时间:2023-07-14 17:36:31
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篇欧姆定律及其运用,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。
关键词:欧姆定律;教学思考;教学研究
一、在欧姆定律教学过程当中,学生经常会遇到的问题
物理学科作为一门科学类学科,其教学内容通常比较枯燥,部分学生表示学习比较费劲,如何能让学生彻底明白和消化欧姆定律,是教师需要考虑的问题。教师可制订相关学习计划,针对不同层次的学生制订适合的学习计划。教学中的重点:电流、电压、电阻等相关知识点,一定要重点讲解以便学生掌握,将理论知识与动手实践结合起来,让学生在实践中加强对实验中的仪器和知识点的把握。
二、让学生明白欧姆定律的主要内容即电流、电压、电阻三者之间的关系
欧姆定律作为初中物理电学的基础,在初中教学之中只涉及部分电路,只有充分掌握了欧姆定律才能进一步学习电学部分的相关理论分析和计算。欧姆定律即阐述电流、电压、电阻三者之间相互关联的关系,教师在实验当中引导学生自己推算出电压、电阻、电流三者之间的关系,从而引出欧姆定律,让学生的记忆更加清楚。演示实验完成后要让学生自己动手,加深理解。
掌握基础定律知识后,教师则应当引导学生分析三者之间变化的问题,即电流是随着电阻与电压的变化而改变。在欧姆定律例题分析中比较常见的问题是多个变量的问题分析,教师要引导学生分析,运用一不变二变的方法来进行问题分析。由于初中学生的理解水平有限,且电压、电流、电阻的概念比较抽象,教师可借助多媒体教学工具,利用相关教学短片帮助学生理解。将电阻比喻成“阻碍电流通行的路障,电阻越大路越不好走,电阻越小通过速度则快”,并且引导学生明白电阻是导体自身的特有属性,电阻的大小是受到温度、导体的材料、长度等各方面因素影响的,与其两端的电压跟电流的大小无关,电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变,只是运用电压和通过的电流比例数值表达起来比较方便。
很多学生在学习欧姆定律之后,错误地以为电阻是受电流与电压影响的。相关教师一定要及时纠正学生的错误理解,教师在做演示实验时,需要让学生明白研究方法。运用控制变量法来研究,如电阻不变,研究电流与电压之间的数量关系;电压不变,来分析电阻与电流之间的量变关系,并且要直接将实验方法演示给学生看,从而加深学生的理解。
三、让学生一带一,提高学生掌握程度
不同的学生对欧姆定律的掌握程度不尽相同,教师可将成绩优秀的学生与成绩较差的学生进行分组,形成学习氛围较好的学习小组。采取团体合作的方式来帮助学生学习,有些学生面对老师和面对同学学习效果也不同。学生相互之间的沟通比较方便,理解能力也大体相同,进步速度也相对较快,教师从一旁进行指导。让学生在掌握了基础的相关知识以后,教师再进行分析,让学生充分掌握后再进行巩固提高,能提高举一反三采取多方面思维的能力。学生之间相互讨论,也能形成良性的竞争式学习,另外树立学习的榜样,也能从心理上鼓励学生主动学习,帮助学生产生学习兴趣和学习积极性。并且让学生不定期进行交换学习,以促进学生的整体学习水平。这样既能促进学生相互之间学习进步,又能培养学生团结合作的精神。
总之,欧姆定律作为电学的基础,学生必须真正掌握该定律,教师在实际教学过程当中,应该对物理教学内容进行细化和具体化,让不同层次的学生群体都能充分掌握。此外,还要引导学生在思维方面和动手实践方面进行改进,并且从中归纳出一些行之有效的教学方法,从而让学生更好地掌握欧姆定律的基础理论,为以后的学习做好铺垫,提高相关教学任务的质量,在实际教学过程当中,注重培养学生的动手实践能力、案例分析和其他方面解决问题的能力,让学生能够掌握控制变量法。同时要培养学生积极探索事物本质的科学精神,切实提高学生的物理综合素质。
参考文献:
[1]宣小东.对现行教材中欧姆定律教学设计的一些思考[J].物理教学探讨,2005(3).
[2]许忠林.初中物理欧姆定律教学中常见的问题及对策研究[J].成才之路,2015(9).
[3]符东生.关于初中“欧姆定律”教学的思考[J].物理教学,2014(8).
[4]王存香.《欧姆定律》教学思考[J].数理化解题研究,2014(5).
一、教材分析
《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.
本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.
通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.
本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.
四、授课过程中几点注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.
2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.
3.注意演示实验的可视度.可预先制作电路板,演示时注意位置要加高.有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见.
4.定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆.
关键词:理论知识与技能训练一体化;学生分组;实验报告
中图分类号:712?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0220-02
电工技能实验课的教学目的在于培养学生的基本操作技能,开发学生的探究能力、思维能力和创新能力;课堂上要求学生根据实验目的设计实验电路,选择仪表,确定实验步骤,测取实验数据,并能对数据进行分析研究,总结结论。本文以验证欧姆定律的内容为例,浅析采用理论知识与技能训练一体化上好电工技能实验课的教学方法。
一、预习
在准备过程中,带领学生复习欧姆定律的内容,设定本次实验目的、方法和步骤,明确实验过程中应注意的问题,并按照实验目的设计记录数据用的表格。同时根据实验内容设置若干探究、扩展认知的问题,用于开拓学生思维,有利于实验的顺利进行。
例如欧姆定律的实验目的是验证电压U、电流I和电阻R三者之间的关系,即电阻R的伏安特性。导体中的电流I与导体两端的电压U成正比,与导体的电阻R成反比,公式I=U/R。在准备过程中,设置问题为:某同学认为,由公式R=U/I可知,在一段导体上所加的电压越大,这段电阻就越大,这种认识对吗?为什么?
二、实验的过程
为了提高实验的效率,保证实验安全,有序的进行,实验过程按以下步骤进行:
1.学生分组。实验以小组为单位进行,每组4人,明确每个人在实验过程中接线、控制负载、调节电压或电流、记录实验数据等分工工作,在时间允许情况下,调换组员的分工,重复实验。
2.选择器材。实验时领用实验元器件和仪表,熟悉它们的参数、结构、功能和注意事项等,这些能帮助学生构建电路,分析原理,进行实验。
如欧姆定律实验用到的元器件和仪表包括:直流稳压电源1台、直流电压表(0~15V~30V)1只、直流电流表(0~2.5A~5A)1只、单刀单掷开关1个、万用表一只、电阻若干。其中电源的输出电压是可以调节的,调整范围(0~10V);电压表与电阻R并联,用来测量被测电阻R两端的电压;电流表与电阻R串联,用来测量被测电阻R中流过的电流。仪表在测量的过程中应放置最大量程上,观察指针的摆动情况,指针的摆动的幅度不能太小,也不能满偏超过量程。
3.按图接线,通电观察。接线必须在切断电源的情况下进行。依据(图1)电路图,把元器件连接好。接线过程中力求简单,在完成电路功能的情况下,导线用得尽可能少;同时为了查找线路方便,每根功能相同或相近的线路可用颜色相同的导线和插头,也可以用套管给每根线加上编号。
接线完成后,经指导教师检查线路无误后,方可接通电源。改变直流稳压电源的输出值,学生如实记录各仪表的数值填入表中。实验中,人体不能接触带电线路。
4.整理数据和器材。在实验前学生应该根据公式计算所测数据值。变换输入信号的大小,如实记录各个仪表读数。多测几组数据,求出平均值。各组所测的数据可能有存在误差,但总的变化趋势是一定的(图2)。
根据上表的数据,以电压U为横坐标,电流I为纵坐标,表示电阻R的U/I关系的曲线,称为伏安特性曲线。由于在实验中,我们用到的是阻值不变的电阻元件,其伏安特性是线性的。通过发现可以看出,当稳压电源输出9V、7V、5V时,电阻R=50Ω测出的电流值也是按一定规律变化,与我们用欧姆定律计算出来的值基本一致。
实验完毕后,切断电源,学生将所测数据交给指导教师审阅,经老师认可后拆线,把所有的元器件、仪表等整理好,放在指定位置处。
三、设置问题
在学生完成实验后,可以根据实验设计思考题,增强学生对实验的认识和理解。使学生做到理论联系实际,提高学生运用知识的能力,达到实验课的教学目的。
四、实验报告
实验报告是根据实验目的,电路图的工作原理、测取的数据及实验中观察和发现的问题,经过分析研究后写出对的实验结论。实验报告应包括以下内容:
1.实验名称、专业、班级、姓名和实验日期等。
2.列出实验中所用元器件的名称及编号、实验时的电路图、仪表及其仪表量程。
3.以表格的形式对数据进行整理和计算。
1 知识目标
1.1 知道电动势的定义.
1.2 理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.3 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
1.4 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
1.5 理解闭合电路的功率表达式。
1.6 理解闭合电路中能量转化的情况。
2 能力目标
2.1 培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。
2.2 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
2.3 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力。
3 情感目标
3.1 通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点。
3.2 通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系。
3.3 通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想。
3.4 知道用能量的观点说明电动势的意义。
教学建议
1 电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据教材,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论。
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力,它与外电路无关,是由电源本生的特性决定的。 电动势是标量,没有方向,这要给学生说明,如果学生程度较好,可以向学生说明,做为电源,由正负极之分,在电源内部,电流从负极流向正极,为了说明问题方便,也给电动势一个方向,人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向,即从负极指向正极。
2 路端电压与电流(或外电阻)的关系,是一个难点.希望作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线,可以直观地表示出路端电压与电流的关系,务必使学生熟悉这个图线。
学生应该知道,断路时的路端电压等于电源的电动势.因此,用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时,希望通过第五节的“思考与讨论”,让学生自己解决这个问题。
3 最后讲述闭合电路中的功率,得出公式 , .要从能量转化的观点说明,公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点,就容易理解上式的意义:电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出到外电路中。
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
1 教育目标
1.1 知识教学点
1.1.1 初步了解电动势的物理意义。
1.1.2 了解电动势与内外电压的关系。
1.1.3 理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.1.4 理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
1.1.5 理解闭合电路的功率表达式,理解闭合电路中能量的转化。
1.2 能力训练点
通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律,培养学生用多种方法分析问题的能力。
1.3 德育渗透点[来源:高考资源网]
1.3.1 通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析,树立事物之间存在普遍的相互联系的观点。
1.3.2 通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒的思想。
2 重点、难点、疑点及解决办法
2.1 重点
①正确理解电动势的物理意义。[来源:高考资源网]
②对闭合电路欧姆定律的理解和应用。
2.2 难点
路端电压、电流随外电阻变化规律。
2.3 疑点
路端电压变化的原因(内因、外因)。
2.4 解决办法
制作多媒体课件,采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识,逐步了解电动势的含义,推导闭合电路欧姆定律公式,分析各项的意义,使学生有初步整体感知,精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题,结合图像分析突破难点。
3 教学过程设计
引入新课:
教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流.那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差)
演示:将小灯泡接在充满电的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?
分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示,两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流,但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减少为零,所以电流减小为零,因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。
教师:为了形成持续的电源,必须有一种本质上完全不同于静电性的力,能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差,从而在导线中维持恒定的电流,能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时,电源中的非静电力将不断做功,从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加。
4 课时安排[来源:高考资源网][来源:高考资源网]
1课时
5 教具学具准备
不同型号的干电池若干、小灯泡(3.8V)、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表(0~2.5V)两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器(0~50Ω)一只、开关、导线若干。
6 学生活动设计
学生观察、动手测电源电动势,并边观察边思考,逐步推导闭合电路欧姆定律,在教师的启发下逐渐理解公式含义,引导学生用公式法和图像法去分析同一问题。
7 教学过程
教师:同学们都知道,电荷的定向移动形成电流。那么,导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答:导体两端有电势差。)
演示:将小灯泡接在充电后的电容器两端,会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭。)为什么会出现这种现象呢?
分析:当电容器充完电后,其上下两极板分别带上正负电荷,如图1所示,两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流,但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,两极板间电势差也逐渐减小为零,所以电流减小为零,因此要得到持续的电流,就必须有持续的电势差。
教师:能够产生持续电势差的装置就是电源。那么,如何描述电源的特性?电源接入电路,组成闭合电路,闭合电路中的电流有什么规律呢?这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。
8 板书设计
8.1 电源电动势:等于电源没有接入电路时两极间的电压。
8.2 闭合电路欧姆定律。
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
8.3 路端电压跟负载的关系。
路端电压随外电阻增大而增大。
[关键词]物理教学 电磁学 电磁场 电路
物理教材中所阐述的内容主要是经典物理学的基础知识,这些理论是建立在牛顿时空观的基础上,以力学、电磁学为重点。本文就电磁学部分的教学谈谈自己的观点。
一、电磁学的知识体系
电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用,其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,应从以下三个方面来认真分析教材。
1.电磁学的两种研究方式
整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行。只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。
场是物质的相互作用的特殊方式。电磁学部分完全可用场的概念统一起来,静电场、恒定电场、静磁场、恒定磁场、电磁场等,组成一个关于场的体系。
“路”是“场”的一种特殊情况。物理教材以“路”为线的框架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。
“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的,“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法。
2.认识物理规律
规律体现在一系列物理基本概念、定律、原理以及它们的相互联系中。
物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较,找出它们相互之间存在的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。
“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系,电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。
“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。
“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。
3.通过电磁场所表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点
电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明,在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用,运动电荷的周围除了电场外还存在着磁场。磁体的周围也存在着磁场,磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。科学实验证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。
运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用,所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。转贴于
从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流,产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷,当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。
二、以知识体系贯穿始终,使理论学习与技能训练相融合
1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场部分是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感应线是形象地描述场分布的一种手段。
2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功,说明场具有能量。通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了。
关键词:课程改革;物理规律;规律教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2008)5(S)-0032-3
物理规律教学在中学物理教学中占有重要地位,其教学成效直接影响到物理教学质量和学生科学素养的培养。提高物理规律教学效果的前提是了解物理规律内涵、本质和特征,并在此基础上结合学生的认知特点设计科学的教学策略。
1 物理规律的内涵
“规律就是相互联系着的事物、现象、分子、元素(因素、要素)或方面的本质之间的关系”。相应的,物理规律就是物理现象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化的内在、必然的联系。
1.1 物理规律的类型
经过2000多年的建设,物理大厦恢宏庞大,其组成规律自然纷繁复杂。为了认识物理规律本身,我们有必要对物理规律进行必要的分类。从物理规律获得途径的角度来看,物理规律可分为实验规律和理论规律;从物理规律知识形式的角度来看,物理规律可分为定律、定理、原理等类型;从过程中不同质的运动角度来看,物理规律可分为力学规律、热学规律、电磁规律、光学规律等;从“定性―定量”维度来看,物理规律可分为定性规律、定量规律。
1.1.1 实验规律与理论规律
从物理规律建立基础和过程的不同,可以将物理规律划分为实验规律和理论规律两种。实验规律是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,中学物理中的绝大多数规律都属于实验规律。如电磁感应定律、欧姆定律等即为实验规律。理论规律是由已知的物理规律经过理论推导,得出的新物理规律。动能定理、万有引力定律等即为理论规律。我们以万有引力定律为例来说明一下理论规律的建立过程。牛顿在伽利略的自由落体运动定律、牛顿自己的第三定律、开普勒的行星运动第三定律等前人工作的基础上,应用他超凡的数学才能,通过理论计算建立了万有引力定律。
1.1.2 定律、定理与原理
从物理规律知识形式的角度来看,可以将物理规律划分为物理定律、定理与原理三种类型。通过大量具体事实(包括实验和观察)归纳而成的结论称为物理定律,如牛顿第二定律、电磁感应定律、光的折射和反射定律等。通过一定的论据,经过逻辑推理而证明为真实的结论称为物理定理,如动量定理、动能定理等属于物理定理类。对大家公认的具有普遍性,而且可以作为其它规律基础的物理规律一般称为物理原理,如我们中学阶段比较熟悉的功能原理、叠加原理等即属于物理原理类。
1.1.3 定性规律与定量规律
从“定性―定量”维度来看,可以将物理规律划分为定性与定量两种类型。定性规律揭示的是各物理量间必然联系的存在和发展趋势;定量规律揭示的是必然联系中量的相互制约。例如牛顿第一定律就定性的描述了一切物体在不受外力作用或所受合外力为零的情况下的运动趋势,不反映外力与运动趋势之间的量化关系,属于定性规律。而定量规律则不同,如欧姆定律,除文字描述外,我们还可以用公式I=U/R来揭示各物理量之间的相互制约关系。
不同的物理规律分类之间并不是完全对立的,比如欧姆定律即属于物理定律,又是实验规律,同时也属于定量规律。
1.2 物理规律的特点
1.2.1 物理规律的实践性
物理学是一门以实验为基础的自然学科。中学物理的众多规律都是在实践、实验的基础上建立起来的。新课程标准倡导“从生活走向物理,从物理走向社会”,在教学中应重视引导学生运用物理规律解决生活实际问题,在使用中进一步加深学生对物理规律及其物理意义的理解,这对学生能力的发展、科学素养的提升,显得尤为重要!
1.2.2 物理规律的联系性
物理规律都存在一定的联系,包括物理规律内在的概念、现象之间的联系;规律与规律之间的关系。
以牛顿运动定律为例,牛顿第一定律是说物体不受外力时做什么运动;牛顿第二定律公式F=ma揭示了物体的惯性质量、所受到的合外力与由此而产生的加速度之间的关系,是阐述物体受力时做什么运动,二者是从不同的角度回答了力与运动的关系。第一定律是第二定律的基础,没有第一定律,就不会有第二定律。虽然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能取消第一定律。
1.2.3 物理规律的对应性
物理规律中的各物理量都针对于某一研究对象。如果是状态量则对应于某一时刻、某一位置、某一状态。如果是过程量则对应于某一段时间、某一个过程、某一空间等,这就是物理规律的对应性。如,欧姆定律U=IR中各量均对应于同一导体、同一段电路在同一时刻的量值。
1.2.4 物理规律的因果性
因果性是物理规律的重要特点,任何物理规律都是在规律所表述的具体条件下才具有规律所阐述的结论。例如牛顿运动定律是在研究宏观低速运动物体的“前因”下,才有其结论的“正果”修成。
1.2.5 物理规律的发展性
物理规律是认识的结果,是在一定的事实基础上,归纳、推理得出的结论,具有历史局限性,只能部分地反映客观世界及其内在联系。规律会随着人的认识能力的提高和认识的深入不断发展。发展有时是温和的――是对已有规律的修正、丰富;有时是激进的――是对已有规律的否定、颠覆。换言之,物理规律不是绝对的真理,而是逐渐发展变化的,具有一定的相对性。如从经典力学到相对论、量子力学的发展变化过程。
2 物理规律教学的重要性
物理新课程改革强调改变过去过于注重知识传授的一维目标而向三维课程目标迈进。教学要以人为本,在学生获得知识的过程中,同样注重学生终身学习与发展所需的各种能力的培养。如何实现物理规律教学由传统向新课程理念的转变,应进一步明确物理规律教学在新课程实施过程中所发挥的重要作用。
2.1 物理规律教学,有助于学生对知识的理解
新课程改革倡导从三个维度对学生进行全面的培养,知识的理解历来是一个重要培养目标。依据布鲁纳的认知结构学习理论,我们教学的目的,就是引导学生建构一个理解物理知识的学科结构,从而运用知识解决具体问题。在最终建构的物理知识结构中,分散的各个点表示物理概念,联接各点的线就代表了物理规律,通过点和线及其之间的相互联系的讲解,引导学生在头脑中建构物理知识网络图。
2.2 物理规律教学,有助于学生思维能力的发展
作为智力核心的思维能力的培养对学生的发展是至关重要的。物理规律教学既是物理知识教学的核心内容,同时也是对学生思维能力培养的重要途径。
物理规律教学是在学生的感性认识(已有的对实验和事实认识)基础上,教师指导学生探索物理规律的过程。根据规律建立的思维过程和学生的认知特点,选择适当的途径方法,指导学生对感性材料进行思维加工,认识到物理规律中某些物理概念之间的内在联系,考虑到物理规律的近似性与局限性,从而概括出物理规律。作为近似反映物理对象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化的物理规律的建立,离不开观察、实验和数学推理,也离不开物理思维,是诸多因素相结合的产物,学生在理解具有这些特点的物理规律的同时,其思维能力就会得到培养。
2.3 物理规律教学,有助于学生科学方法的掌握
物理规律的教学过程,其实也是科学方法教育的过程。我们知道物理规律的获得,少不了一些科学方法的使用,在物理规律教学过程中,合理运用一些研究方法并适时适当地进行显性教育,使学生不仅学到了物理规律,同时也学到了科学方法,培养了能力,可谓一举多得。
例如,在牛顿第一定律的教学过程中,教师重点要向学生说明的,除了牛顿第一定律的内容外,就是讲解这个规律获得过程中所用到的一个重要的科学方法――理想实验法。在欧姆定律、牛顿第二定律等的实验探究过程中,可以重点要求学生设计实验方案,在这一过程中,使学生明确研究3个变量的关系时,通常采用“控制变量”的方法。
2.4 物理规律教学,有助于学生科学探究能力的形成
提倡对学生进行科学探究能力的培养,是新课程改革的一大亮点,在新教材的编写中贯穿了科学探究精神并安排了一些科学探究的内容。由于物理规律的实践性特点,便于在课堂教学中开展实验教学,创设问题情境,从而激发学生探究物理问题的兴趣,经历物理规律发现的过程,培养学生的科学探究能力,并能使学生更好地运用物理规律去解释生活中的物理现象、解决生活中遇到的物理问题。
2.5 物理规律教学,有助于学生情感、态度与价值观的培养
我们知道,情感、态度与价值观培养,是物理新课程改革所倡导的三维课程目标中的一个维度。在物理规律的教学过程中,无时无刻不渗透着对学生情感、态度与价值观的培养。我们在进行物理规律教学时,可以通过创造良好的物理学习氛围、对相关物理学史内容的选择性介绍、开展科技创作活动、采用科学探究的教学方式等等,对学生进行情感、态度与价值观的培养。
比如,在进行牛顿第一定律的教学过程中,就可以适当地给学生讲述一下它的发展历史,激发学生的学习兴趣,同时使学生在了解亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿等大科学家的观点的基础上,使其不畏权威、理性求真的科学态度与科学精神得到培养。而在进行万有引力定律教学的时候,可以联系神舟六号载人飞船的发射与回收过程进行讲解,把物理知识与科技发展、应用技术相结合,能使学生获得一个更为宽广的视野,有助于学生形成科学的价值观。
3 物理规律教学的基本策略
当明确了物理规律教学在新课程实施过程中所发挥的重要作用之后,为行之有效的进行物理规律教学,我们提出以下基本策略。
3.1 活化物理实验教学:为学生提供主动获得规律的机会
在物理学的产生、建立和发展过程中,物理实验是归纳物理规律、产生物理假说的实践基础,是验证理论预言和假说的主要依据;在物理规律教学中,物理实验是培养学生操作技能的主要途径,是发展学生非智力因素的一个重要环节。通过实验重现物理规律的发现历程,使学生在实验操作过程中体悟物理规律所反映的各物理量之间的相互关系,有助于更新学生头脑中的物理观念、提高物理规律的教学质量。
3.2 强化物理思想教学,使学生感受物理学的理性美
在进行物理规律教学时,为了让学生最有效地掌握好物理规律,达到课程标准所规定的能力要求,应该在规律教学的过程中渗透科学史、科学思想的教育,引起学生对物理思想在物理规律建立过程中所发挥作用的重视,使学生感受到物理学的理性美,同时给学生以更多的启示。
教师在采用此策略教学时,应明确两点:一是渗透物理思想的教学策略主要是指向学生展示物理规律建立的思想史;二是科学史的历史发展逻辑与课本上的知识逻辑并不相同,规律教学过程中要引导学生感悟到二者的异同,处理好二者之间的辨证关系,在了解真实历史发展过程的同时明了知识逻辑的呈现脉络。
3.3 重视规律应用教学,让学生体会物理学在社会发展中的作用
物理规律来源于生活实践,反过来应锻炼学生将物理规律运用于社会生活实际的能力。因此,在教学中应重视引导学生利用物理规律解决实际问题,让学生体会到物理学在社会发展中的重要地位,增强学习兴趣,进而在使用中进一步加深学生对物理规律及其物理意义的理解,这对学生能力的发展、科学素养的提升,显得尤为重要!
3.4 提升教师科学素养,为实施新课程背景下的物理规律教学奠定良好基础
我们将其作为一项策略提出,重在强调教师对新课程理念与目标的钻研、对物理规律的理解、对物理规律教学的整体认识与把握等。同时该策略也是关系到物理规律教学实施效果的重要因素,教师应努力提升自己的科学素养,进而才会有足够的信心调控物理规律教学,为学生的全面发展创造最好的先决条件,从而取得最佳教学质量。
参考文献:
滑动变阻器是初中电学中实验中常用的仪器,要求同学们在理解滑动变阻器的构造和原理的基础上,熟练掌握其使用方法以及滑动变阻器在电路中所起的作用.
一、滑动变阻器的构造
滑动变阻器是一种可以改变电阻大小的仪器,实验室里常用的滑动变阻器如图2(a)所示.图中的A、B、C、D为接线柱,①为表面涂有绝缘漆的电阻丝;②为瓷管;③为金属滑片P;④为金属杆;⑤为支架.滑动变阻器由瓷筒、线圈、金属杆、滑片等元件构成.套在瓷筒上的线圈由表面涂有绝缘漆的电阻丝(电阻率较大的合金线)绕成,它的一个头与接线柱A相连,另一个头与接线柱B相连.瓷筒上方的金属杆架在绝缘瓷架上,杆的两端有接线柱C和D,套在金属杆上的金属滑片可在棒上滑动,并与线圈紧密接触,线圈上能接触滑片的地方,绝缘漆已被刮去.滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,表示其可接入电路的最大电阻是20Ω,允许通过此滑动变阻器的最大电流是1A(否则会烧坏变阻器).图2(b)为滑动变阻器结构示意图,图2(c)为电路图符号.
例1 下表列出了4种长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值.由表中数据可知,架设输电线,应选择 导线;绕制滑动变阻器,应选用 导线.
解析 实际生活中架设输电线时,为了减少输电线上电能的损耗,一般选择电阻率小的材料做导线,也就是在导体长度、横截面积和温度相同时,电阻越小的材料;而绕制滑动变阻器的线圈一般选用电阻率较大的材料.
答案 铜 镍铬合金
二、滑动变阻器的原理及连接方式
导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度等决定,即在温度一定时,如果导体的长度、横截面积和材料都确定了,那么导体的电阻也就确定了.如何才能方便地改变导体的电阻呢?显然我们得想办法改变影响电阻大小的其中一个因素或者一些因素,通过大量实践,我们发现在材料、横截面积、长度及温度诸因素中,改变导体的长度最方便.滑动变阻器正是通过改变电阻线的长度来改变电阻的.
例2 如图3所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化.这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关.受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫做 .
解析 根据铅笔芯容易导电我们可以知道它是导体,来回移动改变的是接入电路部分的铅笔芯的长度.
答案 导体 导体长度 滑动变阻器
我们知道了滑动变阻器的原理之后,在使用滑动变阻器的时候就一定要注意到必须能改变接入电路中电阻丝的长度,否则就起不到改变电阻的目的.对照图2(b),滑动变阻器的结构示意图,我们一共有这样6种连接方法:连接接线柱A和B、A和C、A和D、B和C、B和D、C和D.将接线柱A、C(或A、D)接入电路,接入电路的电阻线是AP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变短,电阻变小;反之,电阻变大.将接线柱B、D(或B、C)接入电路,接入电路的电阻线是BP段,若滑片P向左移动,接入电路的电阻线变长,电阻变大;反之,电阻变小.将接线柱A、B接入电路,接入电路的电阻线是AB,无论滑片P向左还是向右移动,接入电路的电阻线长度不变,电阻不变,相当于接了一只定值电阻.将接线柱C、D接入电路,电阻线没有接入电路,无论滑片P向左还是向右移动,C、D间电阻始终为零,相当于接了一根导线.
通过上述分析,我们总结出滑动变阻器的使用方式及注意点:
(1)滑动变阻器的4个接线柱正确接法是将上面和下面各一个接线柱接入电路,即总结为“一上一下”;
(2)为了保护电路,在电路开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置,即下面用的左边接线柱,那滑片就放右端,反之亦然;
(3)通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流值.
例3 在如图4所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是( ).
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D
解析 根据滑动变阻器的连接时需满足“一上一下”,排除B、C选项.由题意可知,滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,即电流变小,故要求接入电路电阻变大,P向右滑动时图中CP段变长,从而很容易就能找到正确答案.
答案 A
三、滑动变阻器的作用
滑动变阻器在电路中所起的作用,一般有如下几个方面:
(1)达到保护电路安全的目的.电路中电流过大会容易引起一些器件的不安全使用.根据欧姆定律I=■,当电源电压一定时,电路的总电阻越小,电流就越大,电路中的某些元件如电流表、灯泡等就越有损坏的可能.因此,在初中电学实验涉及电流表等的多个电学实验中,都配有滑动变阻器.实验一再强调和要求,连接电路前开关必须断开,电路连接完毕闭合开关前,一定要将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大.目的是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的.如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的电功率等实验都利用了滑动变阻器保护电路的作用.
例4 九年级某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图5所示.
①连接实物时,开关应当 ,为了保护电路安全,滑片P应移动最
端(选填“左”或“右”);
②开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 .
解析 连接电路时,为了保护电路安全,开关必须断开,连接完毕要检查无误后方可闭合开关,不过在闭合开关前还要注意使电路接入的电阻最大,也就是滑片必须放在阻值最大端,即滑片P距离下面接入的接线柱距离最远.如果滑动变阻器连接错误(同为上面或者同为下面两接线柱)的话,那滑片移动就无法改变电阻,从而无法改变电流,它们的区别就是同为下面两接线柱,滑动变阻器全部电阻接入电路,电阻最大,电流最小,引起的现象是电流表示数偏小或者灯泡最暗,反之电流表示数偏大,灯泡很亮.题中缓慢移动滑片P时,看到灯忽亮忽不亮,说明滑片处接触不好.
答案 ①断开 右 ②滑动变阻器连接的是下面两个接线柱 滑动变阻器连接的是上面两个接线柱 接触不良
(2)改变电路中的电流及改变导体两端电压,以达到调节灯泡亮度或者多次实验的目的.通过改变滑动变阻器接入电路电阻大小,根据欧姆定律I=■,电压一定时,电路总电阻越大,总电流就越小,从而来改变电路电流;再由U=IR,电阻一定时,导体两端电压就跟着改变,从而改变导体两端电压.当然,在实验过程中,多次改变了电流和电压,可以避免实验结果偶然性或者实现多次实验减小误差的目的.
下面是初中电学实验滑动变阻器的作用列举:
(1)探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变;
(2)探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,从而达到多次实验探究规律的作用;
(3)测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的;
当然,这里的滑动变阻器也同样有改变电流、电压、保护电路等作用.
例5 如图6所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻.闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( ).
A.电压表和电流表的示数都变大
B.电压表和电流表的示数都变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
解析 首先分析电路图:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表并联在定值电阻两端,测量的是定值电阻两端的电压;当滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化,再利用串联电路电阻的特点,判断出电路中总电阻的变化,结合欧姆定律I=■确定电流表示数的变化情况;定值电阻R1的阻值不变,可利用公式U=IR判断出定值电阻R1两端电压的变化情况,即电压表示数的变化情况.本题考查欧姆定律公式及其变形的灵活运用,难点是判断滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化,要知道串联电路电流和电阻的规律.
答案 A
(3)生活中的变形变阻器及应用.利用滑动变阻器改变接入电路电阻从而改变电流的作用,在实际生活中有很多应用.比如改变电灯的亮度、音响的音量、货车实施计重收费、风力测试、汽车油量表等.
例6 如图7是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( ).
A.体重显示表是用电压表改装成的
B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
C.体重越大,体重显示表的示数越大
D.体重越小,体重显示表的示数越大
解析 图中的R2就是一个变形的滑动变阻器,R1为定值电阻,体重显示表串联在电路中,根据电流表和电压表的连接特点,应该为电流表改装;测试台上未加重力,此时滑片P处于A端绝缘处,电路处于断开状态;随着测试的体重越大,滑片P向上移动,R2接入的部分电阻越来越小,电路总电阻也就越小,电源电压一定时,根据欧姆定律,电路电流就越来越大,体重显示表示数也越大.
在中学物理学中,培养学生的想象能力的方法和措施是很多的。根据知识本身的特点,可归类为如下几种:
1.通过建立理想化模型,培养学生的想象能力。例如:在教学“质点”这一概念时,我们可以首先通过研究物体的运动,使学生认识到:由于物体都有形状和大小,要确定运动中的物体的位置及其变化,并非是一件容易的事情,从而给予学生一个明确的非建立一个物理模型不可的印象。然后,再从众多的事例分析中,让学生发现,在某些情况下由于物体的大小和形状对我们所研究的现象产生的影响较小,可以忽略不计,以致能把它看做是一个无大小、无形状的点,即质点。经过这样的教学,不仅使学生掌握了“质点”这个概念。而且使学生学会了认识自然规律的最基本的方法,还培养了学生科学的想象能力。纵览整个中学物理教材。不难发现可以采用这种方法进行教学的概念还有:刚体、理想流体、理想气体、点电荷、电力线、光线等等。
2.通过物理公式的导出过程培养学生的想象能力。物理学是一门从科学实验中发展起来的自然科学,它的每一个规律的建立都是以实验为依据的,所以,我们在通过物理公式的导出过程中培养学生的想象能力的教学中,务必要注意两个问题:其一,在由实验得出必要的具体数据之后,要引导学生对这些数值进行认真细致地分析、研究,总结出它们的数值间的关系(这些关系一般反映了某一物理规律的某一个侧面);其二,引导学生通过科学的想象,把上述各个方面的关系按其内部联系综合出一个完整的、正确的物理规律(通常用数学语言加以描述),例如:在推导“欧姆定律”的过程中,我们在认真测得一些数据之后,应提出如下几个问题:①电阻不变时,电流强度与电压的关系是怎样的?②电压不变时,电流强度与电阻的关系是怎样的?③分析每一次测出的3个数据能得出什么样的关系是怎样的?④怎样用字母符号表示这一关系?经过对上述四个问题的解答。学生一般能独立地推导出欧姆定律的数学表达方式I=U/R。
3.通过对相关或相似的物理问题、物理概念、物理规律之间的比较。培养学生的想象能力和辩证思维能力,在教学中把规律性相同或相似的物理问题、物理概念、物理规律,运用类比的方法进行讲解,既可消除学生中所存在的一些错误和模糊认识,又可以使学生通过联想、比较,产生由此及彼、举一反三、触类旁通的效果。从而也能培养学生的想象能力,此外还有利于学生们的记忆。教学中我们发现,常用的归类比较的做法主要应用在以下三个方面:
(1)对相关的物理问题进行比较。例如:交直流发电机(电动机)在机构原理上的比较;液体内部压强的大小求法与计算物体重力势能的比较;物体质量的计算与物体浸入在某液体时所受浮力大小计算的比较;幻灯机成像调节(或照相机成像调节)与放大镜成像调节的比较;柴油机工作原理与汽油机工作原理的比较,等等。
(2)把表达形式相似而本质不同的概念进行比较。例如:质量与重量;密度与比重,力矩定义式与功的定义式;动量与功率,电源电压与路端电压:电势与电势差;静电场与引力场,电势能与重力势能;质点与点电荷;电力线与磁力线;电压与水压等的比较。
(3)把表达形式或规律相似而本质不同的物理定律、公式进行比较;右手定则与左手定则的比较;动能(动量)定理与机械能(动量)守恒定律的比较;动量守恒定律与机械能守恒定律的比较,等等。
4.在解答物理问题的过程中,培养学生的想象能力。在让学生学习完某几个单元或某几个章节的内容之后,我们应该回过头来引导学生把解题方法相仿而物理内容不同的物理问题的解答过程进行比较,从而达到培养学生的想象能力的目的。例如在学完“机械能”和“电场”之后。我们可以引导学生把物体在重力场做功的计算与点电荷在电场中做功的计算进行比较;把重力势能的求解与电势能的求解方法进行比较,等等。一般做法可以是:精选一至二道有代表意义的练习题作为范例,通过引导学生对它们解答过程的分析、讨论、比较、思考(必要时老师也可作些指导),最后归纳总结出正确合理的结论。我们认为:通过这样对学生的训练。能够使学生养成一种做完某一个题之后便进行类比思维和科学思维的习惯,从而培养了学生的类比思维和科学想象思维的能力,达到举一反三的效果。
总之,培养学生的想象思维能力的意义是重大的,措施和方法也是多样的,本文从以上几个方面谈了一些肤浅的认识和一些不成熟的做法,一定存在许多谬误之处,请大家批评指正。
关键词:电磁;教学方法;学科体系
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)17-0064-02
一、电磁学
电磁运动是物质的一种基本运动形式,电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用。其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,在教学实践中,应从以下几个方面来认真分析处理教材。
1.电磁学的两种研究方式。整个电磁学的研究可以分“场”和“路”两个途径进行,这两种方式在中职教材里均有体现。只有在明确它们各自的特征及相互联系的基础上,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质与物质的相互作用的特殊方式。中职汽车电气设备构造与维修教材中的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,组成一个关于场的系统,该系统包括中职教材电学部分的各章内容。“路”是“场”的一种特殊情况。可以这样理解,整个教材结构是以“路”为线的大骨架,其思路可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的,而“场”是电磁运动的实质,因此可以这样去定义即“场”是实质而“路”是方法。
2.教学知识规律。教材知识内容可归结为物理范畴。物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系。物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性。该部分内容所遵循的是电学部分的重要物理规律即库仑定律。库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小。其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况。在物理学范畴中,恒定电流是重要的物理规律。它的内容有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系,电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。“磁场”这一部分内容阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。
“电磁感应”这部分内容,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本部分以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“电磁振荡和电磁波”内容是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。
3.电磁场物质属性的表现,使学生建立世界是物质的观点。电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量的科学实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其他电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场――磁场,磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在的科学实验和广泛的社会生产实践完全肯定了场的客观存在,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其他运动的电荷(电流)有磁场力的作用。所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象并取得如下结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。从场的观点来阐述路即电荷的定向运动形成电流。产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷。当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。
二、学科体系的系统性贯穿始终,知识学习与智能训练融合于一体
1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场强度、电势、磁场磁感应强度是反映电、磁场具有物质性的实质性概念。电场线、磁感线是形象地描述场分布的一种手段,要进行比较,找出两种曲线的共性和区别以加强对场的理解。
2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功,说明场具有能量。通常说电荷的电势能是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就无从谈起电荷的电势能了。
3.演示实验和学生实验,使得抽象的概念形象化。把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练。安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上。
4.培养学生运用所学知识去分析和解决问题的综合能力。学习电磁学首先要抓住场和路这两个方面,解答综合题时,首先应搞清不同的运动形式或不同的物理过程是怎样联系在一起的。一般联系渠道有两条:一是力,二是能,从而形成两条解题思路。从力的角度考虑,全面分析受力情况(三种性质的力和电磁场力)并和运动状态的改变联系起来。从能的角度来考虑,紧紧扣住能的转化和守恒定律,从而引导学生认识能的转化和守恒定律的正确性和普遍性。经过教学实践使学生明确:能量的不同形式,就是物质运动的不同形式;能量由一种形式转化为另一种形式就是物质运动由一种形式转化为另一种形式;能量不能创生也不能消灭,就是运动的不可消灭性。
三、结语
【关键词】初中;物理;测电阻;方式
初中物理中有关电路中电阻值的教学内容在学生眼里是一个坎,多数学生一听到这一课题就头疼,要想使学生克服自身对学习恐惧心理,教师需要教学过程中捋清教育思路,将测量方法总结出来并加强学生的实际训练。
一、初中未知电阻测量教学方法总论
在初中物理测量未知电阻的教学过程中我们会遇到以下几种情况,其一、有电流表和电压表未知电阻值的情况;其二、有电流表、已知阻值电阻和未知阻值电阻的情况;其三、有电压表、已知阻值电阻和未知阻值电阻的情况;其四、有电流表、已知最大阻值滑动变阻器和未知阻值电阻的情况。
二、电流表和电压表测量方法
图一
如图一所示,这是电压表和电流表测阻法,其测量方法是将开关S关闭,调节变阻器P的位置,通过将电流表A的显示值与电压表V的显示值带入欧姆定律的公式里――I=U/R,可得知当前的电阻值数为R=U/I。
三、电压表测阻值法
图二
如上图二所示,此方法的试验过程如下:在断开开关S的条件下记录电压表V的读数U1,在闭合开关S的条件下记录电压表V的读数U2,图二电路为串联电路,所以我们可知未知电阻RI两侧的电压UI=U2-U1,而在串联电路中电流是处处相等的,我们可得到U1/UI=R0/RI,即为U1/(U2-U1)=R0/RI,最终得到RI=R0(U2-U1)/U1。
四、电流表测量阻值的方法
如图三所示,其测量方式有多种,只列其二:
图三
第一种方法,在关闭S1的情况下测出流过已知阻值电阻R0的电流记为I1;在打开S1关闭S2的情况下,测量出流过未知电阻RI的电流值记为IX,由I1・R0=IX・RI可以推出RI=I1・R0/IX。
第二种方法:在只关闭S1的情况下测出流过R0的电流值记为I1;在只关闭S2的条件下测出流过RI的电流值记为IX;在S1、S2同时关闭的情况下测量出流过R0与RI的总并联电流值记为I2,由(I2-I1)・RI=I1・R0可以得到RI=I1・R0/(I2-I1)。
五、滑动变阻器测阻值法
图四
如图四所示,其测量方法如下:在关闭开关S的情况下,将滑动变阻器调到A端,记录下电流表此时的读数值I1;之后将滑动变阻器的滑片滑到B端,记录下此时电流表A的读数值I2,由I1・(RI+R0)=I2・RI可得到RI=I1・R0/(I2-I1)。
总结
在初中物理的物质阻值测量教学中,我们充分利用力欧姆定律及其相应的变化形式,并对各种电路环境进行了预先构想并对其可能发生的情况合理分类,这样就使得学生在对电阻测量教学内容的学习中巩固了其他物理先关知识,并且掌握了一定物理基础知识综合运用的能力,为对学生今后的物理思维培训打下了良好的基础。
Abstract: With the design of talents cultivation in higher vocational colleges, it's the key to establish a overall design of course teaching in conformity with the design of talents cultivation. Taking fundamental theory of electrician course in higher vocational colleges as an example, this paper analyses the course orientation, teaching design, teaching objectives, teaching model, evaluation system and so on, realizes the overall design of fundamental theory of electrician course teaching, aims to provide a useful reference for the course reform in higher vocational colleges.
关键词: 高职教育;电工基础;整体设计
Key words: higher vocational education;fundamental theory of electrician;overall design
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0217-02
1 课程的定位
《电工基础》是高职院校电气自动化技术专业的一门重要技术基础课程,是后续专业课程的基础平台。本课程的任务是使学生掌握从事本专业各职业岗位所必需的交直流电路的基本概念和基本知识,熟练掌握交直流电路常用的分析方法,理解电路的动态过程和磁路的有关知识,具备常用电工工具和电工仪器的使用能力,具备基本的电工作业能力,具备低压电器选用能力,以及使用有关技术标准、规范及手册的能力。
2 教学设计思路
2.1 突出高职教育理实一体的特点 根据“理论够用,技能强化,重在应用”的教学理念,构建《电工基础》课程教学的模块,设定各模块知识目标-能力目标-工作任务,提出相应的教学建议及学法指导,做好课程教学的总体设计。在课堂教学中,注重职业基础通用能力和职业岗位工作能力培养,强调知识与技能的结合,理论与实践的结合,同时根据职业岗位和电工考证要求等设置知识点、技能点及教学要求。从简单到复杂,基于学生认知过程安排课程教学内容,采用理实一体化的教学形式,通过讲解、练习、深化、归纳、训练等步骤,使学生真正掌握电工基础的知识与技能,进一步发展学生的认知、归纳分析、迁移的能力。
实践性教学设置为三个层次:常用电工工具和电工仪表的使用;基本电路实训;综合实训。在项目任务设定时,选用实用性和可操作性的项目,同时兼顾理论教学与实践教学的同步性。
2.2 正确处理知识、能力与素质三者之间的关系 知识是基础,能力是核心,素质是关键。知识职业发展的基础,要使学生掌握必需够用的电工基础理论知识,具有交直流电路的分析计算能力。能力培养是职业教育的核心,利用各模块的技能训练项目为线索,通过一系列的实验实训使学生具备电工作业的基本操作能力,包括电工工具使用能力,常用电工仪表的使用能力,电路及电路图的分析能力,电路安装测试能力,以及电工综合实训等能力。素质培养是学生职业发展的关键,教学中要树立安全用电意识,培养学生良好的职业素养。
知识、能力与素质三者息息相关,有着不可分割的关系,学生对知识理解得越深刻,掌握得越牢固,相应的技能越熟练,职业能力就越强。能力是理论知识的深化应用,是知识发挥作用的实践应用。素质是学生在学习活动过程中所表现的内在升华,是在实践活动过程中具体呈现。
3 课程教学目标
3.1 总体目标 通过《电工基础》的学习,使学生具备电气自动化专业的技术应用型人才所必需的电工基本知识和基本技能,掌握电路的基本理论知识,能灵活运用相关知识进行电路分析,做到理论联系实际,实现宽基础、强技能的基本目标。初步具备解决家庭照明电路安装和工厂供电中实际问题的能力,为学习其他专业技能、提高综合职业能力和终生学习打下良好的职业技能基础。同时通过案例分析,帮助学生建立职业道德意识。
3.2 具体目标
3.2.1 专业知识目标 通过本课程的学习,掌握电路的基本概念、基本定律及定理、基本理论;熟悉电路分析和计算的一般方法;熟悉基本电路的工作原理及电路的基本作用;能对较复杂的典型电路进行分析;掌握安全用电的基本常识;认识常用的低压电器;熟悉常用电工仪表和电工作业的操作规程;能够分析计算简单的应用电路。
3.2.2 专业能力目标 通过本课程的学习,具备计算电路基本物理量的能力;熟悉一般电路的分析测试方法;具备常用仪表和常用工具的操作能力;熟悉电路的连接方式;会设计安装家用照明电路;会操作常用电力供电系统,并能进行简单电路的检修;能应用电路理论解决生产和生活中的实际问题。
3.2.3 职业素质目标 通过学习,学生具有安全用电和规范操作的职业意识;养成严谨认真、精益求精的职业习惯;培养吃苦耐劳、团体协作的职业精神。
4 教学模块设计
根据课程教学的需要,将教学内容模块化,构建电工基础课程教学体系。以工作任务为驱动,组织安排教学内容及教学进度,构建理实一体化的课堂教学形式形式,结合课程特点,通过听课、思考、记忆、练习、应用等五个环节进行教学,解决学什么、怎么学、怎么记、怎么用的问题,全面实现课程教学目标。
课程的主要模块有:电路基础、直流电阻电路、动态电路、正弦交流稳态电路、互感电路。内容基础实用,重点突出,叙述简单明了,强调对知识的理解和应用。对于每个模块,知识目标能力目标明确,理论与实践融合,对课堂教学具有很强的指导性和针对性,最终达到学生能够独立完成相应的工作任务。
模块1 电路基础。工作任务:电压表、电流表量程扩大改装;导线连接;电阻的选用。知识目标:了解电路和电路模型以及电路的基本概念;掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路的特点以及两种电源等效变换的条件;掌握电阻的连接方式、欧姆定律、基尔霍夫定律及其运用;了解独立源、受控源的联系和区别;熟悉万用表的使用;验证基尔霍夫定律。能力目标:能根据要求正确连接电路;能使用万用表测量电阻、电流和电压;能识别和选用色环电阻;熟练应用欧姆定律、基尔霍夫定律分析计算电路;了解家用电路。
模块2 直流电路。工作任务:用万用表测试直流电路;有源二端网络等效参数测定。知识目标:理解等效概念,熟练掌握无源网络和有源网络的等效变换方法;掌握电路分析的基本方法,特别是节点电压法和回路电流法;熟练应用戴维南定理分析计算电路;加深理解含受控源电路分析方法。能力目标:能够分析计算直流电路;能够正确搭建直流电路;能够使用万用表对直流电路进行测试;能够对二端网络等效参数进行测定。
模块3 动态电路。工作任务:一阶动态电路的测量。知识目标:掌握电容和电感元件的伏安关系;理解换路定律;掌握RC电路的充放电过程;熟练掌握一阶动态电路的三要素法。能力目标:能熟练分析一阶电路的动态响应;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么;换路定律在使用过程中应注意的事项。
模块4 正弦交流电路。工作任务:交流电的测量;功率因数提高与日光灯电路安装;三相电路的连接与设计。知识目标:了解正弦量的基本概念;掌握正弦量的相量表示法、单一元件在电路中的特性和RLC电路的特点;掌握阻抗的连接方式、欧姆定律、基尔霍夫定律及其运用;谐振电路;了解三相电源的基本概念;掌握三相电源和三相负载的连接方式;三相电路分析方法。能力目标:能够使用示波器测量交流电路;能根据要求正确设计和连接照明电路,熟悉家装;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么;具备分析计算交流电路的能力;能根据要求正确设计、连接三相电路;怎样正确分析实际电路,实际操作时应注意些什么。
模块5互感耦合电路。工作任务:单相变压器测试。知识目标:了解互感和互感电压;掌握同名端及其判定;掌握理想变压器、空心变压器。能力目标:能正确判断同名端;应用理想变压器解题。
5 课程评价体系
建立课程评价体系,既要考查学生的知识和技能掌握情况,建立定性与定量相结合、过程评价与结果评价相结合的课程评价体系,同时还要关注学生的职业倾向和个性化发展。
5.1 课程考试大纲 考试大纲可以指导学生学习,检验课程学习效果,同时,也是测试学生的知识能力水平的依据,这就需要制定课程的理论考试大纲和实践考核大纲。理论考试全面考查学生对基本概念、基本知识、基本方法的掌握情况,考点分布广泛,提出了前后递进等级四个层次要求:“了解”―能知道有关的名词、概念、知识、定律、原理的意义,并能正确认识和表达;“理解”―在了解的基础上,能全面把握基本概念和原理的区别与联系;“应用”―在.理解的基础上,能用学过的一、二个知识点,分析和解决简单的问题;“综合应用”―在简单应用的基础上,能用学过的多个知识点综合分析和解决较复杂的问题。实践考核依托项目进程分别考查学生在安全用电、电工工具及仪表使用、电器元件选用、实践操作、检测调试等方面的能力,借鉴职业技能鉴定评分细则进行考核,要突出过程考核,做到定性与定量相结合。电工基础课程的综合成绩按照理论与实践各占50%合成。
5.2 建立习题库 利用网络学习平台,建立习题库。按模块划分,条目有:内容提要、基本要求和学习指导、典型例题解析、习题解答和自我检测题。通过对课程的主要内容简明扼要地分析总结,帮助学生把握课程的基本要求,突出重点,突破难点,并通过典型例题分析和习题解答,加深理解,提高分析和解决问题的能力。
6 结语
教学既是一门科学,又是一门艺术,这就要求我们要从实际出发,建立并完善具有高职特色的课程教学模式,不断提高教学质量。因此如何建立和完善课程教学的整体设计,做好课程教学工作,是一个值得我们长期探索的重要课题。
参考文献:
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[3]武友德.产学结合,校企互动,创新人才培养模式[J].四川工程职业技术学院学报,2008(2).
【关键字】:初中物理教学 启发式教学 教学实效
引言
针对物理教学在初中物理教学中扮演的重要角色,如何有效的提升物理课堂教学实效,进而使学生的实践能力、动手能力和创新思维能力等都有所提高,是物理教学工作者们急待解决的问题。启发式教学作为初中物理课堂上大范围使用的行之有效的教学方法,可以很好地被用来提升初中物理课堂教学服务。启发式教学能够调动学生的学习积极性和更好的开发学生的智力,下面将对启发式教学法的相关问题进行探讨。
1.启发式教学简介
启发式教学就是这样一种教学方式,如下所述:在开展教学活动时,任课教师可以按照不同的教学任务、内容和学生自身的能力等采用的不同的方式来充分调动学生的学习物理的积极性和兴趣,启发学生开展个性化思维,善于发现问题并对问题进行分析和解决,最终把所学的课堂理论知识应用到日常的学习生活实践中。因此,让学生主动的学习和有效的激发学生的学习兴趣是启发式教学的关键所在。
启发式教学较其他教学方式的独特性主要体现在:启发式教学是把学生的思考和教师的开导结合起来,做到两方的有效互动。之所以要开展启发式教学是因为,启发式教学能够调节课堂气氛,对学生的兴趣具有很大的吸引力,具有开展的可行性和科学合理行。启发式教学在课堂上的开展对于物理教学而言,是大有裨益的[1]。在开展教学活动时,无论讲述什么内容或者采用何种方式,只要是深入贯彻了启发式教学的主要思想要求就属于启发式教学的范畴。
2.在物理教学中开展启发式教学的措施
2.1 通过列举生活实例开展启发式教学
在日常的学习生活中,学生会留心观察身边许多的物理现象和物理理论知识在生活中的应用实例,在这种情况下,教师可以抓住学生的这点生活经历来布设物理教学的全过程,如此,学生能够很好的学习物理知识。因此,任课教师要注意在开展教学时引入生活实例。例如,在向学生们传授压强这个物理学概念时,启发学生可以通过举如下的例子:众所周知,当我们漫步沙滩上时,鞋子会不自觉的陷进沙子中去,但是假如有木板垫在沙子上的话就不使脚陷进去,那么就可以启发学生来思考在这个例子中压力与其他什么因素有关呢?如何区分压力产生的效果?如此就可以充分调动学生的学习积极性和激发学生的个性思维。
2.2 通过实验来开展启发式教学
大部分的物理学概念和定律单单靠列举生活实例来启发学生,只能够帮助学生发现这些现象而不能深刻分析、解决问题,并发现其中隐含的规律。如果能在引用实例的基础上加以实验辅佐,教学活动会取得非凡的效果,而且学生对于物理知识的理解将会更加深刻。通过实验可以为学生们营造一种活泼生动的学习氛围,进而更有效的激发学生的学习乐趣和自主学习能力。因此,教师在开展物理教学时要注意为学生尽可能多的安排各种实验,从而使学生高效理解物理概念和定律。例如,在向学生们传授欧姆定律时,首先,教师要充分知道学生通过日常生活实例来发现要研究的问题所在,这个日常生活实例可以是:善于观察生活琐碎的学生会发现,对于同一个白炽灯来说,亮度会随着电压的升高而增大,而当电压保持一定时,高瓦数的白炽灯要比低瓦数的亮一些,这是什么原因呢?从而引发学生做出如下思考:难道是电流随着电压的升高而增大?高瓦数的白炽灯的电阻和低瓦数的有所不同,所以通过的电流也就随之不同?在学生认真思考过这些问题后就可以组织学生做相应的实验来证明这个问题中所涉及的物理学定律:(1)保持电阻不变,变化电压,观察电流的变化情况;(2)保持电压不变,使电阻发生改变,观察电流的变化情况。实验完成后对得到的数据进行分析,最后在教师的帮助下得出相应的结论。
在开展物理教学时,引入学生亲身经历的生活实例及其实验,能为学生高效的掌握物理概念和定律营造一个十分适合的物理情境,从而为学生综合物理知识水平的提升打下坚实的基础。
2.3 指导学生对所学进行实践应用
通过日常生活中的实例的引入和组织学生开展形式多样的物理实验,在学生的头脑中已经形成了物理概念和定律的大体轮廓,但是仍然存在问题,不能更真正的消化吸收。所以,要在前两步的基础上,指导学生对课堂所学进行相应的实践应用,以帮助学生更深刻的理解物理概念和定律,而且让学生明白了如何学以致用。例如,在结束了欧姆定律的课堂教学后,可以向学生提出如下问题:假如有一个电压为10V的电阻,经过其的电流恰好是1A,则这个电阻的阻值会是多少?设通过电阻的电压为0伏时电阻的阻值该是多少?通过对学生提出这些问题,能帮助学生找出自身存在的不足,以便更好的改正,从而取得更大的进步。
3.结语
综上所述,要想在初中生中有效的开展物理教学活动,还需要形式多样的教学方式的运用才能够完成,其中最有效的教学方式当属启发式教学。因此,在今后的初中物理教学过程中,应加强对于启发式教学的运用,在明确学生学习需求的额基础上,加强对于该种教学模式的不断完善,以切实提升学生的综合物理水平。