歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇1
高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的。教材在設(shè)計(jì)中意在從能量守恒的觀點(diǎn)推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律,從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象,將實(shí)驗(yàn)放在學(xué)生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)。
1.《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)分析
《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面:一是,經(jīng)進(jìn)閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程,體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生推理能力;二是,了解路端電壓與電流的U-I圖像,培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問(wèn)題的能力;三是,通過(guò)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法;四是,利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的,其中涉及到了“電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”、“用電勢(shì)推導(dǎo)電壓關(guān)系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容,這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系, 只要能夠?yàn)槠錁?gòu)建一個(gè)完善的體系,將這些知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構(gòu)主義教學(xué)思想為基礎(chǔ),采用創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì),對(duì)于提高課堂教學(xué)有效性具有積極意義。
2.創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)具體實(shí)踐
首先,通過(guò)問(wèn)題的提出激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如:將一個(gè)小燈泡接在已充電的電容器兩極,另一個(gè)小燈泡在干電池兩端,會(huì)觀察到什么現(xiàn)象?并展示生活中的一些電源,演示手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂(lè)卡片實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過(guò)觀察學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程,停止搖動(dòng)就沒(méi)有電能,燈泡就不會(huì)亮,而干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,其化學(xué)能能夠?yàn)楦呻姵靥峁┏掷m(xù)供電的功能,因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個(gè)基礎(chǔ)上提出問(wèn)題:什么是電源的電動(dòng)勢(shì)?之后指出電源電動(dòng)勢(shì)的概念,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電源的正負(fù)極,并畫(huà)出等效的電路圖,利用學(xué)生已知的知識(shí),如電勢(shì)相當(dāng)于高度,電勢(shì)差則相當(dāng)于高度差,這樣學(xué)生就能夠很好的對(duì)電勢(shì)差以及電源電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)電壓和外電壓等概念進(jìn)行理解了。
其次,在教學(xué)中可采用類(lèi)比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進(jìn)行教學(xué)。教師在課堂教學(xué)匯總可借助于多媒體播放flash課件, 借助于升降機(jī)舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差,幫助學(xué)生更好的理解電源電動(dòng)勢(shì)。另外還可以從能量的角度引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行理解,例如小花去買(mǎi)衣服,共有100元,其中10元用于打車(chē),90元用于買(mǎi)衣服,在這里,100元就相當(dāng)于電源的電動(dòng)勢(shì),車(chē)費(fèi)相當(dāng)于內(nèi)電壓(必要的無(wú)用功),買(mǎi)衣服的費(fèi)用就相當(dāng)于外電壓(有用功),從而使學(xué)生掌握內(nèi)外電壓的本質(zhì)屬性。
最后,要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),觀察和實(shí)驗(yàn)是提出問(wèn)題的基礎(chǔ),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生觀察要細(xì)致人微,要善于從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,直觀、形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生思考??梢宰寣W(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關(guān)系,再?gòu)睦碚撋线M(jìn)行分析。然后演示電動(dòng)勢(shì)分別為3V和9V(舊)的電源向一個(gè)燈泡供電實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)習(xí)進(jìn)行討論,解釋現(xiàn)象原因。通過(guò)這種方式能夠讓學(xué)生很容易就明白流過(guò)燈泡的實(shí)際電流不僅與電源的電動(dòng)勢(shì)有關(guān),還與電路中的總電阻有關(guān),從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律,完成課堂教學(xué)任務(wù)。
3.總結(jié)語(yǔ)
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內(nèi)容,具有承前啟后的作用。本節(jié)課在教學(xué)過(guò)程中,以演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),來(lái)創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引發(fā)認(rèn)知上的沖突,讓學(xué)生分享成功的快樂(lè),增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力。另外,還要充分發(fā)揮多媒體課件的優(yōu)勢(shì),變抽象為具體,化難為易,并突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn),從而大大提高課堂教學(xué)的有效性,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇2
關(guān)鍵詞:全電路;歐姆定律;實(shí)驗(yàn)教學(xué);感性教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2012)08-0098-02
歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一,技工院?,F(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材(中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版,第四版)中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對(duì)于部分電路歐姆定律,由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹,學(xué)生容易接受,但對(duì)于全電路歐姆定律,由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此,學(xué)生很難理解和接受,也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問(wèn),借助實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解,收到了較好的效果。
明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織
全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵
掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門(mén)課程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動(dòng)的過(guò)程,作為教師,要組織好全電路歐姆定律教學(xué),必須先明確教學(xué)目標(biāo),做到心中有數(shù),才能更好地開(kāi)展教學(xué)。
知識(shí)目標(biāo):(1)理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義;(2)掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式,明確在閉合電路中電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;(3)掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律;(4)掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo):(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法;(2)通過(guò)對(duì)端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。
理解各物理量的物理意義是
學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多,且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此,首先,應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。
全電路是指含有電源的閉合電路,如圖1所示。其中,R代表負(fù)載(即用電器,為簡(jiǎn)化電路,只畫(huà)一個(gè)),r代表電源的內(nèi)電阻(存在于電源內(nèi)部),E代表電源的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分,電源外部的叫外電路(圖1中方框以外的部分),電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻,內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,I=,該式表明:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比,這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
要理解這個(gè)定律,要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義:第一個(gè)是電動(dòng)勢(shì),它是指在電源內(nèi)部,電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象,涉及知識(shí)面較廣,要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的??紤]到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識(shí)的需要,需向?qū)W生講清兩個(gè)問(wèn)題:一是電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出——電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓;二是電動(dòng)勢(shì)的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓(簡(jiǎn)稱端電壓),它是指電源兩端的電位差(在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓,也等于負(fù)載R兩端的電壓)。需要注意的是,端電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,它們?cè)跀?shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降,它是指當(dāng)電流流過(guò)電源內(nèi)部時(shí),在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為:“在閉合電路中,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和?!?span style="display:none">HjK萬(wàn)博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com
掌握各物理量的變化規(guī)律是
掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律,也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方??梢岳醚菔緦?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的邏輯推理能力。
第一,驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對(duì)于電源的內(nèi)電阻,由于存在于電源的內(nèi)部,既看不見(jiàn),也摸不著,學(xué)生對(duì)此存在質(zhì)疑。為此,可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以證明內(nèi)電阻的存在,還可測(cè)出內(nèi)電阻的大小。在圖2中,用1節(jié)1號(hào)干電池作電源,電阻R為已知值(可根據(jù)實(shí)際情況選定)。開(kāi)關(guān)閉合前,記下電壓表的讀數(shù)U1(此值即為干電池的電動(dòng)勢(shì)),開(kāi)關(guān)閉合后,記下電壓表的讀數(shù)U2,發(fā)現(xiàn)U2比U1?。ㄒ?jiàn)表1),就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。
根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號(hào)的干電池(如5號(hào)干電池、7號(hào)干電池)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它們的電動(dòng)勢(shì)雖然相等(為了后面實(shí)驗(yàn)的需要,盡量選用電動(dòng)勢(shì)相等的電池,并保留這些電池),但內(nèi)電阻不一定相同。
第二,端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,用1節(jié)1號(hào)干電池作為電源,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動(dòng)片從左向右移動(dòng)時(shí)(為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全,滑動(dòng)片不要移到最右端),電流表的讀數(shù)慢慢變大,電壓表的讀數(shù)慢慢變??;當(dāng)滑動(dòng)片從右向左移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)慢慢變小,電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論:端電壓隨外電阻上升而上升,隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線(如圖4所示),即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出:電源端電壓隨著電流的大小而變化,當(dāng)電路接小電阻時(shí),電流增大,端電壓就下降;當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少,端電壓就上升。
思考:如果滑動(dòng)片移到最右端,電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少?
第三,端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。
根據(jù)公式U=E-Ir分析可知:當(dāng)電流I 不變時(shí),內(nèi)阻下降,端電壓就上升;內(nèi)阻上升,端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3,只需將電路中的電源用前面已測(cè)過(guò)內(nèi)阻值的不同型號(hào)的電池代替即可,觀察電流表、電壓表的讀數(shù),上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。
應(yīng)用規(guī)律,解決實(shí)際問(wèn)題
首先向?qū)W生提出問(wèn)題:你是否注意到,電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些?這個(gè)現(xiàn)象的原因何在?在回答這個(gè)問(wèn)題之前,可先通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在,如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同,先將開(kāi)關(guān)全合上,使燈泡發(fā)光,再逐個(gè)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮,原因分析:隨著開(kāi)關(guān)的斷開(kāi),外電阻增大,導(dǎo)致干路電流減小,使得內(nèi)壓降下降,從而端電壓增大,即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大,故燈泡變亮了。上述問(wèn)題也得到了解決。
在教學(xué)過(guò)程中,如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn),通過(guò)生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律,提高感性認(rèn)識(shí),不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)提高教學(xué)效果。
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作者簡(jiǎn)介:
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇3
論文關(guān)鍵詞:多用電表,歐姆檔,多倍率,電路圖
多用電表是中學(xué)物理教材電學(xué)內(nèi)容的一個(gè)基本點(diǎn),也是重點(diǎn)。因?yàn)槎嘤秒姳淼脑戆舜?、并?lián)電路的規(guī)律和閉合電路歐姆定律,而這些規(guī)律是電流計(jì)改裝成電流表、電壓表和歐姆表的理論基礎(chǔ),更是歷年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考察的重點(diǎn)。新課程改革中,人教版教材在本節(jié)的編寫(xiě)上充分體了現(xiàn)新課程理念,擺脫了舊教材中單純理論的推導(dǎo)和儀表結(jié)構(gòu)、原理、使用方法的講解,而是先以例題的形式引入,讓學(xué)生結(jié)合教材中的電路圖(圖1),通過(guò)“體驗(yàn)式探究”的方式,來(lái)理解歐姆表的工作原理。然后過(guò)度到圖2探究如何把三個(gè)單獨(dú)的電壓表、電流表、歐姆表合為一個(gè)單量程多用電表,通過(guò)共用表頭讓學(xué)生體會(huì)實(shí)現(xiàn)“多用功能”的巧妙之處。最后的難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握如何實(shí)現(xiàn)多量程多用功能的,結(jié)合圖3領(lǐng)悟轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在實(shí)現(xiàn)“多量程”功能上的作用。
筆者教學(xué)中就是把這些難點(diǎn)進(jìn)行梯度化處理的,以探究的方式來(lái)完成本節(jié)“歐姆表”、“多用電表”兩模塊內(nèi)容的。但在師生探究多用電表原理時(shí),學(xué)生通過(guò)討論發(fā)現(xiàn)書(shū)中的電路圖與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,并向教師提出疑問(wèn):教材的電路圖(圖3)雖然能實(shí)現(xiàn)多功能測(cè)量,即能測(cè)電流、電壓、電阻,而且能實(shí)現(xiàn)測(cè)電流和電壓的多量程功能,但卻不能實(shí)現(xiàn)測(cè)電阻的多量程功能,即不能實(shí)現(xiàn)電阻檔的倍率轉(zhuǎn)換功能。
學(xué)生的提出的兩個(gè)主要問(wèn)題如下:
1、電路圖中多路電源與實(shí)際表內(nèi)只有一路電源相矛盾
keyimg22、如果實(shí)際電路有多路電源按著教材中的原理圖去設(shè)計(jì)時(shí),確實(shí)能實(shí)現(xiàn)多倍率功能,但有一個(gè)基本要求:即每路電源的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系應(yīng)滿足E=nE1。(E1是×1檔的那條支路電源電動(dòng)勢(shì))。由此可推知若E1=1.5V,則×10、×100檔的電源分別為15V、150V,而×1K檔的電源電動(dòng)勢(shì)就應(yīng)高達(dá)1500V!顯然這不可能,也很荒謬!任何電表內(nèi)都不可能裝有這么高的電源,還是直流電源!
提出第1個(gè)問(wèn)題,是因?yàn)閷W(xué)生打開(kāi)多用電表后發(fā)現(xiàn)確實(shí)表內(nèi)只有一個(gè)含源電路,且通常只裝有一節(jié)或兩節(jié)干電池,即電動(dòng)勢(shì)只有1.5V或3V,這與教材電路圖中的多個(gè)含源支路相矛盾。
提出第2個(gè)問(wèn)題,是通過(guò)分析教材電路圖圖3必然會(huì)得出的結(jié)論。由于虛線框內(nèi)的電路相當(dāng)于一個(gè)安培表,選擇開(kāi)關(guān)置于3或者4,等于制作了兩個(gè)歐姆表(類(lèi)似圖1),很顯然這兩個(gè)歐姆表是同一個(gè)安培表改裝的。那么實(shí)際測(cè)電阻時(shí),只要指針偏角相同,流過(guò)兩個(gè)表頭的電流就應(yīng)相等(因?yàn)楸眍^G一樣),且流過(guò)電源的總電流——即安培表的電流也應(yīng)相同(因?yàn)榘才啾韮?nèi)部結(jié)構(gòu)一定,流入表頭的電流占總電流的比例也就確定)。不防設(shè)3為×1檔,4為×10檔,顯然多用電表要求用這兩檔測(cè)電阻時(shí),若指針均指在I0(假設(shè)為半偏)的地方,3檔對(duì)應(yīng)的阻值若為R0,則4檔對(duì)應(yīng)的阻值應(yīng)為10R0?,F(xiàn)在就用3檔來(lái)測(cè)某個(gè)實(shí)際的電阻(阻值就為R0),首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零操作,即短接兩表筆,調(diào)節(jié)電源支路的可調(diào)電阻,使指針滿偏,操作的結(jié)果是歐姆表現(xiàn)在的總內(nèi)阻
R內(nèi)=E/Ig,(由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))決定的);然后測(cè)電阻R0時(shí),指針剛好半偏,則必有R內(nèi)= R0。同理用4檔來(lái)測(cè)另一個(gè)電阻R`X(其阻值為10R0)時(shí),也要進(jìn)行以上操作,且必有R`內(nèi)=E`/ Ig ,R`內(nèi)=10R0,綜上可知R`內(nèi)=10R內(nèi),即有E`/Ig= 10E/Ig,顯然要求E`=10E。同理可推:若多用電表還有其它倍率檔,辟如×n(n可以為1、10、100、1K)檔,則必須要增加類(lèi)似3、4那樣的含源支路,且電動(dòng)勢(shì)大小應(yīng)是E`=nE(E為×1檔支路電源的電動(dòng)勢(shì))??梢?jiàn)按照教材原理圖實(shí)現(xiàn)歐姆檔多倍率功能就必須要滿足E`=nE這一條件。試想一上,若×1檔支路是一節(jié)干電池, E1=1.5V,那么×10檔的支路電池就必須為15V,而×1K檔的電池就會(huì)高達(dá)1500V!這顯然是不可能的!
實(shí)際的學(xué)生電表內(nèi)部是沒(méi)有那么多含源電路的,更不可能有那么高的電動(dòng)勢(shì),但學(xué)生電表又確實(shí)具有歐姆檔多倍率功能的。矛盾產(chǎn)生的原因在哪里呢?通過(guò)查找各種廠家多用電表的資料,發(fā)現(xiàn)實(shí)際電路遠(yuǎn)非教材中的示意圖那么簡(jiǎn)單,矛盾的焦點(diǎn)在于實(shí)際的電表歐姆檔的多倍率功能,并不是靠增加含源支路和提高電源電動(dòng)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn),而是靠改變安培表的量程來(lái)實(shí)現(xiàn)的!筆者研究后設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖(圖4),用它向?qū)W生說(shuō)明歐姆檔多量程原理,就很容易,也與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)吻合。本圖相當(dāng)于把三個(gè)量程IA不同的電流表用相同的電源和可調(diào)電阻改裝成了三個(gè)歐姆表。根據(jù)R內(nèi)=E/IA可知,由于IA不同(IA是安培表的滿偏電流,流過(guò)總電路而不是流過(guò)電流計(jì)的滿偏電流Ig),所以三個(gè)檔所對(duì)應(yīng)的歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)是不同的,由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))可知,當(dāng)指針指在相同的電流值Ix上,由于R內(nèi)不同,所以RX不同,舉例來(lái)說(shuō):假設(shè)現(xiàn)在來(lái)測(cè)一個(gè)未知電阻RX,剛好使指針半偏。因?yàn)闅W姆刻度線上正中間的刻度值對(duì)應(yīng)的電流為IA/2,所以所測(cè)電阻RX =R內(nèi),如果測(cè)量前選擇的開(kāi)關(guān)置3且歐姆調(diào)零后R內(nèi)=15Ω,則說(shuō)明所測(cè)的RX =15Ω;若開(kāi)關(guān)置的是2且R內(nèi)=150Ω,則所測(cè)的RX =150Ω;如果開(kāi)關(guān)置1且R內(nèi)=1500Ω,則RX =1500Ω??梢?jiàn),盡管原來(lái)的電流刻度盤(pán)一樣,但改裝時(shí)相同電流刻度值I(注:不是電源的總電流,而是流過(guò)電流計(jì)的電流)所對(duì)應(yīng)的電阻值RX是不同的,因此原來(lái)的一條電流刻度線就可以表示三個(gè)歐姆刻度盤(pán),因而實(shí)現(xiàn)了多倍率功能。
教材中電路圖和本圖的最大區(qū)別在于,是否體現(xiàn)出換檔后電流表的電路變化。對(duì)于前者(見(jiàn)圖3)不論接3檔還是4檔,當(dāng)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度相同,電路的總電流也會(huì)相同,由Ix=E/(RX+R內(nèi))知,歐姆調(diào)零時(shí)由于指針都要滿偏,所以電路總電流Ix相等,此時(shí)Ix=E/R內(nèi),所以要想R內(nèi)不同只有改變E才行,這也是前面學(xué)生發(fā)現(xiàn)的矛盾E=nE1原因所在。對(duì)于后者(圖4)即使表頭指針偏轉(zhuǎn)相同角度,由于換檔導(dǎo)致其他支路與表頭支路的電阻比例關(guān)系已經(jīng)變化,總電流仍然是不同的??梢?jiàn),本圖設(shè)計(jì)一方面保證了換檔后即使指針偏轉(zhuǎn)角度相同,但流經(jīng)電源的總電流也是不同的;同時(shí)也重點(diǎn)保證了換檔后歐姆調(diào)零時(shí)表的總內(nèi)阻會(huì)不同,這就確保了歐姆檔多倍率功能的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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2.趙沃槐.優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn),2002,(10).
3.安忠劉炳升《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與教學(xué)研究》高等教育出版社
4.《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與自制教具》馮容士上海教育出版社,2000,2
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇4
關(guān)鍵詞:歐姆定律;教學(xué)設(shè)計(jì);傳感器;DIS 線性元件;非線性元件;伏安特性;屏幕廣播
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2015)6-0073-6
1 教學(xué)內(nèi)容分析
(1)教材分析:“人教版”高中物理(選修3-1)第二章《恒定電流》中的第3節(jié)《歐姆定律》,教材首先回顧了初中學(xué)過(guò)的電阻的定義式及歐姆定律,然后重點(diǎn)闡述了導(dǎo)體的伏安特性,并分別描繪了小燈泡、半導(dǎo)體二極管的伏安特性曲線,對(duì)比了它們的導(dǎo)電性能。
(2)《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求:①觀察并嘗試識(shí)別常見(jiàn)的電路元器件,初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔?;②分別描繪電爐絲、小燈泡、半導(dǎo)體二極管的I-U特性曲線,對(duì)比它們導(dǎo)電性能的特點(diǎn)。
2 教學(xué)對(duì)象分析
(1)學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的電阻的測(cè)量、電壓的調(diào)節(jié)等電路的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),為本節(jié)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ);
(2)初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí),為歐姆定律的深化理解起了鋪墊作用;
(3)學(xué)生具備了一定的探究能力、邏輯思維能力和歸納演繹能力。
3 教學(xué)目標(biāo)
3.1 知識(shí)與技能
(1)了解線性元件及其特點(diǎn);
(2)理解歐姆定律及其適用條件;
(3)了解非線性元件及其特點(diǎn)。
3.2 過(guò)程與方法
(1)通過(guò)親歷“導(dǎo)體伏安特性曲線”描繪的全過(guò)程,進(jìn)一步熟知科學(xué)探究的各環(huán)節(jié);
(2)通過(guò)描繪導(dǎo)體伏安特性曲線,體會(huì)圖線法在物理學(xué)中的作用;
(3)初步掌握傳感器、DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))的操作和使用方法。
3.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)使用傳感器和DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng)),增強(qiáng)數(shù)字化、信息化科學(xué)意識(shí);
(2)通過(guò)與同學(xué)的討論、交流、合作,提高學(xué)生主動(dòng)與他人合作的意識(shí);
(3)通過(guò)多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果,享受分享和成功帶來(lái)的喜悅、提高學(xué)生合作共享意識(shí)。
4 教學(xué)重點(diǎn)
(1)線性元件與歐姆定律
(2)線性伏安特性曲線的理解與應(yīng)用
5 教學(xué)難點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與電路連接、DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))的使用;
(2)非線性伏安特性曲線的理解與應(yīng)用。
6 教學(xué)策略設(shè)計(jì)
6.1 《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求
(1)觀察并嘗試識(shí)別常見(jiàn)的電路元器件,初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔茫?span style="display:none">HjK萬(wàn)博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com
(2)分別描繪電爐絲、小燈泡、半導(dǎo)體二極管的I-U特性曲線,對(duì)比它們導(dǎo)電性能的特點(diǎn)。
這是采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段一課時(shí)不可能實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)!而采用傳感器和DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))獲取導(dǎo)體的伏安特性曲線,利用現(xiàn)代化信息技術(shù),不僅大大提高了課堂教學(xué)效率,而且增強(qiáng)了學(xué)生數(shù)字化、信息化科學(xué)意識(shí)。
6.2 本節(jié)課設(shè)計(jì)了四個(gè)探究環(huán)節(jié)
(1)探究環(huán)節(jié)一:描繪金屬導(dǎo)體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)伏安特性曲線
該環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、電路連接、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)的圖線法處理,得出金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線是“過(guò)原點(diǎn)的直線”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。其中,包含了科學(xué)探究的“提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)收集、分析論證、結(jié)論評(píng)估”諸多環(huán)節(jié),使學(xué)生進(jìn)一步熟知科學(xué)探究的各環(huán)節(jié)。
(2)探究環(huán)節(jié)二:線性元件與歐姆定律
(3)探究環(huán)節(jié)三:描繪小燈泡(二極管)的伏安特性曲線
(4)探究環(huán)節(jié)四:非線性元件與非線性伏安特性曲線的理解與應(yīng)用
其中,環(huán)節(jié)一、三均采用兩組差異化的實(shí)驗(yàn)器材――合金絲繞成的5 Ω與10 Ω電阻,小燈泡與二極管。這樣設(shè)計(jì),既提高了實(shí)驗(yàn)效率,又使實(shí)驗(yàn)具有了普遍性。而通過(guò)尋找兩組不同曲線的異同,又能自然總結(jié)出線性元件、非線性元件的概念和特點(diǎn)。
6.3 本節(jié)課采用小組合作形式
使學(xué)生通過(guò)與同學(xué)的討論、交流、合作,提高學(xué)生主動(dòng)與他人合作的意識(shí);通過(guò)多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果,享受分享和成功帶來(lái)的喜悅,提高學(xué)生合作共享意識(shí)。
7 教學(xué)設(shè)備
25組描繪導(dǎo)體伏安特性曲線器材、“友高”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)、多媒體課件展示、實(shí)物投影儀、半波全波整流、濾波線路板。
8 教學(xué)過(guò)程
引入新課
【教師】
實(shí)物投影:整流、濾波線路板,介紹元件、功能。
引入課題:該線路板為何能實(shí)現(xiàn)如此神奇的功能呢?那就要求設(shè)計(jì)者對(duì)各元件的性能非常了解,而導(dǎo)體的伏安特性就是其中一項(xiàng)重要的性能。
【學(xué)生】
觀察、思索、好奇、興奮。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
激發(fā)學(xué)生研究導(dǎo)體伏安特性的興趣。
新課教學(xué)
探究環(huán)節(jié)一:描繪金屬導(dǎo)體伏安特性曲線
(一)提出問(wèn)題
【教師】
(1)今天我們就首先探究金屬導(dǎo)體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)的伏安特性。
(2)劃分四個(gè)研究小組,每組六臺(tái)電腦。
【學(xué)生】
熟悉小組成員,選出小組長(zhǎng)。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
小組合作。
(二)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
(1)方案設(shè)計(jì)
【教師】
導(dǎo)體的伏安特性曲線――用橫軸表示電壓U,縱軸表示電流I,畫(huà)出的I-U圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。
注意解決三個(gè)問(wèn)題:
①如何測(cè)量導(dǎo)體的電流、電壓?
②如何改變導(dǎo)體的電流、電壓?
③怎樣描繪導(dǎo)體的伏安特性曲線?
【學(xué)生】
分組討論:
①達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃璧膶?shí)驗(yàn)器材;
②畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖、概述實(shí)驗(yàn)方案。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
①提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力;
②利用學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的電阻的測(cè)量、電壓的調(diào)節(jié)等電路的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
(2)方案論證
【學(xué)生】
小組長(zhǎng)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)器材。
【教師】
展示實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖(圖1)。
【學(xué)生】
小組長(zhǎng)投影實(shí)驗(yàn)電路、簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案。
【教師】
展示實(shí)驗(yàn)電路(圖2)。
(3)方案改進(jìn)
【教師】
在數(shù)字化時(shí)代,我們利用電壓傳感器、電流傳感器替代電壓表、電流表,利用“友高”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)替代手工記錄和坐標(biāo)紙來(lái)完成此實(shí)驗(yàn)探究(圖3)。
【學(xué)生】
閱讀《描繪導(dǎo)體伏安特性曲線》操作指南。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
采用傳感器和DIS,提高效率,完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材不可能完成的任務(wù)。
(三)數(shù)據(jù)收集
(1)分組實(shí)驗(yàn)
【學(xué)生】
分組實(shí)驗(yàn):1、2組10 Ω電阻;3、4組5 Ω電阻,同組成員相互協(xié)作。
【教師】
①指導(dǎo)學(xué)生打開(kāi)軟件、實(shí)驗(yàn)?zāi)0?、傳感器調(diào)零,按操作指南要求收集數(shù)據(jù)、保存實(shí)驗(yàn),暫不關(guān)閉等待分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(圖4)。
②巡回指導(dǎo)。
④利用多媒體網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)了解各組實(shí)驗(yàn)進(jìn)度情況。
(2)成果分享
【教師】
通過(guò)廣播系統(tǒng)向全體同學(xué)展示4個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【學(xué)生】
觀察、對(duì)比。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
采用兩組差異化的實(shí)驗(yàn)器材,既提高了實(shí)驗(yàn)效率,又使實(shí)驗(yàn)具有了普遍性。而通過(guò)尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結(jié)出線性元件的概念。
(四)結(jié)論評(píng)估
【教師】
請(qǐng)分析兩圖線的異同。
【學(xué)生】
(1)兩圖線均為過(guò)原點(diǎn)的直線――線性元件。
(2)兩圖線的斜率不同――電阻值不相等。
探究環(huán)節(jié)二:線性元件與歐姆定律
(一)線性元件
【教師】
(1)金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,具有這種伏安特性的元件稱為線性元件。
那么,線性元件有什么特點(diǎn)呢?
【學(xué)生】
觀察、思考后回答。
(2)通過(guò)同一線性元件的電流強(qiáng)度與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
【教師】
展示兩個(gè)電阻的伏安特性曲線(圖5)。
【學(xué)生】
觀察、思考后回答。
(3)電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
【教師】
線性元件這兩大特點(diǎn)你聯(lián)想到哪條規(guī)律?
【學(xué)生】
齊答:歐姆定律。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
線性元件與歐姆定律兩知識(shí)點(diǎn)自然銜接。
(二)歐姆定律
【教師】
內(nèi)容:通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體本身的電阻成反比。
適用范圍線性元件金屬導(dǎo)體電解液純電阻電路
【學(xué)生】
回顧、歸納。
【教師】
情感教育:介紹歐姆及其實(shí)驗(yàn)裝置(圖6),闡述原創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)拓性及對(duì)科學(xué)發(fā)展的重大影響!
【學(xué)生】
好奇、興奮。
探究環(huán)節(jié)三:描繪二極管小燈泡伏安特性曲線
(一)提出問(wèn)題
【教師】
下面我們分四小組、兩大組分別描繪二極管和小燈泡的伏安特性曲線。
【學(xué)生】
更換器材、連接電路(圖7)。
(二)數(shù)據(jù)收集
(1)分組實(shí)驗(yàn)
【學(xué)生】
分組實(shí)驗(yàn):1、2組二極管;3、4組小燈泡,同組成員相互協(xié)作。
【教師】
①指導(dǎo)學(xué)生打開(kāi)軟件、實(shí)驗(yàn)?zāi)0?、傳感器調(diào)零,按操作指南要求收集數(shù)據(jù)、保存實(shí)驗(yàn),暫不關(guān)閉等待分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
②巡回指導(dǎo)。
③利用多媒體網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)了解各組實(shí)驗(yàn)進(jìn)度情況。
(2)成果分享
【教師】
通過(guò)廣播系統(tǒng)向全體同學(xué)展示4個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
【學(xué)生】
觀察、對(duì)比。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
采用兩組差異化的實(shí)驗(yàn)器材,提高了實(shí)驗(yàn)效率,而通過(guò)尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結(jié)出非線性元件的概念。
(三)結(jié)論評(píng)估
【教師】
請(qǐng)分析兩圖線的異同(圖8)。
【學(xué)生】
(1)兩圖線均為曲線――二極管為非線性元件。
(2)兩圖線的彎曲方向不同――二極管的電阻隨電壓升高而減?。绘u絲的電阻隨電壓升高而增大。
(四)知識(shí)點(diǎn)辨析
【教師】
鎢絲(小燈泡燈絲)屬于金屬導(dǎo)體,但其伏安特性曲線為何呈現(xiàn)曲線?(圖9)
【學(xué)生】
因?yàn)闊艚z溫度變化范圍過(guò)大。
【教師】
動(dòng)畫(huà):手工繪制鎢絲伏安特性曲線。
可以看出:曲線起始端溫度變化很小,呈現(xiàn)線性。
探究環(huán)節(jié)四:非線性元件
(一)非線性元件的概念
【教師】
(1)氣態(tài)導(dǎo)體和二極管的伏安特性曲線不是直線,這種元件稱為非線性元件。
(2)對(duì)非線性元件,歐姆定律不適用。
(3)非線性元件的電阻除了由材料本身決定外,還與加在其兩端的電壓有關(guān)。
【學(xué)生】
觀察、思考。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
實(shí)驗(yàn)與知識(shí)點(diǎn)自然銜接。
(二)非線性伏安曲線的理解與應(yīng)用
(1)跟蹤練習(xí)――非線性伏安曲線的理解
【教師】
①小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖10所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線在P點(diǎn)的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說(shuō)法中正確的是( )
(2)拓展練習(xí)――非線性伏安曲線的應(yīng)用
【教師】
②一小燈泡的伏安特性曲線如圖11所示,將該燈泡與一個(gè)R=6 Ω的定值電阻串聯(lián),接入輸出電壓U=3 V的恒壓電源,如圖12所示,試求通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度。
【學(xué)生】
解析:在小燈泡的伏安特性曲線中做出U=3-6I 的圖線(圖13)。
從兩圖線的交點(diǎn)求出通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度為I = 0.22 A。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
拓展學(xué)生解題思路,增強(qiáng)學(xué)生圖線法解決問(wèn)題的意識(shí)!
課堂小結(jié)
【教師】
引導(dǎo)學(xué)生回顧、歸納總結(jié)。
知識(shí)小結(jié):線性元件、歐姆定律、非線性元件。
方法小結(jié):實(shí)驗(yàn)探究、圖線法、數(shù)字化。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
比知識(shí)更重要的是方法!
作業(yè)布置
【教師】
(1)課本P48頁(yè)2、3、4題。
(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一套描繪二極管完整伏安特性曲線(含正、反向電壓)的方案。
(3)網(wǎng)上查閱歐姆定律的發(fā)現(xiàn)歷程。
【設(shè)計(jì)說(shuō)明】
三道作業(yè)分別對(duì)應(yīng)“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]張金權(quán).DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與物理探究教學(xué)整合的策略[J].物理教學(xué)探討,2013,(11):56.
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇5
關(guān)鍵詞:歐姆定律;探究案例;教學(xué)設(shè)計(jì);解讀反思
一、教育背景與設(shè)計(jì)理念
2011年教育部頒布了經(jīng)修訂的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”),這是我國(guó)義務(wù)教育新課程實(shí)驗(yàn)取得階段性成果的標(biāo)志,更是廣大新課程實(shí)踐者10年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),定稿后的新課標(biāo)必將作為指導(dǎo)性文件引領(lǐng)新課改持久深入健康地發(fā)展。
為實(shí)踐新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“提倡教學(xué)方式多樣化,注重科學(xué)探究”的嶄新教學(xué)理念,我們?cè)诳偨Y(jié)反思“自主·探究·合作”課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,更加突出“以人為本”的教學(xué)思想,以新編蘇科版物理教科書(shū)為載體,進(jìn)一步改進(jìn)《歐姆定律》一節(jié)的探究案例設(shè)計(jì)。在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中力圖體現(xiàn)以下理念:一是學(xué)生發(fā)展為本;二是比結(jié)論更重要的是過(guò)程;三是把思考還給學(xué)生。
二、內(nèi)容分析與學(xué)情簡(jiǎn)析
《歐姆定律》一節(jié)編排在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念,電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后,這既符合由易到難、由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。歐姆定律作為一個(gè)重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻三者間的相互關(guān)系,是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。歐姆定律是電學(xué)的教學(xué)重點(diǎn),也是新課標(biāo)規(guī)定的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
學(xué)生通過(guò)電阻和串、并聯(lián)電路的學(xué)習(xí)已初步掌握了實(shí)驗(yàn)探究的基本程序:觀察現(xiàn)象—提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—方案設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)探究—?dú)w納總結(jié)—解釋現(xiàn)象,初步具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、動(dòng)手操作能力和思考與質(zhì)疑、交流與討論的學(xué)習(xí)習(xí)慣,對(duì)“自主·探究·合作”教學(xué)模式已初步適應(yīng)并產(chǎn)生了興趣。了解學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和發(fā)展?jié)撃?,便于確定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,從合適的教學(xué)起點(diǎn)出發(fā),有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。
三、探究案例與設(shè)計(jì)解讀
(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能。①掌握歐姆定律及其表達(dá)式,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;②學(xué)習(xí)運(yùn)用“控制變量法”研究問(wèn)題,培養(yǎng)知識(shí)遷移的能力;③進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器。
2.過(guò)程與方法。①進(jìn)一步實(shí)踐實(shí)驗(yàn)探究的一般程序和方法;②注重實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)的思考與改善。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀。①培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和探索精神;②聯(lián)系歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史,滲透鍥而不舍科學(xué)精神的教育;③體驗(yàn)分工合作、團(tuán)結(jié)互助精神。
解讀:依據(jù)新課標(biāo)倡導(dǎo)的三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo),把傳統(tǒng)的“教學(xué)目標(biāo)”改為“學(xué)習(xí)目標(biāo)”更能突現(xiàn)學(xué)生的主體地位。這里的學(xué)習(xí)目標(biāo)是指:“學(xué)生從學(xué)習(xí)的起點(diǎn)出發(fā),在教師的引導(dǎo)、支持和促進(jìn)下,通過(guò)自己積極、主動(dòng)和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能夠達(dá)成和檢測(cè)的目標(biāo)?!睂W(xué)習(xí)目標(biāo)的編寫(xiě)和描述要具有針對(duì)性和可操作性。
(二)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)。探究實(shí)驗(yàn)的操作,用數(shù)學(xué)方法正確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式、變換式的意義。
2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立和理解歐姆定律;運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
解讀:以知識(shí)為本的傳統(tǒng)教學(xué)觀注重教師教的重點(diǎn)與難點(diǎn),而以學(xué)生發(fā)展為本的新課標(biāo)教學(xué)觀,則注重學(xué)生學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),注重探究電流和電壓、電阻關(guān)系的過(guò)程和方法,體現(xiàn)了“比結(jié)論更重要的是過(guò)程”這一新課標(biāo)理念。
(三)教學(xué)媒體
1.教師用具。投影設(shè)備、多媒體課件等。
2.學(xué)生用具。多媒體教學(xué)軟件,干電池4節(jié)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各1個(gè),阻值不同的定值電阻3只、導(dǎo)線若干。
解讀:投影設(shè)備主要用于展示各組設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,以利于小組間交流、溝通與提升。多媒體課件包括:演示實(shí)驗(yàn)電路圖的動(dòng)畫(huà)幻燈片;數(shù)據(jù)處理的表格和圖像;調(diào)光電燈工作原理。
(四)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)設(shè)疑,激發(fā)探究欲望。(1)提出問(wèn)題:①既然電壓是形成電流的原因,那么導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢?②既然電阻對(duì)電流起阻礙作用,那么導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢?(學(xué)生舉手或隨機(jī)點(diǎn)名回答。)(2)猜想設(shè)疑:同學(xué)們對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系作了各種猜想,那么這三者究竟有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?點(diǎn)出本課主題“歐姆定律”。
解讀:①在學(xué)生猜想的過(guò)程中,教師耐心傾聽(tīng)而不要急著下結(jié)論,可讓學(xué)生互評(píng),以面向全體學(xué)生,體現(xiàn)多元評(píng)價(jià),發(fā)揮評(píng)價(jià)的發(fā)展。②復(fù)習(xí)舊知是為了導(dǎo)入新知,引起認(rèn)知沖突,激發(fā)探究欲望,為后續(xù)的科學(xué)探究活動(dòng)提供“腳手架”,體現(xiàn)了“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者”。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)知識(shí)準(zhǔn)備:教師向?qū)W生介紹“控制變量法”,說(shuō)明研究電流與電壓、電阻間的關(guān)系時(shí),必須保持其中一個(gè)變量(例如電阻)不變,再通過(guò)改變電壓,觀察電流是如何變化的。設(shè)問(wèn):在研究電流與電阻關(guān)系時(shí),必須保持 不變,通過(guò)改變 ,來(lái)觀察 的變化。(2)方案設(shè)計(jì)和交流:在學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程(明確研究目的,確定研究方法,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案)后,通過(guò)同桌討論,利用提供的儀器,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。選派幾組學(xué)生上臺(tái)交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,教師簡(jiǎn)單評(píng)析后,投影實(shí)驗(yàn)電路圖,介紹有關(guān)儀器,特別強(qiáng)調(diào)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用。(3)實(shí)驗(yàn)探究:學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),實(shí)踐和體驗(yàn)“控制變量法”,加深對(duì)歐姆定律的感性認(rèn)識(shí)。(4)各組處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析、歸納得出初步結(jié)論。新教材增加了利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪函數(shù)圖像的方法,理解成正比、成反比的意思,體會(huì)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型在物理研究中的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。
解讀:①把教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),一是因?yàn)閷W(xué)生已初步具備做此實(shí)驗(yàn)的基本技能,二是使全體學(xué)生都能動(dòng)手操作,參與體驗(yàn)“控制變量法”,突出學(xué)生的主體地位。②本節(jié)探究課把重點(diǎn)放在利用“控制變量法”設(shè)計(jì)與完善實(shí)驗(yàn)方案上,以初步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。③選派小組上臺(tái)交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,促進(jìn)創(chuàng)新思維。④教師在這階段應(yīng)不斷巡視、引導(dǎo),傾聽(tīng)學(xué)生討論,及時(shí)給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo),以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者”。
3.總結(jié)交流,合作共享。(1)各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,歸納得到兩個(gè)結(jié)論:在電阻不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。(2)引導(dǎo)得到歐姆定律及其表達(dá)式。(3)強(qiáng)調(diào):歐姆定律中兩處用到“這段導(dǎo)體”,這是強(qiáng)調(diào)同一導(dǎo)體,即電流、電壓、電阻對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體,而且具有同時(shí)性。
解讀:這一環(huán)節(jié)以師生互動(dòng)、生生互動(dòng)為主。通過(guò)總結(jié)交流使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)飛躍,學(xué)生的情感在全班共享中得到升華。同時(shí)對(duì)教師的教和學(xué)生的學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。這一階段將在教師的引導(dǎo)下完成,以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者”。
4.鞏固反饋,知識(shí)遷移?!澳M調(diào)光臺(tái)燈”的工作原理,作為實(shí)驗(yàn)探究的有效補(bǔ)充。學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)選擇儀器、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路、掌握工作原理,加深對(duì)常用儀器的認(rèn)識(shí)。
解讀:調(diào)光臺(tái)燈的模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白物理知識(shí)就在身邊,物理和生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系。讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)的全過(guò)程,體現(xiàn)“一切為了學(xué)生發(fā)展”的理念。
四、感悟與反思
(一)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成方案
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是以教師的教和書(shū)本知識(shí)為本位,從教師的主觀判斷或經(jīng)驗(yàn)出發(fā),側(cè)重于教學(xué)過(guò)程的程式化、細(xì)節(jié)化的準(zhǔn)備,這種“靜態(tài)教案”不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)生成的實(shí)際教學(xué)過(guò)程,不利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。新課標(biāo)理念下的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生發(fā)展為本,從學(xué)生的“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”出發(fā),通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的“二次開(kāi)發(fā)”,精心設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)生成方案,促進(jìn)學(xué)生過(guò)渡到“最近發(fā)展區(qū)”。
(二)探究性學(xué)習(xí)的真諦是做到“形散而神不散”
雖然全班分成很多小組分散進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),但各組都圍繞“探究電流和電壓、電阻的關(guān)系”有條不紊地進(jìn)行,看似無(wú)序?qū)嵤怯行?。在這中間,教師的組織、引導(dǎo)和參與十分關(guān)鍵。教師一定要遵循“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行分組,并對(duì)組內(nèi)成員的分工提出責(zé)任分工。教師一定要給小組內(nèi)每位學(xué)生分配一個(gè)角色,諸如主持人、操作者、記錄員、噪音控制者、匯報(bào)人等,使每個(gè)小組成員在各司其職中自主、合作、探究學(xué)習(xí),使每位學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上有所發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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學(xué)出版社,2011.
[2]教科書(shū)編委會(huì).義務(wù)教育物理教科書(shū)[M].南京:江蘇教育科學(xué)出版社,
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇6
當(dāng)學(xué)生身處考場(chǎng),遇到某個(gè)熟悉的情景或知識(shí)點(diǎn)時(shí),曾經(jīng)爛記于心的東西,卻怎么想也想不起來(lái)。原來(lái)儲(chǔ)存的學(xué)科知識(shí)去哪兒了呢?難道又都還給老師了嗎?本來(lái)儲(chǔ)存好的知識(shí),用時(shí)卻提取不出來(lái),是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題呢?教師和學(xué)生應(yīng)該如何避免這一情況出現(xiàn)呢?下面筆者以《多用電表的原理》這節(jié)課的教學(xué)案例來(lái)加以說(shuō)明。
《多用電表的原理》是物理人教版選修3-1第2章《恒定電流》的第8節(jié),本節(jié)是閉合電路歐姆定律的具體應(yīng)用,是必考實(shí)驗(yàn)之一(《實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表》)的鋪墊,學(xué)生理解并掌握本節(jié)課,至關(guān)重要。然而,歐姆表的原理對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是個(gè)難點(diǎn),教師該如何突破這一難點(diǎn),做到既讓學(xué)生當(dāng)時(shí)能夠理解,又能讓學(xué)生課下用到時(shí)能隨時(shí)提取相關(guān)信息并加以應(yīng)用,這對(duì)教師也是一個(gè)挑戰(zhàn)。筆者就本節(jié)課中歐姆表的原理做了一些思考,現(xiàn)通過(guò)兩個(gè)案例加以比較分析。
2案例展示
21案例一展示
211引入
教師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)把電流表改裝成電壓表和量程較大的電流表的原理,那么我們能否把電流表改裝成能夠測(cè)量導(dǎo)體電阻,并能直接讀出電阻數(shù)值的歐姆表呢?下面我們從一個(gè)例題說(shuō)起。
212以例題形式呈現(xiàn)歐姆表的改裝
(1)用導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái),此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流?
(2)調(diào)到滿偏后保持R1的值不變,在A、B間接一個(gè)150 Ω的電阻R2,電流表指針指著多少刻度的位置?
(3)如果把任意電阻R接在A、B間,電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系?
解析:(1)因電流表電阻Rg的值不能忽略,此時(shí)可以把電流表視為一個(gè)電阻來(lái)計(jì)算。由閉合電路歐姆定律,有Ig=ERg+r+R。
由以上式子可得:
R1=EIg-Rg-r=142 Ω
這表示,當(dāng)兩個(gè)接線柱直接連到一起,且表頭指針恰好滿偏時(shí),可變電阻R1的值為142 Ω。
(2)保持可變電阻R1的值不變,把R2=150 Ω接在A、B之間,設(shè)這時(shí)電流表讀數(shù)為I2,由閉合電路歐姆定律I2=ER+r+R1+R2=5 mA。這表示,接入R2后,電表指在“5 mA”刻度的位置。
(3)把任意電阻R接到A、B之間、設(shè)電流表讀數(shù)為I,則:
I=ER+r+R1+R
代入數(shù)值后,得:
I=1.5 V150 Ω+R
解出:
R=1.5 VI-150 Ω
教師:通過(guò)以上計(jì)算同學(xué)們得到什么啟發(fā)?如何將電流表的表盤(pán)轉(zhuǎn)換成測(cè)量電阻的表盤(pán)呢?
學(xué)生討論,代表發(fā)言:將電流表的“10 mA”刻度線標(biāo)為“0 Ω”,“5 mA”刻度線標(biāo)為“150 Ω”,其他電流刻度按R=1.5I-150 Ω的規(guī)律轉(zhuǎn)為電阻的標(biāo)度,如果把改好的刻度表盤(pán)裝回表頭,這樣,電流表就改裝成了直接測(cè)電阻的儀器。
2.1.3分組實(shí)驗(yàn)
學(xué)生活動(dòng)――動(dòng)手改成一個(gè)歐姆表并標(biāo)出各個(gè)電流對(duì)應(yīng)的電阻值。
(1)利用以下器件進(jìn)行改裝,電流表(0~0.6 A)、干電池(2節(jié))、滑動(dòng)變阻器(1個(gè))、紅黑表筆各1個(gè)。
(2)計(jì)算改裝后的歐姆表的內(nèi)阻以及1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω所對(duì)應(yīng)的電流值。
(3)更改電流表的刻度表盤(pán),把0 Ω、∞和中值電阻這3個(gè)特殊值先標(biāo)上,再標(biāo)1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的值。
(4)觀察更改后的刻度,總結(jié)歐姆表刻度的特點(diǎn):刻度不均勻,左密右疏。
(5)利用自己改裝的歐姆表測(cè)量已知電阻的阻值。
總結(jié):歐姆表依據(jù)定律制成,它是由改裝而成的;內(nèi)部由、和三部分組成。歐姆表內(nèi)阻為RΩ=歐姆表中值電阻R中=歐姆表表盤(pán)刻度特點(diǎn):、。
22案例二展示
221引入
教師:通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道,一塊靈敏電流計(jì)可以改裝成電壓表,也可以改裝成大量程的電流表,那么我們能不能設(shè)計(jì)出既能測(cè)電壓又能測(cè)電流的集多種功能于一體的電表呢?剛才發(fā)給同學(xué)們的電表其實(shí)就具備這種功能,所以稱為多用電表,又稱萬(wàn)能電表。同學(xué)們觀察一下,這塊電表還有其他功能嗎?對(duì),它還可以測(cè)電阻的阻值,也就是還可以充當(dāng)歐姆表的角色。大家再觀察表盤(pán)刻度,你有什么新發(fā)現(xiàn)嗎?
學(xué)生一邊聽(tīng),一邊觀察,一邊思考并分享自己的新發(fā)現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn),歐姆表刻度盤(pán)的刻度不均勻且左大右小、左密右疏時(shí),都情不自禁的問(wèn)為什么。
教師:為什么用作歐姆表時(shí),表盤(pán)刻度那么有個(gè)性呢?要回答這個(gè)問(wèn)題,我們首先來(lái)研究如何將同樣一塊靈敏電流計(jì)改裝成歐姆表。
222探究靈敏電流計(jì)改裝成歐姆表
(1)探究靈敏電流計(jì)改裝成歐姆表的電路圖。
教師提出問(wèn)題:
①要完成改裝我們應(yīng)建立哪兩個(gè)物理量間的關(guān)系?
②我這里有一塊靈敏電流計(jì)和一個(gè)待測(cè)電阻,要測(cè)出待測(cè)電阻的阻值還需要哪些儀器?
③測(cè)量的原理是什么?需要知道哪些物理量,請(qǐng)畫(huà)出電路圖(在黑板上畫(huà)出靈敏電流計(jì)表頭和待測(cè)電阻)。
學(xué)生先單獨(dú)思考并討論。
教師提問(wèn)一位中等成績(jī)的學(xué)生,他可能不能完全解決這一問(wèn)題,教師做適當(dāng)引導(dǎo)――電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)需要有電流,哪個(gè)儀器可以使電路中產(chǎn)生電流呢?
學(xué)生在教師引導(dǎo)下很容易想到電源,并能說(shuō)出測(cè)量原理為閉合電路的歐姆定律。
教師:現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們畫(huà)出電路圖并列出測(cè)量待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式,說(shuō)明需要知道哪些物理量。
學(xué)生:由E=Ix(Rg+r+Rx),得Rx=EIx-(Rg+r),需要知道電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻以及靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻。
教師:由此可見(jiàn),Rx不同,對(duì)應(yīng)的電路中的電流不同,也就是說(shuō)每個(gè)電流刻度代表的待測(cè)電阻的阻值也不同,我們只需將相應(yīng)的電流的刻度改成電阻阻值就可以作為歐姆表了。電流越大代表的待測(cè)電阻的阻值越小,所以歐姆表的刻度是“左大右小”。
(2)以實(shí)際情景為切入點(diǎn),探究歐姆表的改裝。
情景設(shè)置一:電源的電動(dòng)勢(shì)E=15 V,內(nèi)阻r=05 Ω,表頭滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻Rg=75 Ω,A、B為接線柱。
問(wèn)題1:用如圖3所示的裝置能否測(cè)出阻值較小的電阻?為什么?
問(wèn)題2:為了保護(hù)電路,我們至少需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?
問(wèn)題3:假設(shè)電路中串聯(lián)一個(gè)R=142 Ω的電阻,將一待測(cè)電阻接入A、B之間,若發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)示數(shù)為I1=5 mA,此電阻阻值為多少?
問(wèn)題4:在問(wèn)題3的基礎(chǔ)上,靈敏電流計(jì)示數(shù)分別表示10 mA 、8 mA、 6 mA 、4 mA 、2 mA、0 mA時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)電阻的阻值分別是多少?
問(wèn)題5:要用此裝置直接測(cè)出電阻,我們只需把相應(yīng)電流刻度改成電阻刻度,請(qǐng)同學(xué)們對(duì)表頭進(jìn)行刻度的改裝。新的歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)為多少?當(dāng)直接將A、B用導(dǎo)線相連時(shí),對(duì)應(yīng)電流是多少?
問(wèn)題6:若問(wèn)題3中串聯(lián)的電阻R′=292 Ω,待測(cè)電阻為0,對(duì)應(yīng)的電流為多少?若將此裝置改裝成歐姆表,有什么缺點(diǎn)?
問(wèn)題7:為了充分利用表盤(pán),應(yīng)選擇怎樣的定值電阻?為了方便調(diào)節(jié),可以把定值電阻換成什么電學(xué)原件?
學(xué)生:通過(guò)思考、計(jì)算、分析、比較,學(xué)生能將表盤(pán)改裝,且能明白為了充分利用表盤(pán),將電表整個(gè)裝置兩端直接相連,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使指針指到滿偏電流,對(duì)應(yīng)所測(cè)電阻為0。為下節(jié)課《多用電表的使用》打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(3)設(shè)置情景,學(xué)生自己完成改裝,加強(qiáng)對(duì)歐姆表的理解。
情景設(shè)置二:電源的電動(dòng)勢(shì)為E,表頭的滿偏電流為Ig,表頭刻度盤(pán)如圖1所示,給定一個(gè)滑動(dòng)變阻器,請(qǐng)將此電流表改裝成歐姆表。
學(xué)生通過(guò)計(jì)算自主完成改裝,檢驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)一步分析――進(jìn)行調(diào)零后R內(nèi)=EIg。
由Ix=ERx+R內(nèi)
得Rx=EIx-R內(nèi)=(IgIx-1)R內(nèi)
由此可見(jiàn),若中值電阻確定,歐姆表的刻度盤(pán)也就確定了。
3案例分析比較
31直觀感受引起矛盾沖突的引入PK平鋪直敘的引入
兩個(gè)案例中,顯然第二個(gè)案例的引入更能抓住學(xué)生的眼球。學(xué)生通過(guò)觀察多用電表會(huì)新奇地發(fā)現(xiàn)非常規(guī)的東西――歐姆表的刻度線是左大右小,左密右疏,且刻度不均勻。好奇心油然而生,對(duì)下面的學(xué)習(xí)會(huì)充滿了期待,學(xué)習(xí)積極性自然不言而喻。況且關(guān)于歐姆表的刻度特點(diǎn),學(xué)生的掌握程度比講完改裝原理后再總結(jié)出來(lái)更能持久,更利于以后學(xué)習(xí)中提取。
認(rèn)知心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為,每個(gè)學(xué)生頭腦中都有一個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu),只有當(dāng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與外界刺激發(fā)生不平衡時(shí),才能引起學(xué)習(xí)需要。而在教學(xué)開(kāi)始,案例二中教學(xué)設(shè)計(jì)能激起學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間的矛盾,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更接近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),因而比平鋪直敘的案例一的設(shè)計(jì)更勝一籌。
32完整的探究過(guò)程PK缺少環(huán)節(jié)的研究過(guò)程
科學(xué)探究是一個(gè)過(guò)程,它主要包括:提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等要素。歐姆表的改裝這節(jié)課,重點(diǎn)在于理解歐姆表的原理,而不是實(shí)驗(yàn),做實(shí)驗(yàn)也沒(méi)什么意義,所以有些教師認(rèn)為談探究簡(jiǎn)直是風(fēng)馬牛不相及??墒牵⒉皇撬械奶骄慷冀?jīng)歷以上過(guò)程,我們所謂的探究應(yīng)該是一種思想和意識(shí)。
“如何將靈敏電流計(jì)改裝成歐姆表”是本節(jié)課的頂層設(shè)計(jì),是學(xué)習(xí)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)。案例二中,一開(kāi)始通過(guò)學(xué)生觀察多用電表提出疑問(wèn),教師圍繞這一重點(diǎn)展開(kāi)一系列的活動(dòng),讓學(xué)生在明確目標(biāo)后進(jìn)行思考討論,鍛煉其解決問(wèn)題的能力。案例一中,教師沒(méi)讓學(xué)生明確本節(jié)課要解決什么問(wèn)題,沒(méi)有樹(shù)立一個(gè)探究的思想,也沒(méi)從培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力著手設(shè)計(jì)問(wèn)題,甚至根本沒(méi)給學(xué)生思考的機(jī)會(huì)就直接進(jìn)入例題,學(xué)生開(kāi)始肯定是一頭霧水,只是悶著頭做題,只有做完第三問(wèn)才領(lǐng)會(huì)到例題的目的。目標(biāo)是前進(jìn)的動(dòng)力,一個(gè)人沒(méi)有目標(biāo),他的一生就會(huì)碌碌無(wú)為,毫無(wú)生氣。一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有目標(biāo),學(xué)生就失去了努力的方向,失去了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,教師也就缺少了評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。
33目的明確、啟發(fā)學(xué)生積極思考的情景設(shè)置PK以知識(shí)講解為目的、缺乏思維含量的例題教學(xué)
案例二中的情景設(shè)置一,是在前面學(xué)生設(shè)計(jì)出歐姆表改裝電路的基礎(chǔ)上,給定實(shí)際情景,精心設(shè)置一些問(wèn)題,對(duì)電表改裝中出現(xiàn)的問(wèn)題拎出來(lái)讓學(xué)生思考討論并加以解決。問(wèn)題1和問(wèn)題2不僅是問(wèn)題3的鋪墊,而且培養(yǎng)了學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),滲透了電學(xué)中的“保護(hù)電路”的環(huán)保意識(shí)和安全思想。問(wèn)題3和問(wèn)題4主要解決了刻度盤(pán)的改裝問(wèn)題,回饋前面學(xué)生的疑問(wèn)“為什么刻度盤(pán)左密右疏”。問(wèn)題5幫助學(xué)生強(qiáng)化對(duì)改裝后的歐姆表的整體認(rèn)識(shí),并強(qiáng)化當(dāng)待測(cè)電阻阻值為零時(shí),指針指到最右端的I=Ig處,新刻度盤(pán)的阻值為0處。問(wèn)題6,通過(guò)具體數(shù)據(jù),說(shuō)明了只有歐姆表內(nèi)阻為特定值時(shí),刻度盤(pán)才能充分利用,學(xué)生通過(guò)比較分析,自然做出優(yōu)化的選擇。問(wèn)題7,進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的精益求精的思想。
34遞進(jìn)關(guān)系的情景設(shè)置PK畫(huà)蛇添足的學(xué)生實(shí)驗(yàn)
案例二中情景設(shè)置二,是在情景設(shè)置一的基礎(chǔ)上,從最優(yōu)化的方案出發(fā),以字母的形式出現(xiàn),加深對(duì)歐姆表改裝的原理的理解,并給下節(jié)課歐姆表的換檔教學(xué)提供了理論支持,可謂一舉兩得。從特殊到一般的整體設(shè)計(jì),更易于學(xué)生接受,接近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),提供了解決一般問(wèn)題的方法。而案例一中,雖冠以“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”的美名,實(shí)則僅是前面例題教學(xué)的簡(jiǎn)單重復(fù),如果說(shuō)有一個(gè)作用的話,那就是強(qiáng)化前面的例題教學(xué),起到鞏固所學(xué)知識(shí)的作用,但沒(méi)更深層次的作用,有些浪費(fèi)時(shí)間。
35易于知識(shí)提取的教學(xué)PK只注重知識(shí)儲(chǔ)存的教學(xué)
知識(shí)儲(chǔ)存與知識(shí)提取有什么關(guān)系呢?筆者認(rèn)為兩者之間有兩層關(guān)系:①知識(shí)儲(chǔ)存是知識(shí)提取的基礎(chǔ)。沒(méi)有知識(shí)儲(chǔ)存何談知識(shí)提???巧婦難為無(wú)米之炊,知識(shí)儲(chǔ)存之于知識(shí)提取,猶如一磚一瓦之于高樓大廈。②知識(shí)提取檢驗(yàn)了知識(shí)儲(chǔ)存的效果。上課時(shí)學(xué)生似乎都懂了,可做作業(yè)時(shí)卻不會(huì)做;更有甚者,學(xué)生做作業(yè)時(shí)會(huì)了,可一進(jìn)入考場(chǎng)卻又?jǐn)∠玛噥?lái)。知識(shí)提取發(fā)生了困難,說(shuō)明知識(shí)儲(chǔ)存效果不好。
教師在教學(xué)過(guò)程中,既要有讓學(xué)生儲(chǔ)存學(xué)科知識(shí)的意識(shí),又要有讓學(xué)生易于提取相應(yīng)學(xué)科知識(shí)的意識(shí)。也就是說(shuō),教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)是一個(gè)易于知識(shí)提取的知識(shí)儲(chǔ)存過(guò)程。怎樣的教學(xué)才是易于學(xué)生知識(shí)提取的教學(xué)呢?筆者認(rèn)為,這里的主角應(yīng)該是學(xué)生。學(xué)生上課時(shí)要有直觀感受,懷有好奇心和求知欲;應(yīng)明確學(xué)習(xí)目標(biāo),并能積極思考;積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng),通過(guò)討論取長(zhǎng)補(bǔ)短;通過(guò)努力,獲取一定的成就感和認(rèn)同感。在這個(gè)過(guò)程中,教師就是個(gè)掌舵者,主導(dǎo)著學(xué)生的活動(dòng),決定了學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)存的效率、效果。
案例一中,教師為了減小理解的難度,直接從例題出發(fā),講解多用電表的原理,學(xué)生雖然當(dāng)時(shí)能理解,但不會(huì)在大腦中形成很深的印象,幾天之后恐怕很難再回憶起來(lái)。也就是說(shuō)儲(chǔ)存過(guò)程越是簡(jiǎn)單,儲(chǔ)存方式越是單一,越不利于知識(shí)的提取。而案例二中,教師通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官,多次進(jìn)行討論,利用學(xué)生間的互動(dòng),提高知識(shí)提取的效果。設(shè)計(jì)思路比較清晰,設(shè)置一些學(xué)生跳一跳才能夠解決的問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生思考,經(jīng)過(guò)自己思考,有了自己的想法,所儲(chǔ)存的知識(shí)經(jīng)過(guò)理解和重新加工,更有利于提取。
4案例反思
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇7
一、實(shí)驗(yàn)探究中錯(cuò)誤資源的類(lèi)型
1.技能性錯(cuò)誤
技能性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏操作技能和儀表讀數(shù)技能而產(chǎn)生的錯(cuò)誤?!疤骄客ㄟ^(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)包括電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等眾多電學(xué)器材,實(shí)驗(yàn)操作具有綜合性,主要表現(xiàn)在:(1)兩表怎樣接入、如何選擇量程、如何讀數(shù)?(2)滑動(dòng)變阻器涉及四個(gè)接線柱,怎樣接入可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康???)電池盒電源的選擇。(4)連接電路應(yīng)注意斷開(kāi)開(kāi)關(guān),滑片移到電阻最大的地方。(5)探究活動(dòng)暫停時(shí),及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。由于學(xué)生對(duì)每種器材掌握程度可能不一樣,一旦這些器材整合在一起后,在操作或讀數(shù)上就容易犯錯(cuò),成為實(shí)驗(yàn)探究的障礙。
2.客觀性錯(cuò)誤
客觀性錯(cuò)誤指并非由于學(xué)生知識(shí)、能力等主觀因素造成,而是由于客觀因素的影響而造成的錯(cuò)誤。主要表現(xiàn)為:(1)器材自身原因。其一,器材使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使局部損壞,影響測(cè)量準(zhǔn)確性;其二,器材質(zhì)量有問(wèn)題,如,劣質(zhì)電表在使用中指針來(lái)回晃動(dòng),影響學(xué)生收集數(shù)據(jù),導(dǎo)致得不到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論;其三,器材設(shè)計(jì)復(fù)雜,如圖1,電池盒接線柱太多,電池的組裝和接線變成了難點(diǎn),而這并不是實(shí)驗(yàn)重點(diǎn),人為地制造困難。(2)實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng),只要一種儀器的使用存在短板,就會(huì)造成結(jié)論錯(cuò)誤。(3)缺乏適度的引導(dǎo),或沒(méi)有提供充裕的探究時(shí)間。第一種情況,探究盲目,導(dǎo)致學(xué)生“盲”中出錯(cuò);第二種情況,時(shí)間緊迫,導(dǎo)致學(xué)生“忙”中出錯(cuò)。
3.生成性錯(cuò)誤
生成性錯(cuò)誤指在實(shí)驗(yàn)探究中產(chǎn)生的、在教師預(yù)設(shè)之外的錯(cuò)誤。怎樣利用這類(lèi)錯(cuò)誤資源,對(duì)教師的教學(xué)智慧是一種挑戰(zhàn)。在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電壓的關(guān)系時(shí),基于學(xué)生實(shí)際,預(yù)設(shè)的電路設(shè)計(jì)為圖2,預(yù)設(shè)的教學(xué)過(guò)程是:引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)該電路只能收集一組數(shù)據(jù),不能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,再啟發(fā)學(xué)生如何獲得多組數(shù)據(jù),學(xué)生想到改變電池個(gè)數(shù)來(lái)改變電壓和電流,最后從操作方便程度和采集數(shù)據(jù)連續(xù)性方面,說(shuō)明該電路存在缺陷,從而引導(dǎo)出串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。在筆者按部就班教學(xué)時(shí),有學(xué)生提出用電阻箱代替定值電阻R,通過(guò)改變電阻箱電阻來(lái)收集多組數(shù)據(jù),該方案得到一些學(xué)生的認(rèn)可,但該方案的最大錯(cuò)誤是沒(méi)有控制R不變。
4.素養(yǎng)性錯(cuò)誤
素養(yǎng)性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏科學(xué)素養(yǎng)所表現(xiàn)出的錯(cuò)誤行為、習(xí)慣和意識(shí)?!读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》指出,物理課程應(yīng)“以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”,使學(xué)生“養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度”,“具有保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)”?;厥渍n堂,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生篡改數(shù)據(jù)、拼湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,而且學(xué)生節(jié)能意識(shí)淡薄,如,探究活動(dòng)暫停,開(kāi)關(guān)還一直閉合,沒(méi)有及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
5.觀念性錯(cuò)誤
觀念性錯(cuò)誤指學(xué)生將課堂探究與真正的科學(xué)探究等同起來(lái),意識(shí)不到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛與曲折,形成“物理發(fā)現(xiàn)不過(guò)如此”的錯(cuò)誤觀念。學(xué)生探究的問(wèn)題和模式都是由教材或教師給出的,而且教材中的各種提示為學(xué)生指明了探究方向。因此,學(xué)生感到概念規(guī)律的得出十分容易,順理成章,甚至感嘆自己生不逢時(shí)。但真正的科學(xué)探究都是在黑暗中摸索,沒(méi)有人可以引路,經(jīng)過(guò)許多年、很多次的不斷猜測(cè)和實(shí)驗(yàn),仍有可能以失敗告終。這些情況,學(xué)生是沒(méi)有遇到也體會(huì)不到的。當(dāng)介紹歐姆定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了約十年時(shí)間,付出了艱辛的努力時(shí),學(xué)生在內(nèi)心深處并不認(rèn)同,他們認(rèn)為一堂課的功夫就探究出歐姆定律,哪里來(lái)的“艱辛與曲折”?
二、基于錯(cuò)誤資源的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
1.變“講授”為“探索”,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技能的構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)儀器的操作都有一定的規(guī)范,正確操作實(shí)驗(yàn)儀器是一項(xiàng)基本技能。在剛接觸新儀器時(shí)就要嚴(yán)格要求、熟練掌握,為今后的綜合探究夯實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的教學(xué),有人提倡采用講授式,以師講生聽(tīng)為主,而教學(xué)實(shí)踐證明,這種方法不易引起學(xué)生興趣,扼殺學(xué)生使用新儀器的欲望??茖W(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,現(xiàn)在沒(méi)有的東西,可能明天就會(huì)出現(xiàn),學(xué)生在未來(lái)的生活、工作中肯定會(huì)遇到許多新的科技產(chǎn)品,這些產(chǎn)品怎么使用,需要學(xué)生自己摸索。因此,物理課堂上,教師的一個(gè)重要職責(zé)就是培養(yǎng)學(xué)生探索新器材的能力,這是一種適應(yīng)現(xiàn)代化生活的能力。
基于這些考慮,可以采用探索式教法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)新鮮事物的好奇心和探究欲。比如,教學(xué)“電流表的使用”,可以將教材內(nèi)容編輯成儀器使用說(shuō)明書(shū)的形式,在前面部分列出幾個(gè)注意事項(xiàng),學(xué)生閱讀說(shuō)明書(shū)后,試著去測(cè)電路中的電流。探索中,學(xué)生必然要經(jīng)歷犯錯(cuò)、反思、糾錯(cuò)的過(guò)程,而這正是學(xué)生自我建構(gòu)操作技能的過(guò)程,印象自然根深蒂固,同時(shí),培養(yǎng)了學(xué)生使用新儀器的能力。又如,對(duì)電流表的讀數(shù),教師先投影一組學(xué)生的表盤(pán),但故意不顯示接線柱,如圖3,請(qǐng)學(xué)生讀數(shù),有些學(xué)生馬上就報(bào)出讀數(shù),但出現(xiàn)不同結(jié)果,還有學(xué)生猶豫不決,教師啟發(fā)學(xué)生為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象?學(xué)生反映,不知道接線柱。此時(shí),學(xué)生就會(huì)明白,讀數(shù)先要明確接線柱或量程。接著,告訴學(xué)生是小量程,再請(qǐng)學(xué)生讀數(shù),又出現(xiàn)了兩個(gè)答案:0.24A和0.28A。教師追問(wèn),到底哪個(gè)正確,為什么?引導(dǎo)學(xué)生要看清分度值,并回答不同量程下的分度值分別是多少??jī)煞N量程、相同的偏轉(zhuǎn)角度,示數(shù)有何關(guān)系?經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析原因”的探索過(guò)程,學(xué)生自主完成讀數(shù)技能的構(gòu)建,最后總結(jié)讀數(shù)步驟:先看量程,再看分度值。這種探索式教法同樣適合電壓表的使用與讀數(shù),為探究歐姆定律作好技能鋪墊。
2.變“異?!睘椤罢!?,營(yíng)造良好的探究環(huán)境
每堂探究課都有預(yù)期目標(biāo)和探究重點(diǎn),而時(shí)間有限,所以,要為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,避免一些客觀的、非重點(diǎn)因素的干擾,為探究重點(diǎn)贏得更多時(shí)間。實(shí)驗(yàn)器材使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或質(zhì)量不過(guò)關(guān),不能正常工作,學(xué)生在操作過(guò)程中就會(huì)麻煩不斷,影響探究情緒。尤其是測(cè)量類(lèi)器材,比如電流表和電壓表,如果器材質(zhì)量有問(wèn)題,學(xué)生的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確嗎?又談何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的物理規(guī)律?因此,學(xué)校采購(gòu)器材時(shí)應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)有問(wèn)題的器材要及時(shí)更換,同時(shí),檢修器材也非常重要,特別是使用頻繁高、易損耗的器材。建議教研組抽出專(zhuān)門(mén)的時(shí)間和精力,集中檢修,一來(lái)減輕實(shí)驗(yàn)員的工作壓力,二來(lái)掌握一些檢修技能。當(dāng)提供的都是能正常使用的器材后,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)就不會(huì)受其他因素影響,從而保障探究正常進(jìn)行。
3.變“錯(cuò)誤”為“正確”,彰顯錯(cuò)誤資源的價(jià)值
學(xué)生對(duì)教師問(wèn)題的即時(shí)性反映,折射出學(xué)生的原始思維和創(chuàng)造性火花,這些想法有的是正確的,有的雖然錯(cuò)誤,但能給教學(xué)啟發(fā),其價(jià)值不亞于正確的創(chuàng)意。學(xué)生錯(cuò)誤的想法里可能蘊(yùn)藏著創(chuàng)新思維,我們要善于發(fā)現(xiàn)并加以利用。
例如,圖2中,用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯(cuò)誤的,但這種想法在研究通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí),卻可以派上用場(chǎng)。如圖4,用電阻箱代替定值電阻R,有以下優(yōu)點(diǎn):其一,電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學(xué)生對(duì)不能讀出示數(shù)的滑動(dòng)變阻器使用頻率高,使用較熟練,但對(duì)電阻箱,教材只局限于讀出電阻大小,沒(méi)有機(jī)會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)電阻箱的優(yōu)勢(shì),而在這里,電阻箱的接線和讀數(shù)得到運(yùn)用,體現(xiàn)了其教學(xué)價(jià)值,彌補(bǔ)教材的不足。其二,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。本電路的連接在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)已經(jīng)得到強(qiáng)化,因此,連接電路不是本探究?jī)?nèi)容的重點(diǎn)。當(dāng)定值電阻R不斷改變時(shí),該電路局部要不斷拆裝、重組,這在技能上只是簡(jiǎn)單重復(fù),缺乏教育意義。而換為電阻箱后,只要旋轉(zhuǎn)旋鈕就能快速改變電阻,不需要拆裝電路,為數(shù)據(jù)的采集與分析等重點(diǎn)內(nèi)容爭(zhēng)取更多時(shí)間。其三,實(shí)驗(yàn)探究提倡開(kāi)放性,不應(yīng)是封閉的,數(shù)據(jù)的采集要常態(tài)化。如果選教師提供的三個(gè)定值電阻,學(xué)生會(huì)想,為什么要選這幾個(gè)電阻?隨機(jī)一點(diǎn)不可以嗎?是不是也能得出反比結(jié)論?而這一系列問(wèn)題均由電阻箱的使用得到較好突破,供選擇的電阻值范圍更廣、更靈活,為學(xué)生采集數(shù)據(jù)拓展空間,增加實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度。
4.變“說(shuō)教”為“身教”,給學(xué)生潛移默化的影響
在實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)上,教師苦口婆心,諄諄教導(dǎo),而學(xué)生一意孤行,當(dāng)耳邊風(fēng),教學(xué)效果一直欠佳。什么原因呢?要學(xué)生低碳環(huán)保,教師自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一言一行、一舉一動(dòng)反饋給學(xué)生的卻是鋪張浪費(fèi);要學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),不得篡改數(shù)據(jù),教師卻圖方便省事,不做實(shí)驗(yàn),空降實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);要學(xué)生表達(dá)準(zhǔn)確,教師的教學(xué)語(yǔ)言卻欠科學(xué)性,甚至“腳踩西瓜皮,滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學(xué)言行,怎能讓學(xué)生養(yǎng)成低碳環(huán)保的意識(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),除平常注意要求外,更重要的是教師要加強(qiáng)自身修養(yǎng),以身垂范,給學(xué)生樹(shù)立良好的榜樣。
5.變“單一”為“飽滿”,落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo)
探究教學(xué)不能僅局限于學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律,還應(yīng)將歷史上物理學(xué)家進(jìn)行探究、獲得發(fā)現(xiàn)的歷史資料引入教學(xué),通過(guò)歷史情境再現(xiàn),展現(xiàn)科學(xué)研究方法,體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛,實(shí)現(xiàn)教育價(jià)值最大化。
歷史上歐姆定律的建立過(guò)程與課堂上的科學(xué)探究有很大差異,將歐姆的探究過(guò)程和對(duì)他成功的分析補(bǔ)充到課堂中,可以使學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度上獲益。
在歐姆所處的時(shí)代,他遇到的最大困難與挑戰(zhàn)有以下幾點(diǎn)[1]:(1)當(dāng)時(shí)的直流電源只有伏打電堆,最初用它進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電流不穩(wěn)定,未能獲得理想結(jié)果。后來(lái),接受其他科學(xué)家的建議,將伏打電堆改為溫差電源,提高了電流的穩(wěn)定性,使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。這與他善于學(xué)習(xí)、關(guān)心科技發(fā)展、重視科學(xué)交流是分不開(kāi)的。(2)在歐姆進(jìn)行研究時(shí),沒(méi)有現(xiàn)成的電壓表和電流表,也不知道如何測(cè)電阻,也就是說(shuō),I、U、R均無(wú)法測(cè)量,這些問(wèn)題都得一一解決。歐姆巧妙地設(shè)計(jì)出電流扭秤,用磁針的扭角實(shí)現(xiàn)了電流大小的測(cè)量;用相同粗細(xì)、不同長(zhǎng)度的銅導(dǎo)線來(lái)得到不同電阻;用溫差電池兩個(gè)接點(diǎn)的溫度差得到不同電勢(shì)差,這在當(dāng)時(shí)是想象不到的,都是開(kāi)創(chuàng)性研究。而且,歐姆憑直覺(jué)假定電流大小與扭秤的扭角成正比,電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比,而電壓與溫差電池的溫度差成正比。這種直覺(jué)思維,是科學(xué)創(chuàng)造力的重要表現(xiàn)。(3)歐姆定律發(fā)表后,遇到權(quán)威人士的反對(duì)甚至詆毀,認(rèn)為他的理論是空洞的臆造,許多年后他的成果才得到科學(xué)界的普遍認(rèn)同。為了科學(xué)研究,歐姆在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中,自己動(dòng)手制作儀器,堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)探索,把全部生命都奉獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè),這種獻(xiàn)身精神是值得欽佩和學(xué)習(xí)的。
通過(guò)物理學(xué)史的引入,“歐姆”在學(xué)生思想里不再只是一個(gè)物理量的單位,“歐姆定律”也不再只是一個(gè)物理公式,它們匯成了一部有血有肉、富有立體感的科學(xué)勵(lì)志故事,深深地感染和激勵(lì)著學(xué)生。
參考文獻(xiàn)
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)結(jié)論篇8
在深化教育改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育的今天,各學(xué)科都在實(shí)施新課改,目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的人才。新課改促使我們教育工作者的教育思想發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變,從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌,這是中國(guó)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。初中物理作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的一門(mén)重要課程,其教學(xué)現(xiàn)狀與素質(zhì)教育的要求有一定的差距。相當(dāng)一部分學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也還存在一定的問(wèn)題,這也是當(dāng)前物理教學(xué)中開(kāi)展素質(zhì)教育的一個(gè)障礙。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué),作為教師應(yīng)樹(shù)立一切為學(xué)生的發(fā)展的教育思想。在教學(xué)中要關(guān)注每一個(gè)學(xué)生,注重學(xué)生的全面發(fā)展,提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化。在教學(xué)中教師要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,激勵(lì)學(xué)生最大限度地參與到教學(xué)中去,全面提高學(xué)生的素質(zhì)。
二:班級(jí)基本情況分析
本學(xué)期的幾個(gè)班通過(guò)上學(xué)期期末考試看,每個(gè)班的學(xué)生成績(jī) 差距大,好成績(jī)的學(xué)生少,學(xué)空生較多,上課時(shí)學(xué)生的積極性不高,不夠靈活,有極個(gè)別學(xué)生上課不聽(tīng)課,課后不做作業(yè),沒(méi)有形成良好的生活和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這就需要在以后的教學(xué)中進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)方法,優(yōu)化課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)新學(xué)生的思維,圓滿完成教學(xué)任務(wù)。
三:教學(xué)內(nèi)容分析
本學(xué)期教學(xué)時(shí)間共計(jì)二十二周,除去節(jié)假日,實(shí)際授課二十一周,教學(xué)時(shí)間緊張,教學(xué)任務(wù)繁重。本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容從第十三章到第十八章共計(jì)六章,前兩章為熱學(xué)內(nèi)容,后四為電學(xué)內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,特別是電路圖分析對(duì)學(xué)生更是困難。
第十三章和第十四章內(nèi)容有:分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱機(jī)、熱機(jī)的效率、能量守恒定律。這些內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了機(jī)械能的基礎(chǔ)上,把能量的研究擴(kuò)展到內(nèi)能。教材首先介紹物質(zhì)是由分子組成的,通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象引出熱運(yùn)動(dòng)的概念,在分子動(dòng)理論的基礎(chǔ)上說(shuō)明內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和,通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明熱傳遞和做功都可以改變物體內(nèi)能,并引出熱量和比熱容的概念。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)加深對(duì)比熱容是物質(zhì)的一種特性的理解,教材列出比熱容表,讓同學(xué)們知道水的比熱容最大在實(shí)際生活中的應(yīng)用,要求同學(xué)們能進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。內(nèi)能的利用教材中重點(diǎn)講了熱機(jī)的例子介紹熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。最后給出了能量守恒定律,這一節(jié)是對(duì)本章及以前所有的物理知識(shí)從能量觀點(diǎn)進(jìn)行的一次綜合。
第十五章的教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)電學(xué)概念和規(guī)律的基礎(chǔ),生活中又經(jīng)常用到,所以在講解知識(shí)技能的同時(shí),特別應(yīng)該強(qiáng)調(diào)過(guò)程與方法的學(xué)習(xí)。教材盡可能多的聯(lián)系是實(shí)際,提倡多動(dòng)手,由學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究相似的過(guò)程,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,領(lǐng)悟科學(xué)思想和精神。“電流和電路”的基本概念和它們?cè)陔娐分械幕疽?guī)律是本章的核心。
第十六章主要學(xué)習(xí)電壓和電阻?!半妷?、電阻”是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,是學(xué)習(xí)電學(xué)基本規(guī)律的必備知識(shí)。本章是在學(xué)習(xí)“電流和電路”知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的深入,是進(jìn)一步落實(shí)課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的必然要求。電壓是電學(xué)三大基本概念之一,是學(xué)習(xí)歐姆定律的前提和基礎(chǔ),電壓表的使用和變阻器的使用又是學(xué)生探究電學(xué)基本規(guī)律,進(jìn)行后續(xù)電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的保障。
第十七章主要學(xué)習(xí)歐姆定律。歐姆定律是初中電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和重點(diǎn),處于電學(xué)的核心地位。歐姆定律是電流、電壓和電阻之間關(guān)系的體現(xiàn),也是學(xué)習(xí)下一章“電功率”的基礎(chǔ),同時(shí)也是學(xué)習(xí)高中物理中的閉合電路歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容的基礎(chǔ)。本章通過(guò)探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系,明確電流、電壓、電阻的關(guān)系,在探究結(jié)果的基礎(chǔ)上得出歐姆定律。并利用歐姆定律對(duì)串、并聯(lián)電阻的規(guī)律進(jìn)行定性的分析。通過(guò)測(cè)量小燈泡的電阻的方法,探究測(cè)量導(dǎo)體的方法,這是歐姆定律在解決實(shí)際問(wèn)題中很好的應(yīng)用。通過(guò)這些探究活動(dòng),讓學(xué)生領(lǐng)悟探究的全過(guò)程,特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)估和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,進(jìn)一步學(xué)習(xí)利用控制變量法。
第十八章主要學(xué)習(xí)電功率。本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)上,把電學(xué)的研究擴(kuò)展到電能和電功率,是對(duì)電學(xué)基本規(guī)律學(xué)習(xí)的深入,是電學(xué)規(guī)律的大綜合,是初中電學(xué)知識(shí)的終極目標(biāo)和核心。本章包括“電能”和“電功率”這兩個(gè)重要的物理規(guī)律。同時(shí)介紹了電熱的作用和有關(guān)安全用電方面的知識(shí)。從課程標(biāo)準(zhǔn)要求上看,這些內(nèi)容都是初中電學(xué)的重要內(nèi)容,同時(shí)電功率也是初中電學(xué)中最復(fù)雜的內(nèi)容,是電學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
四:教學(xué)措施
1:加強(qiáng)師生情感的交流,建立和諧平等的師生關(guān)系。“教”的目的是為了學(xué)生能夠主動(dòng),積極地“學(xué)”。只有教師熱愛(ài)學(xué)生,才會(huì)主動(dòng)了解、關(guān)心學(xué)生。而學(xué)生又會(huì)從內(nèi)心感激老師的幫助和指導(dǎo),這樣激發(fā)了學(xué)生奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神,讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué),高興地學(xué),愉快的學(xué)。
2:運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新課程物理教學(xué)方法多樣化是時(shí)代的需要,在物理教學(xué)中可采用實(shí)驗(yàn)探究法,問(wèn)題討論法,調(diào)查事實(shí)法等。尤其實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)、觀察與操作的趣味性,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的積極求知欲。
3:開(kāi)展多樣化的課外活動(dòng),鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。教學(xué)的空間不要只局限于課堂,教學(xué)模式也不再是那種上課由老師灌,課下圍著習(xí)題轉(zhuǎn)的傳統(tǒng)的教學(xué)模式。中學(xué)生有一定的自主性,他們樂(lè)意按照自己的思維行事,解決問(wèn)題。教師應(yīng)盡量滿足他們的要求如建立航模組、板報(bào)組、無(wú)線電小組、小制作組等讓物理走進(jìn)生活。使學(xué)生在實(shí)踐中受到鍛煉,增長(zhǎng)才干,讓物理愛(ài)好者充分發(fā)揮特長(zhǎng)。
4:對(duì)學(xué)困生給予特別的照顧和關(guān)心,努力做好后進(jìn)生轉(zhuǎn)化工作。在教學(xué)中努力與中差生多相互交流如提問(wèn)時(shí)容易回答的問(wèn)題讓他們回答,及時(shí)表?yè)P(yáng),鼓勵(lì)。為中差生多創(chuàng)造一些與好生參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
五:附教學(xué)進(jìn)度表
周次 起訖時(shí)間教學(xué)內(nèi)容課時(shí)備注
19.1---9.713.1分子熱運(yùn)動(dòng)
13.2內(nèi)能1
實(shí)驗(yàn)
29.8---9.1413.3比熱容
復(fù)習(xí)及測(cè)試2
1中秋節(jié)
39.15---9.2114.1熱機(jī)
14.2熱機(jī)的效率1
49.22—9.2814.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒
復(fù)習(xí)第十四章及測(cè)試1
59.29---10.5國(guó)慶長(zhǎng)假
610.6--- 10.1215.1兩種電荷
15.2電流和電路
710.13---10.1915.3串聯(lián)和并聯(lián)
15.4電流的測(cè)量1
1月考
810.20-10.2615.5串、并電路中電流的規(guī)律
復(fù)習(xí)第十五章測(cè)試1
1+1
910.27—11.216.1電壓
16.2串、并電路中電壓的規(guī)律1
1011.3—11.916.3電阻X 16.4變阻器1
1111.10-11.16復(fù)習(xí)第十六章測(cè)試1+1
1211.17-11.2317.1電流與電壓和電阻關(guān)系
17.2歐姆定律1
1311.24---
11.3017.3電阻的測(cè)量
17.4歐姆定律應(yīng)用1
2月考
1412.1—12.7復(fù)習(xí)第十七章測(cè)試1+1
1512.8-12.1418.1電能、電功
18.2電功率 1
1612.15—
12.2118.3測(cè)量小燈泡的電功率
18.4焦耳定律
1712.22-12.28復(fù)習(xí)第十八章測(cè)試1+1
1812.29—1.4復(fù)習(xí)熱學(xué)內(nèi)容 元旦
191.5—1.11復(fù)習(xí)電學(xué)內(nèi)容
20--211.12—1.25總復(fù)習(xí)
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