根据以往的例题形式,自主提出例题的内容。同时,教师也可以先提出一个例题让初中学生了解电学的基本题型,然后再让初中学生将自己所学到的电学知识套用到例题中,形成一道新的例题,通过这种反向思维来加深初中学生对电学知识的理解和记忆。此外,教师在板书设计上应该以纲要符号形式为主,让初中学生通过板书上留出的空白,回忆起全部的物理知识,并且顺着板书框架逐渐推测出所有的知识内容。
五、结语
“留白”的合理设计,不仅有利于提升物理课堂教学效率,同时还有利于培养初中学生的探究能力和思维能力。所以,教师应该在物理教学的课程导入、重点讲解、例题板书等方面合理设置“留白”,为初中学生留有一定的思考、分析和探究时间,逐渐提升初中学生的综合能力,有效提升初中物理教学质量。
作者:陈春梅 单位:福建省厦门集美中学
参考文献:
[1]吴会强.空白艺术在初中物理教学中的运用[J].现代教育科学(中学教师),2011(4):151.
方法一:重视观察与实验,积累感性认识
电学知识的学习同样遵循由现象到规律的一个循序渐进的过程,要想真正理解理论性很强的电学概念、规律,除了要认真观察老师的演示实验,认真完成课堂中的分组实验外,创造条件课后做一些电学实验同样十分重要.
例1体验短路危害.
短路是一个电学学习的难点,课本中对短路的危害是用信息快递的方式呈现的,教学中老师可能会用一些方法演示短路的危害以帮助同学们理解这个知识点.你不妨用下列器材做一组小实验,自己去感悟和体会.
器材:一节七号干电池、体温计、一根铜导线、一个小灯泡、一根橡皮筋.
实验操作过程如图所示:
如图1,将一节七号干电池用橡皮筋与体温计的玻璃泡绑起来,测出它的温度.如图2用铜导线将一个小灯泡接到电池两极使它发光,注意手和发光的灯泡远离体温计的玻璃泡,30秒后观察体温计示数的变化,你会发现体温计的示数略有升高.如图3,用铜导线直接连接电池的两极,即将电源短路,30秒后你会发现体温计示数明显上升,再用手去摸电池,明显感觉到发热,这个实验通过三个图的比较能更有力地说明短路的危害.
你观察过家里电冰箱的门开关吗?你注意到洗衣机里有两个电动机吗?你是否为教学楼上不同楼层的开关可以控制同一个休息平台上的电灯而感到新奇呢?你有过晚上经过楼道时,只要声音响一点就有灯会发光的经历吗?你看过节日里满街的彩灯吧,你思考过它们是如何实现成串发光或一闪一闪发光的吗?……
电学现象就在我们身边,创造条件动手做一做,亲眼看一看,用大量唾手可得的实验器材去实验去探究,由丰富的电学现象增加自己的感性认识,再去思考、学习电学知识,不仅会让你觉得兴趣盎然,而且有可能会让你迅速地得心应手地走上学习电学知识的正确轨道.
方法二:重视知识的发展过程,加深物理规律的理解
电学的学习是一个由浅入深的渐进过程,从一开始接触的电学现象中获得的一些初步结论往往都有他成立的条件,记住结论成立的必要条件并在学习的过程中逐步地修正、完善结论是学好初中电学知识必须注意的一个方面.
例2灯的亮度和什么因素有关?
在学习电流时,为了说明电流也有大小,我们常遇到如图4与图5的实验演示:
同样的小灯泡接在一节电池上时,亮度没有接在两节串联的电池上亮.这说明电流越大,灯泡越亮.这里就要特别注意结论的成立条件是同一个灯泡,如果不注意这个条件,我们会很快被下面的实验所困惑.
图6所示的是将两个规格不同的灯泡串联在电源两端,当闭合开关时,会发现两个灯的亮度不同,一个亮一个暗,有时暗的电灯只能看到一星点的光亮.而通过实验探究我们知道串联电路中的电流是处处相等的,即通过两灯的电流相同,可见灯的亮度虽和电流有关,但电流并不是决定灯的亮度的唯一因素.
直到学到电功率的知识以后,我们才会最终明白电灯的亮度取决于电功率的大小,而电功率的大小既和通过的电流的大小有关,还和电灯两端的电压有关.而电流越大电灯就越亮是针对同一个电灯而言的,是学习电学知识之初的一个初步结论,这个结论是有条件的,没有普遍意义.
方法三:重视画图与识图的训练,形成学习的基本技能
学习电学离不开电路图,电学知识学习的初期,电路图的一些小小变化就会让很多同学为难半天,其中电路图的各种等效画法是需要熟练掌握的技能.
例3等效电路图的识别与画图训练.
以一个干路开关控制两个并联的电灯这个最为基本的电路图为例,它的等效电路图至少有如图7中的以下几种:
图7中的三幅图看起来很不一样,却是同一个电路.将看起来复杂的电路改画成最易识别的电路图需要一个较长时间的训练过程.
电路图与实物连接图之间的转换也是这样,尤其是根据并联电路图与实物连接图之间的转换,将是一个由混乱到渐趋清晰的过程.这个过程需要反反复复的训练.
方法四:抓住贯穿初中电学知识的一条主线,把电学主干知识学好
例4用比较的方法学习串、并联电路的知识.
初中电学的学习有一条主线就是串、并联电路的比较.以下图为例:
关键词: 初中物理教学 实验导入 力学 电学 学光
素质教育与苏教版初中物理教学新课程标准的实施,对于现阶段的初中物理教学工作提出了更高层次的要求。仅仅注重知识传输的教学模式已成为过去,注重学生自主探究、自主创新等综合能力发展的教学模式成为初中物理教学的发展趋势。本文就初中物理教学中实施试验导入问题进行了深入探讨。
1.利用趣味物理现象,激发学生实验的好奇心
同学们都有这种经历,趴在桌子上睡觉时,有人碰到桌子,似乎就能听到比平时更大的声音;衣服在有风的时候比在没有风的时候干得快;在刚下完雨的时候可以看到彩虹,晴天的时候却没有;在海边可以看到美丽的“海市蜃楼”;放大镜可以把物体放大很多倍。这些都是什么原因呢?其实这些现象中都蕴含着奇妙的物理知识。这些物理知识并不是我们从课本上读到的,而是我们在现实生活中见到的,并且通过自己的生活经验总结的,其实这也是物理实验的一种。为此,在今后的初中物理教学中,教师应充分利用生活中的物理现象,以激发起学生开展物理实验的好奇心,从而为提高教学质量与效率打下坚实的基础。
2.在物理实验过程中提高学生的知识水平
物理一词最早的意思就是大自然及其发展规律。所以说前人所总结出来的公式定理都是由实验得出来的,而现如今物理教学却变成了死啃书本。所以我们不能再进行这种本末倒置的过程,应该加大物理实验教学的实施力度。
2.1物理实验在力学中的应用
在初三上半学期《力学》一节中,我们有这样一个“测滑动摩擦力”的实验,考查内容为实验原理(二力平衡),控制变量法的运用,实验步骤设计,以及结论表达。
在实验过程中,小明探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验,实验过程如图所示。一、在实验过程中,他必须拉着木块做(匀速直线运动)运动,这样才能保证(二力平衡)。二、比较(1)(2)两图能说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;比较(2)(3)两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。三、在此基础上小明又猜想:滑动摩擦力大小是否会与物体运动速度的大小有关?请你利用图中已有器材验证小明的猜想。写出你的做法,并写出判断的方法。用弹簧测力计分别快速和慢速拉动滑块,观察弹簧测力计的度数是否一样。通过实验现象可以判断滑动摩擦力的大小与物体的运动速度并没有关系,即物体的运动速度不影响滑动摩擦力的大小。
力学是物理的重要组成部分,同时也是物理学当中的一个难点,同学们往往不能掌握力学的学习要点,因为力学要求的成立条件是很严格的。但是我们可以通过实验的方式形象直观地让同学们理解其中的要点。万丈高楼平地起,再渊博的知识也要有扎实的基础做后盾。而实验教学法正好能够达到这个目的,能够帮助同学们更好地理解物理定理,更好地应用物理知识。
2.2物理实验在电学中的应用
例如我们在初二下半学期的时候学习了《电学》一节,其中就有这样的实验。
为了测定电压是2.5伏特的小灯泡的功率,额定功率约为1W的小灯泡的额定功率,有下列器材供选用:A.电源(2V);B.电源(6V);C.电流表(0~6A);D.电流表(0~3A);E.电压表(0~3V);F.电压表(0~15V);G.最大阻值5欧的变阻器;H.最大阻值15欧的变阻器;I.电键;J.导线若干。(1)实验中应选用有器材是(B,C,E,G,I,J)(2)小灯泡额定功率P=(0.625W)。
初中物理的两大难点就是力和电,而电学中看懂电路图是最重要的。但是光靠理论同学们并不能很好地理解是如何接线的。这时候物理实验就能够起到很好的作用,因为往往做一个实验就能够让他们懂得电路的原理和画电路的顺序,从而举一反三,看懂电路,学好电学。
2.3物理实验在光学中的应用
初中刚刚接触物理就是学的《光学》,光学相对来说还是很简单的,但是光学物理实验也同样重要,比如小孔成像原理。
(1)实验目的:通过小孔成像的现象来观察光在空气中是怎么行进的。
(2)实验原理:因为光在空气中是沿直线传播的,所以蜡烛的光线透过硬纸板上的小孔在墙面上才能形成和蜡烛火苗一样的倒影。
(3)实验器材:蜡烛一枝、火柴一盒、硬纸板一张(长25cm,宽15cm)、大头针一枚。
(4)实验步骤:先用大头针在硬纸板上钻上小孔,放好备用,再用火柴将蜡烛点燃,将其固定在离墙30cm左右的地方,将硬纸板放在蜡烛和墙之间,将室内的光线遮住,把蜡烛的高度调整好,使蜡烛的火苗刚好对准硬纸板上的小孔,前后慢慢移动硬纸板,直到看到墙面上有清楚的影子为止。
短路是初中物理电学中的常见故障,由于短路现象的危险性,教师怕做,甚至回避不做,学生对短路没有全面深刻的了解,对短路事故的严重性无明确直观认识,更易在生活、实验、工作中导致短路事故的发生机率增加,危害极大。短路现象在生活中的危害性的事实,迫切要求我们对短路现象要有一个明晰、正确的认识。
1.短路实验教育性。短路实验教育性主要从两方面考虑,一是提供短路知识的感性材料,二是提供安全教育的感性材料。初中物理课本第二册电学中有关短路原理知识仅作简单介绍。教师为了帮助学生正确设计短路实验,提供典型的感性实验材料,这对理解短路现象物理本质及规律十分有利。在物理实验中电学安全教育是一个不可忽视的问题,其包括实验安全、生产安全、生活用电安全,设计短路实验,为学生提供模拟性生活环境、典型性感性材料,进行安全教育具有现实性,很有说服力。
2.短路实验趣味性。我们对289名初三学生进行电学知识学习心理调查,结果表明喜爱看短路实验的占24%,喜欢做短路实验的占59%,但也有11%的人害怕做短路实验,且多数为女生,总体上对短路实验感兴趣的学生达83%。由此可见,短路实验深受学生欢迎,因为短路实验现象一般伴有强烈的电弧火光及小声的熔丝断声。从短路产生效果看:似乎实验中发生轰然巨响,电孤火光越亮越好,但是这类实验愈多对学生的害怕心理会有负向加剧作用,使他们感到电现象可怕。因此,对于发生在电压过高、电流过大等实验条件下的短路现象,虽然能激发和满足部分学生的暂时兴趣与心理需要,课堂上演示一定要注意安全。
3.短路实验刺激性。心理学中感知与刺激强度依存性的规律表明,作用于耳、目等感觉器官的刺激物必须达到一定的程度,才能被客体清晰感知。短路实验刺激强度,无论是绝对强度还是相对强度,都能达到引起学生注意的良好效果,因此,从刺激的物理特征看,短路实验具有强烈的刺激性,足够引起学生的注意与感知。对于一个班级而言,当做完短路实验后,由于脑神经细胞强烈的反射作用,往往使学生的情绪不能立即静下来,需要几分钟的骚动后才能使全班情绪趋于稳定,逐步转入正常的教学秩序,这与优化课堂教学时间量是一个矛盾,需要教师妥善处理好短路实验的强度与刺激度。
根据以上分析知道,短路实验具有两面性,一方面为了使学生了解和认识某些物质在一定条件下有发生短路的可能性,提供真实的或模拟的感性材料,使他们具有真实感、警惕感,从而达到理解电学基础知识和安全教育的目的;另一方面,短路实验本身又有不安全因素,容易发生事故,还可能产生一些消极因素,影响一些学生的情绪。因此,短路实验是否该做应由教师根据实际情况决定。
【关键词】电学;故障;判别
初级中学电学教学是教学的重点,电学故障的判别和处理既是教学重点,又是教学难点。但是,抓住电路故障常见的只有短路和断路这两种情况,在电学学习的过程中注意基本知识和基本能力的培养、训练,可以突破这一教学难点。下面就谈谈我的做法,供各位同仁和同学们参考,也希望提出改进意见。
在学习人民教育出版社2013版九年级物理第十五章第二节《电流和电路》时,应介绍电路由电源、开关、用电器和导线组成,其中电源的作用是提供电能,开关的作用是控制电路的通断,导线的作用是输送电能,用电器是消耗电能的装置。在设计电路时,要先根据要求画出电路图,检测无误后再按照电路图连接、敷设电路。电路有三种状态,通路、断路、短路,要特别说明短路现象发生时,电流不通过被短路的用电器,被短路的用电器不工作(演示教材39页图15.2
―7,学生用电学线路实验板和器材分组实验,效果更好。提示:做短路实验时,一定要迅速,尽快切断电路,保护实验器材);如果电路电源短路,电路电流就会迅速增大,热量急剧增加,甚至引起火灾,损坏电源,所以,短路电路的判别要清楚,处理要及时。而断路是某处断开的电路,当电路断路时,电路中电流的路径断开,用电器没有电流通过,用电器不工作(电路断路,可能是用电器损坏,也可能是灯座有问题,还可能是接触不良,或者是导线某处断开。可将上面实验中的小灯泡旋出一些,使之接触不良或者将小灯泡取出制造断路,观察现象)。
学习第十五章第四节《电流的测量》时,掌握电流表的使用规则基础上,练习用电流表测量电流,并反思:将电流表接入电路和将电流表从电路中取出的方法。由此说明,初中物理中,可以认为电流表接入电路,只是测量电路中的电流值,对原电路没有影响。
学习第十五章第五节《串、并联电路中电流的规律》,探究串联电路的电流规律时,应用规格不同的两个小灯泡实验,发现:虽然串联电路中各处的电流相等,但两灯泡的发光亮度不同,甚至其中一个感觉不到发光(可利用电学线路实验板进行实验验证)。这时应结合《练习册》52页第4题给学生分析、解释,虽然我们认为两灯泡明亮程度不同,但都有电流通过且电流相等,只是其中某只灯泡的额定电流大,流过的实际电流小,它发光暗淡甚至我们感觉不到它发光。 利用电学线路实验板,演示两灯泡组成的串联电路中,当电路断路和部分短路时观察发生的现象,增强学生的感性认识,为电学故障的判断做好铺垫,降低教学的难度。
学习第十六章第一节《电压》时,学生掌握电压表的使用规则后,练习用电压表测量电压。 特别是教材58页图16.1―5的实验,应演示后进行分组探究并得出结论:在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压相等。同时反思:将电压表接入电路和将电压表从电路中取出的方法。由此可以认为电压表接入电路,只是测量电路两端的电压值,对原电路没有影响。结合《练习册》68页第10题,设置两个小灯泡组成的串联电路,测量开关断开、闭合两种情况下Uab 、Ubc、Ucd、Ude、 Uae的电压,反复猜想、测量并进行反思,形成感性知识,为电路故障的判断做准备。
学习第十六章第三节《电阻》时,反思电流表和电压表的使用方法,练习用电流表测量电路中的电流和用电压表测量电路两端的电压。通过将电流表、电压表接入电路和从电路取出,可以认为:电流表的电阻很小,相当于电阻无穷小,去掉电流表可用导线代换;电压表电阻很大,相当于电阻无穷大,去掉电压表可视为该部分电路断路。
在掌握这些基本技能和基本方法后,反复练习、实验验证、反思《练习册》下表中的作业,对初中物理常见电学故障的分析、判别定会有方法的掌握,能力的提高,同学们一定会有所感悟。
【参考文献】