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說課是把執(zhí)教者的教學(xué)設(shè)想,教學(xué)思想及其理論依據(jù)說出來,供同行商榷和交流。今天“說課”的內(nèi)容是“歐姆定律”一節(jié)。下面介紹說這節(jié)課的過程。
一、教材分析
“歐姆定律”一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過,高中選修教材安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過課堂演示實驗再次增加感性認(rèn)識;體會物理學(xué)的基礎(chǔ)研究方法(即通過實驗來探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論的兩種常用方法——列表對比法和圖像法;再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)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(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說,本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。本節(jié)課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析,這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)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(jīng)接觸過,但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識,對此還是比較生疏。從教學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進而認(rèn)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(xué)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(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點,本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式教學(xué)法。教師邊演示、邊提問,讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥,必要時可進行課堂提問,讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點,又有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設(shè)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(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須通過實驗的檢驗,從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
為了達成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性,對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:
1. 在引入新課提出課題前,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么?這樣既對學(xué)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(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答,這樣使學(xué)生既鞏固實驗知識,又調(diào)動學(xué)生積極參與。
3. 在進行演示實驗時可請兩位學(xué)生上臺協(xié)助,同時讓其余學(xué)生注意觀察,也可調(diào)動全體學(xué)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(shù)據(jù)進行分析后,提出問題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更深刻的認(rèn)識。到此應(yīng)該達到本節(jié)課的第一次,通過提問和畫圖像使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5. 在得出電阻概念時,要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)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(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請學(xué)生展開討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學(xué)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(jié)論的基礎(chǔ)上,進一步總結(jié)歐姆定律,這實際是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語言表達能力。
7. 為檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達成,可自編若干概念題進行反饋練習(xí),達到鞏固之目的。然后結(jié)合教材練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)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(shù)規(guī)則進行介紹。
2.注意正確規(guī)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(jié)歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計算作為重點。
在中學(xué)物理教學(xué)中常用的教學(xué)方法有講授法、實驗法、討論法、探索發(fā)現(xiàn)法。教學(xué)方法有多種多樣,每一種方法都有自己的特點,各有其適用條件和適用范圍,也就是說,每種方法都有各自的局限性。把某一種方法說成是放之四海而皆準(zhǔn)的最佳方法,過份地強調(diào)其作用,或把某一種教學(xué)方法說得一無是處,過份貶低其作用,都是錯誤的。
我今天要說的類比教學(xué)法應(yīng)屬于講授法中的一種常用方法,講授法的特點就是通過教師的語言,適當(dāng)輔以其他手段(利用實物、掛圖、類比、演示實驗等),使學(xué)生掌握知識,啟發(fā)學(xué)生思維,發(fā)展學(xué)生能力。講授法要求物理教師通過各種直觀演示,或以生動形象的事例喚起學(xué)生已有的感性認(rèn)識,系統(tǒng)地講解物理知識,揭示事物的矛盾,講解問題的關(guān)鍵、要害,教給學(xué)生處理問題的方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,學(xué)會掌握物理知識的特點。類比的教學(xué)法就是把學(xué)生不容易理解的問題通過類比后變得容易理解,把學(xué)生容易混淆的知識點通過類比變得清晰,把學(xué)生難于記憶的知識通過類比后變得容易記憶,通過比較、分析、綜合、概括、推理等思維過程和形式,把科學(xué)的客觀性、邏輯性與一些藝術(shù)手法結(jié)合起來,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的過程中,掌握發(fā)現(xiàn)問題、處理問題、解決問題的方法,從而發(fā)展學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
在中學(xué)物理的教學(xué)中,能夠應(yīng)用類比方法教學(xué)的地方很多,如講靜電力學(xué)的問題時,我們就可以用類比的方法,通過學(xué)生已知的“重力勢能”來類比“電勢能”。在重力場中,物體因受重力作用而相對于某點(參考點)具有重力勢能,而在電場中,電荷因受電場力作用而相對于某點(參考點)具有電勢能;在重力場中,物體在重力作用下從高處向低處移動時,重力做功,對同一物體,高度差越大,重力做功越多。與此類似,電荷在電場中移動時,電場力做功,同一個電荷從一點移動到另一點時,電場力做功越多,就說這兩點間的電勢差越大,從而講清楚“電勢差”(即電壓)的概念;另外,說“電勢”和說“高度”一樣,得選一個高度的起點,即電勢零點和高度的起點是可類比的,選好高度的起點就可以測量物體的高度了,如選海平面為高度的起點,就可以測量各地的海拔高度,選人的腳底為高度的起點就可以測量人的身高等等,同理,選了電勢零點即可用電勢差(電壓)測量電場中各點電勢的高低了。
在學(xué)生剛接觸“電壓”這一概念時是比較抽象和難于理解的,電壓即“電位差”,如果用“水位差”來類比不就可以把抽象的問題變得形象化了嗎?,以U形管為例,當(dāng)兩端水位高度一致時,U形管中的水是不會流動的,只有當(dāng)兩端的水位高度不一致時,即有水位差時,U形管中的水才會流動,且水流方向是從高水位端流向低水位端。同理,在電路中,沒有電位差就不會形成電流,在電阻電路中,電流方向也總是從高電位端流向低電位端;在特殊情況下,水流可以從低水位端流向高水位端,如抽水機抽水時,那是外力對水做了功。類似的,電流也可以從低電位端流向高電位端,如電源內(nèi)部,那是非靜電力做功的結(jié)果。相似嗎?
在講庫侖定律時,我們常把萬有引力定律拿來對比講解,因為庫侖定律的公式和萬有引力的公式真是有著驚人的相似,庫侖力和萬有引力的大小都與兩個物體之間距離的二次方成反比,與兩個物體的質(zhì)量或電荷量的乘積成正比,力的方向都在兩個物體的連線上。利用這種相似性的類比,可以使學(xué)生更好地記住這兩個公式,這種相似性也可以啟發(fā)人們思考這樣的問題:庫侖力和萬有引力之間有沒有內(nèi)在聯(lián)系?從更深層次上看,會不會是同一種相互作用的不同的表現(xiàn)呢?從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。
在講到磁路歐姆定律時,我們往往用電路歐姆定律來類比,因為磁路和電路也有很多相似之處,如電路有電阻,磁路有磁阻;電路有電動勢,磁路有磁動勢;電路有電流,磁路有磁通;電路中的電流跟電動勢成正比,而磁路中的磁通跟磁動勢成正比;電路中電流跟電阻成反比,而磁路中磁通跟磁阻成反比;磁路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式為:磁通=磁動勢?M磁阻。電路歐姆定律:電流=電動勢?M電阻??梢娝麄兎浅O嗨?,故教學(xué)時宜采用類比的方法進行教學(xué)。
在講電場、磁場時,當(dāng)我們講完了左手定則,右手定則,右手螺旋定則和楞次定律時,學(xué)生對這幾個定則的應(yīng)用是模湖的,混淆的,常常是該用左手定則的地方用右手定則,該用右手定則的地方又用左手定則,為消除學(xué)生的這種模湖和混淆,我們就必須把這幾個定則放到一起進行比較,比較他們有哪些相似處和異同點,比較他們各自的用途和注意事項,從而使學(xué)生能準(zhǔn)確地應(yīng)用這幾個定則。
1 一道試題
1。1 試題呈現(xiàn)
2015年蘇錫常鎮(zhèn)二模卷第10題:將兩個金屬電極鋅片和銅片插入一個水果中就可以做成一個水果電池,某興趣小組欲測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)甲同學(xué)用多用表的直流電壓(0~1 V)檔估測某水果電池的電動勢,穩(wěn)定時指針如圖[TP12GW39。TIF,Y#]1中A所示,則讀數(shù)為[CD#3]V;用多用表的歐姆×100檔估測水果電池的內(nèi)阻,穩(wěn)定時指針如圖1中B所示,則讀數(shù)為[CD#3]Ω。上述測量中存在一重大錯誤,是[CD#3]。
(2)乙同學(xué)采用如圖2所示電路進行測量,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出了[SX(]1[]I[SX)]-R圖象,則根據(jù)圖3,該水果電池的電動勢為[CD#3]V,內(nèi)阻為[CD#3]Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
[TP12GW40。TIF,BP#]
答案如下:(1)0。84;3。2×103;不能用多用電表電阻檔直接測電源內(nèi)阻;(2)0。96±0。02 (1。6±0。1)×103
1。2 試題分析
本題圍繞一個重要的電學(xué)實驗――“測量電源電動勢和內(nèi)阻”展開考查,具體涉及多用電表的讀數(shù)及操作、實驗電路的設(shè)計、圖象法處理數(shù)據(jù)等內(nèi)容。如表1所示。
[JZ][HT6]表1
[BG(!][BHDFG2,WK3,K10,K17W]
序號[]考查內(nèi)容[] 易錯點解析 [HJ*3]
[BHDG4*2,WK3,K10ZQ*3,K17ZQ*3W]1[]會正確進行多用電表的讀數(shù)[]讀電壓時應(yīng)注意量程(“0~1 V”),讀電阻時要注意多用電表歐姆檔刻度不均勻,還有讀數(shù)應(yīng)乘以所選的倍率
[BH]2[]會正確使用多用電表歐姆檔[]用多用電表歐姆檔測電阻時必須把電阻從回路中取出,因此不能直接測電源的內(nèi)阻
[BHG4*2]3[]“安阻法”測電源電動勢和內(nèi)阻的原理[]由閉合電路歐姆定律得到1/I-R圖象是線性的,且圖線的斜率大小等于1/E,圖線的縱截距大小等于r/E
[BHDG2]4[]圖象法處理實驗數(shù)據(jù)[]單位要換算成國際單位(A和Ω) [HJ2mm]
[BG)F][HJ]
1。3 試題評價
本題用水果電池代替常見的干電池、鉛蓄電池、手機鋰電池作為實驗對象,給人一種獨辟蹊徑、眼前一亮的感覺。水果電池取材方便、貼近生活、變化豐富,既適合學(xué)生進行探究,也體現(xiàn)了“從生活走向物理”的教育理念。
2 兩處不同
2。1 實驗對象
本題的實驗對象變成了水果電池。在平時的教學(xué)中,許多教師都會習(xí)慣性地選擇干電池進行實驗,這是因為干電池比較穩(wěn)定,實驗操作也較簡單方便。實際上,學(xué)生在初中就已經(jīng)接觸過水果電池,在化學(xué)課“原電池”部分也學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容,所以對水果電池并不陌生。筆者在講評課上與學(xué)生進行了交流。
師:水果電池的工作原理是什么?
生1:水果中含有豐富的水果酸,是一種很好的電解質(zhì),將不同的金屬材料做成電極插入水果中,用導(dǎo)線將電極與用電器相連,回路中就會有電流通過。
師:如何判斷水果電池的正、負(fù)極?
生2:根據(jù)原電池的工作原理,水果電池兩電極必須存在金屬活動性上的差異。本題中鋅更活潑,所以鋅片失去電子,其反應(yīng)方程為Zn-2e-[FY=]Zn2+。電子經(jīng)外電路流向銅片,由于物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向,所以外電路中電流從銅片流向鋅片,由此判斷銅片是水果電池的正極。
師:水果電池的電動勢、內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)?[HJ1。5mm]
生3:正負(fù)電極的活動性差異越大,水果電池的電動勢越大。由電阻定律R=ρ[SX(]l[]S[SX)]可知,增加兩電極間的距離,相當(dāng)于增加導(dǎo)體長度,水果電池的內(nèi)阻增大;增加電極插入的深度,相當(dāng)于增大導(dǎo)體橫截面積,水果電池的內(nèi)阻減小。
2。2 實驗器材和電路
由于實驗對象發(fā)生了變化,實驗器材和電路也需要進行相應(yīng)的調(diào)整。在測量干電池的電動勢和內(nèi)阻時,通常選擇學(xué)生電表(電壓表0~3 V、電流表0~0。6 A)和滑動變阻器進行實驗。由于水果電池的內(nèi)阻很大(一般上千歐姆),為了便于讀數(shù)和操作,選擇電阻箱和微安表進行實驗。
實驗器材 水果,電極:銅片、鋅片,MF47多用電表,微安表:量程0~500 μA,電阻箱(0~9999 Ω),帶鱷魚夾的導(dǎo)線若干、開關(guān)、砂紙、小刀等。
實驗電路及測量原理 實驗電路如圖4,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(r+R),整理得
[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+R)。
作出[SX(]1[]I[SX)]-R圖線,若圖線的斜率為k,[TP12GW41。TIF,Y#]縱軸截距為b,則電源的電動勢E=[SX(]1[]k[SX)],內(nèi)阻r=[SX(]b[]k[SX)]。
3 三個追問
3。1 追問1(實驗誤差分析)[HJ]
本題中微安表也有內(nèi)阻,因此會引起實驗誤差。用此電路測電池電動勢與內(nèi)阻,測量值與真實值的關(guān)系是:E測[CD#3]E真、r測[CD#3]r真。(填“”或“=”)。
分析 若考慮微安表的內(nèi)阻,不妨設(shè)其為rg,則根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(r+rg+R),整理得[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+rg+R)。作出[SX(]1[]I[SX)]-R圖線,若圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則電源的電動勢E=[SX(]1[]k[SX)],內(nèi)阻r=[SX(]b[]k[SX)]-rg。與上面推導(dǎo)的結(jié)果相比可得:E測=E真、r測>r真。
3。2 追問2(實驗注意事項)
為能較為準(zhǔn)確地完成該實驗,在儀表、導(dǎo)線都正常工作的前提下,請依據(jù)水果電池的工作原理,提出一些實驗操作過程中需要注意的事項。(只需填寫一項即可)[CD#3]。
分析 水果電池很不穩(wěn)定,容易極化,因此電池電動勢會明顯下降,內(nèi)阻會明顯增大,因此實驗中讀數(shù)要快,每次讀完立即斷開開關(guān)。也可回答:用砂紙將金屬片表面的氧化層磨去以增加其導(dǎo)電性;將所選水果切開,用小刀在其上劃幾刀以增加其導(dǎo)電性等。
3。3 追問3(實驗思想方法)
某研究性學(xué)習(xí)小組對水果電池電動勢和內(nèi)阻可能的影響因素進行探究。成員們通過討論,得出了以下一些可能影響的因素:水果種類、水果溫度、電極種類、電極間距、電極插入深度等。在進行實驗探究時,需要用到的物理思想方法是[CD#3]。
分析 本探究實驗運用“控制變量”的思想方法,分別對不同影響因素進行探究。
4 四點策略
4。1 “會操作”打基礎(chǔ)
研究近幾年各地高考實驗題不難發(fā)現(xiàn),命題者越來越重視對基本儀器操作的考查。如2014年江蘇高考物理試卷第10題的第1問,考查了用螺旋測微器測合金絲的直徑?!盀榉乐棺x數(shù)時測微旋桿發(fā)生轉(zhuǎn)動,讀數(shù)前應(yīng)先旋緊哪個部件?”真正操作過的學(xué)生會比較熟悉,反之則不容易得分。
針對這一變化,教師在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)實驗時,應(yīng)特別關(guān)注基本儀器的使用?!犊荚囌f明》中所列的基本儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧測力計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器和電阻箱等。要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達到熟練操作、正確讀數(shù)。
本題中所考查的多用電表使用,還包括諸如機械調(diào)零、歐姆調(diào)零、倍率的選擇等操作,假如在高考復(fù)習(xí)中讓學(xué)生操作一次多用電表,完成幾項測量任務(wù),將會起到事半功倍的復(fù)習(xí)效果。
4。2 “懂原理”是關(guān)鍵
高考實驗題的命題往往是在幾個重點實驗的基礎(chǔ)上進行的,因此掌握這些實驗的原理是解題的關(guān)鍵所在。分析近五年江蘇高考物理試卷(如表2)可以發(fā)現(xiàn),電學(xué)中??嫉娜齻€經(jīng)典實驗:探究決定導(dǎo)線電阻的因素、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測量電源的電動勢和內(nèi)阻,以及新增考點“練習(xí)使用多用電表”分別出現(xiàn)在各年的試卷上。
針對上述情況,教師在進行實驗復(fù)習(xí)教學(xué)時,應(yīng)加強對實驗原理的分析。同時,也要關(guān)注基本實驗的變式,提升學(xué)生對實驗原理的遷移應(yīng)用能力。
本題考查的測電源電動勢和內(nèi)阻,可以用伏安法,也可以
[HT6][JZ]表2
[BG(!][BHDFG2,WK4,K18,K8W]
年份[]實驗名稱[]實驗原理(操作)
[BHD]2010年[]測量電源的電動勢和內(nèi)阻[]“伏阻法”
[BH]2011年[]測量電阻的阻值[]“替代法”
[BH]2012年[]用多用電表探究黑箱中的電學(xué)元件[]多用電表的操作
[BH]2013年[]探究小燈泡的功率P與電壓U的關(guān)系[]“伏安法”
[BH]2014年[]測量合金絲的電阻率[]“伏安法”
[BG)F]
用安阻法、伏阻法,甚至可以用伏伏法或者安安法,但是實驗原理均為閉合電路歐姆定律E=U+Ir,都是在用各種方法尋找方程解出E和r。因此,在復(fù)習(xí)備考時牢牢抓住幾個基本實驗,確保每一個的原理都了然于心,高考解題時就游刃有余了。
4。3 “能分析”促嚴(yán)謹(jǐn)
實驗誤差的分析也是高考實驗題考查的重要內(nèi)容。如2014年海南高考物理試卷第12題考查了用伏安法測量一電池的內(nèi)阻,其中第(4)問“在你設(shè)計的電路中,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是[CD#3]”。熟悉的學(xué)生知道該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由于電壓表不能看成理想表而引起的。
《考試說明》中明確指出:認(rèn)識誤差問題在實驗中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道多次測量求平均值的方法可以減小偶然誤差;能在某些實驗中分析誤差的主要來源。這就要求教師多關(guān)注誤差分析,多對學(xué)生進行指導(dǎo),而且筆者認(rèn)為,教師不但要教會學(xué)生如何“定性分析誤差的來源”,還要啟發(fā)學(xué)生“合理給出減小誤差的方法”,從而不斷提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
本題中由于微安表有內(nèi)阻,會引起系統(tǒng)誤差,由閉合電路歐姆定律分析可以得到E測=E真、r測>r真。其實,通過前面的推導(dǎo)不難發(fā)現(xiàn),只要知道了微安表的內(nèi)阻值,該系統(tǒng)誤差就可以消除了。誤差分析能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度,很好地體現(xiàn)了物理學(xué)中“情感態(tài)度價值觀”的課程目標(biāo),所以在復(fù)習(xí)中應(yīng)引起足夠的重視。
4。4 “巧設(shè)計”提能力
高考實驗題中的設(shè)計性問題是對學(xué)生理解能力、創(chuàng)新能力的綜合考查,這類試題要求高、難度大,對學(xué)生很具有挑戰(zhàn)性。
設(shè)計性實驗題一般要求學(xué)生根據(jù)題目提出的目的和要求,并結(jié)合已給出的器材或背景,設(shè)計出實驗方案并完成實驗。由于設(shè)計性實驗題開放性很強,在平時的復(fù)習(xí)中很難遇到一模一樣的題目,所以教師更應(yīng)強化學(xué)生對物理概念和規(guī)律的理解,提升學(xué)生將課本中分組實驗和演示實驗的原理、方法遷移到新背景中的能力;同時重視基本物理語言的培養(yǎng),學(xué)會用簡潔明了的物理語言描述現(xiàn)象和闡述問題。
一、優(yōu)化課堂,提高實驗專題復(fù)習(xí)的有效性
物理實驗對于建立物理基本概念和理論及加強對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用,實驗專題復(fù)習(xí)課是以實驗為載體展開,以問題為主線分析,進行綜合復(fù)習(xí),從而達到對相關(guān)知識的理解更深刻,通過歸納和總結(jié),找出解決問題的思路和技巧的目的。
復(fù)習(xí)是一個知識再現(xiàn)的過程,復(fù)習(xí)課是畢業(yè)班的重頭戲,專題復(fù)習(xí)課是每個教師的必教課型。如果教師仍然采用“講知識—做練習(xí)—講練習(xí)”的模式,或采用背結(jié)論的形式來上專題復(fù)習(xí)課,很容易使學(xué)生產(chǎn)生枯燥乏味的感覺,課堂缺少生機和活力。不少教師上實驗復(fù)習(xí)課時,感覺學(xué)生基礎(chǔ)差、遺忘率高,但因課時緊,所以直接幫學(xué)生歸納出很多口訣、實驗步驟、注意事項等讓學(xué)生熟記,只重視理論知識的總結(jié),而忽視了學(xué)生的主動性復(fù)習(xí)。往往教師講了很多,但教學(xué)效果卻不甚理想,學(xué)生不懂的仍然不懂。專題復(fù)習(xí)課的目的不是要求學(xué)生死記一堆物理公式、實驗原理、步驟和注意事項,而是幫助他們掌握解決物理問題的程序和方法。在實驗專題復(fù)習(xí)中,創(chuàng)造條件多讓學(xué)生參與到實驗探究中來,以實驗為載體把學(xué)生吸引回課堂,幫助他們“把書從厚讀薄”、“化整為零”。 借助實驗,將科學(xué)探究滲透到物理復(fù)習(xí)中,這樣便可以讓學(xué)生既鞏固了舊知識,又在疲勞的復(fù)習(xí)中通過實驗得到放松,自然能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高復(fù)習(xí)的效率。
二、善于分析、歸納,彰顯實驗專題復(fù)習(xí)的理性
初中物理實驗可以劃分為“測算性實驗”和“探究性實驗”。利用實驗儀器對某個物理量進行直接或間接測量的為“測算性實驗”,如測量牛奶的密度、測量小燈泡的電阻。通過實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象或測得的數(shù)據(jù),分析歸納出某個物理量的大小影響因素或物理規(guī)律的為“探究性實驗”,如探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)、探究歐姆定律。測算性實驗,應(yīng)明確實驗的原理公式,推導(dǎo)表達式,尋找所需的實驗器材設(shè)計實驗。探究性實驗,應(yīng)明確研究目的和原理依據(jù),確定正確的研究方法,選擇實驗器材設(shè)計方案。
在物理實驗專項復(fù)習(xí)中,采用設(shè)問、重現(xiàn)實驗、綜合評估的手段,讓學(xué)生重新經(jīng)歷探究過程,不乏是一劑激發(fā)學(xué)生總復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣,攻破知識難點的有效手段,彰顯實驗專題復(fù)習(xí)的理性,優(yōu)化實驗專題復(fù)習(xí)課的“強心劑”。
三、重視拓展延伸,發(fā)揮實驗專題復(fù)習(xí)的魅力
知識的拓展和延伸,就是要將已學(xué)過或已獲得的一些知識聯(lián)系到其他問題之中,從而發(fā)現(xiàn)和解決新的問題。在新教材、新理念下的物理專題復(fù)習(xí),教師通過適時、適度地引導(dǎo)學(xué)生提問,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑,或設(shè)計多種實驗方案,設(shè)計變化的題目等使之與學(xué)生頭腦中原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突,進一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望。教師可引導(dǎo)學(xué)生從縱橫兩方面深入系統(tǒng)復(fù)習(xí)相關(guān)的知識點,使學(xué)生的熱情充分地調(diào)動起來,讓學(xué)生積極主動去探索知識的奧秘。
物理不僅僅是一門自然學(xué)科,而且是一門科學(xué)。在整個物理教學(xué)過程中,初中物理教學(xué)是啟蒙階段,也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的關(guān)鍵時期。
就現(xiàn)階段的初中生的生理和心理特點而言,他們富余好奇心善于探究,但缺乏抽象思維和學(xué)習(xí)持久力。所以經(jīng)常覺得物理難,難在公式記不住,計算題不會算等等很現(xiàn)實的問題。作為教師,如何才能讓學(xué)生熟練地掌握物理公式、并靈活用公式去解決相應(yīng)的實際問題,教師應(yīng)在建立概念得出公式、理解應(yīng)用、鞏固公式的過程中注意教學(xué)的方式方法。
一、創(chuàng)設(shè)情境感知概念
“從生活走向物理,從物理走向社會”是物理課程的基本理念。教師的教學(xué)過程應(yīng)該貼近學(xué)生的生活,讓學(xué)生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中去探究并認(rèn)識物理規(guī)律,同時還應(yīng)將學(xué)生學(xué)習(xí)的物理知識與學(xué)生的生活相結(jié)合,讓學(xué)生體會物理在生活中的實際應(yīng)用。
如在電功率定義公式導(dǎo)入中,利用將功率不同甚至差別很大的的用電器(比如用1000W的電吹風(fēng)和一個100W的白熾燈),分別接入家庭電路線路板中,讓學(xué)生身臨其境的觀察兩次電能表的轉(zhuǎn)速(或電能表指示燈閃爍的快慢)明顯不同,引發(fā)學(xué)生的思考,從而為理解電功率的意義奠定了基礎(chǔ)。
二、實驗探究推導(dǎo)公式
實驗探究是學(xué)生尋得真知的必經(jīng)之路。新課程倡導(dǎo)和凸顯探究學(xué)習(xí),使學(xué)生的思維在探究中發(fā)展,學(xué)習(xí)的興趣在探究中提升。更有利于利用實驗結(jié)果推導(dǎo)和得出物理公式。
如在講解《歐姆定律》公式前,先引導(dǎo)學(xué)生探究電流與電壓電阻的關(guān)系,再根據(jù)所得的數(shù)據(jù)推導(dǎo)電流與電壓電阻的關(guān)系。由此順理成章推導(dǎo)出歐姆定律的公式:電流=電壓÷電阻。在實驗中學(xué)生體會其公式適用的條件、公式的特點、單位的統(tǒng)一性等等注意事項。
三、、圖像數(shù)據(jù)推理公式
物理學(xué)是數(shù)學(xué)化程度最高的一門學(xué)科,從物理概念的引入、規(guī)律的定性描述等都離不開數(shù)學(xué)的圖像處理能力,數(shù)據(jù)分析和計算應(yīng)用能力。
如在建立物質(zhì)的密度概念時,根據(jù)探究實驗“探究同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系”,收集數(shù)據(jù)后,分析比較數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比?;蛘吒鶕?jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像,分析圖像知道m(xù)與V成正比,寫出一般式m=Kv,代入一組(m,V)數(shù)據(jù),即可算出k的值,得出結(jié)論,這種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比。對不同的物質(zhì),這個比值一般不同,這個比值就是物質(zhì)的密度,從而得出密度的計算公式。
四、類推類比總結(jié)公式
運用多種教學(xué)方法,如對比、類比的教學(xué)方法,加強思考公式之間的聯(lián)系與區(qū)別。
比如對于熱效率的學(xué)習(xí),因為同為效率問題,可以先復(fù)習(xí)機械效率,由有經(jīng)驗的同類公式引導(dǎo)學(xué)習(xí)新的背景下的效率問題。
六、課堂練習(xí)應(yīng)用公式
課堂練習(xí)是檢驗教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”的有效手段,也是課堂反饋應(yīng)用公式問題的一種有效方法。在利用公式解決實際問題時,教師要防止學(xué)生亂套公式,做到解一題,明一理。盡量設(shè)計一些能靈活運用公式的練習(xí)題,鼓勵學(xué)生一題多解、一題多問、一題多思、一題多變,使學(xué)生既能靈活、全面的接受信息,又能排除多余信息的干擾,從而有效的提高學(xué)生的公式應(yīng)用能力。
七、知識框架聯(lián)系公式
美國認(rèn)知教學(xué)心理學(xué)家奧蘇貝爾認(rèn)為,影響課堂教學(xué)中意義學(xué)習(xí)的重要因素是學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在物理知識結(jié)構(gòu)中,基本概念和公式就是一個個節(jié)點,各個概念往往是相對獨立的、零散的、分離的,未能完成完整的概念體系,因此整理組建知識網(wǎng)絡(luò)、畫知識樹等逐章總結(jié),板塊歸納顯得尤為重要。
引導(dǎo)學(xué)生每學(xué)習(xí)完一章知識,進行一次總結(jié)歸納,每進行一個知識板塊,讓學(xué)生用自己的結(jié)構(gòu)圖對知識點進行系統(tǒng)歸納,這樣連點成線,把零碎的知識點網(wǎng)絡(luò)化,有助于記憶和聯(lián)系公式。有利于學(xué)生系統(tǒng)的掌握物理概念、公式脈絡(luò),實現(xiàn)物理公式的對比聯(lián)系與有效遷移。
八、精選考題運用公式
重視近年中考題、模擬題及月考、期中期末考試的導(dǎo)向引領(lǐng)作用,提高學(xué)生的公式應(yīng)用能力。
日常教學(xué)中,及時收集近年陜西和各省的中考試題,了解熱點新聞中的物理現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生分析新背景、熱點中的物理知識。重視月考和期中期末考試的試卷分析,提高學(xué)生靈活應(yīng)用公式的答題技巧、處理實際問題的能力。
九、競賽活動鞏固公式
適時進行公式的撲克牌游戲、聽寫、默寫、舉行書寫公式大賽等活動有利于學(xué)生梳理物理公式與意義,記憶并鞏固其單位。定期開展各種書寫公式的活動,進行書寫公式競賽,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高公式的正確書寫率、規(guī)范書寫率。
十、實踐活動升華公式