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篇欧姆定律的用途范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
中图分类号:G633.7
物理与其他科目相比,具有以下特点:
① 知识点多、知识面广。
②物理概念、物理规律需要理解。
③物理实验的方法及操作需要掌握。
④会应用物理知识分析和解决生活、生产实际问题等。
针对物理学科的这些特点,怎样确定复习方向、方法,进行高效复习呢?下面就以下几个方面谈谈我在近几年初三物理复习中的实践和思考,以达到抛砖引玉之目的。
一、 重视基本概念和规律的复习-----紧扣课本,夯实基础
我们知道中考试卷是按《考试说明》来命题的,试卷中易、中、难的试题比例为6:3:1。从近几年的中考题来看,能力的考核与基础知识是紧密联系的,因为基础知识的强化是提高能力的前提,有了扎实的基础知识,才能以不变应万变,。因此我们要把主要精力用于深入理解基本物理概念和规律方面,突破重点,形成有机的知识结构,提高分析解决问题的基本能力。
二、重视科学探究及其过程与方法的复习---专题复习,优化网络
物理知识点间存在着“纵”与“横”的相互联系,某一知识点可能是为另一知识点引桥铺路,而另一知识点又往往是前一知识点的深化与延伸。在第一轮复习掌握基础知识和基本概念的基础上,第二轮复习时应打破章节的限制,完善并梳理初中物理知识结构,找出知识点之间的内在联系,要使前后知识联系起来,系统巩固知识,形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体,使复习具有系统性。
三、重视开放性问题的训练------关注热点及社会
年年中考年年变,但万变不离其“重”,初中物理中的一些主干知识仍然是每年中考的重点,因此我们在第二轮复习中要以《考试说明》中圈定的知识点为着眼点,围绕考点,突出“重点”。
通过对某些特殊知识点的深挖细究,达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。例如电学中的滑动变阻器,是“探究欧姆定律”、“测定小灯泡的电阻”、“测定小灯泡的电功率”、“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”等实验中不可缺少的重要仪器。让同学们可以总结滑动变阻器在每个实验中的用途,深化对电学实验的理解。例如所有实验中,滑动变阻器的共同作用是:保护电路;通过改变自身电阻而改变电路中的电流。
而由于每个实验的不同,使滑动变阻器分别具有不同的作用:
探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变。
探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,从而达到多次实验探究规律的作用。
测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的。
测定小灯泡的电功率——改变小灯泡两端的电压,从而比较小灯泡亮度与电功率的关系。
探究影响电磁铁磁性强弱的因素——改变电路中的电流,研究电磁铁磁性强弱与电流的关系,还可以控制电流相等,研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
例题:如图所示,灯泡L和电阻R2的阻值分别为R1=10欧姆和R2=5欧姆,滑动变阻器最大阻值为20欧姆,电源电压为6V,求当S1,S2,S都闭合滑片P在a时R1、R2消耗的电功率。
一变:求当S1,S闭合,S2断开,把滑片移到某一位置,使滑动变阻器连入电路的电阻为其最大值的1/4时,灯泡恰能正常发光,求灯泡L的额定功率?
二变:求当S1,S2,S均闭合,滑片移到中点时,电压表和电流表的读数分别是多少,通过灯泡和电阻R2的电流之比是多少?
三变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P在b点时,R2消耗的电功率是多少?
四变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P从a端滑至b端的过程中,电压表和电流表示数变化的范围分别是多少?
五变:当S1,S闭合,S2断开,滑片P从a端向b端滑动时()
A、电灯L变暗,电压表示数增大B、电灯L变暗,电压表示数减小
C、电灯L变亮,电压表示数增大D、电灯L变亮,电压表示数减小
四、综合考练提高应试能力-----仿真模拟,体验中考
经过前面两个阶段的系统复习,学生不论是知识技能上,还是解题能力上都有一定程度的提高,进行恰当的适应性训练或模拟训练来提高学生的解题速度和正确率是非常必要的,但是要掌握一个度和量。
这一轮复习的时间不长,是演习模拟、查漏补缺的阶段,是整个复习过程中不可缺少的最后一环。这一阶段的复习主要是为增强同学们考试的自信心、熟悉中考的氛围和时间、调整中考前的心态。在这一轮复习期间,可以将第一、第二轮复习中做过的易错题进行归纳、梳理,建立错题档案集,研究学生的错题,寻找学生思维或知识的漏洞,进行有目的性的训练,达到“知彼知己,百战不殆”的目的。
第一就是要选题(在第二轮专题复习时就应该这样做),每年的中考我们都有一条深刻的教训,就是我们的学生在基础方面丢分丢的相当厉害,特别是一些优秀学生,难题他们都做上来了,但是基础的部分丢了。我觉得这是非常遗憾的事情。
第二就是要抓错误题,就像我前面所讲的把学生容易出错的问题总结出来,也可以让学生自己做这方面的事情,准备一个错误记录本,把错误集中起来,叫做积累错误,整理错误,最后达到改正错误的目的,这样错误就变成了资源,考试的时候就可以不重犯错误。
第三就是要教会学生反思,有一位学者总结出一个公式叫“1+100”大于“100+1”,什么意思?就是说同样的题做一百遍不见得有提高,而你把你的每一道题做一个认真的分析,倒是可以提高很大的成绩,所以我觉得,要学生学会反思,就是每一道题做对了,学生是怎样找到切口的,怎样答的?答案怎样形成的?学生要反思;做错了的题更要反思,为什么做错了?为什么切口找不到?是审题问题还是计算问题?
1。1 试题呈现
2015年苏锡常镇二模卷第10题:将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池,某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻。
(1)甲同学用多用表的直流电压(0~1 V)档估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图[TP12GW39。TIF,Y#]1中A所示,则读数为[CD#3]V;用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻,稳定时指针如图1中B所示,则读数为[CD#3]Ω。上述测量中存在一重大错误,是[CD#3]。
(2)乙同学采用如图2所示电路进行测量,并根据测量数据做出了[SX(]1[]I[SX)]-R图象,则根据图3,该水果电池的电动势为[CD#3]V,内阻为[CD#3]Ω。(结果保留两位有效数字)
[TP12GW40。TIF,BP#]
答案如下:(1)0。84;3。2×103;不能用多用电表电阻档直接测电源内阻;(2)0。96±0。02 (1。6±0。1)×103
1。2 试题分析
本题围绕一个重要的电学实验――“测量电源电动势和内阻”展开考查,具体涉及多用电表的读数及操作、实验电路的设计、图象法处理数据等内容。如表1所示。
[JZ][HT6]表1
[BG(!][BHDFG2,WK3,K10,K17W]
序号[]考查内容[] 易错点解析 [HJ*3]
[BHDG4*2,WK3,K10ZQ*3,K17ZQ*3W]1[]会正确进行多用电表的读数[]读电压时应注意量程(“0~1 V”),读电阻时要注意多用电表欧姆档刻度不均匀,还有读数应乘以所选的倍率
[BH]2[]会正确使用多用电表欧姆档[]用多用电表欧姆档测电阻时必须把电阻从回路中取出,因此不能直接测电源的内阻
[BHG4*2]3[]“安阻法”测电源电动势和内阻的原理[]由闭合电路欧姆定律得到1/I-R图象是线性的,且图线的斜率大小等于1/E,图线的纵截距大小等于r/E
[BHDG2]4[]图象法处理实验数据[]单位要换算成国际单位(A和Ω) [HJ2mm]
[BG)F][HJ]
1。3 试题评价
本题用水果电池代替常见的干电池、铅蓄电池、手机锂电池作为实验对象,给人一种独辟蹊径、眼前一亮的感觉。水果电池取材方便、贴近生活、变化丰富,既适合学生进行探究,也体现了“从生活走向物理”的教育理念。
2 两处不同
2。1 实验对象
本题的实验对象变成了水果电池。在平时的教学中,许多教师都会习惯性地选择干电池进行实验,这是因为干电池比较稳定,实验操作也较简单方便。实际上,学生在初中就已经接触过水果电池,在化学课“原电池”部分也学习过相关内容,所以对水果电池并不陌生。笔者在讲评课上与学生进行了交流。
师:水果电池的工作原理是什么?
生1:水果中含有丰富的水果酸,是一种很好的电解质,将不同的金属材料做成电极插入水果中,用导线将电极与用电器相连,回路中就会有电流通过。
师:如何判断水果电池的正、负极?
生2:根据原电池的工作原理,水果电池两电极必须存在金属活动性上的差异。本题中锌更活泼,所以锌片失去电子,其反应方程为Zn-2e-[FY=]Zn2+。电子经外电路流向铜片,由于物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以外电路中电流从铜片流向锌片,由此判断铜片是水果电池的正极。
师:水果电池的电动势、内阻与哪些因素有关?[HJ1。5mm]
生3:正负电极的活动性差异越大,水果电池的电动势越大。由电阻定律R=ρ[SX(]l[]S[SX)]可知,增加两电极间的距离,相当于增加导体长度,水果电池的内阻增大;增加电极插入的深度,相当于增大导体横截面积,水果电池的内阻减小。
2。2 实验器材和电路
由于实验对象发生了变化,实验器材和电路也需要进行相应的调整。在测量干电池的电动势和内阻时,通常选择学生电表(电压表0~3 V、电流表0~0。6 A)和滑动变阻器进行实验。由于水果电池的内阻很大(一般上千欧姆),为了便于读数和操作,选择电阻箱和微安表进行实验。
实验器材 水果,电极:铜片、锌片,MF47多用电表,微安表:量程0~500 μA,电阻箱(0~9999 Ω),带鳄鱼夹的导线若干、开关、砂纸、小刀等。
实验电路及测量原理 实验电路如图4,根据闭合电路欧姆定律E=I(r+R),整理得
[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+R)。
作出[SX(]1[]I[SX)]-R图线,若图线的斜率为k,[TP12GW41。TIF,Y#]纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]。
3 三个追问
3。1 追问1(实验误差分析)[HJ]
本题中微安表也有内阻,因此会引起实验误差。用此电路测电池电动势与内阻,测量值与真实值的关系是:E测[CD#3]E真、r测[CD#3]r真。(填“”或“=”)。
分析 若考虑微安表的内阻,不妨设其为rg,则根据闭合电路欧姆定律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图线,若图线的斜率为k,纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]-rg。与上面推导的结果相比可得:E测=E真、r测>r真。
3。2 追问2(实验注意事项)
为能较为准确地完成该实验,在仪表、导线都正常工作的前提下,请依据水果电池的工作原理,提出一些实验操作过程中需要注意的事项。(只需填写一项即可)[CD#3]。
分析 水果电池很不稳定,容易极化,因此电池电动势会明显下降,内阻会明显增大,因此实验中读数要快,每次读完立即断开开关。也可回答:用砂纸将金属片表面的氧化层磨去以增加其导电性;将所选水果切开,用小刀在其上划几刀以增加其导电性等。
3。3 追问3(实验思想方法)
某研究性学习小组对水果电池电动势和内阻可能的影响因素进行探究。成员们通过讨论,得出了以下一些可能影响的因素:水果种类、水果温度、电极种类、电极间距、电极插入深度等。在进行实验探究时,需要用到的物理思想方法是[CD#3]。
分析 本探究实验运用“控制变量”的思想方法,分别对不同影响因素进行探究。
4 四点策略
4。1 “会操作”打基础
研究近几年各地高考实验题不难发现,命题者越来越重视对基本仪器操作的考查。如2014年江苏高考物理试卷第10题的第1问,考查了用螺旋测微器测合金丝的直径。“为防止读数时测微旋杆发生转动,读数前应先旋紧哪个部件?”真正操作过的学生会比较熟悉,反之则不容易得分。
针对这一变化,教师在指导学生复习实验时,应特别关注基本仪器的使用。《考试说明》中所列的基本仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器和电阻箱等。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练操作、正确读数。
本题中所考查的多用电表使用,还包括诸如机械调零、欧姆调零、倍率的选择等操作,假如在高考复习中让学生操作一次多用电表,完成几项测量任务,将会起到事半功倍的复习效果。
4。2 “懂原理”是关键
高考实验题的命题往往是在几个重点实验的基础上进行的,因此掌握这些实验的原理是解题的关键所在。分析近五年江苏高考物理试卷(如表2)可以发现,电学中常考的三个经典实验:探究决定导线电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻,以及新增考点“练习使用多用电表”分别出现在各年的试卷上。
针对上述情况,教师在进行实验复习教学时,应加强对实验原理的分析。同时,也要关注基本实验的变式,提升学生对实验原理的迁移应用能力。
本题考查的测电源电动势和内阻,可以用伏安法,也可以
[HT6][JZ]表2
[BG(!][BHDFG2,WK4,K18,K8W]
年份[]实验名称[]实验原理(操作)
[BHD]2010年[]测量电源的电动势和内阻[]“伏阻法”
[BH]2011年[]测量电阻的阻值[]“替代法”
[BH]2012年[]用多用电表探究黑箱中的电学元件[]多用电表的操作
[BH]2013年[]探究小灯泡的功率P与电压U的关系[]“伏安法”
[BH]2014年[]测量合金丝的电阻率[]“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,但是实验原理均为闭合电路欧姆定律E=U+Ir,都是在用各种方法寻找方程解出E和r。因此,在复习备考时牢牢抓住几个基本实验,确保每一个的原理都了然于心,高考解题时就游刃有余了。
4。3 “能分析”促严谨
实验误差的分析也是高考实验题考查的重要内容。如2014年海南高考物理试卷第12题考查了用伏安法测量一电池的内阻,其中第(4)问“在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是[CD#3]”。熟悉的学生知道该实验的系统误差主要是由于电压表不能看成理想表而引起的。
《考试说明》中明确指出:认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源。这就要求教师多关注误差分析,多对学生进行指导,而且笔者认为,教师不但要教会学生如何“定性分析误差的来源”,还要启发学生“合理给出减小误差的方法”,从而不断提高学生分析问题和解决问题的能力。
本题中由于微安表有内阻,会引起系统误差,由闭合电路欧姆定律分析可以得到E测=E真、r测>r真。其实,通过前面的推导不难发现,只要知道了微安表的内阻值,该系统误差就可以消除了。误差分析能培养学生科学、严谨的研究态度,很好地体现了物理学中“情感态度价值观”的课程目标,所以在复习中应引起足够的重视。
4。4 “巧设计”提能力
高考实验题中的设计性问题是对学生理解能力、创新能力的综合考查,这类试题要求高、难度大,对学生很具有挑战性。
演示性实验和验证性实验一直是传统实验教学所固有的教学模式,实验时,学生总是在教师一个口令一个动作的具体指导下完成实验学习,致使实验教学总是以教师为主,学生思维得到束缚,创新能力得不到有效培养.因此,教师应改变传统的教学模式,增加探究性实验,引导学生自主探究,提高教学效果.例如,教学中的“欧姆定律”:“探究电流与电压、电阻的关系”时,教师可以让学生分组讨论:(1)猜想电流与电压、电阻的关系是什么?(2)采用什么样的实验方法,为什么要用这样的方法?我们学过的实验还有哪些用此方法?(3)如何设计实验方案:①实验需要的器材?②如何设计实验步骤?③如何设计表格记录数据?④如何用图像法分析数据并归纳得出实验结论?老师要让各组学生讨论出每组的实验方案并指出实验要注意的问题是什么?指出各个器材在实验中的用途,最后老师与学生共同探讨出最好的实验方案,对于每组同学的方案老师可以指导学生指出对方的不足或错误及如何改进.这样的实验课堂,既能发挥教师的主导作用,又能充分调动学生的主体地位;既可以打破传统僵化的教学模式,用电流、电压和电阻之间的奇妙关系来激发学生的求知欲,可以大大激活学生思维,为培养学生创新能力垫下良好的基础.
二、加强学生动手操作,提高学生实验能力
动手实验是学生自主开展实验学习的基础,也是学生创新意识形成的基本过程,对提高实验课教学效果,培养学生综合素质有着积极的促进作用.因此,教师应注重培养学生独立实验的基本技能和能力,加强学生的动手练习,促使学生养成良好的实验习惯,为培养学生实验创新能力打下基础.例如,教学“伏安法测电阻”实验中,教师要先从小处入手,让学生讨论电路中电流表和电压表的连接方法和使用特征,引导学生通过欧姆定律的估算法,确保实验时选择合适的量程,并让学生对比欧姆定律的实验电路图找出两实验的异同点.促使学生掌握基本的实验能力.这样学生在学习和探索电学实验时就可以在一定程度上抛开课本,不必完全按照课本所要求的实验方法来动手操作,对促使学生进行实验创新有一定的益处.通过这种方法,既可以帮助学生深化实验原理,掌握电学方面的物理知识,又可以通过促使学生在动手动脑中学会观察和思考,提高学生分析问题和解决实验问题的能力,继而培养学生的创造性思维.
三、自主设计实验步骤,激发学生创新意识
传统实验教学中,无论是演示实验还是学生实验,给出的实验步骤往往是固定和单一的,致使学生习惯在教材中寻找实验方法,按照步骤一点点进行实验,不利于学生创新精神的培养.为改变这种现象,教师可以有意识地引导学生自主设计实验步骤,给学生提供更多思维发展的空间,在不违反实验基本规律的前提下让学生来设计具体的实验步骤,培养学生的创新意识.例如,在 “探究物体质量和其体积之间关系”的实验时,教师可以提出这样的问题:“我们可以选择哪些物质作为实验的对象”、“实验时我们需要哪些工具”、“为了更好地探究物体质量和其体积之间的关系,我们需要哪些实验步骤”等.学生根据教师循序渐进的问题会逐步思考实验所需的对象、工具以及步骤等,从而对实验得出一个相对完整的认识,这样,学生在实验时会根据自己的理解,独立思考添加一些步骤或工具等,完成探索物体质量和体积之间关系的实验.通过这种方法,既可以深化学生对物理基础知识的理解,又可以引导学生初步完成实验设计,对激发学生创新意识,落实创新教育有积极作用.
好的开始是成功的一半!对于一节课而言,导入环节至关重要在该环节设置问题时,必须从学生的具体学情和教学内容的结构出发,科学的设置问题学生学习欧姆定律前,对滑动变阻器有一定了解,可以从学生的最近发展区出发设置问题
问题 如图所示的电路,有没有办法使电路中的电流表示数增大?
从问题的电路图看,处于学生的最近发展区从滑动变阻器出发,学生很容易切入对问题的思考,形成对问题的认识结果是不是这样呢?连接电路进行实验检验的欲望被有效激发,这样学生的思维点被带到用实验方式探究“改变电路中电流办法”教学一开始就放手让学生进行尝试,学生通过自主实验发现,通过改变滑动变阻器阻值、改变电池的节数(改变电压)都会引起电流表示数(电路中电流)的改变这个现象的发现,很自然地可以联系到新的问题
问题2 “导体中的电流跟电压、电阻三个物理量到底存在什么关系,这种关系是否具有稳定性,能否形成特定的规律?”
这个问题直接链接到新课的中心内容,是认知的一种发展,显得很自然,学生的兴趣度和探究热情被有效激发,为进一步深入地探究做了很好的铺垫
二、问题指引,探究获知
学生的探究欲望被有效激发后,应设置问题引导学生积极地猜想和设计实验验证猜想
问题3 请猜一猜流过导体的电流与导体两端的电压存在怎样的关系?流过导体的电流与导体的电阻又可能存在怎样的关系?并相互交流一下猜想的依据
学生通过问题3的领引大多会定性做出猜想,而且很有可能作出正比或反比的猜想学生的猜想也不是瞎想的,因为在开始的自主探究过程中,滑动滑动变阻器,可以定性的观察到现象,借助于这样的问题设置,学生经历了猜想及假设的过程,科学探究中的重要方法得以浸润在学生有了猜想后,笔者提出了几个问题引导学生进行实验的设计和方案的选取,驱动探究式教学进一步深化
问题4 既然有了上述的猜想,你觉得应该设计什么样的实验进行验证呢?根据自己的设想,能不能设置出具体的实验计划?
该问题的设置,将学生的思维从定性探究上升到定量实验选择什么器材呢?进一步给予学生必要的提示,促使课堂结构紧凑些
问题 从探究电流与电压的关系的目的出发,思考需要选择什么器材,实验电路如何设计?
通过问题的设置让学生联系到“控制变量法”,同时学生将自己设计的电路拿出来进行交流,从学生的认知规律看,首先会想到用灯泡进行实验,此时需要教师进行及时的引导因为灯泡的温度变化会导致其阻值的变化,而实验应控制电阻不变所以应该选择定值电阻进行实验学生再次设计,通常会画出电路图图2
问题6 利用上述电路进行实验探究会遇到什么麻烦?
学生实验后发现,只能测一组数据如果要测多组数据要改变电池的节数,操作比较麻烦,而且偶然误差大新的问题自然生成
问题7 有没有什么办法进行实验方案改进和优化?
学生在交流后,联系到滑动变阻器的用途,对电路进行修正得到新的电路如图3所示
通过交流和讨论,最后在原有电路设计的基础上进行优化,群体智慧内化为每一个学生个体的智慧,不仅仅完成了实验方案的设置,而且有所创新,学生在其中有成功的体验
三、追问反思,内化知识
问题8 修正后的实验方案中,为什么可用滑动变阻器改变电阻两端的电压?
汽车作为部队处置突发事件的重要装备,在反恐形式日益严峻的今天,为实现武警部队快速机动作战,保证遂行任务的圆满完成其地位和作用日益突出。随着汽车结构、材料的不断更新,汽车常规的维修和检测技术也成为部队汽车兵必备的看家本领。培养“能懂会看会检修的合格士官”成为了我们教学的终极目标。
这对目前的汽车维修电工电子学课程提出了更新、更高的要求。电工电子技术是汽修类、机电类专业必修的基础课程、必备课程,再教学过程中应做到知识和能力兼顾,与学历教育的重理论轻实践区分开。具体说来,笔者认为在加强实习教学环节中,应注意以下几个方面:汽车电工电子学课程理论抽象且实践性较强,对后续专业课特别是汽车电气、电控方面的课程有着开电机和开路先锋之功,武警士官学校的战士学员文化底子较薄,普遍缺乏初高中物理电磁学等方面的知识,没有一个鲜明和完整的知识体系。因此只有在教学方法上不懈探索、推陈出新、勇于实践,师生才能真正降服“电老虎”。
现代汽车是集机械、电子、通讯和液压传动为一体的高科技产品,因此现代汽车维修涉及面广,学科跨度大,特别是与通讯和电子、计算机、互联网技术结合日趋紧密。为了切合当前武警部队职业教育院校培养应用型人才的需要,有必要改进汽车电工电子基础的教学方法,以学好基本理论为基础,以技能教学为重点,提高学员的实践操作能力,加强兴趣教学。在教学过程中注意优化教学活动的策略,把握好活动过程中的操作环节,逐步提高学员的学习兴趣与积极性,从而提高汽车电工电子技术的教学质量,适应当前的职业技术教学工作。
一、积极引导,树立信心、培养情感
战士生入校之初,对专业基础理论的框架结构和必备知识几乎一无所知,此时部分学生由于已有的生活和工作经验会对专业知识充满好奇心,而部分学生却会因对专业的陌生而产生畏惧心理。如何让克服恐惧,迎难而上,良好的教学开端起着不可替代的作用。一次我们要重视“电工与电子的绪论”课教学。所谓的‘绪论’就是开头。“良好的开端是成功的一半”。在教学中也一样,在上电工电子基础课前必须充分调动学生的积极性,使他们对电子电工的学习产生浓厚的兴趣,吸引学生的目光,营造良好的课堂气氛。设置联系实际,有意思的的提问使学员对学习电工基础产生兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学员学习的积极性和自觉性。
例如,在讲运算放大电路时,这样引入课题:“国庆60周年阅兵式的无人驾驶飞机是如何控制的”、“遥控汽车模型分那几种控制?是比例遥控还是开关控制”等短短的几个问题使学生的注意力一下就被吸引过来了。随后就引入运算放大电路的线性比例控制,课堂气氛立即活跃起来。情感是滋生兴趣的催化剂,积极的情感体验会使人将一种行为进行下去,使学生在学习过程中不断调节自己的情感,而不是抱着消极的或应付的态度去学习,努力在学习中获得真正的乐趣和满足。还可以让学生寻找课本中一些对自己成长有帮助和好处的知识,这些都有利于学习兴趣的提高。
二、利用课下时间,培养学习兴趣
首先在完成教学任务的前提之下,引导学生阅读一些相关专业的报刊、杂志,也可鼓励学生去网上搜集相关资料,以此多了解维修电工行业发展状况及专业发展方向,拓宽其知识面,培养学生的创新思维能力。其次成立电工制作和维修兴趣小组,利用课下时间制作简单的电路(如门铃、声控灯、防盗报警器和双联灯等),意在激发自信培养学生的兴趣。制作内容从简单实用入手。
制作时,对于出现的线路故障,教员要和学员一起分析,找出故障产生的原因,提高学员的维修技巧。完成的作品可以拿到学员队、系部进行展示,对学员产生激励效应。再次在教学过程中教员应起好示范作用,多参加一些有益的维修活动,提高自己的专业水平,向学员阐述自己的心得体会,与学员交流汽车驾驶中常见的故障现象和原因,增强实际学员学习的兴趣和信心。
三、充分发挥直观教具的作用
电子电工基础是研究电磁现象及规律在工程技术领域中应用的一门技术基础课程。在电工基础教学中要加强直观教学,采用实物、模型等教学手段,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用。如学习变压器的构造及工作原理时,通过实物以及学生自述其所知的变压器用途,引导学生了解变压器的结构、“变”什么和“变”的原理,积极思维,掌握要领和理解原理,从而产生学习兴趣。
四、利用多媒体课件教学,提高学员学习兴趣
电子电工基础是一门抽象的学科。在教学中,往往有许多情况难以被学生想象,实验又无法进行,这对学员的理解就比较困难了。同时有些实验虽然可以演示,但其过程无法看到,变化小,学员不理解,也不是很相信。利用计算机制作逼真的多媒体模拟课件,可以帮助学员摆脱这些认识障碍。例如:二极管具有单向导电性能,也就是说:对PN结加正向电压是会导通的,那么它的电阻就比较小;反之加反向电压时,不导通,反向电阻就比较大的。用FLASH制作动画效果,将整个实验过程通过模拟方法予以完成,这样不仅将抽象的东西形象化了,学员也易于接受,让学员在学习理论知识的同时也能够亲自动手实践,在实践中领会、验证理论知识。激发了学员的学习兴趣和积极性,从而明显增强学员的学习效果。多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键就在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学员轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生学习的自主性、探究性,更增多了学生学习、实践中的成功因素。
在职业汽修专业基础课程的教学过程中开展多媒体教学一般常采用以下几种方法:
直观演示法、视频展示现场法:随着计算机技术的飞速发展,多媒体直观演示法包括利用现代制作的各类多媒体课件、影视资料。多媒体直观演示法,是教员以多媒体展示各种实物或者实验,使学员获得关于事物现象的感性认识的方法。学员们看的尽心,听得尽情,兴趣盎然。
多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学员轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生实践的自主性、探究性,更增多了学员实践中的成功因素。
五、掌握够用、实用、管用,结合实际工作需要的原则;辨析概念,夯实基础,储备专业基础知识
任何知识的掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。笔者认为关于此点要详细阐述一下。
(一)关于电路
电路部分要记住电路的形式、状态、及组成部分。
1.串联、并联
初中物理中就曾要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对汽车维修电工电子基础课程的学习至关重要。识别电路的类型,可以从以下几个方面入手:
(1)根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路;
(2)根据电路路径法,此法为识别两种电路最常用的方法。让电流从正极出发经过用电器回到电源负极,途中不分流始终为一条路径,则连接方式为串联,若电流在某处分流,且每条路上只有一个用电器,电流在电路中有分有合,则连接方式为并联;
(3)拆除法,拆除其中的一个用电器,若其余用电器都不工作,则用电器为串联连接。(因为串联电路中各用电器工作之间相互影响),若其余用电器照样工作,则用电器为并联连接;
(4)开关作用法,并联有干路、支路之分,且开关的位置不同,其控制作用各异,而串联电路中开关的位置的变化不影响控制的作用,所以控制作用相同时容易串联,控制作用不同则为并联;
(5)节点法,在识别电路时,不论导线有多长,只要其间无用电器、电源等,导线两端均可看成同一个点,从而找出各用电器的共同点,认清电路。
2.通路、开路、短路
电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学员对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。
(二)三个重要的物理量―电流、电压、电阻
电学部分学习成绩的好坏在很大程度上取决于对这三大物理量中涉及到的概念、单位、工具使用等知识的辨析程度。
1.概念辨析
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。
2.表示符号
物理量的表示符号要与其他单位的符号区分开来。电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示,而单位表示字母分别为A(安培)、V(伏特)、Ω(欧姆)。
3.工具的使用
(1)电流表
电流表是测量电流的工具,使用时必须与被测电路串联,电流必须从正接线柱流入,而从负接线柱流出,禁止不经过用电器直接连线电源两极上。选择合适的量程。
(2)电压表
电压表是测量电路两端电压的工具,使用时必须与待测电路并联,电流也从正接线柱流入从负接线柱流出,注意选择合适的量程。
(3)滑动变阻器
调节电路中的电流和用电器两端的电压。由于滑动变阻器上有四个接线拄使用起来就要注意了,接线柱选择一上一下连入电路,串联在电路中,鉴于滑动变阻器所起的作用,在使用前,滑片调至阻值最大处。
(三)电功(W)、电功率(P)
物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。
而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。
(四)快速识别电路图,正确连接实物图
电路图的识别在前面已经说明了方法,但是当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后,电路的识别就变得困难起来。但我们知道电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联,串联易辩并联难分。因此在分析次类电路时要想方设法排除这些相关干扰因素,即可把电压表暂时隐蔽起来,辩清电路后再加回原处。概括去表法中去的就是电压表,注意去后分析清楚电路连接方式后还要一个个的加上去,看它们分别测哪个用电器两端的电压。
根据电路图连接实物对于学员来说困难也较大,这里要注意原则:一一对应。若题中没有电路图,只给相关的要求,最好做前要先按要求画简单的电路图,再由电路图去连实物;也可以按要求先连好实物,再由实物图画出要求的电路图。
六、理解规律,把握关键
由于电学知识点散、乱不成体系,没有规律,所以学员学习较为困难。只要熟记规律,加深理解,形成一个完整的知识体系,那解起题目来方可得心应手。
(一)三个物理量在串、并联电路中的特点
在串联电路中:电流处处相等;电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。
在并联电路中:干路电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
(二)欧姆定律
经验告诉学生:由于电压是形成电流的原因,因此电压越高,电流越大;而电阻是导体对电流的阻碍作用,即电阻越大,电流越小。
通过实验的具体探索得到了欧姆定律的内容:一段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。此定律非常重要,一定要加强理解,熟悉其使用的条件及注意事项。
(三)电功定律
某段电路上的电功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U,电路中的电流I,通过的时间t,三者的乘积来计算电功。
(四)焦耳定律
导体中有电流通过时,导体就要发热,此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
七、疏通关系,构建框架
在掌握了上述理论知识的基础上,还要想法疏通各个物理量之间的关系,熟悉各物理量的单位及换算关系,能够快速选择相应的计算公式,列式解答。
(一)重要的计算公式
1.三个物理量的关系公式
串联时:I=I1=I2、U=U1=U2、R=R1=R2(若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0)
并联时:I=I1=I2、U=U1=U2、1/R=1/R+1/R(若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n)
2.欧姆定律:I=U/R
此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量,但它的作用非常重要。在使用公式时要注意:
①三个物理量都要针对同一段导体,或同一个电路而言;
②三个物理量的单位都要使用国际单位,即分别为A、V、Ω;
③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。
3.电功公式:W=UIt
电功率公式:P=UI
电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响,使计算电功率公式特别多,在选择使用时难以选择,所以要注意选取的技巧,要求的问题所在电路为串联时:电功选用公式:W=IRt,电功率选用P=IR;而当要求所在的电路为并联时,则分别选用W=U/R.t,P=U/R,这样选择都想利用所在电路的特点(电流相等或电压相等)加快解题。
4.焦耳定律:Q=I?Rt
焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样,使用时同样要注意公式的选择问题,当所求问题的电路为纯电阻(除了电能转化为内能外,别无其他形式的能产生)电路时,几个公式可以任意选取;若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I?Rt不然的话计算有误。
(二)单位的换算
只要牵扯到计算的地方就少不了遇到单位换算,这部分内容完成的正确与否,直接确定最终计算的是否有效,因此一定要注意单位及换算。
单位换算的前提有两个:一是记住每个物理量的单位及表示符号;二要牢记各单位间的换算进率。
其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多,注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000,记住何时乘以进率1000,什么时候除以进率1000。
还要注意一点,由于欧姆定律及其变形公式的影响,电功、电功率、焦耳定律的公式较多,产生的单位同样很多,使用时各物理量均使用国际单位。
八、加强训练,巩固知识
理科知识的学习,离不开大量练习去巩固所学的知识。同样电学知识的巩固理解,熟练运用都要加大训练的力度,同时也要注意训练的题型,做题的策略培养。并要善于总结和归纳要领。
九、加强非专业知识能力培养
学员在结束学习回到岗位工作后,工作得好坏更多地取决于自我表现。比如:自我管理能力、自主学习的能力、沟通能力、创新能力、踏实认真的工作态度和团队精神等。所以,在基础教育,特别是在专业基础教育中,应注重培养学员养成良好的个人习惯,培养有知识、有技能、会学习、会做人的高适应性的中等技术应用型人才。
总之,部队教学应在依托地方职业教育的基础之上在教学过程中紧密结合武警部队遂行任务特点,本着突出职教特色、基于电工电子技术特点,紧密结合汽车电气、电控技术,不断创新教学模式方法;多给学员创造观察、实践、分析、猜想、归纳的机会,培养出具有创新意识、知识全面、训练有素的适应社会需求的高技能人才。
参考文献
[1]赵志群.职业教育与培训学习新概念[J].科学出版社, 2003,6,1.
[2]许晓彦,何敏.提高电工电子课程教学效果的探讨[J].中国教学杂志,2006,126(总143):67-68.
在物理教学中,实验是课堂教学极为重要的教学手段,尽管当今多媒体网络的发展为物理课堂教学提供了丰富多彩的平台,但物理实验仍然有其不可代替的地位。但是,物理实验教学的现状与它在物理教学中应有的地位是很不相称的。造成这种现象的原因很多,如实验课所占比重较小,考试制度的局限和不少学校的实验设备的不足乃至有些教师不能适应实验教学的要求等等。使得实验开设率低,实验教学效果不佳,要求偏低。面对这种现状,笔者认为, 只有改进实验教学,研究实验教学的策略,优化教学过程,提倡学生自主探究,努力摸索出一些切实可行的措施,才能有效地提高教学质量。
什么是探究教学?探究教学是否简单地等同于动手实验?思想认识上的误区,会导致实际教学的误区。 探究的核心是“以思维为中心”,即教师课堂上所用到的手段和方法都应该服务于培养学生思维的发展,即让学生在获取知识的同时获得过程与方法的体验、思维与能力的训练。如果教学中没有真正意识到这一点,就容易使探究流于形式。如果教师能自觉地突出学生的主体地位,而把教师自己看作一个参与者、组织者、指导者、评价者或学习者,并把科学探究看成是一种学习方法,强调学生自己不断发现问题、解决问题,在这个过程中获取知识、体会科学方法、受到情感态度价值观的熏陶。培养学生物理实验探究能力是新课标中重要的学习内容——“科学探究”所要求的,应该要引起广大物理教师的足够重视。培养学生科学探究能力,目的是提高全体学生的科学素养,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。在教学中要提升实验探究能力, 以下几个方面应予以重视。
1 强化演示实验
演示实验是教师授课时表演示范的实验,对学生具有言传身教的作用和潜移默化的影响,注意对演示实验进行优化设计,能激发学生的求知欲和好奇心,培养其敏锐的观察力和丰富的想象力,除了重视做好新课标内容标准和活动建议中所提供的实验外,还要参考各种版本教材的实验内容,择优增加一些演示实验。在强化实验手段上做一些尝试。用演示实验创设情景,引入新课,理解、巩固和深化知识。对于激发求知欲,提高兴趣,启迪思路都有事半功倍之效。用演示实验解决抽象疑难问题,如布朗运动、浮力的作用力和反作用力、随圆盘一起做匀速圆周运动的物体受静摩擦力方向是指向圆心的受力分析等等,生动直观,言简意赅。事实证明,具体形象要比语言文字更易记住,视觉刺激远胜于听觉刺激。另外,教师在做演示实验所表现出良好的实验素养也对学生有潜移默化的作用。因此,为了提高物理教学的整体水平,我们必须充分利用演示实验的特点,充分发挥实验在教学中的功能。
2 重视分组实验
这类实验要严格要求学生在实验过程中遵守预习——实验(操作)——总结(报告)的规程,要让学生有充分操作和思考的时间。学生分组实验是培养学生实验技能的必需的实验类型。我们将各个实验归类为“基本仪器的使用、测定性实验、验证性实验、探究性实验”四大类,指导好各类实验的特点和通用的实验方法。“基本仪器的使用”要能记住基本仪器、仪表和量具的构造、用途和操作规程,掌握操作要领和读数方法。“测定性实验”往往是通过测定某些物理量再借助某些物理规律,间接地得到待测的物理量。验证性实验”主要是让学生学会研究物理规律的两种科学方法,即由理论到实验和由观察、实验到理论的方法,通常是先测定与规律有关的物理量,然后看一看这些物理量的关系是否符合所要证实的规律。
“探究性实验”又称研究性实验(这是新课标中重点强调、明确要求的,也是新课标的一个亮点),则是对学生进行用实验归纳法研究未知物理规律的训练,此类实验难度较大,在以往课本中数量较少。现行新教材不但将一些验证性实验或测定性实验改为探究性实验(如探究加速度与物体质量、物体受力的关系,探究单摆的周期与摆长的关系,力的平行四边形定则等等),还增加了不少新的探究性实验(如探究恒力做功与物体动能变化的关系,探究决定导线电阻的因素,探究变压器电压与匝数的关系等等)。增加学生对该类实验的训练,同时有利于学生知道重要定律的由来和培养控制实验条件及设计实验的能力。
3 在实验教学中要注意渗透科学方法
3.1 在实验教学中培养理论联系实践的科学研究方法
物理学常遵循着实践、理论、再实践的途径来研究和解决问题:观察实验——猜想假设——实验验证——实践验证理论,不断循环上升。例如在研究自由落体的运动中,让学生先猜想实验结果然后观察实验现象:一个重物和一张张开的纸同时从同一高度下落,哪一个先落地;然后把刚才的纸团成一团,再让它与重物同时下落,再观察哪一个先落地。实验现象引发了学生思考:同样重的纸张为什么有不同的现象?比较两个实验的不同点可以知道,这是空气阻力作用的原因。这时自然地提出假设和猜想,如果物体只受重力作用做自由落体运动,下落的速度是不是可能与物体的重力无关呢?接着用牛顿管实验来验证假设,并建立起自由落体运动的规律。
3.2 在实验教学中培养科学的观察方法
观察在物理学的发展中起到了很重要的作用,如牛顿定律是从天体运动的观察开始的,观察宇宙射线是研究高能粒子的重要方法。学生通过学习使观察的方法更加科学,培养良好的观察习惯。因此,培养学生学会观察、勤于观察的习惯,对学习物理会有较大的帮助,平时,在教学中教师还要重视教给学生研究物理问题的实验思想和方法。另外,实验教学还经常采用“放大法”“替代法”和“比较法”等科学方法,以培养学生科学的思想、方法、严谨的科学态度和求实精神。
一、更新实验教学的思路
创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,是非常容易误入唯心主义的泥潭的。
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验,两百一十一个演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。
总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。
二、培养学生实验能力
我国在教学中培养学生实验能力,特别是动手能力方面,存在着明显的差距,培养学生实验能力是我国近些年来物理教学改革的重点内容之一。让学生动手做实验,能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。
实验能力主要包括观察力、操作能力、数据处理能力以及实验报告能力:一要培养观察能力。无论是教师的演示实验还是学生的分组实验,学生都有一个对物理现象进行有目的、有序的观察过程。要注意引导观察的全面性、准确性和深刻性。教给学生观察的方法,通常采取的方法有:对比观察法和归纳观察法。对比观察法往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一现象发生变化的前后情况进行比较来实现的。归纳观察法是通过对个别现象进行观察,经过分析、推广,再归纳为一般性的规律。观察能力的培养是教学大纲中重点强调的,应该在平时的观察中逐步提高。二要培养操作能力。实验过程离不开操作,操作是否正确规范都有可能影响实验的结果,甚至直接导致实验的失败。应该引导学生在操作前拟定操作步骤,要了解所使用仪器的用途、规格和使用注意事项,按照实验原理,学会控制实验条件,合理组装或连接实验装置。另外,在操作过程中故障的排除是许多学生的薄弱环节,往往反映学生对实验原理模糊不清,或者对各部分仪器的工作情况不甚了解,又不肯动脑分析而急于求老师来解决。这时教师应当引导学生分析故障的特点,放手让学生自己独立解决,养成手脑并用、独立工作的习惯和能力以及进行科学实验的自觉意识。三要培养数据处理能力。要得到正确的实验结果就必须具备一定的数据处理能力。在中学阶段,要求学生养成对于一个量的确认需获得多组数据(多次直接测量)才有可信度的习惯;对于直接读取的数据应该会用有效数字表示;能自己设计表格进行间接测量的计算;能用代数法、图象法几何法来研究实验报告能力。要将科学实验的全过程和成果完整地表达出来,就要指导学生认真独立地写好实验报告,这也是培养学生分析问题、总结规律和文字表达能力的重要措施。实验报告的内容要规范化,一般应包括:实验课题、实验目的、实验原理、仪器装置、实验步骤、数据记录和处理、实验结论、误差分析等。在高中课本中,最初三个实验已做了简要的示范,让学生有一个模仿学习过程,以后的实验就要求学生自己写。特别是写“实验步骤”,学生普遍感到较难,教师应该引导学生根据实际操作过程,自己组织语言按“装(即在准备步骤中将仪器装接调整好)、测(测量、读数)、处(数据处理)、结(做出结论、整理器材)”依序写出,不要大量抄录课本中的内容。每次实验报告都进行评分,并给予评价。总之,培养学生实验能力要以提高实验素养为指导思想,注重必要的实验技能训练。长期坚持强化实验能力训练,就能使学生更快更熟练地掌握科学实验方法,推进由应试教育向素质教育的转轨。
物理实验教学的现状与它在物理教学中应有的地位是很不相称的。造成这种现象的原因很多,如实验课所占比重较小,考试制度的局限和不少学校的实验设备的不足乃至有些教师不能适应实验教学的要求等等。使得实验开设率低,实验教学效果不佳,要求偏低。面对这种现状,我们采取了增加学生实验和教师演示实验的次数以及增加课外活动的实践机会,提高实验课的质量,摸索出一些切实可行的改革措施,有效地提高了教学质量。
三、改进实验教学,优化教学过程
(一)强化演示实验。
除了重视做好每一个教学大纲中所规定的演示实验外,增加了一些演示实验。我们在强化实验手段上,做了一些尝试:用演示实验创设情景,引入新课,理解、巩固和深化知识。对于激发求知欲,提高兴趣,启迪思路都有事半功倍之效。用演示实验解决抽象疑难问题,如布朗运动、浮力的作用力和反作用力、随圆盘一起做匀速圆周运动的物体受静摩擦力方向是指向国心的受力分析等等,生动直观,言简意赅。事实证明,具体形象要比语言文字更易记住,视觉刺激远胜于听觉刺激。另外,教师在做演示实验所表现出良好的实验素养也对学生有潜移默化的作用。因此,为了提高物理教学的整体水平,我们必须充分利用演示实验的特点,充分发挥实验在教学中的功能。
(二)重视学生分组实验。
这类实验要严格要求学生在实验过程中遵守预习――实验(操作)――总结(报告)的规程要让学生有充分操作和思考的时间。学生分组实验是培养学生实验技能的必要的实验类型。我们将各个实验归类为“基本仪器的使用、测定性实验、验证性实验、探索性实验”四大类,指导好各类实验的特点和通用的实验方法。”基本仪器的使用“要能记住基本仪器、仪表和量具的构造、用途和操作规程,掌握操作要领和读数方法。“测定性实验”往往是通过测定某些物理量再借助某些物理规律,间接地得到待测的物理量。“验证性实验”主要是让学生学会研究物理规律的两种科学方法,即由理论到实验和由观察、实验到理论的方法,通常是先测定与规律有关的物理量,然后看一看这些物理量的关系是否符合所要证实的规律。“探索性实验”又称研究性实验,则是对学生进行用实验归纳法研究未知物理规律的训练,此类实验难度较大,在课本中数量较少,我们按照教学大纲所指出的“有条件的学校应发增加探索性实验的数目”,将一些验证性实验改为探索实验(如牛顿第二定律、玻意耳定律)。增加学生对该类实验的训练,同时有利于学生知道重要定律的由来和培养控制实验条件及设汁实验的能力。对实验进行分类指导,有利于使学生摸索到做各类实验的基本规律,不致于离开教师的指导就不知所措。对于学生分组实验掌握情况如何,除了进行书面考试外,还进行了单独实验操作考试,收到良好的效果。
(三)增加随堂实验。
为了增加学生的动手机会和加深理解物理知识,我们还增加了许多随堂实验,即边学边实验。它可以配合课堂教学内容,通过亲自做实验去探索和获取知识。对于一些可见度不高,不宜演示的重点实验和与课本知识密切相关的小实验,如:高中教材中的肥皂膜干涉、三棱镜色散现象和一些仪器刻度的观察等等;或适合学生动手动脑探索规律的实验,如:初三的欧姆定律,高二电学中电源电动势与路端电压、内电阻的关系以及路端电压与外电阻的关系;或对于有些基本仪器的认识和使用,如:电表、秒表、温度计、滑动变阻器等等。随堂实验调动了学生的学习积极性,对于激发兴趣、促进知识的掌握具有现实意义,值得提倡和推广。
四、实验教学评价中的新意识
中图分类号:G633.7 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)03-0253-02
物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此,在物理教学中,实验教学的开展尤其重要。
旧的物理实验教学模式较为僵化,中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,首先是教学方式呆板,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间,往往是学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验课就算完成了任务,这样的实验,怎么可能有大的收获呢?旧的实验形式往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展,也不利于学生协作精神的培养。物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,我们的实验教学可以在课内,也可以在课外;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,更应密切联系生活,积极挖掘生活中的常用物品作为实验素材。这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在的联系,领会研究问题的方法。这些都与物理新课标所倡导的重视学习的过程与方法是一致的。
需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身。观察在生活中无处不在,比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出来,再提供给学生实验。那样做实际上限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。
人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。在科学之旅教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇,通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不仅是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实根源的方法——实验。要督促学生认真做实验,引导学生利用课本做好初中物理开始阶段的实验,指导学生做好教材中安排的实验,有利于培养学生正确使用教科书的好习惯,养成尊重科学的好品质。但初中阶段学生做实验时,其动机和目的是有不确定性的,实验中经常会出现一些违反操作规范的事,初中生进实验室做实验,往往存在只看“热闹”,不看“门道”的现象;而动手操作的学生往往对实验探究也存在诸多茫然,“做”而不“学”。因此教师要注意发现学生实验中出现的各种问题并及时进行指导,培养学生良好的实验习惯和严谨的科学作风。
学生实验能力的培养是一项长期的工作,应贯穿在整个物理教学过程中,只要有可能就让学生参与。在课堂演示实验中也要尽可能创造机会让学生动手,如声的产生中的音叉实验、摩擦起电实验等就请学生做;将其中的一些演示实验改成学生分组实验,如平面镜成像特点实验、决定导体电阻大小的因素实验等;做好教材中的小实验;让学生参与教师准备和整理实验器材,使学生有更多的接触实验器材的机会,以便了解器材的性能、用途。处理好实验性的习题,准备好相关的实验器材,让学生亲自动手做,进行观察从中得出结论。
实验中要有实事求是的科学态度。必须教育学生每做一个实验都要了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成就,并在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。
当学生做了一些基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求——做验证性的和设计性的实验。比如在做完欧姆定律的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生就可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅是对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。
物理实验教学的现状与它在物理教学中应有的地位是很不相称的。造成这种现象的原因很多,如实验课所占比重较小,考试制度的局限和不少学校的实验设备的不足乃至有些教师不能适应实验教学的要求等等。使得实验开设率低,实验教学效果不佳,要求偏低。面对这种现状,我们采取了增加学生实验和教师演示实验的次数以及增加课外活动的实践机会,改进实验教学,优化教学过程,提高实验课的质量,摸索出一些切实可行的改革措施,有效地提高了教学质量。
1 强化演示实验
除了重视做好每一个教学大纲中所规定的演示实验外,增加了一些演示实验。我们在强化实验手段上,做了一些尝试:用演示实验创设情景,引入新课,理解、巩固和深化知识。对于激发求知欲,提高兴趣,启迪思路都有事半功倍之效。用演示实验解决抽象疑难问题,如布朗运动、浮力的作用力和反作用力、随圆盘一起做匀速圆周运动的物体受静摩擦力方向是指向圆心的受力分析等等,生动直观,言简意赅。事实证明,具体形象要比语言文字更易记住,视觉刺激远胜于听觉刺激。另外,教师在做演示实验所表现出良好的实验素养也对学生有潜移默化的作用。因此,为了提高物理教学的整体水平,我们必须充分利用演示实验的特点,充分发挥实验在教学中的功能。
2 重视学生分组实验
这类实验要严格要求学生在实验过程中遵守预习——实验(操作)——总结(报告)的规程要让学生有充分操作和思考的时间。学生分组实验是培养学生实验技能的必要的实验类型。我们将各个实验归类为“基本仪器的使用、测定性实验、验证性实验、探索性实验”四大类,指导好各类实验的特点和通用的实验方法。“基本仪器的使用”要能记住基本仪器、仪表和量具的构造、用途和操作规程,掌握操作要领和读数方法。“测定性实验”往往是通过测定某些物理量再借助某些物理规律,间接地得到待测的物理量。“验证性实验”主要是让学生学会研究物理规律的两种科学方法,即由理论到实验和由观察、实验到理论的方法,通常是先测定与规律有关的物理量,然后看一看这些物理量的关系是否符合所要证实的规律。“探索性实验”又称研究性实验,则是对学生进行用实验归纳法研究未知物理规律的训练,此类实验难度较大,在课本中数量较少,我们按照教学大纲所指出的“有条件的学校应增加探索性实验的数目”,将一些验证性实验改为探索实验。增加学生对该类实验的训练,同时有利于学生知道重要定律的由来和培养控制实验条件及设计实验的能力。对实验进行分类指导,有利于使学生摸索到做各类实验的基本规律,不致于离开教师的指导就不知所措。对于学生分组实验掌握情况如何,除了进行书面考试外,还进行了单独实验操作考试,收到良好的效果。
3 增加随堂实验
教学目标是教与学的依据,学生实验教学应制定科学、准确、清楚、具体的教学目标,使实验教学和考核有章可循.可以通过改变和增加一系列物理实验,包括为初二物理入门学生表演物理魔术,加强实验观察与操作中的趣味性,充分利用青少年好动心理特征的正面效应,用实验的趣味性,激发学生的学习兴趣,进而转化成学生的求知动力,以取得明显的教学效果.
教师要在熟悉物理教学课标,驾驭所学教材的前提下,根据所做实验的内容和要求,学生已有的基础和发展水平以及学校的设备等,制定出所做实验的认知目标、操作技能目标、实验素养目标,使实验课教学目标明确、可测性强,并在实验前或实验过程中展示给学生,使学生在实验过程中有章可循,有的放矢.教师应因地制宜地设计各种类型的简单实验.如通过搓手发热的活动来感受摩擦生热;用手将空杯子慢慢压入盛水的盆中,让学生感受手掌受力的变化,从而初步体验物体排水多少与浮力的关系.还可以用盛水的玻璃杯和球形烧瓶代替凸透镜来研究成像规律;用盛水玻璃杯代替三棱镜观察太阳光的色散;透过小水滴观察电视荧光屏上的三原色等.
二、从物理学与生活实际来优化实验设计
物理来源于生活,又服务于生活.这就要求教师反思物理背景的现实性和“物理化”,必须以学生熟悉的现实生活为问题背景,让学生从具体问题情境中抽象出物理现象,并能用物理知识加以解释,最终解决实际问题.在中学物理实验中,有不少实验如果单从物理原理和现象考虑,似乎已令人满意,但若仔细地分析研究学生对实验的理解,就能发现新的问题,这样的反馈信息往往可以为物理实验的改进提供新的思路.
使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系.另一方面,由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验,所以这种做法本身就是一种创新,不能把低成本实验仅仅看作解决设备不足问题的权宜之计.教师必须从学生的角度去理解,对那些可能让学生产生疑问的实验,尽量改进它的设计,给学生一个明显、直观的实验现象.
例如,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,教师首先用多媒体演示一个气功表演中的例子:气功师平躺在地面上,身上压了一块大石板,然后让助手用大铁锤打击石板,学生看到石板碎了而气功师安然无恙.这种情境与学生原有的知识产生冲突──被锤打怎么不受伤?学生头脑中有了疑问.教师适时引导:如果气功师身上不压大石板,而让大铁锤直接打击其腹部,气功师愿意吗?学生根据问题情境展开了激烈的讨论,产生了想探究压力的效果与什么因素有关的欲望.这时教师引导学生用身边的学习用品如铅笔进行探索:两指压紧铅笔两端时感觉一样吗?如果不一样,哪一端效果更明显?如果把铅笔的一端固定在桌面上,用大小不同的力压另一端,感觉又怎样?学生经过探究体验后,对影响压力作用效果的两个因素──压力和受力面积产生了深刻的印象,继而引发他们更深一步进行定量探索的热情.
一、纵横联系——说教材
第十八章电功率是初中物理的重点章之一,本章有两大特点,一是与生活联系紧密,二是综合性强。《电能 电功》是本章第一节的内容,本节内容由电能、电能的计量和电功三部分组成,是前面学习欧姆定律的延续,又是后面学习电功率、焦耳定律等知识的基础,具有承前启后的重要作用。
二、结合实际——说学情
九年级的学生思维活跃,具有强烈的求知欲和集体荣誉感,但是他们课堂气氛沉闷,不爱举手发言,所以我通过引入小组竞争机制来调动课堂气氛。
三、设计主旨——说理念
物理是来源于生活,又服务于生活的,课堂应融合鲜活的、丰富的社会生活,学生才有体验的情景和乐趣。“教”和“学”是一个过程,是学生感知、感受、感悟的过程,在这个过程中,学生应该处于主体地位,成为课堂的主人。所以本节课我的设计理念是:“联系生活实际,争做课堂主人”。
四、结合课标——说目标
根据课程标准、教材内容、以及学生实际等因素,我确定本节课的教学目标为:
知识与技能
知道电能的单位,电能表的用途和读数方法,掌握电能的计算。
知道电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。会用电功的公式进行相关计算。
过程与方法
观察家用电能表,学会读数,了解家庭用电情况。
情感态度与价值观
通过视频播放“1度电的作用”,培养学生节约用电、低碳环保的意识。
教学重难点
重点:电能和电能的计量
难点:电功的概念
五、结合模式——说教法学法
本节课综合应用学生组内合作、组间竞争、分组讨论等多种形式的学习方法,并辅以教师点拨讲授,培养学生动口、动脑的能力,体现“争做课堂主人”的设计理念。
六、结合内容——说教学过程
本节课我将从以下几个环节展开教学:
1.课前小测:通过课前小测,达到“回眸教材·温故知”的目的。
2.引入新知:
观看一组图片———美丽的红卫,通过这组图片让学生亲身感受到,家乡美丽的夜景是离不开电的,鼓励学生好好学习,用科学知识建设更美丽的家乡。
3.出示提纲:我出示本节课的学习提纲,既让学生明确本节课的学习要点,又使教师的教学更有条理性。
4.学习新知:我将本节课按照知识点分为三大部分,每一部分都是由“预习展示——教师点拨——小组pk”的环节组成。
(1)预习展示:展示预习成果。我将每组学生按照成绩由低到高排列为1-5的序号,在这个环节时,难易程度不同的题让编号不同的学生完成。我这样的设计,既让每个学生都参与到课堂中来,也达到分层教学的目的。
(2)教师点拨:根据“三讲三不讲”原则中的“学生通过自己学习能够学会的不讲”,在每次的展示之后,我只针对学生预习中出现的问题及重难点进行讲解,既锻炼了学生的自主学习能力,也充分体现了“争做课堂主人”的设计理念。
(3)小组pk:检测学生学习成果,这一环节不但有巩固新知的作用,小组间竞争机制也调动了学生的学习气氛。
第一次小组pk之后,我安排了课堂拓展:以视频的形式,播放出一度电在生产生活中的应用,通过这段视频树立学生节约用电、低碳环保的意识,同时也体现了“联系生活实际”的设计理念。
第二次小组pk之后,我安排了能力拓展,让学生以小组的形式讨论一道与生活息息相关的题,既锻炼了学生小组合作能力,又再次体现了“联系生活实际”的设计理念。
新课程要求教学评价应改变过去的教师单独评价,鼓励学生本人、同学参与到评价中来。所以本节课我采用学生自评,学生互评,教师点评等多元化评价机制。使学生更好地了解他人,认识自我。
5.中考链接
我出示两道中考真题,让学生明确中考考察形式,降低学生对中考的畏惧感,树立学生面对中考的信心。
6.课堂总结
在临近课堂尾声,师生共同对本课内容进行总结。并设置了由学生出演的情景剧“交电费”,不但让学生体验到自身学习的价值,也感受到了物理知识是生活中必备的一项技能,又一次的体现了“联系生活实际”的设计理念。
7.布置作业
必做题注重应用,选做题注重开放,使学生的学习由课内延伸到课外。
8.课后小测:教师可以通过课后小测来了解学生掌握情况,便于对下一步教学计划做出新的调整。
9.说板书设计
上课前我在黑板上贴一个大大的圆,吸引学生注意力,激发学生求知欲望。随着课堂的深入,最后完成板书。我这样的设计,是为了鼓励学生电学虽然越学越难,但是无论是学习还是生活,遇到困难的时候都要用微笑面对,鼓励学生做一个不畏困难的阳光少年,使得教学过程得以感情升华,为课堂教学增色生辉。
七、说教学预设
电能和电能的计量是本节课的重点,我是通过设置习题反复训练来帮助学生突破的,通过这些环节学生应该基本都能掌握。