时间:2023-08-11 09:15:40
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《欧姆定律及其应用》这一节在学生学习了电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法及电流与电压、电阻的关系之后才编排的。通过这一节的学习,要求学生初步掌握和运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究物理问题的实验方法,为进一步学习电学内容打下一定的基础。
2.教学目标
(1)知识目标
理解掌握欧姆定律及其表达式,能用欧姆定律进行简单计算;根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系;通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生的逻辑思维能力。
(2)技能目标
学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。
(3)情感目标
通过介绍欧姆的生平,培养学生严谨细致的科学态度和探索精神,学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用,帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。
3.重点和难点
重点:理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义,并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。
难点:运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。
二、说学生
1.学生学情分析
在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念,并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用,具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的,没有上升到理性认识,需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。
2.知识基础
要想学好本节,需要学生应具备的知识有:电流、电压、电阻的概念,电流表、电压表、滑动变阻器使用方法,电流与电压、电阻的关系。
三、说教法
结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法:采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、说教学过程
1.课题导入(采用复习设置疑问的方式,时间3分钟)
复习:电流是如何形成的?导体的电阻对电流有什么作用?
设疑思考:电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢?通过简单的回顾、分析,使学生很快回忆起这三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣,达到引入新课的目的。
2.展开探究活动,自主总结结论(时间37分钟)
根据上节探究数据的基础,让学生自主总结出两个结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
为了进一步得出欧姆定律的内容,可采用以下几点做法:各小组在教师指导下,对实验数据进行数学处理,理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思,从而引入欧姆定律的内容;让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来,从而引入欧姆定律的表达式。
3.说明事项
在欧姆定律中有两处用到“这段导体”,其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言,即同一性和同时性。
向学生介绍欧姆的生平,以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神,激发学生的学习积极性。
欧姆定律应用之一:通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3,让学生自己先试做,然后教师再加以点评和补充,使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用,达成教学目标的知识目标,充分体现了课堂上学生的自主地位。
应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题:
(1)同一性
即公式中的U、I,必须针对同一段导体而言,不许张冠李戴。
(2)统一性
即公式中的U、I、R的单位要求统一(都用国际主单位)。
(3)同时性
即公式中的U、I,必须是同一时刻的数值。
(4)规范性
解题时一定要注意解题的规范性(即按照已知、求、解、答四个步骤解题)。
欧姆定律应用之二:探究串并联电路中电阻的关系。
(1)实验分析
在演示实验之前,要鼓励学生进行各种大胆的猜想,当学生的猜想与实验结果相同时,他会在实验中体验到快乐与兴奋,有利于激发学生的学习兴趣。
①演示实验
将两个电阻串联起来,让学生观察灯泡的亮度情况(变暗了),并说出原因(电路中的电流变小了,说明总电阻变大了)。
得出结论:串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。
②演示实验
将两个电阻并联起来,同样让学生观察灯泡的亮度情况(变亮了),并说出原因(路中的电流变大了,说明总电阻变小了)。
得出结论:并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出问题)为什么串联后总电阻会变大?并联后总电阻会变小?
得出结论:电阻串联相当于导体的长度变长了,所以串联电阻的个数越多总电阻就越大;电阻并联相当于导体的横截面积变粗了,所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。
(3)定量分析
利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论:(1)电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)电阻并联后的总电阻=+…+。
4.小结(4分钟)
(1)理解掌握欧姆定律的内容及其表达式
(2)运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系
5.布置作业(1分钟)
本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用,并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。
作业:《课堂点睛》17页至18页的习题。
五、说板书设计
欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律的表达式:I
1、知识与技能
(1)能说出欧姆定律的内容、公式及其涉及的单位;
(2)理解欧姆定律,能进行欧姆定律公式的变形,理解应用公式时要注意“同体性”和“同时性”,会在新的问题情境中,应用欧姆定律进行解释、推断和计算。
2、过程与方法
(1)经历探究通过导体的电流与电压、电阻的关系的实验研究过程,从而能较熟练地运用图像处理实验数据,了解电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
(2)初步学会在实验探究的基础上交流讨论,互相合作。
(3)学习用数学公式来表达物理规律的方法,体会这样做的优势。
3、情感态度与价值观:
结合欧姆当年研究电流、电压和电阻三者关系的简史,培养学生刻苦钻研、大胆探索的科学精神,同时让学生在自我实现中增强成功体会。
二、教学重点:
欧姆定律所揭示的物理意义及其数学表达式;
三、教学难点:
欧姆定律的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳以及结论的得出。
四、教学器材:
调光灯、小灯泡、电池组、滑动变阻器、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个、导线数根等。
五、教学过程
(一)设置物理情境进行讨论,提出问题。
如图的电路,你有哪些方法可以改变小灯泡的亮度?小组内讨论,然后进行交流。
学生的方法:①改变电源的电压,②改变定值电阻的阻值③串联一个滑动变阻器等。
实验验证,学生观察灯的亮度的变化
师:灯时亮时暗说明什么?
生:电路中的电流有大有小。
师:电路中电流的大小由哪些因素决定?
(二)大胆猜想,激活思维
鼓励学生大胆猜测:你猜电流的大小究竟由哪些因素决定呢?
学生分组讨论,教师适当提示。学生联系已学内容以及刚才的实验现象,猜想:电流与电压的大小有关,因为电压是形成电流的原因;电流与导体的电阻有关,因为电阻对电流有阻碍作用——教师针对学生的回答,给予肯定:最后,根据猜想师生共同得出结论:电路中的电流与电压、电阻两者有关:
过渡:到底有怎样的关系呢?
“创设情景——提出问题——猜想”这两步引起学生极大的兴趣,学生注意力高度集中,急切盼望问题的解决,产生主动探索的动机,
(三)设计实验
1、课件出示思考题
(1)根据研究电阻大小影响因素的方法,这个问题应采用什么方法研究?
(2)选择使用哪些器材?
(3)该实验应分几步,具体步骤怎样?
2、学生激烈讨论,明确本问题的研究方法:必须设法控制其中一个量不变,才能研究另外两个物理量之间的变化关系,即控制变量法。
学生讨论,提出本实验必须分两步来完成:第一步,保持R不变(确定应该用定值电阻而不用灯泡),研究I与U的关系;第二步,保持U不变,研究I与R的关系。对于第一步,改变U(用电压表测),观察I(用电流表测量),且电压的调节可通过:改变电池节数来实现(阻值为R的电阻直接接在电源两端),或者通过电阻与滑动变阻器串联,移动变阻器滑片来实现。
师生共同讨论:通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压比通过改变电池节数方案要好。
(四)分组合作,深入探究
在此环节中,学生以小组为单位,像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验,边做边想边记。教师巡视,注意他们的设计是否合理,仪器使用是否得当,数据记录是否正确,作个别辅导。
学生在教师的指导下,自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用,进行信息交流,自我调节,形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛和一个思维活跃、鼓励创新的环境。学生的思维在开放、发散中涨落,在求异、探索中又趋于有序,这培养了学生的独立操作能力,发展了学生的思维能力、创造能力:
(五)综合分析,归纳总结
例2、家庭中使用的是交流电,当人体通过交流电的电流达到50mA时,就会导致人体呼吸麻痹、心室颤动。假定某人身体的电阻为2kΩ,算一算,当通过50mA电流时的电压是多大?
初次应用欧姆定律进行计算的计算题,规范解题的要求。
(七)课堂教学小结与延展:
本人积累了一些小小的经验,现略作小结,以供今后参考。
一、贴近生活是课改教材的一个重要特色,在教学中教师应注重将物理知识迁移到现实生活实践中,让物理融入生活
比如,“熟悉而陌生的力”一章,提法本身就富有悬念感。说熟悉,因为人人都懂得力,在平时生活中就已经有了力的初步概念,什么“力大无穷”、什么“弱不禁风”等;说陌生,因为力是一个抽象的概念,力的本质是什么,其实多数人并不清楚。教学中应让学生充分发表自己的看法,然后举一些例子,提出一些问题让学生思考,让学生大胆发言。
关于这个问题,我是这样提出的:
1.一个举重运动员,可以举起二倍于他的体重的扛铃,如果他抓住自己的衣领,能不能把自己提到空中?(不能)
引导:只有一个物体,不能产生力的作用,因为力是物体对物体的作用。
2.石头碰鸡蛋时,什么破裂?鸡蛋碰石头时,又是什么破裂?为什么总是鸡蛋破?说明什么?
引导:力的作用是相互的,发生力的作用时,两个物体都是施力体,同时也都是受力体,都将一样受力。结果怎样取决于哪个坚硬哪个脆弱。
3.当你使劲拍桌子时,手有什么感觉?为什么?(让学生自己解答。)
二、在第七章力的平衡之后,有必要让学生分析物体受力情况,寻找暗藏的力(不考虑空气阻力)
1.以下4种情况物体所受的力分别有几个?
(1)从屋顶掉下的球(在空中下落期间);(2)水平地面上静止的球;(3)被踢出后在水平地面上滚动的球;(4)水平地面上被匀速推动的球。
分析:(1)非平衡,越掉越快,只有1个力(重力);(2)平衡状态,受一对平衡力(重力、地面支持力);(3)非平衡,越滚越慢,竖直方向受平衡力(同前面2),水平方向只受阻力而改变运动状态,即3个力;(4)平衡状态,竖直方向、水平方向分别受平衡力――重力与地面支持力平衡,推力与阻力平衡,共4个力。四种情况下都有重力,要让学生感受到在我们这个世界里,重力不可能消失,做受力分析时一定得考虑到重力。
2.手用力将一本书压在竖直墙上静止时,书所受的力有哪些?(重力、摩擦力、手对书的压力、墙对书的压力)
3.在水平地面上被一定的力拉(但不动)的物体,所受的力有哪些?(重力、支持力、拉力、摩擦力)
在2、3两题中,物体都处于平衡状态,都暗藏有摩擦力,第2题还有墙对物体的压力。相同的是都有两对平衡力。
4.小孩用100 N竖直向上的力,提重300 N的箱子,这时箱子受的合力为______N(200 300 400 0)
答案:0。因为不能提起,处于静止(平衡)状态,暗藏一个支持力,三力平衡。
三、大气压是学生认知的一个疑惑点,教学上除了用马德堡半球演示外,还要设计一些简单易行的小实验来让学生体会大气压的存在
如,两片沾水的玻璃板,压在一起后很难掰开;用纸片顶杯水(杯子装满水,盖上硬纸片,按住翻转后松手,水不会洒);养鸡鸭用的喂水器;气压挂衣钩;针筒赌气后很难拉开;炒田螺前先把尾端剪开,如果不剪开,容易吸出吗(讲述)?用吸管吸饮料。通过实验观察、讨论分析,进一步感受大气压的存在,提高应用大气压知识解决生活中一些问题的能力。还可以深入一层,进行迁移发散,如提出“假如没有大气压,我们的生活会变成怎样?”之类的问题,让学生讨论,充分发挥想象力,活跃课堂气氛,开拓学生思维,培养学生的想象力和创造力。在流体的流速与压强的关系方面,简单易行的做法是,可点燃两支蜡烛(相距约10厘米),然后用嘴对两火焰中间吹气,则火焰会向中间靠拢,非常直观明显,许多学生意想不到,具有很强的示范性和说服力,效果甚佳。
在物理教学中,必须优化教学过程,把素质教育的培养目标落实到课堂教学中。应从实际出发,制定与优化教学目标,以现代教育思想为指导,依据教学大纲、教材内容,结合教学实际和学生实际综合考虑,既要确定长远的教学目标,又要确定每节课的具体目标;既要确定基础素质的群体培养目标,又要确定较高素质的个体培养目标;既要有知识教学目标,又要有方法指导和能力培养目标,使学生学到的不仅是物理知识本身,更重要的是学习物理的方法、研究物理的能力。下面谈谈笔者的做法。
一、加强师德修养,不断完善自我,为人师表。
教育要面向现代化,必须有现代化高水平的教师,还要有以现代教育思想为指导的教育技能和献身教育职业道德素质。
身教重于言教。教师不仅要有语言教育学生,更重要的是用自己全部的人格教育和感染学生。教师要加强师德修养,不断完善自我,为人师表。在课内外教学中教师要自觉运用新课标理念;尊重每一位学生,保护学生的自尊心;对学生要公平、民主;在学生中树立自己威信的同时,也要注意树立其他老师的威信;不断学习,不断提高教学教研水平,苦练教学基本功,用规范的板书、板画、标准的普通话、准确生动的物理语言、朴素端庄的仪表和机智的课堂调控能力,把课堂变成学生学习的乐园。
二、摆正角色位置,发挥教师主导作用,优化教学程序。
一是要导在有创造性思维的情境上。这就需要教师充分信任学生,实验让学生做,问题让学生提,思路让学生讲,是非让学生辨,错误让学生析,最大限度、恰到好处地给学生提供自我学习、自我调控的机会。如在物体浮沉条件的应用教学中,采用学生感兴趣的实例,提出问题:你们知道“中山舰”和“泰坦尼克号”的沉船事件吗?学生的兴趣立刻被调动起来,课堂气氛也顿时活跃起来。此时教师进一步设问:假如把打捞沉船的任务交给你,你将采取怎样的措施?学生的思维一下子由兴奋转入思考。片刻后,学生纷纷发表意见,有的说用若干根绳子系在若干架飞机上,再让人潜入海底把绳子系在船上,用飞机把船拉上来;有的说死海不死,往大海里投放足量的盐,增大海水密度,让沉船自动浮起;有的说向大海里投放若干空桶,利用空桶受的浮力拉起沉船,课堂气氛达到了。老师听了各种方案后,首先肯定同学们的想法中正确的成分,转而提出:这些方法是否都切实可行?学生通过分析比较,达成共识,即利用投放空桶的方法简单可行。这样,让知识、方法、能力如滴滴甘泉,成为学生在愉快的学习过程中自然地吸收营养,促使他们不断成长。
二是要导在以旧迎新、知识迁移上。这就需要教师熟悉教材,掌握教材体系,上课时注意引导学生建立新旧知识的联系,同时注意学习、研究物理方法的迁移。如在欧姆定律教学中,首先要复习电流、电压、电阻的概念、影响电阻大小的因素,然后引入研究I、U、R三者的关系。研究时先提出问题:怎样研究三个以上的物理量之间的关系呢?学生一下子回答不出来。在教师进一步启发下,学生回忆起:在学习影响电阻大小的因素时研究过。再问:我们是怎样研究的呢?学生回答:先假设其他因素不变,单独研究电阻跟某一因素的关系。至此,教师告诉学生,这种方法叫做“分离变量法”。今天我们用同样的方法研究电流跟电压和电阻的关系。在小结本节内容时,教师要注意为“电功、电功率”的教学做好铺垫,同时,再一次强调:今天所用的探索研究欧姆定律的方法——分离变量法,在今后将要学习研究的“磁场对电流的作用”、“电磁感应现象”、“影响电功大小的因素”及高中学习研究“牛顿第二定律”等内容时都要用到。这样,学生在理解欧姆定律的基础上,自然认识到“分离变量法”是探索研究物理规律的一种基本方法,同时也为今后的学习奠定了方法基础。
引导学生小结:哪几种情况下物理过程中不做功?学生从上述举例演示、投影录像中分析,归纳出不做功的三种情况:有力但没有距离;有距离但没有力的作用;有力有距离,但力的方向与物体运动方向垂直。这样,既突出了重点,又突破了难点,使学生对功的概念及做功的两个必要因素有较深刻的理解,并引导学生对举例和演示进行分析,找出做功的条件,即做功的两个必要因素。然后利用投影或播放录像等手段,向学生展示一组画面或生活片段,让学生分析有没有做功,谁在做功,对谁做功,加深学生对做功的两个必要因素的理解。
三、注重学法指导,优化教学方法。
在汲取各种教学方法精华的基础上,大胆构建适合本班教学实际,能真正发挥教师主导作用和学生主体作用的多种教学模式,并进行优化组合,使其在教学中贯穿对学生的学法指导。应针对不同教材特点和内容,采用不同的教法。对比较深奥、学生难以理解的内容教学时可采用问题讨论法。教师设计一系列循序渐进的问题,引导学生充分讨论,化难为易,让学生在讨论中理解掌握所学内容。对一些比较浅显的内容,教学时宜采用自学指导法。对一些重要规律、定律教学时宜采用观察实验法,让学生在观察、思考、分析、归纳结论的过程中,既学到知识,又得到学习方法的启迪。另外,还可以采用教材分析法、辩论法、竞赛法等多种教法,最大限度地调动学生学习的积极性,让学生主动、生动地学习,提高自学能力。同时利用现代化教学手段,如幻灯投影、电视录像、多媒体计算机辅助教学等手段,提高课堂教学效率和教学质量。
首先,课堂小结是对本节课新知识的梳理和归纳,对所学概念、性质、规律等进行系统的梳理归纳,形成相应的知识网络。例如:前几天听的九年级物理《测量电压》一节,有的老师在课的结尾列知识网络作为小结(如图1)。
以上小结简明扼要,知识脉络清晰,体现了前后知识点之间的内在联系。通过这个知识框架,学生很容易理解电阻和变阻器的相关知识。
其次,课堂小结是对本节课所渗透的物理思想及探究物理问题的方法进行梳理总结。这是深化学生思维的重要内容,也是课堂教学的升华所在。学生对所学知识有无深刻的理解和认识,关键在于他对整节课知识的产生、发展、延伸过程中所体现的物理思想及方法的认识程度。对学生的终身发展而言,一堂课的收获不仅仅是记住了几个物理概念,解决了几个物理问题,而是让学生在解决问题的过程中体会到解决问题是可以用不同策略的。这些解决问题的不同策略,渗透着物理思想及方法。当学生能用自己的语言表达对问题的理解,对常用物理思想和方法有一定认识的时候,学生的思维才真正得到了升华。例如:在学习光学、磁学知识的过程中要有建模思想,在速度、密度、压强、浮力、功率、电阻、欧姆定律、电功、电功率等知识的学习过程中,都要用到控制变量法。以《电阻和变阻器》一节的教学为例,很多执教老师在小结过程中很自然地渗透了控制变量法、转换法等的应用。这样,通过精彩实用的课堂小结,学生对本节课中渗透的物理思想和研究问题的方法便有了深刻理解,在以后的学习过程中便会灵活运用。
另外,在物理习题课、讲评课及某些新授课中,对于典型习题的小结也非常重要。比如:一题多解,变式训练,经典的生活背景题目等。在小结归纳时,让学生在经历同一问题有不同解法的过程中,体会殊途同归的感觉;让学生体验生活现象物理化的过程中,感受物理就在我们身边,对这些问题的小结,就是学习过程的反思和升华。对于多题一解问题,电学中的动态电路分析就是典型的一例,老师在这类课上就要通过对题目进行归类处理,归纳出方法:分析简化电路→电阻变化→电流变化→局部电路两端电压变化→电流表、电压表示数的变化。通过小结,让学生能够达到触类旁通、举一反三。
再次,课堂小结是对本节课进行纵横的综合联系,抒发学习感受。现在的初中物理课堂,学生都要经过科学探究的全过程。免费论文下载经常听到学生在谈收获的过程中说出通过小组合作探究,学会了和其他同学互相帮助、相互合作、共同提高,在探究过程中体会到了与他人交换意见的重要性等等。前几天的优质课评比过程中,听到一位老师在进行“科学探究 欧姆定律”一课的小结时,有的学生说:“电压是形成电流的动力,电阻是电流的阻力,要想增大电流,就要增大电压动力,减小电阻阻力。同样,在学习过程中,我们要想提高学习成绩,就要增大学习的动力,同时要减小学习的阻力。”通过联系、类比学生能抒发自己的学习感受,老师适时对学生进行情感、态度与价值观教育,这也体现着课堂小结的重要性。课堂小结是课堂结束前的又一个,目的是把所学的知识、能力、情感、态度与价值观化为学生内在的学习品质。按照各个知识点之间的内在联系归纳出学习知识的思路,抒发学习过程的感受。
最后,课堂小结还能巧设悬念,启发探究兴趣。在课堂小结时可以提出一些富有启发性的问题,造成悬念,让学生有一种“且听下回分解”的期盼,通过悬念把学生引入“别有洞天”的洞门口,激发学生进一步学习的自觉兴趣。从而使这堂课的小结成为下一节课的开端,使前后知识相互衔接。例如:在对《阿基米德原理》一节进行小结时,可以向学生质疑“怎样才能让密度比水大的金属铁漂浮在水面上?”让学生带着问题离开课堂,这无疑对活跃学生的思维,训练他们分析问题、解决问题的能力都很有价值。下课后学生一定去探究讨论,甚至有的会自发地去做一些探究小实验,这样就为下一节《物体的浮与沉》中浮沉条件的应用作了铺垫,埋下了伏笔。通过这样的小结,学生将在开动思维机器、深入分析探究直至解决问题的过程中享受学习的乐趣,启发了求知欲望,从精神上和知识上为进一步深入学习做好了最充分的准备。
课堂小结是课堂教学中不可缺少的一个重要环节,起着画龙点睛的功效,切忌流于形式。课堂小结更是一门艺术,小结有法,但无定法。教师要根据教学内容和学生实际进行精心的设计,才能为课堂教学锦上添花,才能使初中物理课堂实现精彩“落幕”。
参考文献:
[1]赵冬梅.几种常见的语文课堂小结方法[J].黑河教育,2012(6):23.
关键词:“三助式”教学模式;课例分析;伏安法测电阻
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)2(S)-0028-3
目前我区正在进行“三助式”教学的探索实践。三助即学生自助,生生互助,教师帮助。这种模式是在新课程改革的背景下,对初中物理教学的一次新探索。它充分挖掘学生的群体教育资源,强调“以生为本,先学后教,以学定教”的教育理念。下面结合沪科版第十五章第三节《伏安法测电阻》来分析“三助式”在课堂教学中的实际应用。
1 教学过程
师:我们学习了欧姆定律,知道电流、电压、电阻三者之间的关系,知道测电流用电流表,测电压用电压表。这些知识很有用,它可以解决电学中的很多问题。现在老师这里有一个问题,请大家给我想办法,看能不能解决。
(PPT展示问题:能不能用学过的电学知识测出一段导体的电阻?怎么测?)
分析:站在整合所学电学知识的高度,引领这一章知识的学习,有利于学生对欧姆定律知识体系的形成,理解欧姆定律并进行综合运用的学习思路。同时创设问题情景,引出本节课的主题。
师:我暂时不请你们说出你们的方法。因为这个问题并不简单。现在让我们看一下今天学习的第一个任务。
(PPT展示:任务一:制定计划和设计实验
1.实验原理:根据欧姆定律公式____的变形公式____。
用电流表测出。用电压表测出,就可以算出电阻R。
2.实验器材:未知电阻Rx电源、____表、____表、开关、导线。
3.设计实验电路图。)
师:完成任务的要求:
1.每人独立用2―3分钟阅读课本86―87页。完成任务一:
2.做得快的同学要思考,其他同学在哪些地方会有问题,准备给他讲解;
3.做得快的同学把你的电路图和实验原理的公式写在白板上,准备展示。
(学生阅读自助学习,填写“导学单”的相关内容。)
师:现在学科长组织,互对、互纠、完善实验设计。搭成共识以后,把它写在白板上。
(学生进行小组互助学习。由小组长组织讨论交流、并将电路图画在白板上。)
师:完成的小组可以将白板拿到讲台前展示。
(完成的小组代表手举白板走上讲台,高举白板展示给全体同学。)
师:大家注意看几个问题,一看有错误没有?第二看有创新的没有?第三哪个最好?
分析:“三助式”教学以学习任务为课堂教学的基本结构,在完成学习任务的过程中,充分发挥自助、互助、师助等学习方式,充分挖掘学生自身学习资源、学生群体的学习资源。在这个环节中,学生独立阅读、完成“导学案”的内容等是一个自助过程。学科长组织互对、互纠、完善实验设计是一个互助过程,教师组织评价,全体同学检查巩固是互助和师助过程。而且在这个过程中,充分照顾不同的学情,给学优生布置额外的任务,充分体现了因材施教。
师:今天学习的第二个任务是进行实验与收集数据。首先学习实验步骤和操作注意事项(PPT展示实验步骤和操作注意事项)。
要求:
(1)学习之后,老师要抽查;
(2)学得快的同学准备给有问题的同学讲解。
(学生阅读自学并填写导学单。)
师:请小组同学互助,解决存在的问题。
(小组讨论导学单的问题,有些同学站起来给小组其他同学讲解存在的问题。)
师:大家已经把任务二的问题都解决了。现在老师要检查大家的学习情况。
(PPT)依次展示三个问题:
1.使用开关的注意事项有哪些?
2.使用滑动变阻器的注意事项有哪些?
3.为什么要算出电阻几次测量值的平均值?)
生1:连接电路时,开关应该断开。做完实验后开关也应断开。
生2:使用滑动变阻器时要一上一下接线,使用前要将滑片放到滑动变阻器的最大值处。
师:现在,老师要问一个“为什么?”为什么滑动变阻器接线要一上一下?
生3:滑动变阻器如果只连接上面两端的话,它就相当于一根导线,就无法改变电阻。如果只接下面两端的话,它就变成了一个定值电阻,而且是最大值。所以要用一上一下的方式连接,这样才可能改变它的电阻。
师:第三个问题。为什么要算出电阻几次测量值的平均值?
生4:因为一次实验有误差。应该多次实验减小误差。
师:在实验室里,都是定值电阻,它上面标了一个值。如果我们测量了一个结果,那么最后的结果是用它标的值呢,还是测量的值?
生(齐答):测量的值。
师:我们测出来是多少就是多少,要用一种实事求是的科学的态度来对待实验。
分析:第二个任务是学习实验操作步骤和注意事项,这既是前阶段学习知识的归纳整理,也是综合提高。教学过程仍然是首先学生自助解决,然后小组讨论,最后教师检查提高。在这个过程中。充分体现了学生是学习的主体,教师是学习的引导者。学习检查中的几个问题都是学生在实际操作和考试答题容易犯的错误,通过这个方式进行主动检查之后,学生会有很深的印象。
(学生取出电学实验器材进行实验操作,一个小组6人,每2人使用一套实验器材。有同学站立起来进行操作、讨论。)
(学生进行实验大约4分钟后,陆续有小组走上讲台,他们的代表手举白板,上面记录了小组的数据和结果。大约6分钟后全部8组的代表都走上讲台了。)
(教师及全班同学逐一检查每一组的结果。有两组的同学结果无单位。)
没有单位或有问题的小组适当地扣一点分,其他小组都加分。
分析:学生实验操作的过程给予了充分的时间,实验操作过程就是学生自助学习、小组互助学习的过程,最后教师和全班同学的点评体现了师助和互助。
师:下一个任务,进行实验总结。
(PPT展示:任务三:实验总结
回顾实验全过程,包括实验原理、实验器材、电路图、实验步骤、实验记录、数据处理及实验注意事项等,进行总结。
1.实验中遇到的问题;
2.你认为实验中最值得注意的地方:
3.就本次实验全过程准备一个问题。互相抽考。)
师:要求:
(1)要全面总结,每个环节都要思考,在这些环节上,我们有什么问题;
(2)把实验中存在的问题提出来;
(3)实验中你认为最值得注意的地方总结出来。
首先自己独立思考。
(学生自助学习,阅读教材、导学案,思考教师布置的问题,独立完成总结过程。)
师:首先小组内共享一下你们的问题和值得注意的地方。
(学生小组内讨论交流)
师:现在就是谈问题的时候,有问题的举手。(教师示意举手)
生5:刚才我们组每个人都在做,没有进行分工,结果到时间实验却没有做出来。
生6:我们在接线时,接了一个量程,但读数的时候却读的是另一个量程的数,这样会造成实验的错误。
生7:我们组很多人在做实验。有的人选的是10Q的电阻,有的人选的是5Q的电阻。然后我们再取平均值,这是不是有问题?
师:他们测的不是一个电阻,这是一个错误。我们测量几次,一定是测同一个电阻,然后取平均值。
生8:我们这组导线没有接好,接完这个,另一个线掉了。
生9:我们这一组的电压表没有校零。
师:没有校零会造成读数误差。以后要注意这个问题。
生10:我们得到的数据都是小数。不方便计算,很难算出结果。
师:测出来的都是小数?可以有小数。不能说每次得到的结果都是整数。这是实际实验中经常遇到的情况。
生10:但是这不方便计算。
师:确实是不方便计算,但应该实事求。
师:现在征集最值得注意的地方,不是大家一致认为最值得注意的地方,而是你心中最值得注意的地方。
生11:电流表和电压表的接线柱不能接反,要正进负出。
生12:我觉得滑动变阻器必须要一上一下。不能同时接上面或下面。
生13:在读取电流表和电压表的数据时,要先确定所选的量程。
生14:连接电路时要把开关断开,如果开关闭合,电路没有连接好,会损害电路。
生15:在记录数据时,不要把电流和电压的数据记反了。也就是不要把电压的数据记录在电流的空格里面去了。
生16:连接电路时,开关应该断开。
分析:让学生静下心来反思和总结,真的可以产生意想不到的效果。教师在课前预设的时候绝没有想到学生会总结出这些问题,有些是教师认为不可能有的问题,有些是教师根本没有想到的问题。而让学生自己总结实验应该注意的地方也有不小的惊喜。所以充分发挥学生自身和群体的教育资源,充分发挥学生学习的主体作用,会让我们的课堂教学更有效。让学生得到更多的收获。
师:我们小结一下。今天我们用“三助式”学习法经历了“伏安法测电阻”的全过程,在这个过程中,我们不仅对欧姆定律加深了理解,而且学会了伏安法测电阻的方法,还进一步熟悉了电流表、电压表、滑动变阻器的使用。
2 教学反思
这堂课是对“三助式”教学的充分诠释。学生的自助学习,同学之间的互助学习,最后是教师对学生的帮助学习。在这堂课上真正做到了学生是学习主体,体现了教师的主导作用。
在这种教学模式下,学生是学习的真正主人,他会对学习有兴趣和激情。整堂课用三个任务来推动课堂教学的进行,目标展示很清楚、很简单,不是罗列式地展示目标,而是以任务的形式把它提出来。
这节课最重要的一个亮点是最后的学生总结,它跳出了常规的方法,这节课都做了什么,要注意什么。而是真正意义上关注重点,关注难点。让学生主要关注两个问题:第一是实验中遇到的问题,第二是你认为实验中最值得注意的地方。学生的畅所欲言既激励了上课的教师,也感动了听课的教师,既给上课的教师以启发,也给听课的教师带来了争论。学生提出的问题都不是假问题,而是实实在在影响他们学习的真问题。
这是一堂真正体现学习乐趣的课,教师和学生的激情都在这里得到了充分的展示。参考文献:
中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)03-0246-01
"读――思――练"理念认为"读"是"思"的基础,是学习的开始,"思"是"读"的延伸、结果,"练"是"读""思"的巩固、拓展。"读――思――练"理念认为在学习过程需要老师的参与、引导,如何引导呢?
1.要在适宜创造性思维的情境上引导
这就需要教师充分信任学生,实验让学生做,问题让学生提,思路让学生讲,是非让学生辨,错误让学生析,最大限度、恰到好处地给学生提供自我学习、自我调控的机会。如在物体浮沉条件的应用教学中,采用学生感兴趣的实例,提出问题:你们知道 "泰坦尼克号"和"岁月号"的沉船事件吗?学生的兴趣立刻被调动,课堂气氛顿时活跃起来。此时教师进一步设问:假如把打捞沉船的任务交给你,你将采取怎样的措施?学生的思维一下子由兴奋转入思考。片刻以后,学生纷纷发表意见,有的说用若干根绳子系在若干架飞机上,再让人潜入海底把绳子系在船上,用飞机把船拉上来;有的说死海不死,往大海里投放足量的盐,增大海水密度,让沉船自动浮起;有的说向大海里投放若干空桶,利用空桶秘受的浮力拉起沉船;……课堂气氛达到了。老师听了各种方案后,首先肯定同学们的想法中正确的成份,转而提出:这些方法是否都切实可行?学生通过分析比较,达成共识:利用投放空桶的方法简单可行。这样,让知识、方法、能力如滴滴甘泉,成为学生在愉快的学习过程中自然吸收的营养,促使他们不断成长。
2.要在"以旧迎新"、知识迁移上引导
这就需要教师熟悉教材,掌握教材体系,上课时注意引导学生建立新旧知识的联系,同时注意学习、研究物理方法的迁移。如在欧姆定律教学中,首先要复习电流、电压、电阻的概念、影响电阻大小的因素,然后再引入研究I、U、R三者的关系。研究时先提出问题:怎样研究三个以上的物理量之间的关系呢?学生一下子回答不出来。在教师进一步启发下,学生回忆起:在学习影响电阻大小的因素时研究过。再问:我们是怎样研究的呢?学生回答:先假设其它因素不变,单独研究电阻跟某一因素的关系。至此,教师告诉学生,这种方法叫做"分离变量法"。今天我们用同样的方法研究电流跟电压和电阻的关系。在小结本节内容时,教师要注意为"电功、电功率"的教学作好铺垫,同时,再一次强调:我们今天所用的探索研究欧姆定律的方法--分离变量法,在今后将要学习研究的"磁场对电流的作用"、"电磁感应现象"、"影响电功大小的因素"等内容时都要用到。这样,学生在理解欧姆定律的基础上,自然认识到"分离变量法"是探索研究物理规律的一种基本方法,同时也为今后的学习奠定了方法基础。
3.培养学生的浓厚学习兴趣
兴趣是最好的的老师。学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总会积极主动地去认识、学习、探究。因此在教学中,教师应设法激发学生的学习兴趣,促使他们能主动地学习。
3.1注重学生"意外"发现,创造动手实验的机会。 只要课堂上有实验,学生们就会很兴奋,如果能亲自参与到实验中来,那更是终身难忘。教师应尽可能多做实验,用实验引入,用实验探究,用实验验证。除此以外,教师还应注重学生在学习过程中的"意外"发现、独特的学习体验,为学生创造亲自动手实验的机会。
例如,在学习"声音的产生"时,我向学生介绍气体也能发声时,举了冲开水时瓶中空气振动会发声的例子。有学生提出这样一个问题:把耳朵靠在空水瓶瓶口,也能听到声音,这是什么物体振动产生的呢?这个问题在学生中引起了广泛的讨论。我及时向学生介绍:当气体通过管状的物体时,会在管中振动而发声,并立即带领学生到活动室进行了验证。
再如,在学习"摩擦的利和弊"时,我在讲水是一种剂,可以减小摩擦时,有学生提出这样一个问题:农民在使用铁锹劳动,当感到手有点打滑时,往往是向手心吐一口唾沫,这样手与铁锹柄间的摩擦会变大,手就更容易抓紧铁锹了。那么,到底水是增大物体间的摩擦,还是减小物体间的摩擦呢?我组织学生们进行讨论,并与加油相比较,提出了猜想:水到底是增大摩擦还是减小摩擦,可能与物体是否吸水,形成一层水膜有关,进而带领学生在活动室中利用相关器材弄清楚了问题。
通过这样的动手实验,学生不仅更深刻地理解了知识,而且培养了学习物理的浓厚兴趣,形成了自觉学习的强大内驱力。
3.2注重学生的生活体验。 在教学中教师要充分利用学生已有的生活经验,仔细分析教学内容和教学方法,尽量使教学内容和教学方法能激活学生生活经验中与之相关的部分,让学生感到物理就是生活,学习物理就是"体验"生活,从而扩大物理的外延和生活的外延,使学生更感兴趣,更积极地参与到教学中来,真正做到"从生活走向物理"。
4.注重学法指导,优化教学方法
(1)掌握导体切割磁感线的情况下产生的感应电动势.
(2)掌握穿过闭合电路的磁通量变化时产生的感应电动势.
(3)了解平均感应电动势和感应电动势的即时值.
2.通过推理论证的过程培养学生的推理能力和分析问题的能力.
3.运用能的转化和守恒定律来研究问题,渗透物理思想的教育.
二、重点、难点分析
1.重点是使学生掌握动生电动势和感生电动势与哪些因素有关.
2.在论证过程中怎样运用能的转化和守恒思想是本节的难点.
三、主要教学过程
(一)引入新课
复习提问:在发生电磁感应的情况下,用什么方法可以判定感应电流的方向?要求学生回答出:切割磁感线时用右手定则;磁通量变化时用楞次定律.
(二)教学过程设计
1.设问.
既然会判定感应电流的方向,那么,怎样确定感应电流的强弱呢?既然有感应电流,那么就一定存在感应电动势.只要能确定感应电动势的大小,根据欧姆定律就可以确定感应电流了.
2.导线切割磁感线的情况.
(1)如图所示,矩形闭合金属线框abcd置于有界的匀强磁场B中,现以速度v匀速拉出磁场,我们来看感应电动势的大小.
在水平方向ab边受到安培力Fm=BIl的作用.因为金属线框是做匀速运动,所以拉线框的外力F的大小等于这个安培力,即F=BIl.
在匀速向外拉金属线框的过程中,拉力做功的功率P=F•v=BIlv.
拉力的功并没有增加线框的动能,而是使线框中产生了感应电流I.根据能的转化和守恒定律可知,拉力F的功率等于线框中的电功率P′.
闭合电路中的电功率等于电源电动势ε(在这里就是感应电动势)与电流I的乘积.
显然Fv=εI,
即BIv=εI.
得出感应电动势ε=Blv.(1)
式中的l是垂直切割磁感线的有效长度(ab),v是垂直切割磁感线的有效速度.
(2)当ab边与磁感线成θ角(如图2)做切割磁感线运动时,可以把速度v分解,其有效切割速度v=v•sinθ.那么,公式(1)可改写为:
ε=Blvsinθ.(2)
这就是导体切割磁感线时感应电动势的公式.在国际单位制中,
它们的单位满足:V=Tm2/s.
3.穿过闭合电路的磁通量变化时.
(1)参看前图,若导体ab在Δt时间内移动的位移是Δl,那么
式中lΔl是ab边在Δt时间内扫过的面积.lΔlsinθ是ab边在Δt时间内垂直于磁场方向扫过的有效面积.BlΔlsinθ是ab边在Δt时间内扫过的磁通量(磁感线的条数),对于金属线框abcd来说这个值也就是穿过线框磁通量在Δt时间内的变化量ΔФ.这样(3)式可简化为
(2)在一般情况下,线圈多是由很多匝(n匝)线框构成,每匝产生的感应电动势均为(4)式的值,串联起来n匝,则线圈产生的感应电动势可用
表示.这个公式可以用精密的实验验证.这就是法拉第电磁感应定律的表达式.
(3)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.这就是法拉第电磁感应定律.
4.几个应该说明的问题.
(1)在法拉第电磁感应定律中感应电动势ε的大小不是跟磁通量Ф成正比,也不是跟磁通量的变化量ΔФ成正比,而是跟磁通量的变化率成正比.
(2)法拉第电磁感应定律反映的是在Δt一段时间内平均感应电动势.只有当Δt趋近于零时,才是即时值.
(3)公式ε=Blvsinθ中,当v取即时速度则ε是即时值,当v取平均速度时,ε是平均感应电动势.
(4)当磁通量变化时,对于闭合电路一定有感应电流.若电路不闭合,则无感应电流,但仍然有感应电动势.
(5)感应电动势就是电源电动势,是非静电力使电荷移动增加电势能的结果.电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小ε和电路总电阻决定,符合欧姆定律.
(三)课堂小结
1.导体做切割磁感线运动时,感应电动势可由ε=Blvsinθ确定.
2.穿过电路的磁通量发生变化时,感应电动势由法拉第电磁感应定
3.感应电动势就是电源电动势.有关闭合电路相关量的计算在这里都适用.
4.同学们应该会证明单位关系:V=Wb/s.
五、教学说明
1.这一节课是从能的转化和守恒定律入手展开的,其目的在于渗透一点物理思想.
同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”坚持教育创新,深化教育改革,全面推进素质教育,正是我们教育教学改革的前进方向,因此,培养学生创新能力和创新精神正是我们物理教学的主要目的。
一、培养和启发学生创新思维能力
在教学中,教师要敢于将课堂还给学生,鼓励学生学会合作和探究,积极互动,双向交流,共同学习,共同参与,有计划、有目的地进行创造性学习,真正参与到课堂教学中,使学生成为课堂的主人。例如:我在教初二物理《牛顿第一运动定律》一课时,是这样设置课堂教学情境的:
(1)怎样能使运动中的自行车继续前进?(学生回答:需要用力。)
(2)物体做各种运动的原因是什么?(学生回答:需要用力。)
(3)亚里士多德的说法正确吗?(学生回答:正确。)
(4)观察斜面小车的演示实验后,得到什么结论?(学生回答:小车在毛巾的表面上前进距离最短,在棉布的表面上前进的距离较短,在光滑的木板上前进的距离最长。)
(5)小车为什么在毛巾表面上前进的距离最短?(学生回答:毛巾的表面粗糙,对小车阻力大。)
(6)小车为什么在光滑的木板上前进距离最长?(学生回答:木板的表面光滑,对小车阻力小。)
(7)木板表面改成光滑的玻璃表面,小车受到的阻力更小,小车将怎样运动?(学生回答:小车前进的距离将更长。)
(8)假定小车在比光滑的玻璃表面更光滑的物体的表面运动,没有阻力,小车将怎样运动?(学生回答:小车将永远前进。)
(9)小车什么时候停止运动?(学生回答:小车不会停止运动。)
(10)小车处于什么运动状态?(学生回答:小车处于匀速直线运动状态。)
(11)小车运动需要力吗?(学生回答:小车运动不需要力。)
(12)那么你们开始讲的物体运动需要力,和现在讲的物体运动不需要力的结论不是矛盾吗?
让学生们议论几分钟,再叫学生带着问题看课本的小结。
可见,通过教师的点拨,学生主动参与,把课堂这个丰富的舞台让学生自己去展现才华,该样,既丰富了他们的想像空间,陶冶了他们思维的情感,同时激发了他们对学习物理的浓厚兴趣,挖掘了学生认知潜能,发展了学生的个性,学生的创新能力得到了培养。
二、树立新理念,激发学生学习兴趣
著名教育家陶行知先生说得好:“好的先生不是教书,不是教学生,而是教学生学。”因此,新课标要求,教师在课堂教学中要由重结果向重过程转变,鼓励学生积极参与,自觉地、有目的地探究。在活动中发现和掌握知识,注重学生知识的形成过程、分析和学法指导的培养,在教学中,教师应充分发挥自身的指导作用,努力提高学生的主体地位,注意引导学生的思维拓展,充分发挥他们的想像力和认知能力,使每个学生有机会参与到课堂学习讨论。倡导学生发挥自主学习和民主合作的精神,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,教师在设计课堂情境时要由浅入深,由易到难,强调学生的情感体验,重视个体参与,理解知识框架和体系,提高他们的分析能力和逻辑思维能力。教师要善于调节教与学的关系。
三、创设开放、和谐、活泼的课堂教学,培养学生创新能力
创新教育需要课堂教学创新,一个开放、和谐、活泼的物理课堂,就是摒弃传统的教学模式中“满堂灌,注入式,死气,单调,乏味”的教育观,从而使课堂教学得到更新和发展,真正使物理课堂形成一种充满活力的、开方活跃的师生学习互动氛围,树立师生间的平等关系,培养学生的独立学习能力。
四、独立思考,培养学生思维的独立性
思维的独立性是指善于摆脱思维的盲从性,独立地寻找解决问题的正确思路和方法。教师应培养学生在处理物理问题过程中养成独立思考的习惯,使学生思维不循常规,并能创造性地进行研究问题,不断探索出解决问题的新方法、新途径。
例如,有这样一道题:一只电流表电阻为0.02欧姆,只允许通过的电流为3安培,试问:能将这只电流表直接接在一节蓄电池的两极吗?大多数学生都用比较电流强度的方法解题,而个别学生用比较电压的方法解题。如果学生能说出这样的解题依据:这只电流表通过3安培电流时,该表两端电压只有0.06伏,而当电流表两端电压为2伏时,根据欧姆定律可知,流经电流表的电流强度一定大于3安培。虽然该学生这样回答比较繁琐,但应该受到表扬,因为他不仅知道通过电流表的电流强度若超过其量程,电流表就要损坏,还能运用欧姆定律解题。这种对学生独立思维的赞扬与肯定,有利于促进学生思维积极性的提高。
五、倡导合作学习,培养学生创新能力
合作学习是师生交往、共同参与教与学、互助与共同发展的过程。在物理封学中,向学生提供从事物理实验活动的机会并进行交流,把向题交给学生小组去讨论、去探究、去思考分析,并进行整合,多给学生提供解决问题的机会,如我在教《浮力》一课时,是这样进行设计的:
师:(演示实验,把木块浸入水中)观察到什么现象?
生:木块浮上来,最后静止在水面上。
师:为什么会产生这种现象?
生1:水对木块有浮力。
生2:木块密度小。
师:说得好,那么木块的运动状态与什么力有关?
生:重力和浮力。
师:它在上浮的过程中二者的关系怎样?
生:开始的时候浮力大于重力,最后达到平衡。
师:说得好。现在来看另一个实验。(把钩码放入水中)看到什么现象?为什么?
生1:钩码沉入水底,不会受到浮力的作用。
初中物理教材中包含了许多可以对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学教育的内容。如:牛顿的忘我工作,勤奋和悉心钻研精神,安培的刻苦学习、专心致志,欧姆的坚持不懈精神,法拉第的高尚品质和致力于科学研究精神。从我国古代指南针、地动仪、火箭的发明,到现代的“两弹一星”和“神舟号”成功收回。教师应善于挖掘利用这些辉煌的科学成就激发学生民族自豪感和为科学而学习的责任感。用知识的魅力去影响学生,提高学生学习科学知识的积极性。
2 课堂教学力求贴近学生生活,才能调动学生的积极性和主动性
物理学研究是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活、现象中探索并认识物理规律,同时将学生认识到的物理知识和科学研究方法和社会实践及其应用结合起来,从生活中获取的经验,学生的感受会比较深。根据学生的这种心理特点,在物理的教学过程中,把学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律同学生的生活经验对号入座。这样既可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出对物理的浓厚兴趣。例如,能的转化和守恒定律是物理学中最重要的规律之一,但比较抽象,在教学中可多举一些学生熟悉的例子进行解释,如:冬天热水泡脚,能的转移。双手相互摩擦做功,双手觉得暖和,能的转化。太阳能热水器将太阳能转化为热能,煤燃烧将化学能转化为热能。
3 对学生进行情感教学
3.1 在初中物理教学中实施情感目标,一要面向全体学生,使每个学生的兴趣,爱好、特长、个性都得到和谐充分发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力,培养学生学习的自觉性,使学生感到学习又艰苦又愉快。注重教学艺术,改进教学方法,激发学生思维的积极性。
3.2 设物理情境,激发学生学习兴趣。教学中充分利用演示实验,学生随堂实验和分组实验,小实验和小制作,课本的封面、插图和漫画、想想议议、阅读材料、科学家的故事、科学挂图和模型带趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。
3.3 注重教学艺术,改进教学方法激发学生思维的积极性。
3.4 鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定,成立物理兴趣小组,使学生表现自己,鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动,鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心,自尊心。
4 建立良好的师生关系
教师在课堂感情要真挚,教态和蔼,课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位同学,对差生要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉教师。
教师的首要任务在于营造生动活泼的教学气氛,使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征。教师在备课时首先要考虑为学生创设探索情境,通过创设与教材内容有关的情境,要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,形成“参与——体验——内化——外延”的“科学研究”物理课堂教学模式。下面以欧姆定律教学为例。
4.1 创设情景,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系?电流的变化与哪些因素有关?鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压有什么关系。这样就可以确定研究方向。
4.2 引导讨论,设计方案。启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案;控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评论他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。
4.3 学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师在学生的操作技能、仪器使用上给予帮助。
4.4 分析讨论,得出结论。从实验得到的两组数据来引导学生用计算和图像分别分析电流与电压、电流与电阻的关系;再进行综合,得到结论;对结论进行检验。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)02-0232-02
引言:
试比较“导线的功能是……”和“给你一根导线,你能做什么?”的授课方式有何不同,很显然,前者是“速成法”,后者是“探索法”,其对学生思维的影响度是截然不同的!而教材中有大量的“片段”是涉及这种情况的,如果“导演”们能和“演员”们把这些“分镜头”合演得更加精彩而使其形成相对独立的“微元”部分,那么教学效果就会大不一样,这就是“微课法”。
一、片段法
讲授新课时,有一些知识可以构成相对独立的“知识体系”,而这些知识是与学生的经验知识相近或衔接的,因此,其利于教师的引导、师生的探究和讨论,故称片段法。比如,热力学第一定律,其本质是功能原理,因此,可以由功能原理出发进行引导、探究和讨论。
(一)挖掘教材建构模型
挖掘教材建构模型可按以下流程进行:
1.把教材划分成一个或数个相对独立的“知识体系”模型。
2.分析和研究上述模型与学生已掌握的知识系统有无衔接关系。
3.研究模型内或模型间的逻辑关系并设计相应的引导系统。
例如:电路元件的特性方程[1]一节按上述流程为:
1.把教材按元件可划分为:“电阻”元件、“电容”元件、“电感”元件及“电源”元件等。
2.根据学生已学过的课程,学生掌握了“电阻”元件的知识和电源元件的部分知识,其余部分仅仅是概念性了解。
3.“电阻”元件的逻辑关系是欧姆定律,其余分别为电容器公式、法拉定电磁感应定律及部分含源电路欧姆定律。
把上述逻辑关系作为模型间的引导系统,设计以电阻元件的模式为其余元件引导的类比模式。
(二)合作“演出”完成探究
上述工作完成之后,按逻辑顺序引导,完成探究。
例如:“电感”元件的特性方程的探究过程如下:
11.小结:在学习中,用类比法等方法学习,可以使我们提高学习效率。
二、“微元”法
在授课过程中,有一些“简单”的概念、公式或原理与学生已掌握的知识有相似性或类比性,经教师适当地引导或师生做简单的讨论即可得到结论,故称“微元”法。
(一)研究教材挖掘素材
研究教材挖掘素材可按以下流程进行:
1.研究教材中具有“微元”部分的元素模型,挖掘教材以外的素材,扩展“微元”模型的内涵。
2.研究“微元”模型及素材的逻辑关系,设计“微元”模型及素材的引导系统。
例如:质点运动的参考系[2]一节按上述流程为:(坐标系以直角坐标系为例)
1.经研究教材中具有“微元”部分的元素模型有:质点、参照系及坐标系等概念;经挖掘教材以外的素材有“垂直”、“相互独立”、“勾股定理”等使直角类坐标系有更丰富的内涵。
2.“垂直”、“相互独立”、“勾股定理”等之间有一定的逻辑关系;以“勾股定理”、“相互独立”、坐标系结构为引导系统。
(二)合作“演出”完成探究
上述工作完成之后,按逻辑顺序引导,完成探究。
例如:质点运动的参考系的探究过程如下:
1.教师问:你们熟悉的坐标系有哪些?答曰:直角坐标系。
2.教师问:直角坐标系的两轴垂直,确定了两轴方向的坐标量有何关系?答曰:无关系或互不影响。
3.教师问:直角坐标系中的任一条“斜线段”(画图)都可以看作那种几何图形的一条边?答曰:直角三角形。
4.教师问:在直角坐标系中,上述直角三角形中的两直角边分别与两轴平行,因此,它们有关联吗?答曰:没有。
5.教师问:他们对斜边都有影响且都有“贡献”吗?答曰:是的。又问:你们觉得类似直角三角形三边的三个(物理)量之间的关系式可以用勾股定理表达式给出吗?学生思考之后答曰:可以。
三、解题思路讨论法
在习题课中,解题思路的讨论常常可以帮助学生解决其在解答习题过程中遇到的实际问题,而在讨论课中,解题思路又是学生很愿意回答的一个“话题”,加之,解题思路的讨论占整节课程的比例又很小,往往是十分钟左右,因此,其仍然属于“微课”范围。
(一)研究题意梳理逻辑关系
其流程为:研究题意并用逻辑关系解读题意并设计解题方案的引导系统。
(二)合作“演出”完成探究
例如:应用高斯定理求静电场(点电荷)场强[4]解题思路的讨论过程如下:
1.教师问:(高斯定理的数学表达式已板书于黑板上)上述解题过程的含义是什么?答曰:通过高斯定理公式求解点电荷电场强度表达式,又问:该题解题过程的逻辑解读是什么?答曰:用某种方法将电场强度 E从高斯定理表达式“提”出来然后求解,再问:从积分规则看,从积分号里提出来的“量”有何要求?答曰:常数或不变量。
2.教师问:对点电荷来说,你们认为,场强在什么闭合曲面上会是常数?答曰:以点电荷为球心的球面上。又问:方向如何?答曰:垂直球面。问:满足上述条件的闭合面有什么特征?答曰:对称。
3.教师问:求解此题的解题思路大体可分几个步骤?答曰:三步。又问:第一步是什么?答曰:设计符合电场对称条件的闭合面。再问:即对称性分析,第二步呢?答曰:闭合面上电场方向与该面垂直。
4.教师问:即cosθ=1,第三步呢?答曰:把高斯定理应用在此闭合面上解题即可。
5.教师问:后续讨论并小结。
四、总结
微课法常常是讲述法中的小插曲,其作用是活跃课堂气氛,激发学生探讨问题的积极性,使讲授新知识的过程中保持良好的课堂氛围。
参考文献:
[1]郭木森.电工学[M].北京:高等教育出版社,2001:8-17.
[2]刘克哲,张承琚.物理学[M].北京:高等教育出版社,2005:12.
[3]吴俊林.大学物理实验[M].北京:科学出版社,2007:36.
[4]张三慧.大学基础物理学[M].北京:清华大学出版社,2009:17.
Talk about the Application of "Micro Teaching Method" in Basic Physics Teaching
NIU Chao-Ying1,LIU Shu-hong2
(1.School of physics and Electronic Engineering,Xianyang Normal University,Xianyang,Shaanxi 712000,China;
挖掘物理教材的思想教育魅力,利用教材对学生进行爱祖国,热爱科学和献身科学事业教育。物理教材中包含了许多可以对学生进行爱祖国,热爱科学和献身科学教育内容。如:牛顿的忘我工作,勤奋和悉心钻研精神。安培的刻苦学习、专心致志。欧姆的坚持不懈精神。法拉第的高尚品质和致力于科学研究精神。从我国古代指南针、地动仪、火箭的发明,到现代的“两弹一星”和“舟号”成功飞天。教师应善于挖掘利用这些辉煌的科学成就激发学生民族自豪感和为科学而学习的责任感。用知识的感染力力去影响学生,提高学生学习科学知识的积极性。
二、在学生的亲身体验中提高课堂教学效果
物理课的教学应贴近学生的生活,切中他们的脉博,及时了解学生学习的情况,不断强化学生的学习兴趣,调动他们学习的积极性和主动性。
物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活,现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识到的物理知识和科学研究方法和社会实践及其应用结合起来。让他们体会物理在生产和生活中的实际应用,这不仅可以增加学生学习物理的乐趣,而且还将培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。
从生活中获取的经验,学生感受比较深。根据学生的这种心理特点,在物理的教学过程中,把学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律同学生的生活经验对号入座。这样即可以加深 学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出对物理的浓厚兴趣。例如:在讲授蒸发时,可以先给学生讲一个生动的贴近生活的故事:中国的茅台酒在参加国际评酒会时,国外参展的酒,由于其包装精美,受到与会厂商、官员青睐,而中国的茅台因包装粗糙无人问津。这时中国外交官急中生智,立即将一瓶茅台摔在地上,此时展厅内酒香飘逸,从此茅台酒驰名中外打入国际市场,给国家带来了丰存的经济利益,接着问:“飘逸的酒香怎么来的?”引入所讲的内容。接着让学生举出日常生活中见到的蒸发现象,在教师的引导下归纳出蒸发的概念。最后利用学生举出的日常生活中最熟悉的晒衣服的例子,启发学生从三个方面进行分析。例:能的转化和守恒定律是物理学中最重要的规律之一,但比较抽象,在教学中可多举一些学生熟悉的例子进行解释,如冬天热水泡脚,能的转移。双手相互摩擦做功,双手觉得暖和,能的转化。太阳能热水器将太阳能转化为热能,煤燃烧将化学能转化为热能。
三、重视物理课的情感教学
1、在中学物理教学中实施情感目标
一要面向全体学生,使每个学生的兴趣,爱好、特长、个性都得到和谐充分发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力、培养学生学习的自觉性、使学生感到学习又艰苦又愉快。注重教学艺术、改进教学方法、激发学生思维的积极性。
2、设物理情境,激发学生学习兴趣。教学中充分利用演示实验,学生随堂实验和分组实验,小实验和小制作,课本的封面、插图和漫画、想想议议、阅读材料、科学家的故事、教学挂图和模型带趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。
3、注重教学艺术,改进教学方法
善于利用启发式教学,发挥学生的主体作用,开发学生的智力,激发学生思维的积极性。
4、鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定
成立物理兴趣小组,使学生表现自己,鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动,鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心,自尊心。
5、建立良好的师生关系
教师在课堂感情要真挚,教态和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉教师。
四、积极开展物理探究性学习
我们要尊重学生物理学习的探究,提倡学习方式多样化。 国际物理教育委员会前主席焦塞姆说:“最好的老师,是让学生知道他们自己是自己最好的老师。”学生在探究性学习中不仅能着重产生浓厚的学习兴趣,而且还能感受到自己的失败与错误,逐步走向正确,真正体会到成功的喜悦。
教师的首要任务在于营造生动活泼的教学气氛,使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征,教师在备课时首先要考虑为学生创设探索情境通过创设与教材内容有关的情境,要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程,形成“参与――体验――内化――外延”的“科学探究”物理课堂教学模式。下面以欧姆定律教学为例。
创设情景,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:“电流的变化与哪些因素有关?”鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压有关系。这样就确定研究方向。
引导讨论,设计方案。启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。
学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师地学生的操作技能、仪器使用上给予帮助。