时间:2023-07-18 17:25:51
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篇全欧姆定律的内容,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。

《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.
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.
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.
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.
学生在进入高中阶段学习了闭合电路欧姆定律以后,知道了利用伏安法测定电源的电动势和内阻的基本思路,但他们没有深层次研究在伏安法基础上所派生出来的很多种测量方法.当学生在常规的伏安法的基础上猛地接触到没有电压表或电流表,取而代之的是电阻箱等电学仪器时总感不适应,难度太大.如何从思维的抽象上升到思维的具体,如何把伏安法知识灵活应用起来,这是学生认识水平的需要,也是教师在教学中不可回避的问题.
1 建构模型,提出问题
(1)在实验室里测定电源的电动势与内阻的电路如图1所示.
提出问题:在不考虑系统误差时,依据什么原理测定电源的电动势和内阻?
教师引导学生从闭合电路欧姆定律的基本表达式出发,总结出测量原理.
本质是采用伏安法原理,测出电流I和电压U.I、U应满足的函数表达式.
过利用电压表测得的电压U和电流表测出的电流I作为已知数,在闭合电路欧姆定律的基础上建立相应的函数表达式,利用计算法和图象法这两种方法中的其中一种都可以得到需要测量的值.
设计意图 探究始于问题,作为复习课,学生已经有了一定的基础,选择典型的问题作为切入后,构建模型,通过解决问题的过程复习所学知识点,将学生从抽象的概念中引入到具体的实践中,是一种直观的,既能够调动学生学习积极性的做法,避免干巴巴的重复,又能使学生在实际中得到锻炼.
解决问题都有自己的规律,要通过典型试题找到解决问题的基本思路,避免就题论题,无法提高学生的能力.
2 变换仪器,总结规律
2.1 教师对学生进行启发式引导
通过上述试题,学生能够解决当电路中有电压表和电流表的前提下,测定电源电动势和内阻的问题,那么如果在实验器材中缺少电压表或电流表,或者所给的电压表或电流表不符合题意需要时,我们能不能用其他的仪器等效代替呢?
为了回答这个问题,我们先来看如下试题:
某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图,并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.
设计意图 上述试题的求解过程从本质上来看,仍旧是伏安法,只是其电压表是利用电流表和合适的定值电阻等效代替而已,只要引导学生认清这个本质,试题就变得很简单了.
2.2 教师引导学生总结出解题的思维
(1)遵循本质的思维.电源电动势、内阻的测定实验,在实验室采用的是伏安法,其本质是建立了路端电压与总电流之间的函数关系.
(2)等效替代的思维.缺少电压表时,可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻相串联来代替.同样的,在缺少电流表时,可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻并联来代替.
(3)数学分析的思维.建立起函数表达式与相关图象的对应关系,就通过截距和斜率得到需要测定的物理量.
在以上分析结论的过程中启发我们基本思维:
(1)闭合电路欧姆定律为基础;(2)等效代替法的思维;(3)确立测量值之间的函数关系并画出图象.
设计意图 学生在考虑电学实验试题时,头脑中出现的信息往往是最基本的伏安法测定电阻的模型,只能就题论题,试题稍作变动,就无所适从.在伏安法的基础上,通过等效替代法创设一类问题的情景,帮助学生找到解决问题的基本思维、基本规律.这种解决问题的方法,可以迁移到其他更深层次,综合性更强的问题上面,为后期解决复杂问题奠定基础,明确方向.
3 层层深入,拓宽思维
师:如果在测定电源电动势和内阻的试验中,没有电压表,只有电流表和电阻箱,以上总结的规律还有存在的价值吗?
思维整合 实际上,无论是伏安法测定电源电动势、内阻的问题,还是缺少电压(流)表,利用其它电学仪器等效代替的问题,只要学生能认清实验的原理,明确了等效替代的本质,即:仍旧按照伏安法测电源电动势和内阻的思路,在做图象时,通过公式变型找到测量值所满足的基本关系式(重点表现形式为一次函数)即可.
根据物理学本身的特点,可把物理学科的学习方法概括为三要素:一是要科学地进行观察和实验,二是要重视对物理概念和规律的理解,三是要理论联系实际,下面给大家分享一些关于高一物理的学习小技巧,希望对大家有所帮助。
一、物理现象观察法物理学是以实验为基础的科学,初中物理要求学生具有的观察能力主要是:有目的地观察,明了观察对象的主要特征及其变化的条件。观察物理现象应该做到:
1.激发主动性
学生应激发自己对物理现象观察和学习物理知识的兴趣,主动性和自觉性,助力物理意识。
2.明确观察目的
要明确具体的观察目的,观察中心,观察条件和范围。
3.准确记录
观察时,要准确记录物理现象的发生、发展和终结全结论,写出观察报告。
二、物理实验法物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验不仅要了解它提供的实验结果,更重要的是掌握实验的构思方法和研究物理问题的思路。物理实验可分为;观察实验、验证实验、探索性实验、模拟实验和思想实验等。实验学习应该注意:
1 .树立严谨的科学态度
要一丝不苟地进行实验,实事求是地记录,不放过任何一个现象变化和细节。
2.构思方法技巧
实验构思的主要方法有:(1)放大与扩展;(2)间接观察后再作推论;(3)模拟类比(4)思想实验(理想实验) 如:伽俐略的斜面实验中,在水平面上依次铺上毛巾、棉布、木板、玻璃板,测量其小车滑行的距离,再得出结论:平而越光滑,小车运动的距离越远;根据实验事实推理;若平面完全光滑,小车将运动到无穷远,即一直运动下去不会停下来,由此总结出“惯性定律”。
3.实验要求
进行物理实验时,要了解物理实验的目的,会正常使用仪器,会作必要的记录,会根据实验结果得出结论,会写简单的实验报告和进行简单的误差分析。
三、物理概念学习法一个物理概念,它是某类型物理现象的概括;是物理知识的核心内容之一。学习物理概念应该注意:
1.归纳概括
就是将物理进行分类比较,将同一类型的物理现象的共性找出来,概括并能说明这一类型的物理现象的本质特征。例如;“质量”概念,各个物体的物质组成不同,但“物体所含物质的多少”就是物体的共性,即质量,与物体的形状,所处的状态,地理位置和温度无关。
2.实例联系
抽象概念的理解是困难的,如果把“概念”放在实例中去记忆,去理解,就要简单得多,也就要容易区分相关因素和无关因素,找出共同特征。如“蒸发”概念,对应水在任何温度下都能蒸发,且需吸热,就能够很快地对“蒸发”概念理解透彻。
3.内涵与外延
不能将物理概念任意外推,如果这样就会导致概念与事实不相容的矛盾。例如:“惯性”这个概念,它说明一切物体都具有的保持其原来的运动状态性质,物质运动静止,不是因为物体是否受力,而是物体具有“惯性”。受力与否,是决定物体运动状态变化与否的必要条件。两千多年前,古希腊科学家亚里斯多德认为:“力是维持物体运动的原因”,他之所以错误,就是没有概括出物体运动的本质特征。
四、物理定律学习法物理概念和物理规律是物理知识的核心内容,是物理课中的基础知识,物理定律是通过归纳大量事实和实验中认识的客观规律后形成的科学结论。如牛顿第一定律、欧姆定律、焦耳定律、阿基米德原理等。学习物理定律应该注意:
1.准确理解物理定律的物理意义
知道物理定律的内容,理解其实质,能用准确的语言表述,能联想一个实例。
2.明确物理定律的适用条件
物理定律是客观规律的总结,但它并不一定在任何条件下都成立。因此,不能忽视物理定律所适用的范围和条件。如:热平衡方程“Q吸=Q放”的成立条件是:系统与外界无热交换。若系统与外界有热交换,则只能在不计一切热损失的条件下才能成立。
3.弄清各物理量间的相互联系
弄清各物理量间的相互联系,透彻理解各概念;知道定律的建立(或帐号)过程,重视各部分知识间的联系,把前后概念连贯起来,从而使知识系统化、条理化。
4.建立物理定律所对应的模型
对每一个物理定律,都应记住它所对应的模型或典型范例。要了解它的研究对象,研究对象的运动状态等。如:“反射定律”的典型范例是平面镜成像。
5.记住物理定律所对应的典型实验
物理定律的基础是物理实验,应将物理定律与相应的典型实验对应起来,有利于对物理定律的理解和深化。如:“阿基米德原理”所对应的典型实验就是“排液法”测浮力,“欧姆定律”所对应的典型实例就是研究“电压与电流强度的关系”实验。
五、物理公式学习法物理公式(含物理定律的数学表达式)是物理学成熟的重要标志.从定性到定量的研究,使物理现象从经验升华到科学。物理公式一般可分为三大类:
1.定义式
它是对一类问题的概括性表达式。表示某一物理概念的意义。使用这类公式,不能简单地从数学角度看,而应透过数学表达式这个现象,去领会它的物理实质。如密度p=m/V,绝不能认为密度与质量M成正比,与体积V成反比,密度是物质自身的特性,由物质的种类决定,与物体的质量和体积无关。同理,电阻的定义R=U/I也是如此,电阻R由组成电阻的材料、长度、横截面积来决定。
2.物理定律、规律、原理表达式
它揭示了这一类物理现象在运动变化过程中所遵循的法则,使用时,要特别注意这类表达式的运用范围和条件。例如:液体压强公式P=≥gh,它表达了液体在内部各处产生的压强所遵循的规律,它的适用范围是:静止液体,应特别注意的是,h是从液体上表面往卜测量的深度,而不是通常意义上所说的高度。
3.计算式
要提高应试的能力,首先要明确高考考什么?统览近几年的高考试题可以清楚的看出,高考题也在演变,从注重知识考查向知、能并重转变,更有向注重能力考查方向发展的趋向。绝大部分考题注重考查对课本理解,只有在教学过程中牢牢把握课本,读懂字里行间之意,搞清知识的来龙去脉,全面提高学习能力,才能在高考中取得优异成绩。
纵观近几年高考题,最基本的“概念、规律、方法”的理解倍受关注,这是学生进入大学进一步学习的基础,是学生必备之知识和能力,具体以下几方面尤为重要。
1、基本概念要真懂
物理中的最基本概念要真搞懂,而不是简单的记住。如交流电的“有效值”概念。需要全面理解其意义,熟练掌握处理方法。课本中是根据交流电的热效应来定义的,即让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同时间内产生的热量相等,就把直流的对应数值叫做交流电的有效值。真正懂得这个概念还需弄清:①热效应Q=I2Rt?; ②相同时间一般取一个周期;③ “热量相等”,即I2 有效RT=I2 直流 RT ④正弦交流电中有效值与最大值的关系是I =Im/ 。对于其它形式的交流电的有效值,必须根据定义从热效应出发进行分析求解。只有这样真正搞懂各种基础知识的来龙去脉,才能在培育学习力的基础上提升应试能力。
2、基本规律要真通
物理定律、定理大部分用数学公式来表达,首先要搞懂弄通这些规律的形成背景、情景,弄明发现或者推导的过程,特别是要搞清表达式的具体意义和适用范围。如对“动量定理”,高考中连考多次,其实动量定理形式很简单,即Ft=P。但真正搞懂弄通就得明确:①矢量性――动量变化与冲量同方向;②“受合外”――公式中F是物体受到的为合外力;③合力的求法――从受力分析(受力图)入手。④动量变化P求法――从状态分析切入。⑤据动量定理可求――速度、力、时间、冲量;⑥正确应用要注意――标出正方向、画受力分析图、分析运动状态、建立方程。只有这样全面搞懂弄通每一物理规律,同时培育起学习能力,才能应对高考中的考题――命题老师总是在学生懂得不深不透的地方编出考题考查学生的领会程度。
3、实验原理要真晓
实验能力的考查是高考的四大能力之一,从近几年高考实验题的演变来看,高考已从简单的操作类(读数、步骤、结果处理)向设计类转变,体现能力考查。这就要求我们要真的知晓课内实验的基本原理,掌握课内实验的设计依据、思路,并通过课内实验的学习、研究、分析,提高实验设计、研究的能力。而不是只记住实验的具体做法,如“伏安法测电阻或测电动势”的实验,在高考中多次出现,其原理就是欧姆定律R=U/I和全电路欧姆定律E=U端+Ir,命题者往往不给足电流表和电压表,而是设置新的情境(或要你自已设计),考查你能否根据所学灵活应用欧姆定律,间接测量电压或电流,从而解决问题,这就是顷实验处理能力有考查。
4、课本要真的读透
老师要读透课标和大纲,站在一个更高的层面上指导学生整体把握教材;学生要读透课本,不仅仅是读课本上的概念和规律(前文已述),还要读透物理课本上的插图。物理教材上的插图大致可分四类,一类属于演示实验装置图;二类描述物理规律有图像;三类是相关物理史实;四类是某些实际应用装置或模型。高考依据课本图表命题屡见不鲜,学生往往还难以下手,原因是对课本图表没有读透。如X射线管装置、光电效应演示实验、波动图像等等,都是高考命题的高频点。我们应当读透这些插图中所隐含的物理现象、物理过程以及相关结论。
常有学生问高考考什么,其实高考一点也不神秘,高考是最公开、最公平的考试!基本上没有偏题怪题,都是考查大纲标明的知识内容,而在考前所有考生也对相关知识进行了重点复习,但考后的成绩差异很大,有人说是基础问题,有人说是智力问题,其实与我们平时的教学处理不无关系。
有老师上新课时为了让学生将课本知识搞懂弄通,不惜放漫进度,降低难度,着力知识的生成与生长。紧紧抓住先入为主的心理特点,使学生一开始接触新概念就得到一个立体、全面、深刻的印象。这种教学进度慢,外行人看起来好象在“磨洋工”,更加短期效益难显,在课后即考的实战中,往往不占优势。也正因如此,这种授课模型受到相当一部分老师排斥。但若站在育人的高度,以学生终身发展为已任又当非此莫属!每一知识点,不仅使学生知其然,还上其知所以然,有的更知其将来的发展趋势、应用。长期坚持,漫漫地掌握了学习的方法,培育起学习力。
另外一种授课处理是只讲课本上明确表达的知识结论,让出更多时间进行操练,并美其名阅――精讲多练。这样短期效益很好,周练、月考都能得到好成绩,师生同高兴。不过长期发展乏力,一旦进行综合性的大考,特别是以考能力为主的选拔性考试,常因平时只记住一些结论性的知识,没有培育起学习力,遇到新情景无法理解题意,更不谈上答题了。大量的事实证明:只有学习力、研究力才是真正考试力、竞争力。
一、初、高中物理的区别
1.初中物理只介绍一些实验现象和较为简单的知识,高中物理则注重更深层次的研究。如电学当中的欧姆定律,初中只介绍除电源以外的部分电路,而高中对欧姆定律的描述更深入,扩展到包括电源在内的全电路。又如摩擦力,高中仅其方向的判定就是一个难点,“摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势”。首先要理解什么是相对运动、什么是相对运动趋势,其次要用运动学的知识来判断相对运动或相对运动趋势的方向,然后才能找出摩擦力的方向与这些方向相反。有一些问题要用物体平衡的知识才能得出结论。
2.初中物理研究的问题之间联系比较少,各章之间比较独立,一章内容掌握不好并不会影响其他章节的学习。而高中物理则是一个知识体系。例如高一物理第一章:力,第二章:直线运动,第三章:牛顿运动定律,第四章:物体的平衡,这四章构成一个动力学体系。第一章讲述力的知识,为动力学及牛顿定律做准备。第二章从运动学的角度研究物体的运动规律,找出物体运动状态改变的物理量――加速度。第三章牛顿运动定律,从力学的角度进一步阐述运动状态改变、产生加速度的原因。第四章分析物体的运动状态不改变的物体平衡的规律。如果一章内容没有理解到位,肯定会影响其他章节的学习。
3.初中物理注重定性分析,高中物体则注重定量分析。定量分析比定性分析要难,当然描述也更精确。如对于摩擦力,初中只讲增大和减小摩擦力的方法,较容易理解。高中则要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。高中物理还强调:(1)注重物理过程的分析。了解物理事件的发生过程,分清在这个过程中哪些物理量不变,哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚。若不分析清楚过程和物理量的变化,就很容易出错。(2)注意运用图像。图像法是一种分析问题的新方法,它的最大特点是直观,对处理问题有很大的帮助,但是容易混淆。如位移―时间图像和速度―时间图像就容易混淆,同学们常感到头痛,其实只要分清横纵坐标的物理量,结合运动学的变化规律,就比较容易掌握。(3)注意实验能力和实验技能的培养。高中物理实验分为演示实验和学生实验,它对于我们学习知识和巩固知识都会起到很重要的作用。因此,同学们要认真观察演示实验,切实做好学生实验,加强动手能力的锻炼,注意对实验过程中出现的问题进行分析。
二、注意科学的学习方法
有没有一种比较好的方法使同学们能很好地把初中知识和高中知识衔接起来呢?答案是肯定的。下面给大家介绍一种学习法,即在学习过程中严格贯彻“预习上课复习作业质疑小结”六个环节,另外对于每一章或一单元进行学习前后还应该有“系统”环节。
1.预习
预习对于高中物理学习是一个非常重要的环节。有的同学不注重听课前的这一环节,认为自己在初中从来就没有这个习惯,老师讲一节新课也能理解并记住。需要注意的是,高中物理与初中物理有所不同,无论是课程要求的程度,还是课堂的容量,学生都需要在上课之前对所学内容进行预习。
2.上课
(1)主动听课
听课是必须做到的。大部分知识都是从听课中获得的,可以说如果听好一节40分钟的课比自己课下用功几个小时的效果要好得多,所以应该以积极的态度去听讲,要勤于思考,努力参与到老师的课堂教学中去,争取在听课过程中最大限度地获取知识。
(2)注意课堂要点
心理学研究表明,听课注意力集中的时间一般在20分钟左右,要想一节课几十分钟内都保持精力高度集中是不太可能的,所以应将这有限的集中注意时间用到“刀刃”上。
(3)处理好听课和记笔记的关系
有的同学上课时注意了听课,就忘了记笔记;而记了笔记,就又跟不上老师的思路了。同学们应认识清楚听课和记笔记的关系:听课是主要的方面,记笔记是辅助的学习手段。
3.复习
有的同学课后总是急着去完成作业,一边做作业,一边翻课本、笔记,结果作业做完了,对各类题型该如何解根本却没有一个系统的分析,跟没做过一样。同学们首先要做的不是做作业,而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾,在此基础上再去完成作业,就会起到事半功倍的效果。
复习可以分成以下两个步骤:第一步,老师讲完课后,先对课上知识进行回忆,后对照课本、笔记进行补充,并加强对应知识的题型练习。第二步,以后每隔一段时间就把这节课知识拿出来复习,加强对知识的记忆。
4.作业
在复习的基础上再做作业。做作业的目的有两个:一是巩固课堂所学的内容;二是运用课上所学来解决一些具体的实际问题。
明确这两点是重要的,一方面应该认真对待,独立完成,另一方面要积极思考,看知识是如何运用的,并注意对知识进行总结。同学们应时刻记住:“我们做题的目的是提高对知识掌握水平”,切忌“为了做题而做题”。
5.质疑
在以上几个环节的学习中,同学们必然会产生疑难问题和解题错误。及时消灭这些“学习中的拦路虎”对学习有着重要的影响。有的同学不注意及时解决学习过程中的疑难问题,对错误也不及时纠正,其结果是越积越多,形成恶性循环,导致学习无法有效地进行下去。对于疑难问题,同学们应该及时想办法(如请教同学、老师或翻阅资料等)解决,对错题则应该注意分析错误原因,搞清究竟是概念混淆致错还是计算粗心致错,是套用公式致错还是题意理解不清致错,等等。
6.小结
学习的最后一个环节就是对所学知识的小结。小结的常用方法是列概括提纲,将当天所学的知识要点以提纲的形式列出,这样可以使零散的知识形成清晰的脉络,对它的理解更为深入,掌握起来更为系统。
关键词: 高中物理教学 形象思维 抽象思维 培养 比较能力 概括能力 分析综合能力 归纳和演绎的能力 相辅相成 实验 提高 教学质量
思维一般概括为形象思维和抽象思维两类。思维能力在物理教学研究中起着十分重要的作用,著名的物理学家伽利略总结出惯性定律,就是物理事实和思维能力相结合的典范。伟大的物理学家麦克斯韦,他把法拉第的“变化的磁场可以产生电场”的理论倒过来,提出“变化的电场也可以产生磁场”的假说,总结出完整的电磁学理论,揭示了电磁场的统一性,预见了电磁波的存在和传播,这又是科学思维的一次巨大飞跃。一个科学家之所以有所发明和创造,这和他的思维的重大突破分不开,没有科学思维的重大突破,就没有科学的现在和未来。可见物理学是人类形象思维与抽象思维完美结合的智慧结晶。所以对学生思维能力的培养,对培养高质量的人才具有十分重大的意义。如何在中学物理教学中培养学生的思维能力呢?现结合教学实际谈以下几点看法。
一、 形象思维能力的培养
所谓形象思维能力就是在观察实验中获得的一定感性知识的基础上,使学生建立清晰的物理图像,形成概念。在物理教学中培养学生的思维能力具有重要的作用。一切事物都具有许多特征,都是综合性的刺激物。综合刺激物的各种现象有强有弱,强的掩盖弱的,如重的物体的下落速度与轻的物体的下落速度的观察等。如果不注意反映事物本质现象的内在因素,就会形成错误的概念。所以在物理教学中,教师一定要引导学生注意观察,使学生形成一个比较完整、比较清晰的物理图像。现在结合教学实际提出培养学生形象思维能力的一些策略:
1.曾强物理教学中的直观性。
由于形象思维以知觉、表现为思维的重要材料,借助于鲜明、生动的语言作为物质外壳,并在认识中带有强烈的情绪色彩,因此就要在教学中,根据物理学的特点,从所研究的物理概念、定律的需要出发,运用演示实验、板书、板画、模型、幻灯、电影等直观教学手段和方法,并辅之以生动的语言与手势,使学生获得生动具体的感性认识,使学生从直观上了解与认识客体的全部形态,将对物理现象的观察与教师的讲解等客体作用于认识主体的动作上升为知觉与表象,并产生形象结构。
2.让学生多做实验
物理学是一门以实验为基础的科学。在物理教学中培养学生的形象思维能力,让学生观察物理现象是必须的和有益的,但更重要的是让学生自己亲自动手,在实验中去观察物理现象,去体会物理规律的奥妙。
3.让学生学会创造
培养学生的形象思维能力,还要为他们创设解决实际问题的情景,即将他们置身于研究,创造和发明的情境之中,让他们学会先从整体上把握问题的物理实质。而后再去具体研究方法。在这里,模型的方法是一个重要方法。因为科学认识对象往往是一些认识主体难以直接把握的复杂系统,如果不首先通过模型使现象简化,理想化,我们就无法理解现象,也就无法着手解决问题。而物理模型作为科学认识活动的中介物,它的建构不仅需要抽象思维,更依赖于形象思维。因此,要让学生从课内走向第二课堂,研究一些与生产生活有关的实际问题。
这些事实说明,形象思维并不亚于抽象思维,甚至可以说更重要。因此在中学物理教学中,应该重视对学生进行形象思维能力的培养。
二、 抽象思维能力的培养
所谓抽象思维,一般情况下指比较、概括分析、综合、归纳、演绎等思维方式。所以在教学中对学生抽象思维能力的培养应从比较、概括、分析、综合、归纳、演绎等方面着手。
1. 培养学生的比较能力
引导学生进行比较,确定不同事物之间的差异或共同性,找出事物中的同中之异,异中之同。有些事物表面上差异很大,但本质上是有共性的,如小虫的爬行、飞机的飞行、奔驰的车辆,表面上差异很大,但本质是一个物体相对于另一个物体的位置的改变。另一些事物表面上很相似,但本质上是不同的,例如:物理学中常用比值的方法定义物理量:电容是从某个侧面揭示和确定某一种物质的属性。在定义的思维方式上它们是相同的,但在物理概念的本质上却根本不同。有相当一部分学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质,有的完全不理解两种事物的可比性,?如:在识别发电机与电动机原理图时,不能识别它们的差异,发电机原理图没有电源,电动机原理图有电源;又如在教学电流时用水流作比较,有相当多的学生找不到它们的可比性。在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量。如功率和机械效率等。因此,在教学中要特意安排这方面的练习,使学生在比较中获取新知,达到提高这方面能力的目的。
2.培养学生的概括能力
所谓概括就是在纷繁的事物现象中总结出它们的本质特征和规律性。如研究电场的性质时,通过实验观察到大量的静电现象,如电荷的分离和中和、电荷间的相互作用、电荷在移动时做功和能量变化等等。人们通过抽象概括提出电场强度和电势两个物理量,抓住了静电场的本质属性体现了电场的基本规律。学生的概括能力可以从以下环节来培养:
在实验中培养学生的概括能力
下面以产生电磁感应现象的条件试验为例进行说明。
A.提出问题:电流能够产生磁场,磁场能否产生电流呢?在闭合回路中有没有电流,我们怎样才能知道呢?
B.介绍实验装置:副线圈与灵敏电流计组成闭合回路,原线圈(带有铁芯)与滑动变阻器、电键、电源组成一闭合电路,还有蹄形磁铁与条形磁铁。
C.演示实验:①用闭合回路的一部分导体,在蹄形磁铁的两磁极间运动,观察与回路相连的灵敏电流计的指针是否偏转,并提出问题:指针偏转了意味着什么?②用条形磁铁插入与拔出副线圈,观察灵敏电流计的指针是否偏转,若偏转了又意谓着什么?③闭合电键,用原线圈插入与拔出副线圈,再观察灵敏电流计的指针是否偏转,并提出和前面一样的问题。④把原线圈放入副线圈中不动,观察闭合与打开电键的瞬间灵敏电流计指针的偏转情况。⑤电路闭合原线圈不动,改变滑动变阻器触头的位置,再观察灵敏电流计的指针的偏转情况。
D.在观察演示实验的基础上,记录观察结果并分析之。就可抽象概括出发生电磁感应现象的条件:不论用什么方法,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流产生。
在解物理习题的过程中培养学生的抽象概括能力
物理学科的特点是概念及规律性比较强,概念及规律往往需要通过解答习题的方式来巩固和熟练,在解答习题的过程中,需要对研究对象及物理过程进行抽象与概括。
比如下面一道简单的运动学问题:汽车在紧急刹车时,加速度的大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车允许行驶的最大速度是多少?读完题以后,首先要把研究对象汽车抽象为质点,然后需要对运动过程进行抽象与概括,最后得出:这是一道关于质点做匀减速直线运动,已知加速度、末速度及时间,求初速度的问题。在此基础上即可进行分析求解。
总之,课堂教学过程中,教师在每堂课都要进行各种概括,应该有意识地先让学生概括,才能真正提高学生的抽象概括能力。
3.培养学生的分析综合能力
所谓分析综合就是从整体到部分,从部分到整体的逻辑思维,在学习和研究物理问题中常用的思维方式。例如,在力学中研究物体的运动状态和所受的外力关系时,往往采用“隔离法”。综合就是把研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来的一种思维方法。在教学中用综合法把各种主要由分析得到的结论联系起来进行研究,指出它们之间的联系,形成一个概念和逻辑的系统。在认识过程中分析和综合是交替进行的。例如:在学习直流电规律的过程中,先学习电流、电压、电阻以及串并联电路的特征等,在此基础上再学习部分电路的欧姆定律,这是在分析基础上的第一次综合,这是学生对直流电规律的认识仍局限于部分电路。接着学习电动势的概念,分析电流通过内外电路电压降落的情况及能量变化情况,得到全电路的欧姆定律,这是第二次综合。在学习闭合电路欧姆定律之后,我们对电路部分和整体及其各种因素的相互制约关系才获得较完整的认识。
自然界中的物理现象是错综复杂而又互相联系的。在讲解某一物理知识时,往往涉及若干物理过程进行分析,然后综合起来考虑。例如,在讲牛顿第二定律时,先研究加速度和力的关系:a∝F,再研究加速度和质量的关系:a∝ ,最后
综合分析,得到加速度跟力和质量的关系:a∝ ,即建立
了牛顿第二定律。这样“分”与“综”密切结合,既培养了学生深入细致地了解事物内部矛盾的能力,又形成整体性的认识,所以“综”与“分”都是必不可少的。
在物理形成概念、掌握规律以及应用物理基础知识解决实际问题的过程中,往往离不开分析和综合。我们一定要有意识地培养学生分析和综合的能力。
4.培养学生归纳和演绎的能力
归纳法就是从个别事物中归纳出一般规律的思维方法,在物理教学中我们常常先引导学生观察个别事物,然后把它们概括起来得出一般规律。例如通过实验证明,共点力的合成遵循平行四边形定则,进而推出平行四边形定则是矢量合成的普遍法则,对任何矢量的合成都适用。象位移、速度、加速度、电场强度等都是矢量,在合成时完全遵循平行四边形定则。再如:牛顿运动的三个定律、法拉第电磁感应定律等,都和归纳法的运用分不开。
演绎法和归纳法相反,是一种从一般到个别的思维方法。它们是互相联系的,没有归纳,演绎就缺乏根据。没有演绎,归纳的结果就不能扩大和加深。在教学中正确运用归纳和演绎对培养学生思维是很重要的。教学中只有把归纳、演绎和实践相互联系起来,才能取得可靠的知识。例如:酒精、水、水银等大多数液体是热胀冷缩的,但不能断定任何情况下都如此。4℃到0℃之间的水就恰好是冷张热缩。这就是说,由归纳得出的结论是否正确,还要经过实验的检验。再如,力是物体和物体之间的相互作用,物体没有受到外力作用时,保持静止或匀速直线运动状态。如果物体速度的大小或方向发生变化,那一定是受到外力作用的结果,而速度大小或方向发生变化,就是说物体产生了加速度。由此得到一个新的结论,力是使物体产生加速度的原因。这就采用了演绎推理的方法。在物理教学中,教师应尽量做启发式的推导,让学生用已知推出未知,用一个原有的概念推出一个新的概念。
以上思维能力的培养并不是孤立的,而是相辅相成的,把形象思维与抽象思维结合起来,教学效果就会很好。形象思维能力的发展对抽象思维能力的发展有推动作用,反过来,抽象思维能力的提高,又可促使形象思维能力向更高的阶段发展。在学习知识的过程中,往往要同时应用形象思维和抽象思维。例如理想实验作为科学抽象,充分体现了抽象思维和形象思维的有机结合,是两者相互作用的结果。在理想实验这一科学抽象的过程中,不仅要运用概念、判断、推理、假说等逻辑形式,提出理想实验的过程;而且要运用联想、画面等形象的思维形式,去设想、构思客观对象的假想过程,通过形象思维揭示自然的本质形象。可见,理想实验是抽象思维和形象思维高度结合的产生物,理想实验的教学,既培养了学生的形象思维,又培养了学生的抽象思维。此外,在知识的应用过程中,抽象思维和形象思维需要同时应用的例子比比皆是,这里就不再赘述。
总之,在教学中将两种思维相巧妙地结合,使教学过程变得生动有趣,教学内容变得易学好记,有效地提高了教学质量。学生们也渐渐养成了善于观察、尊重事实、独立思考的习惯,形成了一丝不苟、不怕困难的科学精神。
参考文献:
[1]温寒江,连瑞庆《构建中小学创新教育体系》[M].北京:北京科学技术出版社.2002.
考点一、质点的直线运动
1.【考纲解读】
质点的直线运动是高中物理的重要专题,涉及的基本概念较多,其中位移、速度和加速度,匀变速直线运动及其公式、图象等为Ⅱ级要求.考查的重点是:加速度、xt图象、vt图象、运动和力的关系等知识.
2.【考题预测】
从高考试题看,作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是与牛顿定律、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来,作为综合试题中的一个知识点而加以体现.主要题型为选择题、解答题,其中解答题多为中等或较难题.
样题预测我国第一艘航母已经投入使用,这让国人自豪.在航母上都搭载有战斗机,因此战斗机的起飞是一个重要研究课题.若航空母舰飞行甲板长度为L=300m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5m/s2,飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞.
(1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?
(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?
解析:题中虽未指明,但质点的概念已经蕴含其中.(1)中飞机可视为质点;(2)中飞机与航母均可视为质点.运用质点的直线运动公式求解即可.
(1)设战斗机被弹射出来时的速度为v0,由运动规律可得
v2-v20=2aL
解得v0=30m/s.
(2)设飞机起飞所用时间为t,在时间t内航空母舰航行距离为L1,航空母舰的最小速度为v1.对航空母舰
L1=v1t
对飞机
v=v1+at
v2-v21=2a(L+L1)
解得v1=8m/s.
3.【复习指导】
建议复习时要从加速度角度理解匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动,分析加速度和速度的关系等知识.在判断vt图象或xt图象时,要注意分析运动的特点,纵横轴分别代表的含义,以及图线的斜率表示的物理意义.有时写出速度公式或位移公式更有利于解决问题.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:高考中涉及本单元的试题与现实生产、生活和现代科技的结合将更紧密,涉及内容更广泛,与高科技相联系的情景会有所增加.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
参考系、质点2010·山东(16)
位移、速度和加速度2011·新课标(24);2010·天津(24)
匀变速直线运动及其公式、图象2013·广东(13);2013·新课标Ⅰ(19);2012·山东(15);2011·重庆(14);2011·海南(8);2011·海南(6)
研究匀变速直线运动2010·重庆(22)
考点二、相互作用
1.【考纲解读】
相互作用是高中物理的重要内容,其中力的合成和分解、共点力平衡、力的平行四边形定则(实验探究)为Ⅱ级要求.预测2014年高考考查的重点是:力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律等知识,另外也要注重电场力、磁场力及复合场的平衡问题.
2.【考题预测】
纵观近几年的高考题,预测2014年高考相互作用主要有以下几种考查方式:(1)对摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡等知识点的考查;(2)纯静力学的考题,物体受力不在一条直线上,通常为容易题或中等难度题;(3)连接体的平衡问题,通常考查整体法和隔离法,难度稍大的题目本专题常以选择题形式考查,但也有综合性计算题.
样题预测滑块m放在粗糙的斜面体M的斜面上,用水平推力F推着斜面体和滑块一起向左加速运动,如下图所示.若物块与斜面体保持相对静止,下面说法错误的是()
A.滑块受到斜面的作用力方向可能垂直于斜面向上
B.滑块一定受到了三个力
C.滑块可能受到了两个力
D.滑块受到的合力方向一定水平向左
解析:本题考查物体的平衡.滑块一定受重力、支持力作用,由牛顿第二定律可求得,当a=gtanα时,滑块恰好不受摩擦力,滑块受到斜面的作用力方向垂直于斜面向上;当a≠gtanα时,滑块将受摩擦力,故选项A、C正确,选项B错误;由牛顿第二定律可知,所受合力水平向左,选项D正确.
3.【复习指导】
复习重点应集中在对物体平衡状态及平衡条件的理解、应用上.涉及的内容包括力的概念、常见力的特点、受力分析、力的运算等.其中力的动态变化分析、力的合成与分解是高考的热点,要注意加强受力分析的训练,掌握受力分析的常用方法,如三角形法、正交分解法等.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:考查的重点和热点、题型不会发生变化,仍然是弹力、摩擦力、力的合成与分解、共点力作用下物体的平衡等的创意设计.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力2013·新课标Ⅱ(14);2013·北京(16);2012·重庆(23);2012·新课标(24);2012·海南(8);2011·海南(5);2011·重庆(22)
形变、弹性、胡克定律2013·新课标Ⅱ(15);2010·新课标(15)
力的合成与分解2013·新课标Ⅱ(15);2013·安徽(14);2013·北京(16);2013·浙江(17);2012·新课标(24);2012·浙江(14)
共点力的平衡2013·山东(15);2013·天津(5);2012·新课标(16);2012·新课标(24);2012·广东(16);2012·山东(17)
考点三、牛顿运动定律
1.【考纲解读】
牛顿运动定律是高中物理的核心内容.牛顿运动定律及其应用为Ⅱ级要求.应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度、解决动力学问题、追及相遇问题在动力学中的应用是常考内容,在历年的高考中不断以各种形式出现.本专题常以综合性计算题形式考查.
2.【考题预测】
预测2014年高考考查的重点是:牛顿第二定律及其应用、运动和力的关系等知识.本专题内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与实际生活、军事科技、工农业生产等紧密联系,还常以力、电综合题形式出现.试题大多综合运用牛顿定律知识求解,解题的关键是物体的受力分析和运动状态的分析,且贯穿始终.
样题预测2013年2月26日,埃及卢克索发生一起观光热气球爆炸坠落事故,共有19人遇难.这可能是人类史上伤亡最为严重的一起热气球事故.科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg,在空中停留一段时间后,科研人员发现气球因漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g取10m/s2,求至少抛掉多重的压舱物才能阻止气球加速下降.
解析:气球因漏气导致其浮力变小,所以气球做向下匀加速运动,为了阻止加速下降,因此抛掉压舱物体,减少重力,确保安全.在此过程中,已知时间、下降的位移、初速度,由运动学公式可求出加速度,再由牛顿第二定律可得抛掉的重物.
设漏气后气球所受浮力为F,加速下降的加速度为a.
由s=v0t+1[]2at2得:
a=2(s-v0t)[]t2=2×(12-1×4)[]42m/s2=1m/s2
由牛顿第二定律得:
mg-F=ma
F=m(g-a)=900×(10-1)N=8100N
抛掉的压舱物的重力为
G=mg-F=ma=900×1N=900N.
3.【复习指导】
在复习中,一定要熟练应用牛顿定律解决已知运动求力和已知力求运动这两种类型的问题,同时要学会用变化的观点来分析解决问题.复习的重点是牛顿第二定律,注意牛顿第二定律结合生活、科技、工农业生产等实际问题,结合电场、磁场有关的综合问题的考查.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:牛顿运动定律与曲线运动、电磁学等知识点综合起来,以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用的命题趋势强烈,同时对与vt图象相结合的问题要予以足够的关注.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
牛顿运动定律及其应用2013·新课标Ⅰ(14);2013·新课标Ⅱ(14);2013·新课标Ⅱ(25);2013·浙江(19);2013·重庆(6);2012·新课标(14);2012·北京(20);2012·安徽(17);2012·江苏(5);2012·山东(17);2011·福建(16);2012·天津(8);2011·新课标(21);2011·北京(18)
超重和失重2012·浙江(23);2011·天津(2);2010·海南(6);2010·浙江(14)
考点四、曲线运动
1.【考纲解读】
运动的合成与分解、抛体运动、匀速圆周运动、向心力及其应用为本专题的Ⅱ级要求知识,包含了位移、加速度、速度的合成与分解,理解平抛运动并掌握平抛运动的规律,匀速圆周运动及其重要公式等.注意运动的合成与分解是设法把曲线运动(正交)分解成直线运动再用直线运动规律求解问题.从近几年高考看,常见模型:抛体运动问题;船渡河问题;绳拉物体运动问题.出题形式多样,选择题、计算题均有.
2.【考题预测】
预测2014年应用本专题知识方法解决生产生活实际问题的能力,抛体运动及圆周运动与生产生活的联系仍将是高考重点考查的一种趋势.主要考查的有以下几点:(1)运动的合成与分解;(2)平抛物体的运动;(3)匀速圆周运动及其重要公式,如线速度、角速度、向心力等.它不仅涉及力学中的一般的曲线运动、平抛运动、圆周运动,还常常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动问题,动力学问题,功能问题.
样题预测如图所示,参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上.已知平台与传送带的高度差H=1.8m,水池宽度s0=1.2m,传送带AB间的距离L0=20m.由于传送带足够粗糙,假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过Δt=1.0s反应时间后,立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端,g取10m/s2.
(1)若传送带静止,选手以初速度v0=3m/s的水平速度从平台跃出,求选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间.
(2)若传送带以v=1m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,则他从平台跃出的水平速度v1至少为多大?
解析:(1)选手离开平台后做平抛运动,在竖直方向上有H=1[]2gt21,得
t1=2H[]g=0.6s
在水平方向上有
s1=v0t1=1.8m
选手在传送带上做匀加速直线运动的位移
s2=L0-(s1-s0)=1[]2at22
得t2=4.4s.
则选手运动的总时间t=t1+t2+Δt=6.0s.
(2)选手水平跃出的速度为v1,落到传送带上1.0s反应时间内向左发生的位移大小为
s3=vΔt=1m
然后选手向左减速至速度为零又向左发生位移
s4=v2[]2a=0.25m
不从传带上掉下,平抛水平位移
s≥s0+s3+s4=2.45m
则v1≥s[]t1=4.08m/s.
所以选手从平台上跃出的水平速度至少为4.08m/s.
3.【复习指导】
解曲线运动问题要注意运动的独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动是各自独立的,互不干扰,任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响.对曲线运动的复习应注重曲线运动和牛顿运动定律的进一步深化和应用;对圆周运动的复习应加强向心力来源的分析,加强运动和力的关系的理解,提高分析问题和解决问题的能力的培养.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:高考中对平抛运动或类平抛运动和圆周运动的考查仍是命题的热点,尤其是这两种典型的曲线运动从知识上与功能关系综合,从情景上与生产、生活实际应用联系的命题可能性较大.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
运动的合成与分解2013·北京(19);2013·福建(20);2012·福建(21②);2011·四川(22);2011·新课标(14);2011·全国(15);2011·江苏(3)
抛体运动2012·新课标(15);2012·江苏(6);2012·上海(12);2011·广东(17);2011·海南(15);2010·全国(18);2010·浙江(22)
圆周运动2013·北京(18);2012·上海(19);2011·安徽(17);2009·广东(5)
向心力2013·新课标Ⅱ(21);2012·福建(20);2012·江苏(3);2011·天津(10);2009·广东(17)
竖直平面圆周运动2013·重庆(8);2012·浙江(18);2012·重庆(23);2011·北京(22);2010·重庆(24);2010·江苏(14)
考点五、万有引力与航天
1.【考纲解读】
万有引力及其应用为本专题的Ⅱ级要求知识,万有引力和天体运动,几乎年年都考,但以选择题的形式出现居多.考纲要求考生理解太阳与行星间存在引力,能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式;理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法.
2.【考题预测】
预测2014年天体运动与现代航天科技的综合,人造卫星的运动,万有引力定律的应用是高考的热点.由于近年来世界各国空间科技力量的竞争日趋激烈,特别是我国“神舟”系列飞船的成功发射和接收,神舟九号和天宫一号首次手控空间交会对接成功,会使万有引力、天体运动的知识成为一个特别的考查热点.
样题预测2013年6月7日,美国研究人员说,在火星工作的火星车“机遇”号发现非酸性水存在的证据.依据这一发现推断,在火星形成早期,星球环境或许更加适宜孕育生命.假设“机遇”号着陆前在近火点800千米、远火点80000千米的火星椭圆轨道上履行火星探测使命.已知地球质量与火星质量之比为9,地球半径与火星半径之比为2,地球半径为6400km,地球表面重力加速度取10m/s2.由以上信息做出的下列推断中错误的是()
A.“机遇”号在近地轨道上的运行速率在7.9km/s至11.2km/s之间
B.火星表面重力加速度约为4.44m/s2
C.“机遇”号若要在目标轨道的近火点开始沿绕火星的圆轨道运行,需要减速
D.“机遇”号环绕火星做圆周运动的最大速率约为3.72km/s
解析:本题考查万有引力定律与天体运动知识.卫星绕地球运行的速度均小于7.9km/s,选项A错;由g=GM[]R2得火星表面重力加速度g′=M′[]M×R[]R′2g=1[]9×4[]1×10m/s2=4.44m/s2,选项B对;“机遇”号若要在目标轨道的近火点开始沿绕火星的圆轨道运行,需要减小自身的机械能,需要减速,选项C对;由v=GM[]R得“机遇”号环绕火星做圆周运动的最[JP2]大速率v′=M′[]M×R[]R′×7.9km/s=3.72km/s,[JP]选项D对.
3.【复习指导】
当前星际探索成为世界新的科技竞争焦点,而我国的载人航天已取得了成功,探月计划也进入实质性进程之中,因此在这些知识点的应用上复习时应引起高度重视.与“天宫一号”和“神舟九号”相关的内容可能会成为2014年高考命题的热点.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:近年来我们国家在航天方面的迅猛发展,高考命题易与我国的航天成就紧密联系.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
天体运动2013·新课标Ⅰ(20);2013·四川(4);2013·天津(9①);2012·全国课标(21);2012·福建(16);2011·上海(15)
双星2013·山东(20);2012·重庆(18);2010·全国1(25)
人造卫星2013·新课标Ⅱ(20);2013·新课标Ⅰ(17);2013·浙江(18);2012·山东(5);2012·四川(15);2011·广东(20);2011·北京(15)
航天器2013·安徽(17);2011·四川(19);2010·江苏(6);2010·山东(18)
考点六、机械能及其守恒
1.【考纲解读】
本专题主要包括五个概念(功、功率、动能、势能、功能关系)和三个规律(动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律).《考试大纲》对本专题考点为Ⅱ级要求.功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点.涉及本专题知识的考题不但题型全、分值重,而且还经常有高考压轴题,常与牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等知识综合,该类题目一般过程复杂、难度大、能力要求高.
2.【考题预测】
预测2014年高考中对本专题知识的考查比重不会降低,仍会以功的计算、动能定理以及功能关系为主,同时与曲线运动、电场及电磁感应相联系的综合题紧密相连,所以考生在复习时应多注意这些知识的综合训练和应用,以培养应用知识解决物理实际问题的能力.
样题预测2013年2月15日,一团亮光划过俄罗斯车里雅宾斯克州上空,留下白色尾迹,有视频显示,当时巨大的橘红色火球掠过天空,爆炸时散发出比太阳更耀眼的光芒.陨石雨降落后,车里雅宾斯克州各类建筑的窗户被震碎,屋顶被掀翻.下面有关陨石雨叙述中正确的是()
A.陨石坠入地球是内能转化为机械能的过程
B.陨石下落时,动能转化为重力势能
C.陨石坠入地球大气层成为流星是机械能转化为内能的过程
D.“鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑”,说明陨石对地面做了功
解析:陨石是从行星际空间穿过地球大气层而陨落到地球表面上的天然固态物体.它涉及地质学、天文学、陨石学、空气动力学、天体物理学、原子物理学中许多理论问题.陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,选项A错误;陨石下落时,重力势能转化为动能和内能,选项B错误;陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,选项C正确;陨石落地时,对地面有一个向下的力,地面发生了形变,陨石对地面做了功,选项D正确.
3.【复习指导】
关于功能关系、能量守恒定律的考查在历年高考中都是一道亮丽的风景,且常考常新,主要考查同学们的分析综合能力、推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力.复习时要深刻理解、准确掌握功、平均功率、瞬时功率、动能、重力势能等重要的概念及相关物理量的判断和计算;准确理解动能定理,机械能守恒定律的全部内容;熟练掌握它们的运用方法,牢固树立功是能量转化的量度,能量守恒和能的转化观点.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:高考涉及机械能的考题主要表现为以下几种形式:(1)涉及功、功率和功能关系基本概念或机车启动问题的选择题;(2)以生产、生活和体育竞技项目等实际为背景的动力学和能量的综合题;(3)以能量守恒为核心考点并涉及弹簧的力学综合题.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
功和功率2013·新课标Ⅰ(21);2013·北京(23);2012·福建(17);2012·江苏(17);2011·山东(18);2011·海南(9);2010·全国课标(16);2010·四川(23)动能和动能定理2013·新课标Ⅱ(20);2012·全国(26);2012·江苏(14);2012·山东(22);2012·北京(22);2012·福建(21);2012·安徽(16)
功能关系2013·安徽(17);2012·重庆(23);2012·海南(7);2011·四川(21);2011·浙江(24)
机械能守恒定律2013·新课标Ⅰ(21);2012·海南(15);2012·上海(16);2012·浙江(18);2012·广东(17);2012·山东(16);2011·全国课标(16)
考点七、电场
1.【考纲解读】
电场Ⅱ级要求知识点有库仑定律、电场强度、点电荷的电场、电势差、带电粒子在匀强电场中的运动.电场强度、电势差是近几年高考中频繁考查的知识点.电场力、电势能与力学中的运动、平衡以及能量相结合的题目在近几年的高考中不断以各种形式出现.对电场基本知识的考查多以选择题形式进行,对于带电粒子在电场中的运动以及力电相结合的综合试题多以计算题的形式进行考查.
2.【考题预测】
预测2014年高考中,本专题仍是命题的热点之一,考查的重点是:静电场的基本知识、带电粒子在电场中运动、力电综合.库仑力与其他力相结合的平衡问题,带电粒子在匀强电场中匀变速直线运动、类平抛运动,力电综合与能量相关的问题、与生产生活、工农业生产等紧密联系,考查的可能性较大.
样题预测如图所示,直角坐标系xOy,在y轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和-Q,O为坐标原点,A、B、C为坐标轴上的三点,A点和B点在x轴上关于O点对称,C点在y轴上,下列判断正确的是()
A.单位正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
B.C点的电势小于A点的电势
C.负电荷从A点运动到B点电场力做正功
D.单位正电荷从C点移动到A点与从C点移动到B点,电场力做的功相同
解析:x轴为两等量异种点电荷连线的中垂线,所以x轴为一等势线,单位正电荷在A点的电势能等于在B点的电势能,选项A错.电场线由+Q指向-Q,沿着电场线方向电势降低,C点的电势大于A点的电势,选项B错.x轴为一等势线,负电荷从A点运动到B点电场力不做功,选项C错.C、A之间的电势差与C、B之间的电势差相等,所以单位正电荷从C点移动到A点与从C点移动到B点,电场力做的功相同,选项D对.
3.【复习指导】
在复习中,始终要围绕两个主线:一是电场力的性质,二是电场能的性质.做好这类问题关键是掌握好基本模型.注意命题与生产技术、生活实际、科学研究等联系也很多,如静电屏蔽、尖端放电和避雷针、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等等,都成为新情景综合问题的命题素材.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:命题趋于综合能力考查,且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律、功和能以及交变电流等构成综合题.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
库仑定律2013·新课标Ⅰ(15);2013·新课标Ⅱ(18);2012·上海(11);2012·江苏(1);2011·海南(3)
电场强度2013·安徽(20);2012·海南(12);2011·重庆(19)
电势能、电势和电势差2012·广东(20);2012·福建(15);2012·山东(19);2012·天津(5);2012·重庆(20);2012·海南(3);2011·上海(14)
电容器2013·新课标Ⅰ(16);2012·大纲卷(24);2012·江苏(2);2012·海南(9)
带电粒子在电场中运动2013·新课标Ⅱ(24);2012·新课标(18);2012·四川(24);2011·新课标(20);2011·安徽(20);2011·北京(24);2011·浙江(25)
考点八、恒定电流
1.【考纲解读】
由新课标考纲对“恒定电流”的要求看,欧姆定律、电源的电动势和内阻、闭合电路欧姆定律是Ⅱ级要求.从近几年高考对“恒定电流”的考查来看,电路分析——包括电阻变化、含电容电路、非纯电阻电路等动态分析、电路故障分析,运用电路知识探究实际问题已成为考查的热点.
2.【考题预测】
预测2014年对本部分知识的考查将与实际联系紧密,像超导现象及其在生产、科技方面的应用等,学生应用已有知识解决实际问题的能力将是重点考查的一种趋势,符合现代高考对知识应用和能力考查的要求.基本题型是以选择题、实验题或计算题出现.如以选择题出现难度一般不大,若以实验题和计算题出现,则属于较难的题.
样题预测如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水
平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m,电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是()
A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向上加速运动,中有从b到a的电流.
B.在将滑动变阻器滑片P向下移运的过程中,油滴向下加速运动,中有从b到a的电流
C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴仍然静止,中有从a到b的电流
D.在将S断开后,油滴仍保持静止状态,中无电流通过
解析:本题考查电路的动态分析.滑片P向上移动,接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,因U=E-I(r+R1),可知电容器极板电压变大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,极板电压变大,说明电容器充电,中电流方向从b到a,选项A正确,选项B、C错误;将S断开后,电容器放电,中有电流,电压减小,电场力减小,油滴向下运动,选项D错误.
3.【复习指导】
复习重点有闭合电路欧姆定律的应用,电功、电热的计算,电阻、电压和电流的测量.从这几年的高考试题看,电路的动态分析考题出现频率较高,是高考的难点和热点.复习时注意电路的计算,包括电阻的计算,串并联电阻的计算,电功、电热的计算(纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等),闭合电路欧姆定律的计算等.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:高考命题势必会倾向于综合各部分知识的综合题的考查,例如以动力学为背景的力电综合题,以电磁感应为背景的力电综合题,以电路知识为背景的能量守恒问题,结合生产生活实际的应用题等.
寄语2演练高考真题:
高考考点高考典题精选
闭合电路欧姆定律2013·安徽(16);2010·新课标(19);2008·重庆(15)
电功率、焦耳定律2012·上海(13);2012·四川(23);2012·浙江(17);2011·全国(17);2011·北京(20);2011·上海(8)
电路动态分析2012·上海(17);2012·浙江(17);2011·重庆(20);2011·北京(17);2011·海南(2);2011·上海(12);2010·上海(5)
含容电路2010·安徽(18)
电路故障分析2011·重庆(22)
考点九、磁场
1.【考纲解读】
带电粒子在有界磁场中运动及带电粒子在复合场中运动是高考的热点和重点.近几年始终围绕带电粒子在磁场、复合场中运动和实际应用问题考查,如质谱仪和回旋加速器等,尤其复合场中的问题更是每年必考,占分较大.带电粒子在复合场中的运动,一般具有较复杂的运动图景,可以综合考力场、电场、磁场的知识,同时考查学生在复杂的情景中灵活运用解题基本方法,洞察问题的内在联系,更能反映考生的综合素质、带电粒子在复合场中的运动往往受到命题者的青睐.
2.【考题预测】
预计2014年高考中,带电粒子在同一区域内存在电磁场问题和带电粒子在周期性电磁场作用下运动的题目必将成为考查的重点;电磁场在各种科学仪器中的应用问题仍然不可忽视,与现代高科技相关的物理情景试题也会不断翻新.
考点十、电磁感应
1.【考纲解读】
本专题是历年高考的重点、难点,也是热点,其中Ⅱ级要求知识点有:法拉第电磁感应定律、楞次定律.从近两年的高考命题来分析,新课程高考对本专题的考查有所加强,考查内容全面,主要包括对电磁感应现象的描述、感应电动势大小的计算(法拉第电磁感应定律)和方向的判断(楞次定律、右手定则),特别是经常将电磁感应与电路规律、力学规律、电场规律、磁场规律、能量转化问题、数学函数与图象等相结合,试题的难度和广度均有明显体现;试题的考查形式灵活,选择题、填空题、计算题都经常出现.
2.【考题预测】
预测2014年的高考方向与内容仍然会保持一定的稳定,本考点的知识点并不是很多,但与其他章节的联系却很多,每年的高考题中对这一章的内容均有所涉及.重点考查的内容主要是以导轨上的导体切割磁感线为模型,综合考查电磁感应、恒定电流、磁场、牛顿运动定律、能量的转化和守恒等知识点.
[FK(]样题预测[FK)][HTK]如图甲所示,不计电阻的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=2Ω,虚线OO′下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,现将质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知金属杆进入磁场时的速度为v0=1m/s,下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,(g取10m/s
2).试求:
[TPgkwl-3.TIF,BP][TS(*5][JZ][HT5"H]图甲图乙[TS)]
(1)垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度.
(2)ab杆下落0.3m的过程中R上产生的热量和通过R的电荷量.
解析:(1)刚进入磁场时a0=10m/s2,方向竖直向上,由牛顿第二定律有
BI0L-mg=ma0
若进入磁场时的速度为v0,有
I0=E0[]R
E0=BLv0
联立上面三式代入数据得磁场的磁感应强度为B=2T.
(2)通过ah图象知,a=0表明金属杆受到的重力与安培力平衡,有mg=BIL,其中I=E[]R,E=BLv,可得下落0.3m时金属杆的速度v=mgR[]B2L2=0.5m/s.
下落0.3m的过程中,由能量守恒定律有
mgh=Q+1[]2mv2
解得Q=0.2875J.
金属杆自由下落的距离满足2gh0=v20,h0=0.05m,所以金属杆在磁场中运动的距离
x=h-h0=0.25m
则q=It[DD(]-[DD)]=[SX(]E[DD(]-[DD)][]R[SX)]t=[SX(]BLv[DD(]-[DD)][]R[SX)]t=[SX(]BL[]R[SX)]x=0.25C.
3.【复习指导】
本内容集中体现了与恒定电流、磁场、力学内容的联系,综合性很强,难度大,复习时特别注意要从能量的角度分析和解决问题.注意与实际生产、科技常识相结合的日光灯原理、磁悬浮列车原理、电磁阻尼现象、电磁流量计、传感器原理、超导技术应用有可能成为高考命题的搭界平台.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:命题频率较高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算.其他像电磁感应现象与磁场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合题及感应电流(或感应电动势)的图象问题等.
寄语2演练高考真题:
[HT6]
高考考点高考典题精选
电磁感应现象、楞次定律2013·新课标Ⅰ(17);2012·北京(19);2012·山东(14);2012·海南(5);2011·海南(7);2011·上海(13);2011·上海(20)
法拉第电磁感应定律、自感、涡流2013·北京(17);2012·新课标(19);2012·四川(16);2012·福建(22);2011·北京(19);2011·广东(15);2010·江苏(2)
电磁感应中的图象问题2013·新课标Ⅱ(16);2012·重庆(21);2012·新课标(20);2012·福建(18);2011·海南(6);2011·山东(22);2010·北京(19)
电磁感应的综合问题2013·新课标Ⅰ(25);2013·安徽(16);2012·山东(20);2011·福建(17);2012·天津(11);2012·浙江(25);2012·广东(35)
考点十一、交变电流
1.【考纲解读】
新课标考纲对“交变电流”的考查都是Ⅰ级要求,对这部分知识的考查一般出现在选择题中,主要考查正弦式交变电流的产生及图象和数学表达式、最大值与有效值、变压器及电能的输送等问题.
2.【考题预测】
本部分知识常与电场和力学知识结合在一起考查考生的综合分析能力,如带电粒子在交变电场中的运动等.本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.
[FK(]样题预测[FK)][HTK]如图所示为一理想变压器的原线圈通入的正弦交流电的输入电压u随时间t的变化规律图象,已知原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1,当副线圈中接入两个相同的并联电阻R=20Ω时,则()
[TPgkwl-4.TIF,BP]
A.通过电阻R的电流最大值为2.2A
B.与电阻并联的电压表示数为31.1V
C.电阻在1s内产生的热量为24.2[KF(S][]2[KF)]J
D.变压器的输入功率约为48.4
解析:本题考查交流电知识.由图象可知原线圈电压有效值为220V,根据匝数比n1∶n2=10∶1,可得副线圈电压有效值为22V,故与电阻并联的电压表示数为22V,选项B错;根据欧姆定律计算得到通过副线圈的电流有效值为2.2A,即通过电阻的电流有效值为1.1A,最大值为1.1[KF(]2[KF)]A,选项A错;电阻在1s内产生的热量为Q=22×1.1×1J=24.2J,选项C错;变压器的输入功率等于电阻消耗的功率P=22×
2.2W=48.4W,选项D对.
3.【复习指导】
本考点是电磁感应的应用和拓展.复习时要注意“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.
4.【教师寄语】
寄语1明白命题趋势:高考对本考点的考查多集中在变压器的原理及其应用、交流电的有效值、平均值和远距离输电等知识的理解和应用上.
寄语2演练高考真题
高考考点高考典题精选
交变电流的产生及描述2013·四川(2);2012·北京(15);2012·广东(19);2012·全国(19);2012·山东(18);2012·安徽(23);2011·天津(4)
变压器、电能的输送2013·广东(16);2012·重庆(15);2012·新课标(17);2012·福建(14);2012·天津(4);2012·江苏(7);2012·海南(4);2011·新课标(17)
高中物理学史汇编(二)
5.英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比.
6.1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动.
7.人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说.
8.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律.
【关键词】物理课堂 实验教学 创造性思维
创造性思维的培养,应体现对其特征品质进行良好的培养。
一、改演示实验为学生实验,培养创造性思维的“自我独立性”
创造性思维的“自我独立性”表现为:⑴敢于对人们“司空见惯”或认为“完美无缺”的事物提出怀疑;⑵力破陈规,锐意进取,勇于向旧的传统和习惯挑战;⑶能够主动否定自己,打破“自我框框”。
在中学生的思维培养中,教师应引导学生的思维特征由模仿向支持己见过渡。演示实验一般都是教师动手,学生观察,由于教师具有较高的实验技能,再加课前的充分准备,实验结果都较理想。虽然它有利于学生对物理概念、规律的理解,但无形中就会使学生“迷信权威”。然而将演示实验改为学生实验,由于各个学生参差不齐的知识水平及实验技能,实验当中容易出现各种与结论不相符合的结果,这很容易引起学生对教材中的实验结论产生“怀疑”。在进取心的驱使下,为确信自己的实验结果而重做,甚至多次做,当自己的实验结果与教材中结论一致且确信自己的实验无错,才会消除怀疑心理。
如改初二“瓶子吞蛋”实验为学生实验(为经济起见,鸡蛋也可用同等大小的气球代替),由于这个实验获得成功有点要求:一是鸡蛋刚好卡住瓶口,密封要好,二是棉花燃烧烟雾不可过多。如学生不注意这两点,实验很可能失败,由此对大气压的存在产生了怀疑心理,为探求正确结论重做,待实验成功甚至经多次成功才确信大气压的存在。又如改初二物理“水杯——厚纸”实验为学生课堂实验,由于这个实验获得成功有两点要求:一是杯中水足够满;二是厚纸必须盖严杯口。如学生不注意这两点,实验很可能失败,由此对大气压的存在产生了怀疑心理,为探求正确结论重做,待实验成功甚至经多次成功才确信大气压的存在。当然,也有的学生实验一次成功,但从思维培养角度而言,失败比成功更有意义。
二、增加演示实验的创造成分,培养创造性思维的“主动探索性”
创造性思维的“主动探索性”表现为:⑴发现一种现象后,立即纵深一步,探求其产生原因;⑵看到一种现象后,立即想到它的反面;⑶发现一种现象后,便联想特点与之相反的事物。
演示实验是形成物理概念、导出物理规律的主要方法之一,它是思维探索的第一感性材料。感性材料越丰富,兴趣就越大,主动探索的情感就越强,而兴趣和情感又包含着丰富的思维因素,所以增加演示实验的创造性成分,有利于培养学生思维的“主动探索性”。如初二物理的“托里拆利实验”,在演示完大气压支持着管内水银柱以后,进一步演示:⑴使玻璃管倾斜一定角度,观察水银面高度差。⑵将玻璃管上提或下压一些,观察水银面高度差。⑶换用较细或较粗的玻璃管重做上述实验,观察水银面高度差。⑷把两端开口的玻璃管的一端用塞子塞紧,从开口端向管内灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指,让学生观察水银面高度差并设疑:拔出塞子时会有什么现象?学生积极思维后再用实验验证。⑸一个两端开口的玻璃管,倒插在水槽里,让学生思考:怎样才能使水上升?然后再实验验证。
显然,在增做的演示实验中,可以激进学生对“大气压”问题的主动探索,为理解“大气压的存在及测定”提供了丰富的感性材料,为“大气压”的教学打下了良好的基础。
三、改“测量、验证”实验为设计型实验,培养创造性思维的“多向选择性”
创造性思维的“多向选择性”,就是善于从不同角度想问题,而将“测量、验证”实验改为设计型实验有利于培养创造性思维的“多向选择性”。但不提供任何线索要求学生独立对“测量、验证”实验设计新的实验,对中学生来说,确是难事。因此教师应从以下两个不同角度择其一给予启发:一是将各种不同的实验原理的器材分套,引导学生由分套的实验器材依据相应的原理,从而设计相应的实验方法;二是提供各种不同的实验方法的原理,引导学生从实验原理出发,选择相应的器材而设计相应的实验方法。
如初三物理学完“欧姆定律”全章后,可将“伏安法测电阻”实验改为设计性实验:下面是不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验。
共用器材:待测电阻、电源、电键各一个,导线若干。
⑴伏特表、安培表、滑动变阻器各一个,共用器材;
⑵伏特表两个,已知电阻,共用器材;
⑶安培表两个,已知电阻,共用器材;
⑷伏特表一个,已知电阻,共用器材;
⑸安培表一个,已知电阻,共用器材;
一、激发学生的求知欲望
捷克教育家夸美纽斯认为:“教育者的艺术表现在使学生能够透彻地、迅速地、愉快地学习知识技能。”教学的技巧和艺术就要使学生渴望获得知识和不断追求真理,并带有强烈的情绪色彩去探索、认识客观世界,所以教师必须遵循这一真理,精心设计教学过程,以启迪学生的心灵,点燃其思维的火花,激发学生的情感、兴趣和意志,使学生的认识活动成为一种乐趣,成为精神上的需要。物理教学艺术的表现,首先在于能激发学生强烈的求知欲望。
1.设计物理情景,激发学生学习兴趣。即使是刚学物理的学生,头脑中对物理知识的了解总有些“前科学概念”,其中包含了理解和误解。如在教“光的折射”时,演示一个实验:实验装置是一个玻璃槽中装水,水中插上一个塑料泡沫片,在塑料泡沫片上粘贴一条用塑料纸剪成的鱼,让几个学生各用一根钢丝猛刺水中的鱼。由于学生总认为眼睛所看到的鱼的位置那么准确界定一样,在这样错误的前科学概念的影响下,自然出现在日常生活实践中对一些自然现象凭自己的经验或直觉形成错误的判断。教师把泡沫片从水中提起来,发现三根钢丝都落在鱼的上方,接着说:要知道这个道理,就得学习“光的折射”现象。这样的引入,将光学原理融入日常生活中来,可操作性,设置的简易实验把学生带入一个渔民叉鱼的情景中,符合初中学生对新鲜事物好奇好动的特点,因而能很快地集中学生的注意力,这就为接下来用实验研究光的折射结论创造了良好的认知起点。只有教师精心设计物理情景,才能使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生将对物理学和物理教师的情感转化为学习的动力,这样才能产生出艺术的效果。
2.指导学生“实验探索”,体会学习的乐趣。物理知识的传授,它应是一个学生自己思考,亲自获得知识的探索过程,从这个意义上看,学习活动不仅是由认知和情感共同参与的过程,而且是一个知识“再发现”或“重新发现”的过程。“实验探索”可以深化学习兴趣,这一过程,教师应处于主导地位,精心备课,设计好合理的教学程序,引导学生去探索知识,学生应处在探索知识的主体地位上,教师应让学生动眼、动手、动脑、动口积极主动、生动活泼地学习。要克服传统教学中教师讲得过多,统得过死的弊端,使学生完全置身于物理的环境中学习物理知识。如“欧姆定律”教学时,就可以指导学生“实验探索”,教师对教材可作创造性的处理,而不必完全形式化地依据教材展开和进行。欧姆定律是初中电学中非常重要的概念,也是个教学难点。本节课可以用实验――探索贯穿全课。首先教师提出电流、电压、电阻三者之间的关系。接着让学生分组设计实验,开展全班讨论,确定出最佳实验方案,让学生自选器材,分组实验,得出数据,引导学生分析数据,让学生大胆猜想,并设计实验验证猜想,教师善于启发诱导,丝丝入扣,让学生动手实验主动探究,发现物理规律,当实验探索发现伴随着学生的学习过程时,学习将会充满乐趣,将会产生强大的学习动力。
二、展示物理科学美
罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现。”物理教学同样如此,但物理本身并不是美学,要想使物理教程从枯燥的铅字变成闪烁美的光彩的科学诗篇,关键在于教师平常教学中是否认真发掘物理科学美,是否去展示其美学特征,是否去设置美的意境,让学生潜移默化地受到物理科学美的陶冶,这就是教学的艺术。
1.展示物理学美学特征。物理学的研究对象大到天体,小到共振粒子,从实体到另一形态的场、光等都是物质的。物质又是运动的,如机械运动、分子热运动、光波传播,实际上是不同形态的物质的不同运动形式,它们的运动是有规律的,自然界是合理的、简单的、有序的,因此,科学家们在探索真理的过程中,往往以科学美作为追求的目标,通过他们的努力而形成的物理理论,在内容上、形式上是那么的自然、简单、和谐,都放射出美的光辉。教师平时教学中应向学生展示物理知识的美的一面,激发学生爱美的天性。例如:物理内容的简单美,表现在物理概念、规律的表达上,科学、准确、简洁。热是众多物理学家争论了一个多世纪的问题,却以“大量分子的无规则运动”十个字做了结论;物理学的对称美,给人一种圆满。匀称的美感,运动与物理学理论内部相互间的自洽而展现和谐美,自由落体,竖直上抛、下抛,以及各种直线的匀加速与匀减速运动都可以统一于运动学的速度和位移两个公式中,牛顿力学公式,可以把地上的物体与天上的星体统一起来。由此可见,教学中只要我们善于发掘,物理学的“简洁美”、“对称美”、“和谐美”等美学特征在中学物理中便有许多例证。我们要让物理学美的素材震撼学生的心灵。
2.培养学生的审美能力。在教学艺术活动中,教师的教学能产生艺术的效果,有赖于教材、教师的精心备课和表演水平,还要求学生具有一定的艺术情趣,而影响学生艺术情趣其中一条因素就是审美能力,所以教师在展示科学美的同时,要着重培养学生对科学美的审美能力。物理科学美的体验不仅是视觉或听觉的,更多的是靠学生的心智去体验,由学生的体验产生的美的感受而产生的愉悦程度与学生的审美能力有关。所以,教师在常教学中,要引导学生积极主动地去探索自然界的奥秘,使他们在探索中领会许多事物的本质与联系,知难而进,解疑释惑,获得新知识的愉快,从而培养学生的审美能力。
三、促进学生发展
当前,世界面临着激烈的经济竞争和人才竞争,我们的教育目标应立足于培养学生适应科学技术的发展和未来的生存能力。物理教学必须根据物理学科的特点为实现教育培养目标做出贡献,应致力于促进学生的全面发展,培养学生不断获取新知识的能力和创造力。在教学过程中应如何促进学生的发展?这体现着教师的艺术水平。
1.促进学生积极思维。长期以来,由于受到片面追求升学率的影响,使学校教育失之偏颇,走向应试教育的误区,由此形成了一整套应试机制和模式,只注意到教学要依赖于学生发展的一个方面,忽视了教育要促进学生的全面发展,采取传统的注入式教学方法,使教学处于教师“给”与学生“收”的单调局面,学生在学习物理中处于被动随从的地位,这对促进学生的发展毫无意义,要想促进学生的发展,培养其能力,发展其智力,首先必须使学生的大脑积极主动地思维起来。我们在教学中要善于设计一些让学生“跳一跳能吃到果子”的问题,让学生思维,可以通过设计实验情景,故事情景,习题情景,漫画情景等激活学生的思维。
“复习课最难上.”这是许多教师经常发出的感叹.老师们为物理复习课辛勤劳累,有时候得不到应有的效果,但复习课又是教学中的一个重要环节.它的任务是让学生对所学的三维目标加以巩固、总结,使之系统化.通过复习可以弥补和纠正学生认识上的错误与缺陷,使学生对知识的理解更深刻、更全面.但是对学生来说复习课的内容是学生所熟悉的知识,复习过程不再像探究新知那样充满挑战的乐趣,复习课往往不能引起学生学习的积极性,学习动力不足.
造成这种状况的原因在哪里?笔者认为主要在于以下两个方面:
(1)在涉及“基础知识、基本技能”的复习课中,老师们往往通过归纳成条文或画图表概括的手段来罗列知识,梳理知识,做扫描式的复习和大量的知识重现工作,教师讲授多,学生自主学习少,这种做法,往往表现为老师津津乐道,但却是唱独角戏,而学生感到枯燥乏味,漫不经心,没精打彩,没有兴趣.课堂气氛沉闷,学生很难形成积极主动的学习态度,虽然复习课花的时间很多,但大多流于形式,效果不理想,但当老师提出一些创设性的问题,学生就能精神振奋,集中精力地思考问题,这些明显反映了学生需要通过问题来复习“基础知识和基本技能”.物理问题是物理的心脏,把物理问题作为教学的出发点的道理就在这里,也比较符合学生的心理需要.
(2)在涉及“物理技能、物理思想方法”的复习课中,教师通常出示一个或几个相应的例题或练习,学生只是按老师传授的“解题方法”套用即可,这样就省略了学生选择和判断的过程,同时也限制了学生的思维,长此以往,形成了“学生上课听得懂,课后或考试不会思考、不会做题”的现象.
2复习课及其分类
复习是一种延时反馈,是新课讲授结束后为消化、巩固知识,归纳总结教学内容或矫正学习中的偏差等,采取的教学手段.它包括:学生课后复习,也就是学生课后运用阅读课本、整理笔记、理解记忆、分析比较、概括总结等方法进一步吸收课堂教学内容.再是教师组织的复习课.复习课按种类分,有阶段性复习(如章节复习)、期末总复习;按考试范围分,有毕业考试复习、升学考试复习和其他统一考试复习;按性质分,有消化性复习、巩固性复习和针对性复习.
那么,复习课有哪些复习方法?在复习课中常用的有四种方法:(1)归纳总结复习方法;(2)针对学生的疑难问题复习;(3)将实验探究引入复习课堂;(4)用练习的方法复习.
3复习课方法的应用
3.1归纳总结复习方法
上新课是章节知识讲授完毕再总结;复习章节知识时恰恰相反,上课前就得让学生了解本章知识的整体情况,然后再分析讲解每个知识点,这样才能留给学生一个完整的印象.这就是“整体――部分――整体”的方法.每章知识的梳理可用纲要图示的方法展示:如方框流程图、树干分支图、表格罗列图等.
3.2针对学生的疑难问题复习
学生在学习了一段教材之后,往往会存在疑难问题,还有可能存在某些认识上的错误或知识上的缺陷,如果不及时解决这些问题,势必形成学习上的障碍.这就要求教师平时要及时了解和掌握学生在学习过程中,有哪些知识把握得不好,有哪些知识缺陷,发生或出现这些问题的根源在那里.然后选择适当的复习方法和措施予以解决.例如学过欧姆定律后,有一道选择题是:根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,关于这个公式正确的说法是:A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比;B.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关;C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零;D.以上说法都不对.有些同学在数学思维定式的影响下,根据导出公式选择了第一个答案.产生错误的原因是学生对电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体本身的材料、长度和横截面积,与导体两端所加电压的大小无关,与通过导体的电流大小无关的理解产生错误.没有认识到R=U/I是导体电阻的量度式,对同一电阻是一个恒量.对于容易混淆的物理概念,教师还要注意在复习中利用对比的方法让学生认识它们本质的区别.
3.3将实验探究引入复习课堂
在课堂上将实验探究引入复习课堂,以探究实验为主线,加强学生视觉感受,让学生经过观察,激活学生大脑中原有的情感结构和认知结构,这样不仅能进一步激发学生学习物理的兴趣,而且实验一般都由教师进行了新的设计,大部分都调换了不同角度,更能培养学生的思考能力.
例如在复习“物态变化”时,涉及的知识点很多,如果以传授的方法复习往往显得知识点之间的练习生硬,缺乏系统性,在教学中可以设计这样一个综合性实验.用到的器材有:烧杯、烧瓶(带橡皮塞)、温度计、酒精灯、三脚架、冰块、水等.主要实验有:
(1)在测量冰块熔化时的温度时,可以复习熔化的涵义、晶体熔化的条件及特点、冰的熔点等知识.
(2)观察有冰块的烧杯外壁的水珠,以复习液化的涵义、条件.
(3)烧杯里的水如何使其尽快干掉?(学生想办法:如:泼在地上、沾在毛巾上在黑板上写字等)以复习汽化、蒸发的涵义、影响蒸发快慢的因素.
(4)将水倒在烧瓶中加热至沸腾,并测量温度,观察沸腾过程中气泡上升时大小的变化,以复习沸腾的特点、条件以及蒸发与沸腾区别.
(5)将烧瓶塞上瓶塞,往里面打气,结果水停止沸腾,继续加热重新沸腾.然后停止加热,水停止沸腾,这时将烧瓶浸入冷水中,结果水又开始沸腾,用这些实验来复习沸点与大气压的关系知识点.
此实验用器材不多,在老师的引导下,学生仔细观察实验、深入思考,在不知不觉中完成了本知识的系统复习,花时间不多,在轻松愉快的教学环境中很自然地将相关知识点串在一起,而且很直观地突破了沸腾的发生部位,沸点与压强的关系等难点,学生兴趣很浓.这样让学生手眼脑并用,对于启迪学生思维,培养实验和总结规律的能力都会起到积极的作用.
3.4用练习的方法复习
复习课不是单纯给学生纠正错题,也不是机械式的重复知识,更不是放松教师考评学生的测验课.复习课应在认真分析学生知识缺陷的基础上,开发学生的智力、培养运用物理方法分析问题解决问题的能力.我们在与学生接触中,经常发现有的学生在完成老师布置的作业之后,感到无题可做、无事可做,没有自我学习的意识.有的学生做课本上的题目时,完成得很好,可将课本的题目稍微一变化,问题就出现了.其原因就是学生学得太死,太教条.教师一旦发现这些问题,必须利用复习课及时引导学生,用少数的几个典型例题或练习题,组织学生边思考、边练习、边讨论、边总结,教会学生自我学习、自我复习的方法.
用练习的方法复习,应注意题目的选编:
(1)选题时,各题要紧紧围绕复习目标,使学生掌握基础知识、基本技能、基本方法、基本思想和解题规律,这符合学生的认识规律,有助于学生掌握问题的来龙去脉,加速从模仿到灵活运用的过程,能深深印入到学生的脑海中.我们教师应该如何选择习题呢?初中物理是打基础的时期.题目的选编要具有基础性、针对性、量力性、典型性和层次性.首先,习题应具有基础性,避免开始就是偏题、怪题和难题,这对巩固基础知识是非常不利的;其次,习题应该具有针对性,一节课上下来,一个章节复习过后,重点在哪我们的习题就要针对到哪,起到巩固知识点的目的,不要让一些无用的题目冲淡了重点;再次,习题应该具有量力性,难度适中,太容易则不易增强学生对知识的把握深度,太难则成为学生“不可能完成的任务”,达不到巩固知识的目的,让学生望而生畏,抹杀学生的自信心.要把握一个“度”,让学生“跳一跳,够得着”,题量也要适中,并不是做的越多效果越好.还有,习题应该典型,具有一定的代表性,起到由“一题”涉及到“一类问题”的效果,而不是就题论题,所以应该有选择性布置作业,而不是象某些老师的“从第一题到第十题全做”或是“从13页到14页全部完成”;最后,还有一个习题的层次性问题,知识的掌握是循序渐进的,习题也应该把握一个由易到难的逐步上升的台阶,要避免讲授完新知识后,立马把大量的初三的总复习题,与该知识点有关的中考题搬过来一阵狂轰滥炸,好像难不住学生就显示不出老师的水平似的.
一组题目解完后,带领学生回过来反思,本题复习了哪里基础知识?体现了哪些基本技能,重温了哪些物理方法?体现了哪些物理思想?哪道题可以推广,引申变形?哪些题还有哪些解法(一题多解)?把后两个疑问交给学生,使他们不断地反思,在反思中巩固、深化、提高,使他们的知识由点到面,由面到体,形成合理的知识结构.
医学物理是医护大中专学校开设的一门基础课,物理学虽然在临床诊断、治疗、护理的应用方面在不断渗透和深人,但由于受重专业轻基础的影响,近几年,中职医学物理学时减少,中专升格为高职高专后,物理实验室建设经费少,学生实验项目减开,物理教学学术活动难以参加,学术信息获得途径不开阔.尽管如此,笔者仍然本着积极的态度,根据本学院的实际,努力维持常规的物理教学,教学中注重医护学习的特点,将物理知识的传授与在医学的应用紧密地联系起来,不断地思考和尝试新的教法,做到因材施教有的放矢,认真把握每一个教学环节,力求得到理想的教学效果,笔者在教学中有几点做法和思考与同行商榷.
1中职医用物理教学几点做法
1.1教学内容的选定
我校医护物理教学,长期使用的是董品沪主编的教材,05级开始用刘发武主编的教材,针对医护学生99%是女生的实际特点,在教学内容的选定方面,注意医护特点,充分利用有限的40几学时.从编写授课计划、处理器材、备课到授课环节中,将一些与医护应用关系不大,且枯燥、抽象理论性强,费时间难理解的内容及与初中教材雷同的内容删掉,保留与医护应用联系多的力、热、电磁、光的基本知识内容和基本实验.为培养应用型的医护人才奠定必要的科学技术知识.具体做法是:
①力学热学:结合救护车的运动,人体的运动;四肢部位骨骼受伤、颈腰需要牵引受力;血压、血液的流动规律和超声波在医护方面的应用知识,用12学时保留了简单的力学基础知识,如机械运动,匀加速匀减速直线运动和自由落体运动、力的合成与分解、牛顿三定律、功与能、液体的流动;振动与波动、声波与超声波.热学部分结合临床护理常见的毛细作用、气体栓塞等物理知识,用了4学时安排液体的性质与湿度;删了分子运动、热力学定律、内能、固体的热膨胀,气体的性质等概念性强的内容.
②电磁学部分:删去静电场、电子技术、电磁振荡,仅用6学时学习直流电中的全电路欧姆定律及应用和磁的基础知识及在医护方面的应用,磁场、电流的磁场;磁场力、磁感应强度,磁通2学时;感应电流的产生、感应电动势和电磁感应定律及电疗和磁疗2学时,其中安培定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律和左右手定律是重点学习内容.
③光学部分:仅留几何光学,2学时安排光的折射,全反射导光导像在诊断检查中的物理原理;透镜成像及在显微镜、眼睛结构方面的物理原理安排4学时.近代物理光学知识如光的干涉、偏振、激光、X射线及CT扫描、核磁共振等及其医学应用.虽然很重要,但对于医护学生这些内容理论性强深奥难理解,学时有限取消这些内容.
④学生实验:仅留几个简单学生实验,锻炼医护学生最基本的动手能力,了解最基本常用仪器使用方法:游标卡尺、千分尺的使用;湿度计的使用;多用表的使用;简单的实验测量有全电路中内电阻的测量;透境成像计算公式l扩二1/u+1向的验证等.
1.2课堂教学几点做法
①坚持传统的教学模式多媒体教学在大中院校得到了广泛的应用.学生感到新鲜,老师也受益,体力消耗减少,卫生不吸粉笔尘,有不少显而易见的优点.但它存在不少的间题,易产生教学容量加大,教学进程加快,导致学生对学习的内容不理解;老师只顾操作电脑,与学生的交流便被忽略,课堂师生的互动气氛不易调动.所以在近几年的教学中笔者坚持传统教学.传统的教学模式就是以课堂教学为核心,实行课堂授课教学制,课堂的教学就是老师教学生学双边活动.任何人执教都是从传统的教学开始,笔者在教学中一直坚持传统的教学模式,在长期的医护物理的教学实践中,认真备课和授课,既坚持传统的教学模式为主导,又要体现以学生为本的教学观念,不断地摸索教学经验,因材施教,不断地尝试适合自己学校学生特点的教学方法,促使自己的教学艺术和教学水平不断地适应新的教学形势与要求.传统的教学模式关键是授课,授课本身就是一门艺术,不同的老师都有他们不同的授课风格,笔者在每次授课中,认真地把握教学环节,注意结合医护应用的特点突出教学重点,课堂上能围绕课题的重点,循序渐进地由浅人深向学生提问设疑,启发学生积极思维,就是对那些极少数学习被动懒得动脑筋的学生,课堂上也要积极启发激励引导她们学习,课堂上一定要让她们也有答应,这才能保证整体的教学效果.
②培养学生学习物理的兴趣医护物理的教学中培养学生的学习兴趣尤其重要.医护学生中有的认为物理难学而恐惧;有的认为只需要学打针发药不需要学物理;有的认为物理知识太枯燥不喜欢学,种种心理表明,她们对学习物理没兴趣.针对这种情况,在教学中想方设法培养和激发学生学习物理的兴趣,如利用绪论课给学生“洗脑”,列举大量力学知识在医护中应用事例帮助学生正确认识医学与物理知识的密切关系,使学生萌生学习物理的兴趣,为后阶段的物理教学奠定心理基础,让学生逐渐进入积极、主动、兴奋的学习状态.在授课中加强直观教学、多演示物理现象;后半节教学,学生学习处于疲倦状态,给学生讲一些物理学家的生活趣味小故事,调动学生的情绪,活跃课堂气氛;有时用肢体语言模仿物理现象来帮助学生理解物理原理等,这些方法虽然不是什么新招,但激发学生学习兴趣很有效.
③注意课堂情境的创设课堂情境的设计尤其重要,在枯燥、抽象的物理课堂上,营造一个良好的和谐宽松活跃的课堂气氛,有利于教学任务完成.在教学情境的创设中要注意加强师生互动,加强师生互动就是加强课堂上师生情感的相互沟通和教学上的相互合作达到教学共识.课堂上师生遥相呼应,配合默契,相互鼓励,有利于形成良好的教学氛围.也有利于建立新型的和谐的师生关系,在这样的情境下上课学生能愉快的接受新知识,老师自己也感觉不累,笔者是有深刻体验的.教学情境的创设还需要生生互动,即学习过程中学生与学生之间相互交流相互启发相互合作的过程.如讨论物理问答题和上学生实验课时可以充分发挥生生互动的使用,在学习小组和实验小组中,让那些理解能力强的学生,将她们已经听懂的教学内容,用她们的理解语言去辅导其他的学生,从而对某一知识点的学习达到生生共同认可,相互接纳,同时也培养提高了学生的学习能力.在创设课堂教学情境中,教师的个人情感表现对学生的影响很大.课堂上教师以饱满的精神状态,端庄的教姿、激情生动的语言面对学生,才能让学生接受你这位教师,一学生才能轻松、愉快地接受你讲授新的物理知识.如果教师的脸部表情是阴沉沉的,教学术语平淡,课堂必然沉闷,课堂就是一潭死水,教学也难以进行.#p#分页标题#e#
1.3试卷的命题与成绩的评定
在医护物理的测验与考试的命题时,要注意医护应用题的分布比例,在期末物理考试命题时,出A、B两套试卷,考题类型名词解释、填空、是非题、实验题、作图题、计算问答题,在以上的命题中除了实验作图题外,其他类型的考题都可以将物理理论在医护方面的应用题编排在试题中,命题体现了医用物理的特色.对于医护专业的学生物理成绩评分可将学习态度与平时的考核成绩挂钩,对学生完成作业情况,听课出勤情况,课堂纪律情况,实验动手情况,课堂回答问题的情况做认真的记录,在期末的总评成绩中,综合情况给予评分,让90%的学生物理学习通过.
2高职医护物理教学的思考
高职医护学生虽然是高中毕业生,但生源情况也不乐观,就我院的伪级高职医护学生女生,大部分学生是文科高中毕业生,仅有初中数理基础;部分学生虽是理科高中毕业生但因为数理成绩不理想,学生基础较好的不多,针对学生基础参差不齐这种客观清况,在开设高职医学物理课的教学中,建议从以下几方面考虑:
2.1教师需要自身的提高
高职教育属高等教育,物理教师就需要有自身的提高,我想应从以下方面考虑:
①需要创设从事高等教学的必备条件,要取得国家认可的本专业的高校教师资格证书.
②需要提高专业知识.加深本学科的专业理论基础知识的学习,更要了解物理学科的新知识、新的研究和新的动向,教师应象是一条涓涓流动的小溪水,在每次教学中给学生的是一滴滴的新鲜水而不是一缸陈旧死水.
③需要提高综合能力.到了高校教学阶段更需要提高教学能力,提高本学科的教育教学能力和本学科的科研能力,应该从多种信息渠道了解自己专业学科的最新科研成果,充实和完善自己的知识结构和专业能力结构;还要提高大学课堂管理能力,特别是要加强对100人以上的大课课堂考勤和学生纪律的管理;还需要针对大学生的心理特点提高与大学生的沟通能力和社交能力等.
④需要有广博的其他学科知识.物理教师不仅要“专”而且要“博”,要跨学科学习临近的学科知识,在医护学院的物理教师一定要经常去听听临床医护专业课,以便了解与物理学科相联系的医学内容和医护常识等;还要不断地扩大人文知识和社会科学的知识面,要将其他学科知识融合、渗透到本学科的教学中.
⑤要有良好的人格特征.物理学是一门活的科学,物理教师不仅要善于向学生解释自然科学的现象和原理,还应该善于向学生解释一些社会现象和做人的哲理物理教师既要有科学务实、认真执着的工作作风,又应具有良好的涵养和高尚的品质和较高的思想境界,对学生有强烈的爱心.
2.2选好教材及参考书申请增加教学时数
教材的选择很重要,要结合考虑医学临床和护理的应用多的特点去挑选合适的教材,这里建议用人民卫生出版社出版,卫生部规划的《医学物理学》潘志远主编的第4版教材.努力争取增加课时,扩充教学内容若有姗学时,便为培育新时期实用性的应用性的医护人才奠定必要的物理技术知识基础增加热力学定律、内能;电磁学部分中的静电场、电子技术、电磁振荡;近代物理知识中物理光学、激光、X射线及cr扫描、核磁共振的产生等与医学应用密切的知识所以应力争增加时数.
2.3教学方式需灵活多样
大学高职高专学生观察能力理解能力自学能力较中职学生要强,但同时看到高职高专学生的自主意识和民主意识的心理也很强,医护专业的女生大多数感情细腻且脆弱.在教学中切忌老师的一言堂,教学形式应当多样化,如讨论式、提间式、答疑式.还可以学美国、英国的职业教学形式,以学生为中心进行开放式的教学,正确引导学生自己去发现问题,研究问题分析问题和解决问题,提高学生自主自学和应用医学物理的能力.
针对电工课学时减少、内容膨胀、更新快的特点,沿着“掌握基本知识,教会学习方法,启迪创新思维”的思路,借鉴国外和地方有关教育及科技发展的研究成果,笔者对课程内容体系进行了重新的调整设计。参考国内外同类或相关的教材和著作,对经典内容进行了调整优化,删减了陈旧繁杂的内容,补充了现代电子设计思想和电工常用电路应用实例。结合生产实践的需要,在加强应用的基础上,考虑到深入浅出、循序渐进的认识规律,优化组合课程内容。分四个层次设置电工课程。
第一层次,电路的认识。介绍电路和基本电路元件,如电阻、电容、电感等及各电路元件的约束关系、基本物理量等。
第二层次,电路分析基础。包括电路的基本定律、基本电路分析方法、电路的暂态分析和正弦交流电路分析。电路分析基础多见于后续课程的电路等效分析,影响到电路基本分析判断与实际电路图的快速识别。其中直流电路是交流电路、电子电路的基础。直流电路分析方法,如基尔霍夫定律、等效概念、戴维南定理等,不仅适用于直流电路的分析计算,一般也适用于其他电路的分析计算。这些内容贯穿于整个课程中,起着承上启下或牵动全局的作用。
第三层次,电工器件。磁路部分重点介绍交流铁心线圈电路,为学习变压器与异步电动机打基础。电动机重点介绍电动机的控制与调速。因为电动机的控制技术仍然是各种控制理论和实践中应用最多的技术。
第四层次,电工常用电路应用及电路设计方法。介绍电工日常工作中经常接触到的典型电路,使学员意识到所学的电工知识绝不是空洞的理论。通过具体的电路分析介绍电路设计的基本程序和步骤,初步确立电路设计思想,培养学员的电路设计习惯。
这四个层次之中又可以按内容难度等级划分为重点讲授内容、一般讲授内容和自学内容。如对戴维南定理重点讲解,而对支路电流法,只要讲解列方程的原则和方法即可,学员可以自己总结出结论,达到解决问题的目的。交流电路研究的理论依据依然是欧姆定律、基尔霍夫定律以及基本电路分析方法,只不过分析的对象不是直流而是相量,只要了解了复数运算规律,就能利用前后关联的知识独立求解,教学中应该把学习的主动权交给学员。这样设置教学内容体系后,能做到繁简得当、重点突出,既不损害其内容的完整性、系统性,又解决了课时减少的矛盾。
二、改革传统的课堂教学模式,培养学员可持续的学习能力
课堂教学是课程改革的重点,因为课程改革的理念大部分是通过课堂教学来实施的。“授之以鱼”不如“授之以渔”。在传授学员知识的同时,更加注重教会学员学习、思考的基本思路和基本方法,不仅使学员“学会”,还要让他们“会学”,并以此培养学员可持续的学习能力。
1.采取开放启发式教学法
从学员接受知识的过程看,浓厚的兴趣是一种巨大的动力,能激发学员的想象力,驱使学员去积极思考、观察和研究。正如俄罗斯一句谚语所说的“你可以把马牵到河边,却不能强迫马喝水”,学习亦是如此。如果学员对“电工技术”不感兴趣,就会直接影响其学习的效果。[1]因此,需要采取各种有效方法激发学员的学习兴趣,调动其学习的积极性,变传统的“学员被动接受”为“学员主动学习”,确立学员学习的主体地位,大力提倡和推广参与讨论、开放启发、师生互动等教学模式,激发学员学习的兴趣爱好,引导学员自主思考,大胆、理性地质疑和创新。虽然在中学物理课上大家都接触过电路,但在开始学习电工技术时,仍有必要通过介绍大量身边的例子来使学员对电路的应用形成一个初步的印象。触发学员产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发探索的思维活动,唤醒其潜在的创新意识。教学方法改进的核心是运用研讨式、启发式教学,把所讲授的知识当作一个研究课题,在教学中揭示知识产生的背景及科学思想方法。[2]比如讲授串联谐振时,先提出一个研究课题:“收音机如何收听到广播的?”在教员的引导下,大家初步了解收音机的基本组成部分:电源、开关、天线、调台旋钮、调音量旋钮、调制与放大电路、耳机。其中针对“如何从天空中无数的无线电信号和各种广播节目信号中选出所希望的节目信号?”这一子课题,以小组为单位,开展积极讨论,互相启发,直至弄清问题、解决问题。讨论式教学法以启发式教学思想为基础,以合作学习、合作探索等为具体形式,自然而然地调动了学员的思维,引起学员的兴趣和共鸣。利用实物讲解电动机的构造,观察电动机正反转情况,使学员能够形成较强的感官认识。结合家用空调、洗衣机等的工作原理,把安全用电和电冰箱、洗衣机的安全保护结合起来讲。[3]通过寻找身边应用电路的例子,使同学们切实感受生活中无处不在的电路。这样不仅形象生动,而且加深了学生对基本理论的理解。
2.运用先进的教学手段
在以往电工课的教学过程中,受条件的限制,教学内容局限于课本,教学空间局限于教室,思维空间和能力的狭隘,导致学员分析问题和处理问题受到限制。因此,笔者探索运用多媒体技术、网络技术和信息技术等现代教育技术手段来改革传统的教学方法,推广应用多媒体课件、电子CAD课程和EDA仿真技术等。将EDA方法引入教学中,选择形象直观的Multisim和Pspice软件,依靠软件强大的模拟功能,介绍电路基本元件的特性,验证讲授的定理、定律,可使学员加深印象,强化记忆,增强课堂教学效果。比如在讲解电容器时,利用Multisim软件,通过一个电路图,展示电容储能和放电的特性,在示波器中可以直观地看到充放电过程,加深学员对电容特点的理解。
3.开发电工电子学习网站
利用校园网,开发电工电子学习网站。开放网上教学资料,实现优质教学资源共享,使教学内容的广度和深度得到明显的发展,为学员自主学习、个性化学习提供广阔的平台。通过教员精讲、学员自学、网上答疑、启发创新四个环节,实现教学互动网络化管理。教员精讲:任课教员根据章节,精讲课程。分析重点、难点,注重突出知识点之间的联系,穿插习题讲解和应用实例。对授课过程进行教学视频录像,并到网上。学员自学:将各种理论教学、软件资源、经验方法、应用实例等资源整合起来,汇集到网上,免去了学员查找之苦。倡导学员利用晚自习、周末等课余时间登陆网站进行自学,促使学员逐步积累信息量,拓展知识。网上答疑:通过电子邮件或聊天室进行答疑。对学员提出的共性的问题,给予集中解答。网上答疑重点是解决学习过程中出现的难点、疑点问题,及时了解教学情况并调整教学进度和教学方法。启发创新:构建网上学习交流的平台,让学员讨论交流学习中的经验体会,教员也可适时引导,启发学员思考创新。瞄准社会或部队需求,选取一些具有实际应用价值的电路进行分析,引导学员由浅入深,发散思维并提出自己的创意。
三、加大开放式实验教学力度,锻炼提升学员的创新实践能力
实验教学能训练和培养学员动手实践能力、创新发展意识和严谨求实的科学态度,是电工学习的重要环节。
1.进行任务驱动式实验教学
教学过程中,以让学员完成一个具体的任务为牵引,教员把教学内容巧妙地设计、隐含在单个的任务中,让学员以分组或独立完成任务的方式领会学习的核心内容。在学员完成任务的同时其创新意识和创新能力都得到了提高,引导他们学会如何去发现,如何去思考,如何去寻找解决问题的方法。任务驱动教学模式体现了“主导-主体结合”的教学设计原则,它避免了在以教为主和以学为主的教学设计中教员主导作用和学员主体地位的相互矛盾,既发挥教员的主导作用,又充分体现学员的主体地位。[4]因此,对“电工技术”这一实践性强,趣味性浓的学科,任务驱动教学模式有其独有的教学特色。例如实验:基尔霍夫定律的验证。提供给学员不同电阻三个、直流电压表一个,直流电流表三个,稳压电源二台,开关二个,导线若干,要求同学们按图2所示连接电路,并验证基尔霍夫定律。以任务驱动形式设置实验,其基本过程为:提出任务、分析任务、学员操作、交流讨论、巩固创新、总结。
2.进行开放式实验教学
开发开放实验教学平台,从时间、空间、内容上进行全方位的开放。时间上,由原来的定时开放变为现在的全时开放,周末由教员轮流值班,正常开放,学员可以通过网上预约或到实验室直接预约选择实验。增加了学员更多时间上的自由度,使学员可以根据各自的学习计划灵活选择实验内容,自由安排时间进入实验室,教员全程辅导,将课堂教育中的创新精神和能力培养拓展、深化。空间上,开发了基于局域网的开放实验管理系统,建立“能力夜校”、“学员科技创新课外实践活动”、“实践教学基地”等电工电子实验教学平台,学员可以自由选择实验室。内容上,构建了点(基本实验)、线(综合性实验)、面(设计性实验)、体(研究创新型实验)四层次实验教学体系,按照由浅入深、逐步提高的顺序来安排实验。体现在由“被动验证”向主动“设计研究”型实验转变。充分利用校园网和实验平台等,鼓励学员自行设计实验电路、拟订实验方案步骤,准备实验器件,独立完成实验操作。这样学员在实验前就必须预习和查阅相关资料,精心准备,做起试验来也就心中有数了,使学员养成了良好的学习习惯。为了方便学员预习,把教学要求、仪器仪表的使用方法、特殊故障处理等编制成小册子,便于学员随时查阅。教员不再像以前那样当“保姆”,学员在实验中的角色地位由“被动”变为“主动”,学员不仅是实验的主体,更是实验过程的主导者,教员只起引导和提供技术服务的作用。开放实验教学模式迫使学员开动脑筋,运用所学知识分析问题和解决问题,增强了学员理论联系实际和独立工作能力,有利于学员开阔眼界,活跃思维,提高实践技能。学员扔掉了拐杖,学会了自己走路。