绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇欧姆定律的主要内容范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
2.进行新课
(1)欧姆定律
由实验我们已知道了在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。
板书:〈第二节欧姆定律
1.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。〉
欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。
欧姆定律的公式:如果用U表示加在导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,那么,欧姆定律可以写成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。
公式的物理意义:当导体的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。
板书:<2.公式:I=U/R
I-电流(安)U-电压(伏)R-电阻(欧)>
有关欧姆定律的几点说明:
①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。
②对于一段电路,只要知道I、U和R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。
③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。
(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
例题1:课本中的例题1。(使用投影片)
学生读题,根据题意教师板演,画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式,然后代入数值,要有单位,最后得出结果。
板书:〈例题1:
已知:R=807欧,U=220伏。
求:I。
解:根据欧姆定律
I=U/R=220伏/807欧=0.27安。
答:通过这盏电灯的电流约为0.27安。〉
例题2:课本中例题2。(使用投影片)
板书:〈例题2〉
要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。
学生板演完毕,组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。
①电路图及解题过程是否符合规范要求。
②答题叙述要完整。本题答:要使小灯泡正常发光,在它两端应加2.8伏的电压。
③解释U=IR的意义:导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比,跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。
例题3:课本中的例题3。(使用投影片)
板书:〈例题3〉
解题方法同例题2。学生板演完毕,组织学生讨论、分析正误。教师小结。
①解释R=U/I的物理意义:对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以i的比值是一定的。对于不同的导体,其比值一般不同。U和I的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于材料、长度和横截面积,还跟温度有关。不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质,所以某导体两端的电压是零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的。
②通过例题3的解答,介绍用伏安法测电阻的原理和方法。
板书:(书写于例题3解后)
〈用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。〉
3.小结
(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。
什么叫伏安法测电阻?原理是什么?
(2)讨论:通过课本中本节的"想想议议",使学生知道:
①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧),因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则,通过电流表的电流过大,有烧毁电流表的危险。
②电压表的电阻很大(约几千欧),把电压表直接连在电源的两极上测电压时,由于通过电压表的电流很小,一般不会烧毁电压表。
4.布置作业
课本本节后的练习1、4。
(四)说明:通过例题,要领会培养学生在审题基础上画好电路图,按规范化要求解题。
第四节电阻的串联
(一)教学目的
1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。
2.复习巩固串联电路电流和电压的特点。
3.会利用串联电路特点的知识,解答和计算简单的电路问题。
(二)教具
学生实验:每组配备干电池三节,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻(2欧、4欧、5欧各一只)三个,导线若干。
(三)教学过程
1.引入新课
(1)阅读本节课文前的问号中提出的问题,由此引出本节学习的内容。
板书:〈第四节电阻的串联〉
(2)问:什么叫串联电路?画出两个定值电阻串联的电路图。(同学回答略,板演电路图参见课本图8-7)
(3)问:串联电路电流的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结,在板演电路图上标出I1、I2和I。
板书:〈1.串联电路中各处的电流相等。I1=I2=I。〉
(4)问:串联电路的总电压(U)与分电压(U1、U2)的关系是什么?举例说明。
学生回答,教师小结,在板演电路图上标出U1、U2和U。
板书:〈2.串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2。〉
(5)几个已知阻值的电阻串联后,总电阻和各电阻之间有什么关系?这是本节课学习的主要内容。
2.进行新课
(1)实验:测R1和R2(R3)串联的总电阻。
问:实验的方法和原理是什么?
答:用伏安法测电阻。只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流,就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。
要求学生设计一个测两个定值电阻(R1=2欧、R2=4欧)串联总电阻的实验电路。如课本图8-5所示。
进行实验:
①按伏安法测电阻的要求进行实验。
②测出R1(2欧)和R2(4欧)串联后的总电阻R。
③将R1和R3串联,测出串联后的总电阻R′。将实验结果填在课文中的结论处。
讨论实验数据,得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。实验表明:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。
(2)理论推导串联电路总电阻计算公式。
上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点,从理论上推导得出。
结合R1、R2的串联电路图(课本图8-6)讲解。
板书:〈设:串联电阻的阻值为R1、R2,串联后的总电阻为R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因为串联电路中各处电流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2。〉
请学生叙述R=R1+R2的物理意义。
解答本节课文前问号中提出的问题。
指出:把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大,总电阻也叫串联电路的等效电阻。
板书:〈3.串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。R=R1+R2。〉
口头练习:
①把20欧的电阻R1和15欧的电阻R2串联起来,串联后的总电阻R是多大?(答:35欧)
②两只电阻串联后的总电阻是1千欧,已知其中一只电阻阻值是700欧,另一只电阻是多少欧?(答:300欧。)
(3)练习
例题1:
出示课本中的例题1投影幻灯片(或小黑板)。学生读题并根据题意画出电路图(如课本图8-7)。标出已知量的符号和数值以及未知量的符号。请一名学生板演,教师讲评。
讨论解题思路,鼓励学生积极回答。
小结:注意审题,弄清已知和所求。明确电路特点,利用欧姆定律和串联电路的特点求解。本题R1、R2串联,所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串联电路的总电压知道,总电阻R可由R1+R2求出,根据欧姆定律I=U/R可求出电流I。
板书:〈例题1:
已知:U=6伏,R1=5欧,R2=15欧。
求:I。
解:R1和R2串联,
R=R1+R2=5欧+15欧=20欧。
电路中电流:I=U/R=6伏/20欧≈0.3安。
答:这个串联电路中的电流是0.3安。〉
例题2:
出示课本中例题2的投影片,学生读题,画电路图(要求同例题1)。
讨论解题思路,鼓励学生积极参与。
①问:此题中要使小灯泡正常发光,串联一个适当电阻的意义是什么?
答:小灯泡正常发光的电压是2.5伏,如果将其直接连到6伏的电源上,小灯泡中电流过大,灯丝将被烧毁。给小灯泡串联一个适当电阻R2,由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2。串联的电阻R2可分去一部分电压。R2阻值只要选取合适,就可使小灯泡两端的电压为2.5伏,正常发光。
②串联的电阻R2,其阻值如何计算?
教师引导,学生叙述,分步板书(参见课本例题2的解)。
本题另解:
板书:〈R1和R2串联,由于:I1=I2,
所以根据欧姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理为U1/U2=R1/R2。〉
3.小结
串联电路中电流、电压和电阻的特点。
4.布置作业
本节后的练习:1、2、3。
(四)说明
1.本节测串联电路总电阻的实验,由于学生已学习了伏安法测电阻的知识,一般掌握较好,故实验前有关要求的叙述可从简。但在实验中教师要加强巡回指导。
2.从实验测出串联电阻的总电阻和运用欧姆定律推导出的结果一致。在此应强调实践和理论的统一。在推导串联电阻总电阻公式时,应注意培养学生的分析、推理能力。
3.解答简单的串联电路计算问题时要着重在解题思路及良好的解题习惯的培养上下功夫。
第五节电阻的并联
(一)教学目的
1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。
2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。
3.会利用并联电路的特点,解答和计算简单的电路问题。
(二)教具
每组配备干电池二节,电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只,定值电阻2只(5欧和10欧各一只),导线若干条。
(三)教学过程
1.复习
问:请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)
问:请解答课本本章习题中的第1题。
答:从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道,在长短、粗细相等条件下,镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大;根据串联电路的特点可知,通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大;根据欧姆定律得U=IR,可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。
问:请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演,其他学生自做,然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图,按规范化要求求解。)
2.引入新课
(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题,由此提出本节学习的内容。
板书:〈第五节电阻的并联〉
(2)问:并联电路中电流的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结。
板书:〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即:I=I1+I2。〉
(4)问:并联电路电压的特点是什么?举例说明。
学生回答,教师小结。
板书:〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉
(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢?这就是本节将学习的知识。
3.进行新课
(1)实验:
明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻,然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R,并将这个阻值与R1、R2进行比较。
学生实验,教师指导。实验完毕,整理好仪器。
报告实验结果,讨论实验结论:实验表明,几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。
板书:〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉
问:10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧?(答:小于1欧。)
(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)
板书:〈设:支路电阻分别是R1、R2;R1、R2并联的总电阻是R。
根据欧姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。〉
练习:计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧,R2=10欧)并联后的总电阻。
学生演练,一名学生板演,教师讲评,指出理论计算与实验结果一致。
几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小,这是因为把导体并联起来,相当于增加了导体横截面积。
(3)练习
例题1:请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)
简介:当n个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式:R=R''''/n。例题1中:R′=10千欧,n=2,所以:R=10千欧/2=5千欧。
例题2.在图8-1所示电路中,电源的电压是36伏,灯泡L1的电阻是20欧,L2的电阻是60欧,求两个灯泡同时工作时,电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)
学生读题,讨论此题解法,教师板书:
认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题,首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。
(过程略)
问:串联电路有分压作用,且U1/U2=R1/R2。在并联电路,全国公务员共同天地中,干路中电流在分流点分成两部分,电流的分配跟电阻的关系是什么?此题中,L1、L2中电流之比是多少?
答:(略)
板书:〈在并联电路中,电流的分配跟电阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉
4.小结
并联电跟中电流、电压、电阻的特点。
几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。
5.布置作业
课本本节末练习1、2;本章末习题9、10。
参看课本本章的"学到了什么?,根据知识结构图写出方框内的知识内容。
在物理教学中,重视对学生“物理思维方法”的培养,对学生整体思维素质的提高起着积极的作用。在初中物理教学中,应着重应培养以下几种思维方法:
1、理想化的思维方法
人们为了科学研究,通常需要建立一种理想化的模型,抛开具体事物中的无关因素和次要因素,抓住影响事物的主要因素,从而使物理问题得到简化。理想化的方法是科学家们常用的一种思维方法。教学中我们应充分利用好教材,向学生渗透这种思维方法,从而使学生逐步认识科学家们为简化实际问题所采用的这种思维方法。
2、类比思维方法
许多物理规律的建立,都采用了类比的思维方法。在物理教学中,我们也应重视对学生进行类比思维方法的训练,使学生逐步领会这一思维方法。
例如,在功率、电功率的教学中,为了反映做功快慢的情况,我们均可采用类比方法,仿照速度的概念建立,能较容易地引导学生形成功率、电功率的概念。又如在惯性的教学中,为了帮助学生认识惯性是物体的固有属性这一知识,我也采用了类比方法进行教学:一个正常健康人具有劳动能力(假定成立),正常健康人在参加劳动时具有劳动能力,在休息时也具有劳动能力。物体的惯性正如正常健康人的劳动能力,物体无论是否处于静止或匀速直线运动状态,都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,也就是一切物体任何时候都具有惯性。运用类比方法能帮助学生深刻理解惯性概念,起到较好的效果。
3、分析与综合的思维方法
任何事物和现象,都是由许多要素、许多属性组成的统一体。分析就是以事物的整体与部分为客观基础,为了从总体上把握事物的性质以及运动规律,就必须了解其各个组成部份和要素的性质、特点和相互联系。综合是把事物各个部分、侧面做为基础,分析以综合为前提。分析与综合所关心和强调的面不同,但都是重要的思维方法。掌握分析与综合的方法,训练分析与综合的思维方法,提高分析与综合的能力,是中学物理科学方法教育的最主要内容。因此,教师应充分重视对学生进行分析与综合思维方法的训练。
例如,《欧姆定律》的教学中、为了探索电流、电压、电阻这三个相互关联的物理量之间的关系,就采取了先分析后综合的思维方法。先保持其中一个物理量不变,研究其余两个物理量之间的变化关系;再保持另外一个物理量不变,研究剩余的两个物理量之间的变化关系。通过实验在得出:“保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比”结论的基础上,再综合得出了欧姆定律。在教学中,教师因充分认识到引导学生领会探索电流、电压、电阻三者变化关系的思维方法,这比学生知道欧姆定律的结论更为重要。
又如,在《电阻》一节的教学中,我也采用了分析与综合的思维进行教学。由于导体可以用不同的材料制成长度不同或横截面积不同的导体。教师首先提出问题;导体的电阻是否跟材料、长度、横截面积都有关呢?接着引导学生思考如何探索上述问题,通过讨论学生较容易想到采用如同探究《欧姆定律》类似的控制变量的方法进行探索。再通过实验在分别得出结论的基础上,再综合得出导体的电阻跟材料、长度、横截面积的关系。采取上述方法进行教学,以便学生有更多机会接受分析与与综合思维的训练。
4、抽象与概括的思维方法
抽象是在人脑中把事物的本质属性抽出来的过程。概括是在人脑中把抽象出来的事物的本质属性加以综合,推广到同类事物的过程。抽象与概括也是形成概念与规律的常用思维方法。例如,惯性概念的形成,为了使学生在感性认识的基础上进行分析,我们首先精选了如下两个典型事例:
(1)玻璃杯盛半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一只鸡蛋。当用小棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中。以此引导学生认识静止的物体(鸡蛋)具有保持静止的性质,我们把这种性质叫做惯性。
(2)两块长方体木块A、B一起沿着水平面向右作匀速直线运动,当木块B突然停止时,能观察到木块A仍能继续向前运动致使出现滑离木块B。 引导学生认识运动的物体(木块A)具有保持原来运动状态的性质, 我们把这种性质也叫做惯性。
实验报告必须在科学实验的基础上进行。成功的或失败的实验结果的记载,有利于不断积累研究资料,总结研究成果,提高实验者的观察能力。分析问题和解决问题的能力,培养理论联系实际的学风和实事求是的科学态度。
二、写作要求
实验报告的种类繁多,其格式大同小异,比较固定。实验报告,一般根据实验的先后顺序来写,主要内容有:
1.实验名称名称,要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某定律,可写成“验证×××”;如测量的实验报告,可写成“×××的测定。”
2.实验目的实验目的要明确,要抓住重点,可以从理论和实践两个方面考虑。在理论上,验证定理定律,并使实验者获得深刻和系统的理解,在实践上,掌握使用仪器或器材的技能技巧。
3.实验用的仪器和材料如玻璃器皿。金属用具、溶液、颜料、粉剂、燃料等。
4.实验的步骤和方法这是实验报告极其重要的内容。这部分要写明依据何种原理。定律或操作方法进行实验,要写明经过哪儿个步骤。还应该画出实验装置的结构示意图,再配以相应的文字说明,这样既可以节省许多文字说明,又能使实验报告简明扼要。清楚明白。
5.数据记录和计算指从实验中测到的数据以及计算结果。
6.结果即根据实验过程中所见到的现象和测得的数据,作出结论。
7.备注或说明可写上实验成功或失败的原因,实验后的心得体会、建议等。
有的实验报告采用事先设计好的表格,使用时只要逐项填写即可。
三、撰写时应注意事项
写实验报告是一件非常严肃。认真的工作,要讲究科学性、准确性。求实性。在撰写过程中,常见错误有以下几种情况:
1.观察不细致,没有及时、准确、如实记录。
在实验时,由于观察不细致,不认真,没有及时记录,结果不能准确地写出所发生的各种现象,不能恰如其分。实事求是地分析各种现象发生的原因。故在记录中,一定要看到什么,就记录什么,不能弄虚作假。为了印证一些实验现象而修改数据,假造实验现象等做法,都是不允许的。
2.说明不准确,或层次不清晰。
比如,在化学实验中,出现了沉淀物,但没有准确他说明是“晶体沉淀”,还是“无定形沉淀”。说明步骤,有的说明没有按照操作顺序分条列出,结果出现层次不清晰。凌乱等问题。
3.没有尽量采用专用术语来说明事物。
例如,“用棍子在混合物里转动”一语,应用专用术语“搅拌”较好,既可使文字简洁明白,又合乎实验的情况。
4.外文、符号、公式不准确,没有使用统一规定的名词和符号。
验证欧姆定律
【实验目的】通过实验加深对欧姆定律的理解,熟悉电流表、电压表、变阻器的使用方法。
【知识准备】学习有关理论(略)
【实验器材和装置】器材:电流表、电压表、电池组、定值电阻滑动变阻器、导线、开关、装置(略)
【实验步骤】
1. 按图示连接电路。
2.保持定值电阻r不变,移动滑动变阻器的铜片,改变加在r两端的电压,将电流表、电压表所测得的电流强度。电压的数值依次填人表一。
3.改变定值电阻凡同时调节变阻器,使加在r两端的电压保持不变,将电阻r的数值与电流表测得的电流强度的数值依次填人表二。
4.通过实验分析:当r一定时,i和v的关系及v一定时,i与r的关系。
表 一
r(欧姆)=4ωv(伏特)0.4v0.8v 1.2v
i(安培) 0.1a0.2a0.3a
表 二
v(伏特)=0.6vr(欧姆)1ω2ω 4ω
i(安培)0.6a0.3a0.15a
【实验记录】
1.调节滑动变阻器矿,观察电压表和电流表,可以看出,电阻r两端的电压增大到几倍,通过它的电流强度也增大到几倍。这表明,在电阻一定时,通过导体的电流强度同这段导体上的电压成正比。
1 明确德育目标
没有明确的目标,教育、教学的有效性就无从谈起,对于初中物理实施德育渗透也是如此,那么要明确哪些德育目标呢?
1.1 注重科学态度渗透
科学态度是初中物理实施德育渗透的核心,具体在教学过程中要注重物理学史的挖掘和应用,给学生穿插介绍各个物理原理、定律被物理学家发现和证实的过程,引导学生像科学家一样探索,帮助学生养成积极探索的科学态度,在学习过程中培养严谨求知、用于创新的科学品质.
例如,在和学生一起学“欧姆定律”时,笔者先给学生介绍欧姆花了十年的时间艰辛地探索得到“欧姆定律”的过程,帮助学生有效记忆规律,再配合课后安排相关文章给学生进行阅读,这对于学生的情感是一种积极的鼓励,要求学生以小论文的形式表达自己的感想,学生不仅仅牢固的掌握了欧姆定律,还养成了积极向上和勤学善思的优良品质和情感.
1.2 重注德育渗透
渗透德育的目的在于通过德育渗透,激发学生的民族自豪感,同时增进其建设祖国的自信心,因此,对于在物理教学时,与知识内容相关的国内物理学家做出的贡献要主动向学生介绍,宣扬我国科技的发展,深化学生内心对祖国崇高的热爱之情.[JP]
例如,在和学生学习磁现象时,和学生回顾我国的四大发明之一(指南针),从磁石到指南针,以及指南针对世界的影响,培养他们的民族责任感、自豪感和自尊心,古人尚且如此,我们作为后人应该努力学习,助力中华之崛起,学生的爱国热情被有效激发,物理学习变得更有意义.
1.3 注重辩证法渗透
物理学属于自然哲学,“辩证唯物主义”是科学发展的重要推力,亦是哲学的最高成果.我们在设置德育渗透目标时,必须将辩证法渗透作为一个目标,在实施初中物理教学时,我们应重视分析教材中知识内容的思想性和科学性,借助于辩证唯物主义观点对物理现象进行阐述,抓住主要矛盾忽视次要矛盾建立模型归纳出物理规律,实践证明哲学与物理的有机结合,将传统的灌输式物理教学提升为思想方法、物理观点的教学,打破原有单一的以知识为目标初中物理教学模式,过程与方法、情感态度价值观均获得有效的发展,在学生认知发展的同时,促进其正确世界观的形成.
2 把握德育渗透的原则
从当前初中物理的教材来看,物理知识和规律中蕴藏着丰富的德育元素和思想教育因素,这些元素的挖掘能够带动学生物理学科知识的发展,促进智力、知识发展的同时,学生在品德、思想等诸多方面的素质都能够得到发展.
2.1 最优化原则
在初中物理教学中,优化教学是基本要求,如何优化初中物理教学呢?
(1)有意原则,指物理教材与德育目标的同步性、一致性和相关性,要求教师在教学过程中,要充分理解并掌握教材,实行对德育目标的控制.
(2)有机原则,指选择好德育与物理教学最佳的结合点,找准某一训练点和知识的突破口,这样教师就不仅仅是单纯的教书匠,而是育人的工程师.
(3)有度原则,指在初中物理的教学中,德育渗透的分寸要适当,能够做到恰到好处,对物理事实的教学做到不偏不倚、不缩小也不扩大.
(4)有序原则,指在物理教学过程中,对学生进行的思想品德的教育必须符合认识规律,要做到循序渐进的教学,从学生的年龄特点和对知识的理解水平出发.
例如讲“压强”这个概念,可举这样的生活实例来启发学生:我们都知道,当我们走在海滩沙面上时,双脚会陷进沙子中,如果垫上木板,就不会陷入沙中,这个例子说明压力产生的效果与什么因素有关?在压力一定时,受力面积越大,产生的效果是越大还是越小?怎样比较压力产生的效果?通过一系列的引导、设问,就为“压强”概念的得出创设了良好的物理环境。又如讲“影响蒸发快慢的三个因素”时,我举了晒衣服的生活实例来启发学生:晒衣服时,怎样做才使衣服比较快干?有阳光的地方温度高,说明影响蒸发快慢的第一个因素是什么?将衣服摊开可增大上面水的表面积,说明影响蒸发快慢的第二个因素是什么?将衣服放在通风的地方,空气的流动快,说明影响蒸发快慢的第三个因素是什么?这样启发,学生很快就理解并掌握了影响蒸发快慢的三个因素。
利用实验进行启发。许多物理概念和规律,单从日常生活实例中只能发现问题,不易有所收获,必须通过实验、运用实验来展示有关的物理现象和过程。教师创设的情境愈新颖生动,就愈能引起学生的兴趣和积极主动地思考。例如,在讲授欧姆定律时,我首先引导学生通过生活实例发现问题:在日常生活中我们发现,同一灯泡,电压升高时就亮些,电压降低时就暗些;电压不变时,100瓦的灯泡比25瓦的亮,为什么?是不是电压升高时,通过同一灯泡的电流就较大?电压不变时,100瓦的灯泡与25瓦的电阻不同,引起通过的电流也不同?然后教师跟学生一起通过观察、实验和讨论的结果,总结出欧姆定律的内容。这里,教师的启发和引导起着十分重要的作用。
开发学生的新思维。在物理教学过程中,启发式教学法对于开发学生的创新思维有十分重要的作用,具体做法有:
1. 在演示实验过程中,通过启发和引导,让学生充分参与知识的获得过程,让学生知道科学家发现知识的途径,亲身体验科学家发现知识时的喜悦,有利于学生创新思维的培养。例如讲电磁感应这一现象,我启发学生:我们知道,电流能产生磁场,大家有没有思考过,利用磁场能不能获得电流呢?现在,我们来试一下:先让导体放在磁场中不动,观察电流表指针是否偏转,再换一个强磁体试试,还是没有电流;再让导体左右动一动看看如何?让导体上下运动,没有电流,再让导体左右运动,这时,电流表的指针发生偏转了……就这样,带领全班学生一起体验法拉第发现电磁感应现象的过程。在这一过程中,学生的创新思维就能得到有效的激励。
二,加强高考研讨,实现备考工作的科学性和实效性.
本学期,物理备课组的教研活动时间较灵活.备课组成员将在教材处理,教学内容的选择,教法学法的设计,练习的安排等方面进行严格的商讨,确保教学工作正常开展.主要内容分为两部分:一是商讨综合科的教学内容,确定教学知识点和练习.二是针对物理课上的教学问题展开研讨,制定和及时调整对策,强调统一行动.另外,到外校取经,借鉴外校老师的经验,听取他们对高考备考工作的意见和建议,力求效果明显. 三是多向老教师学习,多听他们的课,学习他们的课堂组织学习他们的教学思路,加强交流,取长补短,不断改进教学水平
三,对尖子生时时关注,不断鼓励.对学习上有困难的学生,更要多给一点热爱,多一点鼓励,多一点微笑.
四,经常对学生进行有针对性的心理辅导,让他们远离学习上的困扰,轻松迎战高考. 五,构建物理学科的知识结构,把握各部分物理知识的重点,难点
物理学科知识主要分力,电,光,热,原子物理五大部分.
力学是基础,电学与热学中的许多复杂问题都是与力学相结合的,因此一定要熟练掌握力学中的基本概念和基本规律,以便在复杂问题中灵活应用.力学可分为静力学,运动学,动力学以及振动和波.
静力学的核心是质点平衡,只要选择恰当的物体,认真分析物体受力,再用合成或正交分解的方法来解决即可.一般来说三力平衡用合成,画好力的合成的平行四边形后,选定半个四边形———三角形,进行解三角形的数学工作就行了.
运动学的核心是基本概念和几种特殊运动.基本概念中,要区分位移与路程,速度与速率,速度,速度变化与加速度.几种运动中,最简单的是匀变速直线运动,用匀变速直线运动的公式可直接解决;稍复杂的是匀变速曲线运动,只要将运动正交分解为两个匀变速直线运动后,再运用匀变速公式即可.对于匀速圆周运动,要知道,它既不是匀速运动(速度方向不断改变),也不是匀变速运动(加速度方向不断变化),解决它要用圆周运动的基本公式.
力学中最为复杂的是动力学部分,但是只要清楚动力学的3对主要矛盾:力与加速度,冲量与动量变化和功与能量变化,并在解决问题时选择恰当途径,许多问题可比较快捷地解决.一般来说,某一时刻的问题,只能用牛顿第二定律(力与加速度的关系)来解决.对于一个过程而言,若涉及时间可用动量定理;若涉及位移可用功能关系;若这个过程中的力是恒力,那么还可用牛顿第二定律加匀变速直线运动的公式来解决.但是这种方法,要涉及过程中每一阶段的物理量,计算起来相对麻烦.如果能用动量定理或机械能守恒来解就会方便得多,因为这是两个守恒定律,如果只关心过程的初末状态,就不必求解过程中的各个细节.那么在什么情况下才能用上述两个定律呢 只要体系所受合外力为零(该条件可放宽为:外力的冲量远小于内力的冲量)时,体系总动量守恒;若体系在某一方向所受合外力为零,那么体系在这一方向上的动量守恒.
振动和波这一部分是建立在运动学和动力学基础之上的,只不过加入了振动与波的一些特性,例如运动的周期性(解题时要注意通解,即符合要求的答案有多个),再如波的干涉和衍射现象等等.
热学有两大部分,分子运动论和气体性质.对于分子运动论,如果去为每条理论寻找实验基础,那么书上的各知识点自然就掌握了;热力学第一定律:外界对气体做功W与气体所吸热量Q之和等于气体的内能增量?.其次,V与W有关系,若气体体积V增加,气体必对外做功;理想气体温度T与内能E有关,若理想气体温度升高,其分子平均平动动能必增大,而理想气体分子间无相互作用,因此分子势能不变,所以其体内能E必增大.这6个物理量的关系清楚了,热学本身的问题就解决了.至于热学和力学的综合问题,以力学为基础,将气体压力F用气体压强P和受力面积S表示,即,F=PS.
电学是物理学中的另一大部分,可分为:静电,恒定电流,电与磁,交流电和电磁振荡,电磁波5部分.
静电部分包括库仑定律,电场,场中物以及电容.电场这一概念比较抽象,但是电荷在电场中受力和能量变化是比较具体的,因此,引入电场强度(从电荷受力角度)和电势(从能量角度)描写电场,这样电场就可以和力学中的重力场(引力场)来类比学习了.但大家要注意,质点间是相互吸引的万有引力,而点电荷间有吸引力也有排斥力;关于电势能完全可以与重力势能对比:电场力做多少正功电势能就减少多少.为了使电场更加形象化,还人为加入了描述电场的图线———电场线和等势面,如果能熟练掌握这两种图线的性质,可以帮助你形象理解电场的性质.
场中物包括在电场中运动的带电粒子和在电场中静电平衡的导体.对于前者,可以完全按力学方法来处理,只是在粒子所受的各种机械力之外加上电场力罢了.对于后者要掌握两个有效的方法:画电场线和判断电势.
恒定电流部分的核心是5个基本概念(电动势,电流,电压,电阻与功率)和各种电路的欧姆定律以及电路的串并联关系.特别强调的是,基本概念中要着重理解电动势,知道它是描述电源做功能力的物理量,它的大小可以通俗理解为电源中的非静电力将一库仑正电荷从电源的负极推至正极所做的功.对于功率一定要区分热功率与电功率,二者只有在电能完全转化为内能时才相等.欧姆定律的理解来源于功能关系,使用时一定要注意适用条件.
“良好的开端是成功的一半”。新课的引入,是课堂教学中一个不可忽视的重要环节,并且对整个教学起着非常重要的作用:一方面能引起学生听课的注意,安定学生的情绪,另一方面能激发兴趣,引发学习动机,再一方面还能起着承前启后、建立知识联系的作用。教师对教材的讲授,学生对知识的学习,都是从引入新课开始的。下面,我针对高中物理教学介绍几种导入方法。
一、问题导入
亚里士多德说:“思维自疑问和惊奇开始。”教师针对与新内容有关的知识,精心设计出问题,激发学生求知的欲望,自然地引入新课是常用的方法。例如,在平抛运动教学前,可提出问题:一架水平飞行的运输机,怎样把救援物资投向指定地点?是在指定地点的正上方法投下,还是在离指定地点有一段水平距离时投下?在斜抛运动教学前,可提出问题:在比赛场上,运动员怎样投掷才能取得最佳成绩?是不是投掷的力越大,速度越大,投掷的距离就越大?在讲电磁感应时,可由导体周围存在磁场引出问题:那么磁能否生电?磁怎样才能生电?精练的几句话,把学生引入新知识的天地,使其容易接受,同时也为区别“电生磁”的知识埋下伏笔。问题导入法容易操作,但应注意所提问题应与生产、生活实际紧密联系;而问题的呈现方式也应根据课堂和学生的实际来适当调整,而不能纯粹是“为问而问”。
二、课件引入
计算机多媒体课件具有丰富的表现力,可以为学生提供丰富的感性材料,能创设情境,吸引学生的注意,可以增加观察对象的可见度和清晰度,激发学生的学习动机。例如在讲牛顿第一运动定律时,播放电影《甜蜜的事业》的片段:剧中人物坐在行驶的拖拉机中,有说有笑,司机突然刹车,连人带物一起从车厢的后面滚下来。问学生这个情节告诉我们什么,学生回答:“惯性。”短短一二分钟,学生注意力十分集中,激发了兴趣,真正进入了课堂。在惯性的授课内容完成后,重放该片段,提醒学生该片段是否违背了物理原理。学生看后引起激烈的争论,得出结论:该剧中人物倾倒的方向反了,违背了物理原理,不仅活跃课堂气氛,加深了对惯性的理解,而且从中得到了一些启示。
三、演示导入
教师可通过一个生动的实验,提出恰当的问题而引入新课。如在上“单摆”时,我在细线的下面悬挂一个小球,拉开一定的角度,小球开始摆动,问:“小球做的是一种什么样的运动?”学生回顾了上堂课的知识知道是机械振动。接着问:“这种运动是不是简谐运动?”学生说法不一,从而提出要知道是否是简谐运动,先来学习单摆这节课。我结合演示,由浅入深、逐步深入的提问,不仅激发学生学习的兴趣,而且使学生的思路循着问题进入新课。再如,在上《电场强度》一课时,我先让学生观察如下实验:让橡胶棒a与b分别经摩擦带电,将a放在云台上,再让b靠近a使之转动。提出问题:相互作用的电荷没有接触,它们的作用力是怎样产生的?再引导学生阅读课本内容,小结归纳出电荷之间的相互作用是通过电场来发生的,电荷的周围都存在电场。在讲“闭合电路的欧姆定律”时,我先出示一块示教板,上面有两面个电动势分别为3V、9V的电源,先将电动势为3V的电源和灯珠相连,灯很亮。然后我问学生:“如果把电动势为9V的电源和此灯相接通,会出现什么情况?”学生出现的回答可能是灯更亮,灯烧掉等。接着教师将电路接通时灯更暗,与大多数学生的回答不相同,进而提出要解释这一现象,就要学习闭合电路的欧姆定律。以演示为基础,让学生充分猜测可能出现的结果,与现象相对照,创设情境,激发疑问,使其产生急于要寻求答案的欲望,为上好新课奠定基础。
1999年开始的新一轮基础教育课程改革的力度是空前的,在课程理念、课程目标、课程内容、课程实施方式上进行全方位整体改革。为适应21世纪技术化社会的需要,我国基础教育阶段的物理课程在课程设置和教学内容等方面进行了调整和更新,在内容上体现了时代性、基础性和选择性。在农林院校,物理课程所涉及的物理学知识内容而言,主要包括力、电、原子、热四部分。在知识的讲述上,农林院校的讲述方式是简单介绍物理学基本原理,然后就介绍物理理论知识在农林科技及日常科技中的应用、物理学在现代农业方面的应用,较少涉及公式的推导、数学计算等。
一、力学内容的比较和分析
农林院校大学物理课程力学部分讲述了流体力学、振动和波(机械振动、机械波、声波)。流体力学部分的主要内容有:液体的表面张力、液体的流动性质(液体的定常流动、连续性原理、伯努利方程)、液体的猫滞性质(牛顿勃滞定律、泊肃叶公式)、物体在猫滞液体中的流动(斯托克斯公式、雷诺数和流体相似率、离心分离技术)。振动和波的主要内容有:简谐振动的特征及描述、阻尼振动和受迫振动、简谐振动的合成、频谱、机械波的产生和传播、平面简谐波、惠更斯原理、声波、波的干涉、多普勒效应。此外,有些版本的教材如金仲辉(2000)、王海婴(2000)均讲述了牛顿力学和力学的基本定律,两个版本都讲述了质点运动状态的描述、牛顿三定律、力学相对性原理、力学的三个守恒定律、刚体的转动(简述)。除此之外,王海婴(2000)还讲述了非线性力学(线性和非线性力学系统的特点、两种确定性和两种随机性)、相对论力学(相对论运动学、狭义相对论动力学、广义相对论)。刁岗(2001)对于力学基础知识没有专门介绍,在固体一章中涉及应变与应力、杆的弯曲等力学知识。高中物理共同必修中,没有讲述流体力学方面的知识,但是学生在初中物理中学习过浮力、压强、压力方面的知识,高中物理课程涉及的力学基础知识,以及力的应用方面的知识,学生对于流体力学部分的学习应该不会有什么困难。振动和波这部分涉及的知识内容同工科大学物理大致相同,农林学院校对于声波的讲述有所加强。这部分内容的学习同样是以牛顿力学为基础的。
二、电磁学内容的比较和分析
农林院校大学物理电磁学部分涉及的物理学基础知识同工科院校基本一致,但是,在叙述上更精炼和简单,内容更侧重于物理知识在生物学、医学中的应用,如静电场的应用(静电场处理种子、电晕放电处理种子、人工诱发闪电的应用、静电喷农药和静电人工授粉)、磁的应用(磁场处理、磁性肥料、磁化水、磁法检验)、电磁波在农业上的应用、电容器与细胞电容、生物组织的电阻等,以及基尔霍夫定律及应用、直流电的医学应用。基尔霍夫第一定律的物理背景是电荷守恒定律,基尔霍夫第二定律可以在高中全电路欧姆定律的基础上引申得出。农林院校大学物理电磁学部分同高中物理课程的编排思想是一致的,涉及的电磁学知识提供了学生进一步学习所需要的物理学基础知识。
三、光学内容的比较和分析
农林院校大学物理光学部分涉及光的干涉、衍射、偏振,光的吸收与散射等知识内容,在讲述物理基础知识时,更加侧重于在生物学中的应用,如薄膜干涉的应用、夫琅禾费圆孔衍射与生物显微镜、激光在现代农业和生物学中的作用、生物体发光的性质和实际应用、生物学研究中常用的光学仪器(光学显微镜、分光光度计、特种生物显微镜、电子显微镜)等。由此看到,农林院校大学物理光学部分同高中物理的编排思想基本是一致的,高中物理课程涉及的光学、原子物理的知识提供了学生进一步学习所需要的物理学基础知识。
四、量子物理基础知识内容的比较和分析
农林院校量子物理基础知识部分涉及的内容主要有:第一,光的量子性(黑体辐射定律、光电效应实验规律、爱因斯坦光子理论、爱因斯坦光电效应方程、光电效应的应用、光的波粒二象性);第二,量子力学初步(德布罗意波、不确定关系、薛定愕方程、势阱和势垒、氢原子光谱的规律性、泡利不相容原理、能量最小原理);第三,光谱分析(原子光谱、分子光谱、X射线谱及其应用);第四,激光的原理和应用医学院校大学物理该部分讲述了原子物理和量子力学基础知识,原子物理中介绍了X射线(X射线的产生、X射线的强度和硬度、X射线谱、X射线的性质、X射线衍射、X射线的衰减规律、X射线的医学应用)、原子核和放射性(原子核的角动量和磁矩、原子核的稳定性、放射性核素的衰变种类和衰变规律、射线与物质的相互作用、电离辐射防护、放射性核素在医学上的应用)。量子力学基础讲述了玻尔的氢原子理论、德布罗意假设、物质波的统计解释、不确定关系、波函数、薛定愕方程、势阱与势垒、原子结构理论(四个量子数、原子的壳层结构、分子结构)。此外,还介绍了相对论基础(狭义相对论、广义相对论)和混沌动力学基础知识。高中物理对于相对论与量子物理的知识作了初步的介绍,使学生对此有一个感性的认识,而农林院校大学物理对于这部分内容的讲述,是在高中物理已有知识基础上的提高和扩展。高中物理涉及的激光、放射性同位素、核反应方程、衰变、半衰期、结合能、核裂变、链式反应、核聚变等知识,侧重于从应用的角度展开物理知识,这同农林院校大学物理基本是一致的。
在课堂教学中,教师处于主导地位,学生是课堂的主体,教材是个工具,凝结了前人无数的智慧和感受,表面看来是相对固定的,但在课堂教学这个动态系统中,却时时处在变化之中。我们的课堂教学就是围绕学生这个主体,发挥教师的主导作用,充分利用好凝结了前人无数的聪明才智的教材,充分挖掘学生吸收知识的潜力。在课堂教学中,我的具体做法和体会是:
一、分析典型例题,力求举一反三
一套教材是经过难以计数的科学家和学者辛勤劳作,经过无数次接力式的探讨研究优化而成,其中的典型例题是我们课堂教学的突破口,往往有举足轻重的作用,要抓好课堂教学,就要找准这个突破口,教师在充分吃透教材的前提下,分析典型例题,举一反三。
二、以研究性学习活动为突破口,激发学生学习物理的兴趣
课堂是素质教育的主阵地,教材是研究性学习的主要内容。教材中包含着物理知识的探索和形成过程,研究问题的思维方式和方法,蕴涵着丰富的研究课题。在物理教材中除已有的研究性活动内容外,还给我们教师教学留有非常大的拓展空间。如学习了“摩檫”和“重力”有关知识后,可以引导学生提出“没有摩擦,生活会是什么样”、“没有重力地球上会是什么情形”等课题。在教学实践中,我与学生一起精心钻研教材,挖掘教材,发现了很多的研究性问题与素材,既激发学生的研究兴趣,也使学生加深了对教材的理解。
好奇之心人皆有之,而好奇心是从事探究的力量之源。苏科版物理新教材从“奇妙的物理现象”开始,通过设疑,观看演示实验和动手实验等手段,使学生接触有趣的物理现象,继而又介绍了物理学家进行科学探究的故事,设置了“装满水的杯子里还能放多少回形针”的探究实验,让学生通过比较,明白为什么要通过实验进行探究。
三、做好实验演示,激发学生兴趣
实验是物理学发展与研究的基础,也是物理教学的有机组成部分和重要内容,因此认真做好教材上的每一个演示实验、分组实验和小实验,对激发学生的学习兴趣和学习积极性,培养学生的观察、推理能力和科学态度有着积极的作用。
在“物体的颜色”一段的教学中,充分利用三棱镜、光的色散演示仪、投影仪等器材,通过一系列的演示实验,可以帮助学生理解较为抽象的概念,还可把课本中的死的图像变活,增加了动感,对引发学生的空间想象和思维能力,提高观察和推理的能力,突破难点,提高学生学习物理的兴趣起到了良好的作用。
对于学生的实验活动、探究活动更应正确对待,它们是培养学生实验技能的基本途径,能帮助学生牢固地掌握物理知识,培养学生的实验技能,在分组实验中,学生的活动是多方面的,既有思维,又有操作,还必须对数据进行正确分析处理,在这些活动中,不仅能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手能力,培养学生解决实际问题的能力,更能激发学生的研究和探索热情,从而引发学生学习物理的兴趣。
小实验在开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的观察能力和实际动手操作的能力,并不比分组实验的效果差。小实验能降低学生自学释疑等环节中遇到问题的难度。学生在预习和自学等过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响学习效果。教材中安排的一些小实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用,帮助学生认识和理解物理知识,降低学习难度,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,调动学生的学习积极性和主动性,从而引发学生自觉学习的兴趣。
四、重视生活・物理・社会及信息库等栏目应用,培养学生学习物理的兴趣
新教材上的这一栏目,不少教师往往忽略了它的作用。其实是一个激发学生学习兴趣,培养学好物理的好教材。
1. 树科学家形象,学科学家精神
在教材中有许多介绍科学家的生平和事迹,我们可以把这些材料与教学结合起来对学生进行思想、精神、道德、意志等方面的教育。在9年级上册信息库中有一关于欧姆与欧姆定律的内容,在这材料中介绍了欧姆对科学的执着追求,在困难面前不屈服,在失败面前不退缩,克服了一个个困难,做了一次次实验,并获得了成功,终于得到以他名字来命名的欧姆定律。学生从具体事例上进一步深刻理解“天才不过是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水”的深刻含义,激发学生刻苦学习。还有牛顿、居里夫人……一个个动人的故事背后是一个个光彩照人的科学家形象,读了他们的事迹,让人激动不已。
2. 读生动感人的故事,学理论联系实际的态度
In the teaching process of the value physics"physics
thinking method" of development
Wang Lie-fang
【Abstract】For the sake of exaltation the student's thinking ability and control exactitude of study method and thinking method, overall exaltation student of physics character and science character, in the physics the teaching should value"physics thinking method" of development, physics the thinking method have idealize, type ratio, analysis and comprehensive, abstract with generalize an etc..The good thinking method come from the attitude of science, be good at an observation and the respect fact set up a dialectical only owner righteousness a global view.
【Key words】Physics thinking method;Development;Science attitude;Cultivated manners;Course reform
在课程标准改革和物理教育教学实践中,我越来越认识到:用心地不断探索物理教学方法的重要性。对如何在课堂教学中让学生受到物理方法的训练、培养学生的科学态度和科学素养、方面作了我做了一些探索,初步形成了“激疑、诱思、精讲、多用”以能力培养和提高学生素质为目标的课堂教学方法。下面就结合我的物理教学实践,谈一些认识和体会。
1.在概念、规律的教学中,重视对学生进行思维方法的培养
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式,是物理事实的抽象。正确概念的形成,靠的是正确的思维方法,也就是辩证思维的方法。物理概念教学,首先是要引导学生认识要领引入概念的必要性,然后是创设思维情境及有关感性材料进行分析、抽象、概括从而正确地形成概念。然而,概念有时也是发展着的,需要不断深化,因此,概念的深化发展也可以促进学生的思维方法、思维品质得到提高。
物理规律是指客观事物内部固有的、本质的联系和发展的必然趋势,是事物现象中相对统一,相对静止,相对稳定的方面。规律表现为若干概念之间的内在联系,它反映了有关物理量之间在特定条件下的相互制约关系。物理规律的发现,往往体现了物理的思维方法和研究方法。
总之,在物理要领与规律的教学中,我们重视对学生思维方法的培养,这对学生整体思维素质的提高起着积极的作用。常见的思维方法有理想化方法、类比方法、分析方法和综合方法、抽象和概括、演绎方法、数学方法等等。在初中物理教学中,着重应培养如下几种思维方法。
1.1理想化的思维方法
人们为了科学研究,通常需要建立一种理想化的模型,抛开具体事物中的无关因素和次要因素,抓住影响事物的主要因素,从而使物理问题得到简化。理想化的方法是科学家们常用的一种思维方法。教学中我们应充分利用好教材,向学生渗透这种思维方法,从而使学生逐步认识科学家们为简化实际问题所采用的这种思维方法。
例如,在《牛顿第一运动定律》一节的教学中,为了引导学生认识“物体在不受外力作用时将怎样运动”这个问题。在教学中,我首先提出:在地球上完全不受力的物体是没有的,那么我们又如何来研究呢?接着通过讲解使学生认识:水平轨道上运动着的物体,虽然在坚直方向上受到重力和支持力的作用,但这一对平衡力对于水平方向运动的物体来说不会产生影响,是无关因素。因此,我们把物体不受外力的情况一般简化成物体在运动方向上不受外力的情况来研究,就把本来不存在的事物变成了客观存在的事物。在此基础上,我通过教材中的实验引导学生得出:“运动的小车在不同的水平轨道上运动,受到的摩擦力越小,速度就减小得越慢,运动的距离就越长”的结论。然后引导学生作出推想:如果有磨擦,运动的小车在水平轨道上将怎样运动?学生在教师的指导下能较自然地得出结论,其中渗透着理想化的思维方法,教师切不可草草了事。又如,在九年级的电学部分,通常情况下我们为什么都不考虑电流表、电压表对接入电路的影响?即把电流表的电阻视为零,可近似看作一根导线,把电压表的电阻视为无穷大,可看作开路。实际上,把初中涉及的电流表、电压表视为理想化电表。再加力学部分中的“动滑轮可省一半力”问题,也涉及理想化的问题。为此,教师在教学中应注意挖掘教材,尽可能使学生多接受理想化思维方法的训练。
1.2类比思维方法
许多物理规律的建立,都采用了类比也是一种常用的思维方法。因此,在物理教学中,我们也应重视对学生进行类比思维方法的训练,使学生逐步领会这一思维方法。
例如,在功率、电功率的教学中,为了反映做功快慢的情况,我们均可采用类比方法,仿照速度的概念建立,能较容易地引导学生形成功率、电功率的概念。又如在惯性的教学中,为了帮助学生认识惯性是物体的固有属性这一知识,我也采用了类比方法进行教学:一个正常健康人具有劳动能力(假定成立),正常健康人在参加劳动时具有劳动能力,在休息时也具有劳动能力。物体的惯性正如正常健康人的劳动能力,物体无论是否处于静止或匀速直线运动状态,都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,也就是一切物体任何时候都具有惯性。运用类比方法能帮助学生深刻理解惯性概念,起到较好的效果。
1.3分析与综合的思维方法
任何事物和现象,都是由许多要素,许多属性组成的统一体。分析就是以事物的整体与部分为客观基础,为了从总体上把握事物的性质以及运动规律,就必须了解其各个组成部份和要素的性质、特点和相互联系。客观事物的整体与部分的这种关系,使得运用分析解决物理问题不仅成为可能,而且成为现实。综合是把事物各个部分、侧面和综合的基础,分析以综合为前提。分析与综合所关心和强调的面不同,但都是重要的思维方法。掌握分析与综合的方法,训练分析与综合的思维方法,提高分析与综合的能力,是中学物理科学方法教育的最主要内容。因此,教师应充分重视对学生进行分析与综合思维方法的训练。
例如,《欧姆定律》的教学中、为了探索电流、电压、电阻这三个相互关联的物理量之间的关系,就采取了先分析后综合的思维方法。先保持其中一个物理量不变,研究其与两个物理量之间的变化关系;再保持另外一个物理量不变,研究剩余的两个物理量之间的变化关系。通过实验在得出:“保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比”结论的基础上,再综合得出了欧姆定律。在教学中,教师因充分认识到引导学生领会探索电流、电压、电阻三者变化关系的思维方法,这比学生知道欧姆定律的结论更为重要。
又如,在《电阻》一节的教学中,我也采用了分析与综合的思维进行教学。由于导体可以用不同的材料制成长度不同或横截面积不同的导体。教师首先提出问题;导体的电阻是否跟材料、长度、横截面积都有关呢?接着引导学生思考如何探索上述问题,通过讨论学生较容易想到采用如同探究《欧姆定律》类似的控制变量的方法进行探索。再通过实验在分别得出结论的基础上,再综合得出导体的电阻跟材料、长度、横截面积的关系。采取上述方法进行教学,以便学生有更多机会接受分析与与综合思维的训练。
1.4抽象与概括的思维方法
抽象是在人脑中把事物的本质属性抽出来的过程。概括是在人脑中把抽象出来的事物的本质属性加以综合,推广到同类事物的过程。抽象与概括也是形成概念与规律的常用思维方法。例如,惯性概念的形成,为了使学生在感性认识的基础上进行分析,我们首先精选了如下两个典型事例:(1)玻璃杯盛半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一只鸡蛋。当用小棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中。
先引导学生认识静止的物体(鸡蛋)具有保持静止的性质,我们把这种性质叫做惯性。
(2)两块长方体木块A、B一起沿着水平面向右作匀速直线运动,当木块B突然停止时,能观察到木块A仍能继续向前运动致使出现滑离木块B。
引导学生认识以的物体(木块A)具有保持原来运动状态的性质,我们把这种性质也叫做惯性。
在抽象出静止或匀速直线运动的物体都具有保持原来状态的性质(惯性)的基础上,于是就把这些共特征概括起来得出:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。在教学中教师引导学生概括知识时,应在学生已有知识经验的基础上,上升到科学的概括,才能使学生正确理解和掌握教材的基本概念、基本理论。由于一切概念、规律、公式都是抽象和概括的结果,因此,在教学中教师应重视对学生进行抽象与概括这一思维方法的训练。
2.在实验教学中,重视对学生进行科学态度和科学素养的培养
物理教学大纲中,把“加强演示和学生实验”提在“重视物理概念和规律教学”之前,充分体现了实验在物理教学中的作用。通过加强实验教学,来培养学生的科学态度和科学素养,这也是物理教学的重要目的之一。
2.1养成善于观察的习惯,增强学生良好的观察素养
法拉弟曾经说过:“没有观察,就没有科学”。观察是有意知觉的高级形式,认识的开端起源于观察。可见,观察是何等重要。
①培养学生观察的兴趣。观察也是受到兴趣的调节和制约,兴趣的品质直接影响观察能力。教师应根据教材要求和特点,精心设计实验,制作一些新颖、趣味性强的实验教具,并巧妙地进行演示,有效地刺激学生的感官,增强学生的有意注意,从而激发学生观察的兴趣。同时,教师应注意丰富学生的基础知识,扩大学生的知识面,尽可能地创造条件,多给学生观察的机会,坚持课内、课外相结合,引导学生观察自然、生活和生产实际,进一步激发学生观察的兴趣。
②引导学生有目的、有计划地进行观察。观察本身就是有目的、有计划的知觉过程。针对初中学生来说,活动常常不明确目的性,容易受外界干扰。教师在实验前,应使学生弄清观察对象,明确观察的顺序,在观察的过程中,教师对学生进行恰如其分的指导,会对学生的观察效果有明显的影响。这样,使绝大多数学生能观察到应该观察的现象,达到观察的目的。
③教会学生观察的方法,不断提高观察能力。对复杂的物理现象和过程,没有全面、深刻、敏锐、准确的观察力是不行的。在实验教学中,常用的观测法有:全面观察、重点观察、对比观察、动态观察等几种。教会学生掌握正确的观察方法,引导学生观察思考,学会从平常事物和现象中找出相关的联系,从偶然事物和现象中找出规律,逐步增强学生的观察素养。
2.2树立辩证观点,培养学生的科学方法和科学态度
树立辩证唯物主义观点。物理实验中同样也包含着丰富的唯物辩证法思想,这种思想对学生科学世界观的形成极为有利。
在物理要领与规律的教学中,我们重视对学生思维方法的培养,这对学生整体思维素质的提高起着积极的作用。常见的思维方法有理想化方法、类比方法、分析方法和综合方法、抽象和概括、演绎方法、数学方法等等。在初中物理教学中,着重应培养如下几种思维方法。
1.理想化的思维方法
人们为了科学研究,通常需要建立一种理想化的模型,抛开具体事物中的无关因素和次要因素,抓住影响事物的主要因素,从而使物理问题得到简化。理想化的方法是科学家们常用的一种思维方法。教学中我们应充分利用好教材,向学生渗透这种思维方法,从而使学生逐步认识科学家们为简化实际问题所采用的这种思维方法。
例如,在《牛顿第一运动定律》一节的教学中,为了引导学生认识“物体在不受外力作用时将怎样运动”这个问题。在教学中,我首先提出:在地球上完全不受力的物体是没有的,那么我们又如何来研究呢?接着通过讲解使学生认识:水平轨道上运动着的物体,虽然在竖直方向上受到重力和支持力的作用,但这一对平衡力对于水平方向运动的物体来说不会产生影响,是无关因素。因此,我们把物体不受外力的情况一般简化成物体在运动方向上不受外力的情况来研究,就把本来不存在的事物变成了客观存在的事物。在此基础上,我通过教材中的实验引导学生得出:“运动的小车在不同的水平轨道上运动,受到的摩擦力越小,速度就减小得越慢,运动的距离就越长”的结论。然后引导学生做出推想:如果有磨擦,运动的小车在水平轨道上将怎样运动?学生在教师的指导下能较自然地得出结论,其中渗透着理想化的思维方法,教师切不可草草了事。又如,在九年级的电学部分,通常情况下我们为什么都不考虑电流表、电压表对接入电路的影响?即把电流表的电阻视为零,可近似看作一根导线,把电压表的电阻视为无穷大,可看作开路。实际上,把初中涉及的电流表、电压表视为理想化电表。再加力学部分中的“动滑轮可省一半力”问题,也涉及理想化的问题。为此,教师在教学中应注意挖掘教材,尽可能使学生多接受理想化思维方法的训练。
2.类比思维方法
许多物理规律的建立,都采用了类比也是一种常用的思维方法。因此,在物理教学中,我们也应重视对学生进行类比思维方法的训练,使学生逐步领会这一思维方法。
例如,在功率、电功率的教学中,为了反映做功快慢的情况,我们均可采用类比方法,仿照速度的概念建立,能较容易地引导学生形成功率、电功率的概念。又如在惯性的教学中,为了帮助学生认识惯性是物体的固有属性这一知识,我也采用了类比方法进行教学:一个正常健康人具有劳动能力(假定成立),正常健康人在参加劳动时具有劳动能力,在休息时也具有劳动能力。物体的惯性正如正常健康人的劳动能力,物体无论是否处于静止或匀速直线运动状态,都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,也就是一切物体任何时候都具有惯性。运用类比方法能帮助学生深刻理解惯性概念,起到较好的效果。
3.分析与综合的思维方法
任何事物和现象,都是由许多要素,许多属性组成的统一体。分析就是以事物的整体与部分为客观基础,为了从总体上把握事物的性质以及运动规律,就必须了解其各个组成部份和要素的性质、特点和相互联系。客观事物的整体与部分的这种关系,使得运用分析解决物理问题不仅成为可能,而且成为现实。综合是把事物各个部分、侧面和综合的基础,分析以综合为前提。分析与综合所关心和强调的面不同,但都是重要的思维方法。掌握分析与综合的方法,训练分析与综合的思维方法,提高分析与综合的能力,是中学物理科学方法教育的最主要内容。因此,教师应充分重视对学生进行分析与综合思维方法的训练。
例如,《欧姆定律》的教学中、为了探索电流、电压、电阻这三个相互关联的物理量之间的关系,就采取了先分析后综合的思维方法。先保持其中一个物理量不变,研究其与两个物理量之间的变化关系;再保持另外一个物理量不变,研究剩余的两个物理量之间的变化关系。通过实验在得出:“保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比”结论的基础上,再综合得出了欧姆定律。在教学中,教师因充分认识到引导学生领会探索电流、电压、电阻三者变化关系的思维方法,这比学生知道欧姆定律的结论更为重要。
二、在实验教学中,重视对学生进行科学态度和科学素养的培养
物理教学大纲中,把“加强演示和学生实验”提在“重视物理概念和规律教学”之前,充分体现了实验在物理教学中的作用。通过加强实验教学,来培养学生的科学态度和科学素养,这也是物理教学的重要目的之一。
1.养成善于观察的习惯,增强学生良好的观察素养
法拉第曾经说过:“没有观察,就没有科学”。观察是有意知觉的高级形式,认识的开端起源于观察。可见,观察是何等重要。
(1)培养学生观察的兴趣。观察也是受到兴趣的调节和制约,兴趣的品质直接影响观察能力。教师应根据教材要求和特点,精心设计实验,制作一些新颖、趣味性强的实验教具,并巧妙地进行演示,有效地刺激学生的感官,增强学生的有意注意,从而激发学生观察的兴趣。同时,教师应注意丰富学生的基础知识,扩大学生的知识面,尽可能地创造条件,多给学生观察的机会,坚持课内、课外相结合,引导学生观察自然、生活和生产实际,进一步激发学生观察的兴趣。
(2)引导学生有目的、有计划地进行观察。观察本身就是有目的、有计划的知觉过程。针对初中学生来说,活动常常不明确目的性,容易受外界干扰。教师在实验前,应使学生弄清观察对象,明确观察的顺序,在观察的过程中,教师对学生进行恰如其分的指导,会对学生的观察效果有明显的影响。这样,使绝大多数学生能观察到应该观察的现象,达到观察的目的。
(3)教会学生观察的方法,不断提高观察能力。对复杂的物理现象和过程,没有全面、深刻、敏锐、准确的观察力是不行的。在实验教学中,常用的观测法有:全面观察、重点观察、对比观察、动态观察等几种。教会学生掌握正确的观察方法,引导学生观察思考,学会从平常事物和现象中找出相关的联系,从偶然事物和现象中找出规律,逐步增强学生的观察素养。
2.树立辩证观点,培养学生的科学方法和科学态度