時間:2023-07-25 16:44:46
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知識目標
2.能初步運用歐姆定律計算有關問題.
能力目標
培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
情感目標
介紹歐姆的故事,對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育.
教學建議
教材分析
本節教學的課型屬于習題課,以計算為主.習題訓練是歐姆定律的延續和具體化.它有助于學生進一步理解歐姆定律的物理意義,并使學生初步明確理論和實際相結合的重要性.
教法建議
教學過程中要引導學生明確題設條件,正確地選擇物理公式,按照要求規范地解題,注意突破從算術法向公式法的過渡這個教學中的難點.特別需強調歐姆定律公式中各物理量的同一性,即同一導體,同一時刻的I、U、R之間的數量關系.得出歐姆定律的公式后,要變形出另外兩個變換式,學生應該是運用自如的,需要注意的是,對另外兩個公式的物理含義要特別注意向學生解釋清楚,尤其是歐姆定律公式.
教學設計方案
引入新課
1.找學生回答第一節實驗得到的兩個結論.在導體電阻一定的情況下,導體中的電流
跟加在這段導體兩端的電壓成正比;在加在導體兩端電壓保持不變的情況下,導體中的電
流跟導體的電阻成反比.
2.有一個電阻,在它兩端加上4V電壓時,通過電阻的電流為2A,如果將電壓變為10V,通過電阻的電流變為多少?為什么?
要求學生答出,通過電阻的電流為5A,因為電阻一定時通過電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比.
3.在一個10的電阻兩端加上某一電壓U時,通過它的電流為2A,如果把這個電壓加在20的電阻兩端,電流應為多大?為什么?
要求學生答出,通過20電阻的電流為1A,因為在電壓一定時,通過電阻的電流與
電阻大小成反比,我們已經知道了導體中電流跟這段導體兩端的電壓關系,導體中電流跟這段導體電阻的關系,這兩個關系能否用一句話來概括呢?
啟發學生討論回答,教師復述,指出這個結論就叫歐姆定律.
(-)歐姆定律導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
1.此定律正是第一節兩個實驗結果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關系首先由德國
物理學家歐姆得出,所以叫做歐姆定,全國公務員共同天地律,它是電學中的一個基本定律.
2.介紹《歐姆堅持不懈的精神》一文.
3.歐姆定律中的電流是通過導體的電流,電壓是指加在這段導體兩端的電壓,電
阻是指這段導體所具有的電阻值.
如果用字母U表示導體兩端的電壓,用字母R表示導體的電阻,字母I表示導體中的電流,那么歐姆定律能否用一個式子表示呢?
(二)歐姆定律公式
教師強調
(l)公式中的I、U、R必須針對同一段電路.
(2)單位要統一I的單位是安(A)U的單位是伏(V)R的單位是歐()
教師明確本節教學目標
1.理解歐姆定律內容及其表達式
2.能初步運用歐姆定律計算有關電學問題.
3.培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
4.學習歐姆為科學獻身的精神
(三)運用歐姆定律計算有關問題
【例1】一盞白熾電燈,其電阻為807,接在220V的電源上,求通過這盞電燈的電流.
教師啟發指導
(1)要求學生讀題.
(2)讓學生根據題意畫出簡明電路圖,并在圖上標明已知量的符號及數值和未知量的
符號.
(3)找學生在黑板上板書電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下圖
(5)找學生回答根據的公式.
已知V,求I
解根據得
(板書)
鞏固練習
練習1有一種指示燈,其電阻為6.3,通過的電流為0.45A時才能正常發光,要使這種指示燈正常發光,應加多大的電壓?
練習2用電壓表測導體兩端的電壓是7.2V,用電流表測通過導體的電流為0.4A,求這段導體的電阻,
通過練習2引導學生總結出測電阻的方法.由于用電流表測電流,用電壓表測電壓,
利用歐姆定律就可以求出電阻大小.所以歐姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法,叫伏安法.
【例2】并聯在電源上的紅、綠兩盞電燈,它們兩端的電壓都是220V,電阻分別為
1210、484.
求通過各燈的電流.
教師啟發引導
(1)學生讀題后根據題意畫出電路圖.
(2)I、U、R必須對應同一段電路,電路中有兩個電阻時,要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標”,如本題中的紅燈用來表示,綠燈用來表示.
(3)找一位學生在黑板上畫出簡明電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下
學生答出根據的公式引導學生答出
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據得
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
答通過紅燈和綠燈的電流分別為0.18A和0.45A.
板書設計
2.歐姆定律
一、歐姆定律
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
二、歐姆定律表達式
三、歐姆定律計算
1.已知V,求I
解根據得
答通過這盞電燈的電流是0.27A
2.已知求.
解根據得
通過的電流為
通過的電流為
答通過紅燈的電流是0.18A,通過綠燈的電流是0.45A
探究活動
【課題】歐姆定律的發現過程
【組織形式】個人和學習小組
【活動方式】
1.制定子課題.
內容看起來很少,本節還要花不少時間進行電流、電壓、電阻以及電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法的復習。必須具有一定的知識儲備才能學好“歐姆定律”。
要做好兩次演示實驗,這為學生實驗“伏安法測電阻”打下基礎。并注意兩次演示實驗的異同,講清實驗過程中電流表、電壓表及滑動變阻器的正確連法,以及滑動變阻器在兩個實驗中作用的異同,以及注意事項。
讓學生感知實驗探究電流跟電壓、電阻的關系,經歷科學探究的全過程,使學生感悟:“控制變量”來研究物理多因素問題,是一種有效的科學方法。
第二節“歐姆定律及其應用”繼第一節后對數據的分析歸納,通過用列表法、觀察法、數學比例法、圖象法、類比法、分析、綜合與歸納等方法來對實驗數據進行研究的一些科學方法。從而分析電流、電壓、電阻三者之間的定量關系——歐姆定律及其表達式。最終培養學生運用這些方法對實驗數據進行研究、分析、歸納、概括物理規律的一些能力。
又通過實驗探究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”。歐姆定律是電學中最基本的定律,是分析解決電路問題的關鍵。
在教學中這一節可分為四課時教學:
第一課時理解歐姆定律,進行簡單計算(求電流、電壓和電阻的三種書寫格式),初步掌握運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法;可補充:有兩個用電器的簡單計算(注意強調用不同角碼區分不同用電器)。為下節課講串并聯電阻關系作鋪墊。
第二課時通過歐姆定律的推導定量研究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”,得出:
串聯電路:R=R1+R2
并聯電路:1/R=1/R1+1/R2
第三課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點練習靜態固定電路的相關計算;培養學生分析問題、解決問題的能力,注意教給學生解題思路、規范解題。
串聯電路的特點:
①電流:I=I1=I2
②電壓:U=U1+U2
③電阻:R=R1+R2
④串聯分壓成正比,即
U1:U2=R1:R2
電阻變大分得的電壓變大,電阻變小分得的電壓變小。
并聯電路的特點:
①電流:I=I1+I2
②電壓:U=U1=U2
③電阻:R=1/R1+1/R2
④并聯分流成反比,即
I1:I2=R2:R1
電阻變大通過的電流變小,電阻變小通過的電壓變大。
第四課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點,練習動態電路的相關計算。
動態電路------由于開關的通斷、滑動變阻器滑片的移動導致電路中的物理量發生變化的電路。
簡化電路的方法:
1、電流表看成導線,電壓表看成斷路。
2、短路和斷路的電路可以去掉。
3、閉合的開關看成導線
解決變化電路問題的關鍵是把動態電路變成靜態電路(電路的識別),可以把電流表簡化成導線,將電壓表簡化成斷開的或干脆拿掉。把閉合的開關看成導線,把被局部短路的用電器拿掉;把開關斷開的支路去掉,來簡化電路。畫出每次變化后的等效電路圖,標明已知量和未知量,再根據有關的公式和規律去解題。
第三節“測量小燈泡的電阻”是歐姆定律內容的延續,教學過程中以學生為主,本節主體內容是利用電壓表、電流表測算出小燈泡的電阻,通過實驗探究去發現燈絲電阻變化的規律,并最終找到影響燈絲變化的因素及它們之間的相互關系。注意多測幾組數據,指明不能用平均法求電阻值(測量定值電阻的阻值用平均法求電阻值)。
通過本實驗,進一步讓學生認識到導體的電阻大小是導體本身的一種性質,與導體兩端的電壓和導體中的電流無關,只與導體的材料、長度、橫截面積有關,此外跟溫度有關。這也為電功率中“測量小燈泡的電功率”作了鋪墊。
第四節“歐姆定律及其安全用電”:課前安排學生收集安全用電的常識,課堂上進行交流,教師進行補充。再播放《安全用電》視頻。
節課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手,讓學生學會運用已學的電學知識,解決有關生活中的實際的問題,既增強自我保護意識,又提高在幫助他人時講安全、講規則、講科學的意識。
另外本節涉及電路故障(斷路或短路),在教學中應加強練習,注意區分兩者對電路造成的影響,以及電路中電流表、電壓表的變化。要求學生懂得一些簡單的電路故障的問題,學會簡單的故障排除方法,目的是為了培養學生基本的生活技能。了解短路的知識,使學生懂得安全用電的基本常識,提高安全用電的意識。
教材中介紹了避雷針,使學生注意防雷的重要性,提高自我保護的意識。
通過學習本節教材的知識,學生能了解日常安全用電常識,規范日常用電行為,了解家庭電路中常見故障,提高了學生利用知識解決實際問題的能力。通過學習,使學生認識到電給人類社會帶來了材富,改善了人民的生活。但是,有生產和生活中,如果不注意安全用電,電也會給人類帶來災害。
班級:
姓名:
【學習目標】
1、掌握歐姆定律,能熟練地運用歐姆定律計算有關電壓、電流和電阻的簡單問題。
2、培養學生解答電學問題的良好習慣。
【學習重、難點】
歐姆定律的內容、數學表達式及其應用。
【自主預習】
1、歐姆定律的內容:
2、公式:
【課堂導學】
上一節課的實驗得出的實驗結論是什么?把上一節課的實驗結果綜合起來,即為歐姆定律:
1、歐姆定律的內容:
2、公式:
公式中符號的意義及單位:
U—
—
R—
—
I—
——
說明:
歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導體而言的。
3、應用歐姆定律計算有關電流、電壓和電阻的簡單問題。
(1)、利用歐姆定律求電流:應用公式:
例1:一條電阻絲的電阻是97Ω,接在220V的電壓上,通過它的電流是多少?
(2)、利用歐姆定律求電路的電壓:由公式
變形得
例2、一個電熨斗的電阻是0.1KΩ,使用時流過的電流是2.1A,則加在電熨斗兩端的電壓是多少?
(3)、利用歐姆定律求導體的電阻:由公式
變形得
例3、在一個電阻的兩端加的電壓是20V,用電流表測得流過它的電流是1A,,則這個電阻的阻值是多少?
4、通過以上的簡單電學題目的計算,提出以下要求:
(1)、要畫好電路圖,在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號。
(2)、要有必要的文字說明,物理公式再數值計算,答題敘述要完整。
我的收獲:
課后反思:
課堂練習
1、對歐姆定律公式I=U/R的理解,下面哪一句話是錯誤的:(
)
A.對某一段導體來說,導體中的電流跟它兩端的電壓成正比;
B.在相同電壓的條件下,不同導體中的電流跟電阻成反比;
C.導體中的電流既與導體兩端的電壓有關也與導體電阻有關;
D.因為電阻是導體本身的屬性,所以導體中的電流只與導體兩端電壓有關,與電阻無關。
2、如果某人的身體電阻約在3000Ω到4000Ω之間,為了安全,要求通過人體的電流不能大于
5mA,那么此人身體接觸的電壓不能大于:(
)
A.5V
B.15V
C.30V
D.36V
3、甲、乙兩導體通過相同的電流,甲所需的電壓比乙所需的電壓大,則它們的阻值大小關系是:(
)
A.R甲>R乙;
B.R甲=R乙;
C.R甲
D.無法比較
4、有一電阻兩端加上
6
V電壓時,通過的電流為
0.5A,可知它的電阻為
Ω,若給它加上
18
V電壓,導線中電流為
A,此時導線電阻為
Ω,若導線兩端電壓為零,導線中電流為
A,導線電阻為
Ω。
5、要想使1000Ω的定值電阻通過8mA的電流,那么應給它加________V的電壓;如果該定值電阻所允許通過的最大電流是25
mA,那么它兩端所能加的最大電壓是_________V。
6、一個定值電阻接在某段電路中,當電壓為1.5V時,通過的電流為0.15A,當電壓增大為原來的2倍時,則下列說法正確的是(
)
A.電流為原來的2倍
B.電阻為原來的2倍
C.電流為原來的1/2
D.電阻為原來的1/2
7、將2Ω和4Ω的電阻串聯后接人電路,已知2Ω電阻通過的電流是0.5A,則4Ω電阻上的電壓和電流分別為:(
)
A.1
V、0.5
A;
B.2
V、0.5
A;
C.2
V、1
A;
D.0.5
V、1
A。
8.一個20Ω的電阻,接在由4節干電池串聯的電源上,要測這個電阻中的電流和兩端的電壓,電流表,電壓表選的量程應為
(
)
A.0~0.6A,0~3V
B.0~0.6A,0~15V
C.0~3A,0~3V
D.0~3A,0~15V
9.如圖所示電路,當圖中的開關S閉合時,電流表的示數為1.2A,電阻R的阻值
是2.6Ω,電壓表有“+”、“3V”、“15V”三個接線柱,問電壓表應使用的是哪兩
個接線柱?
10、如圖所示的電路中,A、B兩端的電壓是6V,燈L1的電阻是8Ω,通過
的電流是0.2
A,求:
(1)
通過燈L2的電流;
關鍵詞:故事;歐姆定律;探究課堂;學習興趣
亞里士多德說:“古往今來人們開始探索,都應起源于對自然萬物的驚異。”對學生而言,這種驚異無疑會帶動興趣的產生,從而引發認知活動的展開。故事對學生而言,有著不可抵擋的吸引力,若將故事與物理相結合,引入課堂當中,不但能激發學生的學習興趣,也能讓學生在閱讀故事、解決故事所包含的物理情境問題中,培養學生的分析、歸納能力與解決問題的能力等等。
新課程強調的探究學習要求學生在主動參與的前提下,根據自己的猜想或假設,在科學理論指導下,運用科學的方法對問題進行研究,在研究過程中獲得創新實踐能力、獲得思維發展,自主構建知識體系。如何將探究過程滲透到課堂教學中,是眾多教師亟待考慮的問題。筆者就將一則《如果你是柯南》的破案故事,引入初二下學期“歐姆定律及其應用”的學習中,以激發學生的學習興趣,將物理問題插入故事情節中,經由學生的獨立思考與分組討論,體會物理問題的探究過程,促進學生對歐姆定律的理解與掌握,培養學生的問題解決能力,并借此開展了一節探究課堂。
一、拋出故事,引發學生的學習興趣
歐姆定律,是學生在學習了電流、電壓和電阻的概念之后所接觸的第一條物理規律,也是初中階段學生第一次應用物理公式通過計算來解決問題。歐姆定律是電學的基礎,很多學生因為不能掌握歐姆定律的物理意義、靈活運用公式進行計算,而導致在后期的學習當中越來越困難。理解與靈活應用歐姆定律,是本節課的一個教學重點。
筆者所引入的故事情節中有四個人同時入住旅館的晚上,店主的鉆石不見了,警察介入此事并展開調查,四個人分別提供了不在場的證明,依次是在用電烙鐵修收音機、用電熱水爐燒水、電爐取暖和電飯鍋煮飯,問:如果你是柯南,你能找出誰是小偷嗎?
柯南作為一個卡通角色,學生對他追崇源自于柯南通過自己的智慧成功破獲了眾多案件,讓學生為之著迷。本則故事則可以輕而易舉打開學生的興趣大門,吸引學生迫不及待地閱讀故事情節,以柯南的角色投入破案,并思考如何解決故事結尾所提出的問題。
二、針對故事情節,提出問題,引發學生的思考
對柯南的故事,學生展現出了極大的興趣,個別學生會在沒讀完之前,便迫不及待地說出自己所認為的那個兇手。
學生甲:熊仔是小偷,因為沒有人會在旅館里用電烙鐵修收音機。
教師:這只是你自己的感覺而已,如果熊仔是一個修電器的師傅,就可以用電烙鐵修收音機。
學生乙:小美是小偷。
教師:為什么?
學生乙:不知道,感覺像是小偷。
對初中生來說,他們的思維已經發展得較為完善,但是對于客觀事實的判斷,依靠的還是主觀判斷。對于學生眾多的討論結果,也有細心的學生會發現故事中還存在隱含的條件。此時,引導全體學生再次閱讀故事,并告知他們:在故事或者是物理題當中,題目往往會包含隱含的條件,要通過細心的閱讀才能發現。適當地引導學生可以讓學生體會物理解題的過程及培養學生嚴謹的科學態度,鼓勵學生針對自己的想法與周邊的同學進行討論。
討論的過程可以更好地發揮學生的主動性、積極性,有利于培養學生的獨立思維能力、口頭表達能力,促進學生靈活地運用知識。
三、根據歐姆定律,解決問題、驗證猜想,歸納并得出結論
學生經過再次閱讀之后,在警察觀察現場時發現了一個問
題:“家庭旅館使用220 V的家庭電壓,每個房間的電閘都標示房間規定最大電流是5 A。”
教師:房間的最大規定電流是5 A,這是什么意思呢?
不斷地給學生提出問題,引發學生的思考。找到5 A所代表的物理意義,那學生就逐漸明白,如果四個人的房間中,誰的電流超過5 A,那么他就是小偷。接下來的問題就是如何計算房間的電流。學生會輕而易舉地想到通過歐姆定律可以計算得出房間的電流值。經過一番討論之后,將全班同學就近分組,引導學生在前面所學過的知識中找到不同電器的電阻值,給予小組適當的時間進行分組討論與計算,帶動小組間的交流與溝通,培養學生合作學習的能力。在討論完畢后,讓每個小組派代表來公布結論與理由,間接鍛煉學生的總結歸納能力與語言表達能力。
在整個探究過程中,學生不僅找出了故事中的小偷,并且進一步鞏固、應用了歐姆定律,更將其與生活實際緊密結合起來。此時,學生依然保持高漲的學習熱情,表現出意猶未盡的感覺,更有學生認為如果多些類似的故事,物理就會變得更有趣,覺得學習物理并不是一件很難的事情。這個時候把握機會,引入關于歐姆定律應用的具體實例,以進一步強化對歐姆定律的運用。
在物理教學中,恰當地引入情景故事,不僅可以激發與提高學生的學習興趣,還能夠在故事中滲透科學的教育思想,引導學生探究并解決問題,鍛煉學生的思維能力與自主建構知識的能力,進行有意義的學習。創設教學情境,引入包含物理知識的趣味故事,讓學生從物理走向生活,并在生活中學習物理,加深對物理知識的理解與掌握,這也是新課標對物理教學的要求。
參考文獻:
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[2]林龍源.物理教學中故事式演繹[J].中學物理,2012(4):31-32.
[3]張鳳英.利用物理故事進行物理教學的探討[J].中學教學參考,2009(4):78-79.
一、教材分析
《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節課的教學目的和教學要求。這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎。本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用。因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段。
通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析。這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎。
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏。從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從數學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學生常將兩種表達式相混,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正。
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法。教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律。同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答。這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與。3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考。4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲。5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力。教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫。隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推。7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的。然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。
2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊。
3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,演示時注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學生都能清晰地看見。
4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆。
說課是把執教者的教學設想,教學思想及其理論依據說出來,供同行商榷和交流。今天“說課”的內容是“歐姆定律”一節。下面介紹說這節課的過程。
一、教材分析
“歐姆定律”一課,學生在初中階段已經學過,高中選修教材安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基礎研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖像法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節課的教學目的和教學要求。這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎。本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用。因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段。
通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析,這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎。
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏。從教學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從教學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式教學法。教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行課堂提問,讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點,又有利于發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實驗操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律。同時要讓學生知道,物理規律必須通過實驗的檢驗,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:
1. 在引入新課提出課題前,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。
2. 對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答,這樣使學生既鞏固實驗知識,又調動學生積極參與。
3. 在進行演示實驗時可請兩位學生上臺協助,同時讓其余學生注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考。
4. 用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖像使學生的學習情緒轉向高漲。
5. 在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢,可提請學生展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出實驗結論的基礎上,進一步總結歐姆定律,這實際是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力。
7. 為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題進行反饋練習,達到鞏固之目的。然后結合教材練習題,熟悉歐姆定律的應用,時間不宜過長,以免沖淡主題。
四、授課過程中注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。
2.注意正確規范地進行演示操作。
3.注意湊示實驗的可視度。
4. 定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂。
5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上,不能把套公式計算作為重點。
一、串并聯電路
學生在初中的學習當中已經了解了一些串并聯電路的知識,對于一些簡單的電路圖學生可以清楚地了解其中的串并聯關系,但是一些學生只是簡單地知曉在串聯電路當中的電流是相等的等知識,而對實驗操作當中的高低電勢等知識卻沒有清楚的認識,同時也很少知道儀器的負極和正極該如何進行接。為了解決這些問題,因此在進行物理教學的時候,常常會需要對一些物理規律進行解析。比如可以強調在遇到有多條支路的電路時,可以選擇一條比較容易的支路進行連接,其他支路可以逐漸連接到電路當中;在進行儀器聯連接的時候,可以根據正極接高勢,負極接低勢的規律進行操作;在有電流流經的時候,電路所含有的電勢會有不同程度的降低。這些內容具有一定的復雜性,老師需要進行重點強調,使學生進行分別記憶,不僅可以有效解放學生的固定思維,也可以有效提高學生的物理解題能力。
二、閉合電路歐姆定律
一些學生無法靈活運用閉合電路歐姆定律,這是由于學生只是記憶公司,而沒有了解公式當中所蘊含的規律,因此在實際教學過程中,需要使學生掌握物理公式出現的原因,才能有效應用公式進行解決實際問題。尤其是在學習閉合電路歐姆定律的時候,需要對電源電動勢進行準確理解。電動勢是電源的特性之一,具有較強穩定性;在進行測量電動勢大小的時候可以通過測量未接電源之前的電壓,其數值是相同的;在測量電阻的時候,如果電路處于串聯的狀態,則總電阻則與多個電阻保持一致。如果電路處于并聯的狀態,則總電阻為各個電阻相加的數值。另外根據歐姆定律I=E/(R+r)可以了解到電阻、電壓、電流變化的影響,并且從中可以了解到許多規律。比如在總電阻變大的時候,電路當中的電流減少,并且電壓增加;在串聯電路當中,電阻的變化和電流、電壓是相反的;在并聯電路當中,電阻的變化和電流、電壓的變化是相同的。通過這些規律的學習,可以有效幫助學生進行靈活應用歐姆定律解決所遇到的物理問題。
三、電荷在磁場中的運動
在進行學習電荷在磁場中的運動時,常常需要結合圓周運動以及其它數學知識進行解題。學生在處理這樣的物理題具有一定的難度,這是由于電荷的運動軌跡的圓心比較難找,而且邊界比較模糊不好確定。為了突破這一難關,需要在解題的時候進行建立物理情境,從而了解電荷在磁場內的運動范圍。同時在高漲階段,所給題目經常是均勻的磁場,因此可以根據題目的內容確定磁場的邊界。比如可以使用先補后去的解題方法,即先假設所遇到的磁場是均勻的,在可以準確確定電荷的運動軌跡和圓心。再按照題目所設立的情景進行,進行確定真正的磁場。最后再使用確定圓心的條件,如根據出射點、運動半徑、方向等因素,進行確定電荷運動軌跡的圓心。通過這些方法,不僅可以有效分析題目的重要條件,也可以有效解決復雜的求電荷運動軌跡圓心,降低學生解物理題的難度。
關鍵詞:探究性實驗教學; 閉合電路歐姆定律; 模擬實驗; 學生實驗
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A文章編號:1006-3315(2014)05-155-002
在科學技術快速發展的今天,實施以創新精神和實踐能力為重點的素質教育,重要的著眼點是轉變學生的學習習慣和學習方式。大多數民考民預科生模仿性學習心理是構成接受知識的主要因素。這種依賴性強,靠模仿去接受知識的習慣,是一種較為簡單的學習心理,民考民預科生普遍認為物理難學。究其原因難在學生各方面能力與預科物理學習要求的差距大。預科階段,乃至大學階段,要求自主學習物理。不同于自學,它是指學生在教師的指導下,以學生自己的體驗、參與和探究為主,從自身社會生活實踐中獲取物理知識,并創造性地解決生活中的問題的一種學習方法。怎樣才能把課堂教學與探究性學習、發現性學習和自主性學習相結合?在大力倡導探究性實驗教學的今天,迫切需要大量優秀的、具有創新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學。為此,我們立足民考民預科生學習特點,對探究式實驗教學作一些有益的嘗試,希望能夠引領學生較為深入地學習物理的相關理論、方法、技能;提高學生的科學素養,激發學生實驗探究的興趣;增強學生的創新意識;培養學生實事求是,嚴謹認真的科學態度;養成交流與合作的良好習慣;發展學生的實踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節做探究性實驗教學設計。
一、教材和教學對象分析
閉合電路的歐姆定律主要分為電動勢和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動勢的概念是閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。其基本內容有兩個方面:電源電動勢由電源本身性質決定的,它表征了電源將其他形式的能轉化成電能本領的大小。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合電路里電源電動勢等于內外電壓之和。本節難點是路端電壓和外電阻之間的關系。學生通過多媒體的仿真實驗記錄數據,導出規律,使學生有感性的認識,課后讓學生進入實驗室,在做好仿真實驗的前提下,進行實驗,驗證結論,減少盲目性。
二、教學目標
1.知識目標
理解電動勢的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式,并能熟練地用來解決有關的電路問題。理解路端電壓隨電流(或外電阻)關系的公式表達和圖象表達,并能用來分析、計算有關問題。知道閉合電路中能量的轉化。
2.能力目標
通過路端電壓與外電阻的關系實驗探究,培養學生利用“實驗研究,得出結論”的科學思路和方法。研究路端電壓與電流的關系公式、圖象及圖象的物理意義,培養學生應用數學工具解決物理學問題的能力,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
3.情感態度與價值觀
通過多媒體仿真探究實驗和課后的學生探究實驗,激發學生求知欲和學習興趣,享受成功的樂趣,體會物理學研究的科學性。通過分析路端電壓與電流(外電阻)的關系,培養學生嚴謹的科學態度,感受物理之美。通過學生之間的討論、交流與協作探究,培養團隊合作精神。
三、教學重點
閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示及圖象表示。
四、教學難點
電動勢的概念。路端電壓與電流(外電阻)關系。
五、教學思路
《閉合電路歐姆定律》是學生感到較為難以理解的知識點,電動勢的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。首先讓學生課前感受生活中的一些電源,初步明確電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置,讓學生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓,為引入電動勢的概念作鋪墊。再讓學生在電腦上進行仿真實驗,學生通過連接不同的開關,改變外電阻阻值,內電阻阻值,記錄電流、電壓,分析數據,探究路端電壓與外電阻(電流)的關系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關系。然后在課堂仿真實驗的基礎上進入實驗室實驗。避免了盲目性,引發學生學習的興趣,再進行討論,解釋現象原因。講授閉合電路中的功率,進一步從能量的轉化角度說明電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置。最后,利用兩道例題來應用閉合電路歐姆定律,并適當地延伸拓展,通過課外思考題,使學生對電動勢的概念有更深刻的理解。
六、教學方法:探究性實驗教學法、多媒體仿真實驗探究,實驗室驗證、實驗分析、討論等方法
(一)電源。展示不同型號、種類電池、手搖發電機,對小燈泡供電。電源不同,結構不同,但有相同的規律。演示:1用小燈泡點觸干電池,點觸蓄電池,小燈泡發光。2將小燈泡與手機電池相接,小燈泡發光。3手搖發電機,同樣能夠使小燈泡發光。學生得出結論:干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能;手搖發電機是將機械能轉化成電能。
(二)電源的電動勢:模擬實驗,介紹電路圖(如圖1),介紹實驗儀器。得出內、外電路,內、外電壓的概念,指出電源內部有電阻。看電池內部(如圖2),電荷定向移動形成電流,電荷電勢能減小.從能量轉化的角度初步理解電動勢的物理意義。觀察仿真實驗:電場中兩點間電勢差在數值上等于什么?利用計算機課件進行模擬實驗(如圖3)【模擬實驗一】:不閉合S2、S3,只閉合S1,觀察V1的大小。問題思考:(1)閉合開關S1后,此時伏特表V1測得的電壓?(2)此時外電阻多大?學生回答:電動勢越大,電源把其他形式的能轉化成電能的本領越強。學生模擬實驗,分析得出(1)伏特表測電源電動勢;(2)外電路電阻無窮大。E在數值上等于外電路斷開時電源兩端點壓。
圖1 圖2圖3
關鍵詞: 初中物理教學 綜合素質 物理教師
新時期國家之間的競爭是科技的競爭,科技的競爭是人才的競爭。目前,擺在教育工作者面前最緊迫的任務是如何轉變教育觀念,改進教學方法,為新世紀大面積培養具有較高思想素質和文化素質、健康身體素質和心理素質、較強的勞動技能的綜合型人才及各種類型人才,下面談談物理教師的綜合素質。
一、轉變觀念,樹立正確的人才觀和素質觀
傳統教育重知識的教學輕能力的培養,一直把學習成績作為對人才的標準,限制了學生多方面能力的發展,扼殺了眾多人才。今天,面向基礎教育的教師應以全新的思想指導教學實踐,首先要樹立正確的人才觀,從整體素質和社會需要評價、衡量人才。我們的社會不僅需要科學家、專家、學者,而且需要更多的普通專業技術人員和普通勞動者。學習成績好的能考上大學的是人才,學習成績不太好但有較強組織能力、活動能力、操作能力的同樣是人才。只要有一技之長,能對社會作貢獻的人就是人才。其次要樹立正確的素質觀。我國有十幾億人口,僅靠培養少數人為目標的天才教育或精英教育是無法使中華民族永遠屹立于世界民族之林的。只有全面推進素質教育,提高全民族的素質,才能把人口的包袱轉化為人才的優勢,才能在當今的經濟競爭和綜合國力的競爭中以足夠的人才優勢穩操勝券。因此,教學必須面向全體學生,教會他們求知,教會他們做人。
二、在物理課教學中樹立科學思維的意識
初中物理中的“歐姆定律”的教學,依據大綱和編者的意圖,補充和調整教參上擬定的教學目標。調整后的目標是:(1)知道“分離變量法”是探索物理規律的一種基本方法,知道列表對比法是分析實驗數據、歸納實驗結論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內容、公式及其變換式的物理意義,會用歐姆定律分析、解決簡單電路的有關問題;(3)培養學生的實驗操作能力、分析思考能力和總結概括能力。因為在教學過程中,指導學生親自參與整個實驗研究過程和數據分析過程,不僅能理解實驗結論和定律的內容,而且知道結論和定律是如何得出的,在得出結論時用了什么方法和手段,在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導學生反復討論記錄表格中的實驗數據,把每一組U/I的值與導體的電阻值相比較,自然使學生明白變形公式R=U/I的物理意義。應用歐姆定律解答簡單電路的有關問題不是本節內容的重點,只要引導學生討論一兩個例題即可。這樣的教學才能揭示物理的研究方法和學法,才能讓學生沿著科學家發現物理規律的足跡體會科學的思維方法。
三、科學使用教材,優化教學內容
教材是教學之本,是連接教與學、知識與方法、能力與發展的紐帶。現有的初中物理教材有了較大的進步,雖增大了實驗容量,但大部分是教師演示實驗,學生分組實驗較少。學生學到的知識不能適應高速發展的當今社會。這就要求教師不斷學習現代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,豐富自己的知識積累,站在科學方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優化教學內容。
優化教學內容,必須依據學生的身心特點和知識發展水平及未來社會的需要,做到:一是對教材中某些教學內容進行適當調整和補充,使之更適合學生學習和社會需要。如在伏安法測電阻的實驗教學中,教師要引導學生選擇實驗器材、設計實驗電路,完成課本規定的實驗內容后,提出新的問題:在上述實驗中若只允許你使用電壓表,實驗能否進行?需要補充什么輔助器材?教師作適當點撥,讓學生充分思考、醞釀、討論,設計實驗方案,進一步進行實驗,使伏安法測電阻的實驗原理和思想在學生頭腦中得到進一步理解和升華。同理,引導學優生對實驗進行誤差分析,并進行補償討論,培養尖子生的綜合實驗素質。另外,電學中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應、影響電功大小的因素等演示實驗,都可以大膽地作為學生實驗、教師適當指導,讓學生自己操作、觀察、分析實驗現象,自己歸納實驗結論。這樣不僅能掌握知識和規律的內容,還能知道知識的來龍去脈,學會研究方法。二是精選教學素材,真正把融于教材中的思想觀點、方法內容、智力價值和精神素養挖掘出來,展示給學生。舉例講解更要貼近學生的生活實際,激發學生的情感,開發學生的智慧。如在牛頓第一定律、機械能的轉化與守恒、電阻的教學中,都應滲透內因與外因的辯證關系。
四、物理教師要善于轉化薄弱學科的學生
教師可以進行問卷調查,綜合起來物理薄弱成績差異主要體現在:
1.學生層面分析存在的問題。(1)學生學習興趣不濃厚,始終認為物理學科不重要。(2)學生學習習慣差,上課聽講效率不高,不能當堂掌握所學知識,課下又不能訓練鞏固,致使知識的負積累越來越多。(3)沒有養成良好的思維習慣,對物理的學習,其實就是一種思維習慣的培養。但學生課上不按老師的思路進行思考,慢慢地和教師的思維逐漸脫節,難以養成良好的思維習慣。(4)學生基礎知識掌握不牢固,運用知識解決問題的能力較差。
2.教師層面分析存在的主要問題。(1)對學生不熟悉,只關注部分成績好的學生和個別成績差的學生,對中間學生的關注不夠,致使有很多有潛力的學生沒有被發現。(2)由于趕進度,課上提問力度不夠。(3)課堂效率低,有的知識不能做到堂堂清,對學生擴展和興趣方面的知識關注多,忽視最根本的基礎知識和基本技能。課堂練習量小,能力提升靠課下作業。(4)學優生培養力度不夠,且作業檢查力度不到位。
總之,要通過各種形式加強物理學科的教與學,努力提高學生的學習成績,增強學生學習物理的自信心。