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關鍵詞:電動勢;電壓;電流;電阻;功率
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)12-0060-3
1 P于閉合電路歐姆定律
1.定律內(nèi)容:在外電路為純電阻的閉合電路中,電流的大小跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電阻之和成反比。
2.定律的得出:仔細分析人教版和教科版教材,他們給出定律的過程是相同的。在電源外部,電流由電源正極流向負極,在外電路上有電勢降落,習慣上稱為路端電壓或外電壓U,在內(nèi)電路上也有電勢降落,稱為內(nèi)電壓U';在電源內(nèi)部,由負極到正極電勢升高,升高的數(shù)值等于電源的電動勢。理論和實踐證明電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值等于電路中電勢降低的數(shù)值,即電源電動勢E等于外電壓U和內(nèi)電壓U'之和,即E=U+ U'=U+Ir。若外電路為純電阻,則U=IR,所以E=IR+Ir,I=
從教學實際看,上述給出定律的方法很多同學并不能理解,只能生硬的接受,這給學生對定律的理解和運用帶來困難。在教學中筆者嘗試從能量角度推導定律,效果較好,過程如下:從能量轉(zhuǎn)化觀點看,閉合電路中同時進行著兩種形式的能量轉(zhuǎn)化:一種是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,另一種是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
設一個正電荷q,從正極出發(fā),經(jīng)外電路和內(nèi)電路回轉(zhuǎn)一周,其能量的轉(zhuǎn)化情況如下:
在外電路中,設外電路的路端電壓為U,那么正電荷由正極經(jīng)外電路移送到負極的過程中,電場力推動電荷所做的功W=qU,于是必有qU的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(如化學能、機械能等)。在內(nèi)電路中,設內(nèi)電壓為U',那么正電荷由負極移送到正極的過程中,電場力所做的功W=qU',于是必有qU'的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若電源電動勢為E,在電源內(nèi)部依靠非靜電力把電量為q的正電荷從負極移送到正極的過程中,非靜電力做的功W=qE,于是有qE的其他形式的能(化學能、機械能等)轉(zhuǎn)化為電能。
因此,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,在閉合電路中,由于電場力移送電荷做功,使電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(qU+qU'),應等于在內(nèi)電路上由于非靜電力移送電荷做功,使其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能(qE),因而qE=qU+qU',即E=U+U'。若外電路為純電阻R,內(nèi)電路的電阻為r,閉合電路中的電流強度為I,則U=IR,U'=Ir,代入上式即得I=
E/(R+r)。
3.定律的理解:不論外電路是否為純電阻,E=U+ U'=U+Ir總是成立的,只有當外電路為純電阻時,才能成立。閉合電路歐姆定律的適用條件跟部分電路歐姆定律一樣,都是只適用于金屬導電和電解液導電。
2 不同的物理量間的圖像關系以及對圖像的理解(以外電路為純電阻為例)
圖像1 電路中的總電流與外電阻的關系即I-R圖像
圖像2 外電壓與外電阻的關系即U-R圖像
由閉合電路歐姆定律可得:
分析可得:R增大,U增大;R減小,U減小,但不成線性關系。R0,U0; R∞,UE。故U-R圖像如圖2所示。當外電路短路(R=0),外電壓為0;當外電路開路R∞,外電壓等于電動勢E,即若題目中告訴某一電源的開路電壓,則間接告訴了電動勢E的值。
圖像3 外電壓與總電流的關系即U-I圖像
由閉合電路歐姆定律可得:U=E-U'=E-Ir。
分析可得:由于E、r為定值,故U與I成線性關系,斜率為負,故圖像應如圖3所示。當I=0,U=E,即圖像的縱截距表示電動勢;當 此時外電路短路,此電流即為短路電流,即橫截距表示短路電流。斜率k=-r,即斜率的絕對值表示內(nèi)電阻。
由上述分析可知,若給出了U-I圖像,則由圖像就可以知道電源電動勢E和內(nèi)阻r這兩個重要的參量。若將不同電源的U-I圖像畫在同一個圖中,如圖4所示,則可以比較不同電源的電動勢和內(nèi)阻的大小。由圖4可知E1=E2、r1
圖像4 電源的輸出功率與外電阻的關系,即P-R圖像
圖像5 電路中的功率與總電流的關系,即P-I圖像
與閉合電路相關的功率有3個:電源的總功率、電源內(nèi)部的熱功率、電源的輸出功率。
由P=IE可知P與I成正比,圖像應為過原點的一條傾斜的直線。
由P=I2r可知圖像應為頂點過原點的關于縱軸對稱的開口向上的拋物線的一半。
由P=P-P=IE-I2r可知圖像應為過原點的開口向下的拋物線的一部分。
若將3個功率與電流的關系圖像畫在同一圖像中,則分別對應著圖6中的圖線1、2、3。
利用圖線1可求電動勢E,利用圖線2可求內(nèi)阻r,需要特別注意的是:此圖像中3條圖線不能隨意畫?!?”“2”交點說明此時P=P,即P=0,外電路短路,電流最大,此狀態(tài)下圖線“3”與橫軸交點值一定是“1”“2”交點對應的橫坐標值,否則就是錯誤的?!?”“3”交點的含義為P=P,此狀態(tài)下R=r,則“2”“3”交點對應的橫坐標一定為 ,若不是則錯誤。還必須注意的是“2”“3”的交點一定是“3”的最高點,因為R=r時,P最大,若不是這樣則此圖畫錯了。
案例 在圖7(a)所示電路中,R0是阻值為5 Ω的定值電阻,R1是一滑動變阻器,在其滑片從最右端滑至最左端的過程中,測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖7(b)所示,其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器的兩個不同端點時分別得到的,討論以下問題:
問題1 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電流表示數(shù)如何變化?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過程中,由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小,由I-R圖像可知電流表示數(shù)變大。
問題2 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電壓表示數(shù)如何變化?
分析:滑片淖鈑葉嘶至最左端的過程中,由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小,電壓表測量的是外電壓,由U-R圖像可知電壓表示數(shù)變小。
問題3 電源電動勢和內(nèi)阻各為多大?
分析:圖7(b)給出的是外電壓與電流的關系,由圖可求得斜率絕對值為20,將圖線延長與縱軸相交,可得縱截距為20,由U-I圖像的物理含義可知電源電動勢E=20 V,內(nèi)阻r=20 Ω。
問題4 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電源的輸出功率如何變化?最大輸出功率為多少?
分析:由題目所給條件可求得R1的最大阻值為75 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過程中,外電阻的變化范圍為80 Ω~5 Ω,由P-R圖像可知P先變大再變小。調(diào)節(jié)過程中可以滿足R=r,則當R1的有效阻值為15 Ω時,電源輸出功率達最大 ,即為5 W。
問題5 若在上述條件下,僅將R0的阻值改為30 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過程中,電源的輸出功率如何變化?電源的最大輸出功率為多少?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過程中,外電阻的變化范圍為105 Ω~30 Ω,由P-R圖像可知P一直變小。由于無法滿足R=r,則電源輸出功率不可能為,則當R與r最最接近即R1=0 Ω時電源輸出功率最大,計算可得為4.8 W。
與閉合電路歐姆定律應用相關的題目較多,題型多種多樣,解決這類題目的關鍵是要搞清電路結(jié)構(gòu),搞清電表的測量對象,分清已知量與未知量,再運用相應規(guī)律求解則可。當然,這也不是一蹴而就的,只有多做、多練、多思考才能達到較好的效果。在解答閉合電路問題時,部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律經(jīng)常交替使用,這就要求我們認清研究對象是全電路還是某一段電路,是這一段電路還是另一段電路,以便選用對應的歐姆定律,并且要注意每一組物理量(I、U或I、E、R、r)的對應關系是對同一研究對象的,不可“張冠李戴”。
參考文獻:
銜接
〔中圖分類號〕 G633.7
〔文獻標識碼〕 A
〔文章編號〕 1004—0463(2012)
10—0035—01
初、高中物理教學既是相對獨立的兩個階段,又是一個統(tǒng)一的整體,在初中階段進行概念和規(guī)律教學時,既不能脫離學生實際一味追求嚴謹,使學生難以接受,也不能忽視概念教學的相對嚴密性和物理規(guī)律的適用條件,以免誤導學生形成片面的甚至錯誤的理解,為高中階段的學習埋下隱患。所以,初中物理教學要把握教學分寸,注意與高中教學的銜接。
一、寬嚴合適,引導學生掌握當前知識,為高中教學奠定基礎
教學過程是在一定條件下的特殊認識過程,要適應學生的年齡特征、知識基礎和智力水平,如果脫離學生實際,在教學中一味追求概念和規(guī)律的嚴密性,學生就會難以接受和理解,不僅不能學有所得,反而挫傷了他們的積極性,使他們感到物理枯燥乏味且難學,甚至產(chǎn)生厭學情緒,這無疑會影響到高中的繼續(xù)學習。因此,初中物理教學要從學生的認知水平出發(fā),立足基礎知識,善于運用合理的“不嚴密”,抓住問題的主要矛盾,突出主要方面,幫助學生理解,讓他們把主要的基礎知識學扎實,為后面的學習打下基礎。
例如,功的概念比較抽象,在初中教學中可以從具體事例出發(fā),幫助學生認識做功的物理含義,由此總結(jié)出做功必備的兩個條件——力和在力的方向上通過的距離。限于初中學生的知識基礎和接受能力,不要引入位移的概念,也不必討論正功和負功問題以及變力做功的情況。這樣不僅學生容易接受,還能培養(yǎng)學習興趣。
二、重視教學中的相對嚴密性,為高中階段的學習掃除障礙
初、高中教材內(nèi)容有著內(nèi)在的聯(lián)系,初中教學需要瞻前顧后,既要引導學生掌握當前知識,又要防止學生片面地甚至錯誤地理解某些概念,這就要重視知識傳授的相對嚴密性,為進一步學習掃清障礙,鋪平道路。
例如,在講壓力這一概念時,不能只從水平面上物體受壓的實例中引出壓力的概念,還應該從學生熟悉的事例中分析垂直面和斜面上的受壓情況,讓學生明白產(chǎn)生壓力的情況是多種多樣的,還要啟發(fā)學生分析各種情況下壓力是什么物體通過哪種形式施加的。關于壓力和重力的關系,要通過具體事例分析,當放在水平面上靜止或運動的物體只受重力和支持力作用時,物體對支撐面的壓力才等于物體重力。此外,應舉一些壓力和重力大小不相等甚至無關的事例,以加深學生對壓力和重力的理解。如果教學中只求簡化,認為初中物理應主要在水平面上分析與壓力有關的問題,在教學中既不討論產(chǎn)生壓力的多種情況,也不區(qū)分壓力和重力,甚至要求學生記住“壓力和重力大小相等”的結(jié)論,必然會導致學生對壓力概念的片面理解。這會給學生高中階段的物理學習造成很大的障礙。
三、把握教學分寸,講清物理規(guī)律的適用條件和范圍
初中物理的練習題比較簡單,學生靠套公式就能解答。久而久之,學生形成了死記硬背、亂套公式的壞習慣。為了有效地糾正這一錯誤,我認為,在初中物理教學中要恰當?shù)匕盐战虒W分寸,讓學生弄清公式中的每個物理量和符號的物理意義以及整個公式所反映的客觀規(guī)律,尤其要弄清它的適用條件和應用范圍。
一、物理規(guī)律教學的重要性
物理規(guī)律是物理學知識體系的核心構(gòu)件,物理規(guī)律教學也是中學物理教學成功的關鍵環(huán)節(jié)。
1.物理規(guī)律是物理學知識體系的核心
物理學的知識體系是以一系列的物理規(guī)律凝聚而成的。在物理學發(fā)展史上,人們正是以一系列的物理規(guī)律為中心而建立了物理學的各個分支體系。例如光的反射定律和折射定律是光學知識的中心,歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律和焦耳定律是電學知識的中心等等。
2.使學生掌握物理規(guī)律是物理知識教學的中心任務
學習和研究自然科學,中心任務是掌握自然規(guī)律并用來為人類服務。物理學是自然科學中的一門重要學科,學習物理知識的中心任務應該是掌握物理規(guī)律并應用于實際。
在物理教學中,要使學生建立概念和掌握規(guī)律之間存在著不可分割的、辯證的聯(lián)系。一方面,形成清晰、準確的概念是掌握規(guī)律的基礎,如果概念模糊不清,就談不上準確地掌握規(guī)律;另一方面,掌握了物理規(guī)律又可以深刻而全面地理解概念。例如,只有理解力的三要素概念(大小、方向、作用點),才能理解同一直線上或互成角度的二力合成的規(guī)律(如圖1)和二力平衡條件(如2)等;反之,通過掌握力的合成規(guī)律和二力平衡條件,又能更深刻地理解力的三要素概念。所以,物理規(guī)律的應用比物理概念的應用更為廣泛,理解和掌握物理規(guī)律才能更有效地利用物理知識去解決實際問題。由此可見,使學生掌握好物理規(guī)律是物理知識教學的中心任務。
二、物理規(guī)律的特點及其分類
1.物理規(guī)律的特點
物理規(guī)律反映了在一定條件下某些物理量之間內(nèi)在的必然聯(lián)系,它是客觀存在的,不以人的主觀意志而轉(zhuǎn)移。它具有以下特點:
(1)物理規(guī)律只能發(fā)現(xiàn),不能創(chuàng)生。
任何客觀規(guī)律都只是被發(fā)現(xiàn),而不能被“創(chuàng)生”,但不同學科的規(guī)律被認識與發(fā)現(xiàn)的途徑又是不盡相同的。物理學規(guī)律揭示的是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運動所遵循的規(guī)律,因此必然與人們認識物理世界的途徑有關,即都與觀察、實驗、抽象、思維、數(shù)學推理等有著密不可分的聯(lián)系。
(2)物理規(guī)律反映了有關物理概念之間的必然聯(lián)系。
任何一個物理規(guī)律,都是由一些概念組成的,這些概念常常表現(xiàn)為物理量,可以用一些數(shù)字和測量聯(lián)系起來,物理規(guī)律則把概念之間的一定關系用語言邏輯或數(shù)學邏輯表達出來。
例如,歐姆定律是由導體、電流(I)、電壓(U)、電阻(R)等概念組成的,研究對象是導體,電流(I)、電壓(U)、電阻(R)是3個可測量的物理量。它表明了通過研究對象(導體)的電流與研究對象(導體)的電阻(R是反映研究對象本身的量)和加在研究對象(導體)兩端的電壓(U)之間的定量關系。
2.物理規(guī)律的分類
在大千世界里,物理現(xiàn)象千姿百態(tài),物理運動各有不同的形式,有宏觀的、微觀的,有機械運動現(xiàn)象、熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象、電磁現(xiàn)象等,所以物理規(guī)律就有多種多樣,物理規(guī)律也就有不同的表述形式。中學物理規(guī)律主要包括以下類型:
(1)物理定律
一般是直接從觀察實驗的結(jié)果中概括總結(jié)出來的物理規(guī)律,如牛頓運動定律、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、歐姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。
(2)定理、原理
定律和原理一般是從已知的物理規(guī)律或理論出發(fā),對某特定事物或現(xiàn)象進行演繹、推理,從而得出在一定范圍內(nèi)有關物理量之間的函數(shù)關系或新的論斷,并經(jīng)得起實踐檢驗的物理規(guī)律。
如阿基米德原理(F浮=G排=ρ液gV)、功的原理等。
(3)方程、公式
這是利用數(shù)學式子來描述物理量之間關系的物理規(guī)律。
如串聯(lián)和并聯(lián)電阻的計算公式:R=R1+R2+…+Rn;
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
(4)法則、定則
即利用特定方法表示的物理規(guī)律,如矢量合成的平行四邊形法則、右手定則和左手定則等。
(5)其他
如力(包括二力、共點力)的平衡條件、串聯(lián)電路的分壓規(guī)律、并聯(lián)電路的分流規(guī)律、平面鏡和透鏡成像規(guī)律、晶體融化和凝固規(guī)律、液體壓強規(guī)律等。
三、物理規(guī)律教學的一般過程
人類在研究和探索物理規(guī)律的過程中逐步形成了物理學研究的基本方法。學生認識物理規(guī)律的過程也相當于一個探索與研究的過程,因此,物理規(guī)律的教學方法與物理學的研究方法大體上是一致的。
1.提出問題,創(chuàng)設便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理環(huán)境
作為新授課的物理規(guī)律的教學,首先要按照導入新課的方法,以提出問題的形式導入學習物理規(guī)律的課題。教師要有意識地提供一個便于探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理環(huán)境。創(chuàng)設物理環(huán)境常用的方法有實驗法和舉例法。
(1)實驗法
教師借助于演示實驗或?qū)W生實驗,使物理現(xiàn)象或過程展示出來,讓學生觀察。例如講授牛頓第一定律時所做的小車分別通過毛巾、棉布、木板表面所滑動距離大小的實驗(圖3)。
(2)舉例法
即列舉出學生在日常生活中熟悉的、能引導發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理現(xiàn)象。例如,講授影響蒸發(fā)快慢的因素時,舉出以下例子:“同樣濕的衣服,晾在樹蔭下干得慢”;“同樣多的水,倒在碟子里干得快,裝在瓶子里干得慢”。
2.探索物理事實的內(nèi)在聯(lián)系,形成規(guī)律
這一教學過程主要是把第一步驟所擺出來的物理事實進行抽象思維,探討物理規(guī)律現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系,提供建立規(guī)律的科學依據(jù)。根據(jù)不同的物理規(guī)律,可以采用下列具體方法:
(1)實驗歸納法
例如,用一般水做實驗得到“浮力等于物體所排開的水重”,再改用煤油或酒精做實驗也得到了同樣的結(jié)果,而且把物體全部浸入水中或部分浸入水中做實驗都得到了同樣的結(jié)論,最后歸納得到了阿基米德原理。
(2)單因子實驗法
對于多因子的物理過程,可運用單因子實驗,先分別固定幾個物理量而研究其中兩個量之間的關系,最后綜合為一個完整的物理規(guī)律。例如,研究電流與電壓、電阻之間的關系,可以先保持電阻不變而改變電壓,觀察分析電流隨電壓的改變情況,得到電流與電壓之間的關系;再保持電壓不變而改變電阻,觀察分析電流隨電阻的改變情況,得到電流與電阻之間的關系。最后綜合成為一條物理規(guī)律,即歐姆定律。
(3)先定性后定量推演法
限于中學實驗條件,精確測定數(shù)據(jù)有困難,有些定量的實驗不易成功,因此,可以在觀察定性實驗現(xiàn)象的基礎上進行定量推演或分析介紹,最后形成規(guī)律。例如焦耳定律,實驗時觀察通電后煤油溫度的高低來定性說明電流產(chǎn)生熱量的多少。實驗表明,電阻越大,電流強度越大,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。然后介紹科學家焦耳的研究成果,進而得出定量描述,形成焦耳定律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流強度的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比,Q=I2Rt。
3.下定論并對規(guī)律進行討論,加深理解規(guī)律
經(jīng)過第二步的探討和思維加工,初步形成規(guī)律后,要整理成文,用科學而又簡明的語言文字或數(shù)學工具來表述物理規(guī)律。
(1)規(guī)律的物理意義
解釋規(guī)律的內(nèi)容,說明它表示什么樣的物理含義,必要時還要與相近規(guī)律進行比較。用數(shù)學公式或圖像表述規(guī)律的,在教學中要引導學生討論如何根據(jù)規(guī)律的內(nèi)容得出公式或圖像;反之,又如何從公式或圖像來理解其物理意義。例如焦耳定律,其內(nèi)容是電流通過導體時產(chǎn)生的熱量與電流強度的平方、導體的電阻、通電時間有關,這個關系是正比關系,由此得到焦耳定律的數(shù)學表達式為Q=I2Rt。
(2)規(guī)律表述中的關鍵詞語和公式中各字母的意義
例如,阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV,公式中字母F浮代表物體所受的浮力,G排表示排開液體的重力,ρ液是液體的密度,g是重力加速度,V表示排開液體的體積。這個公式中各字母代表的物理意義,學生必須十分清楚,運用過程中才不至于出現(xiàn)差錯。
(3)公式中各物理量的單位
中學階段,物理單位的教學也不容忽視。
例如公式Q=I2Rt,式中I、R、t的單位分別是安培、歐姆、秒,Q的單位必須是焦耳。
物理規(guī)律的公式中各物理量的單位都是確定的,不能隨便亂用。
(4)規(guī)律的成立條件和適用范圍
物理規(guī)律本身是反映在一定條件下物理事物內(nèi)在的必然聯(lián)系,并且物理規(guī)律是在一定條件下和一定范圍內(nèi)總結(jié)出來的,因此,也只能在這個條件下、這個范圍內(nèi)才成立。學生學習物理規(guī)律時,往往只知道死背條文而忽視了成立條件和適用范圍,在實際應用中亂套,在遇到情況變化時就難以下手,所以,在教學中要重視講清規(guī)律的成立條件和適用范圍。
在一般物理規(guī)律的表述中,前語是成立條件或適用范圍,后語是結(jié)果,即因果關系基本連結(jié)成一個完整的句子。通過分析規(guī)律的語句結(jié)構(gòu),從字里行間就可以知道規(guī)律的成立條件和適用范圍。例如牛頓第一定律,它的適用范圍是“一切物體”,條件是“沒有受到外力作用”(原因),結(jié)果是“保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)”。
有些規(guī)律在敘述中只提出成立條件,必要時可以補充說明適用范圍。例如阿基米德原理,要指出也適用于氣體。有些規(guī)律限于學生的基礎和認識水平,只強調(diào)成立條件,而暫不提適用范圍。例如,歐姆定律、焦耳定律,不提及只適用于純電阻電路。
四、學生學習物理規(guī)律中的常見問題
為了有效地引導學生學好物理規(guī)律,我們還必須研究和認清學生學習物理規(guī)律中的常見問題和心理障礙。在中學階段,主要存在以下幾個方面的問題:
1.感性知識不足
中學物理規(guī)律的教學,許多是從事實出發(fā)經(jīng)過分析歸納總結(jié)出來的。中學生抽象思維能力不強,他們理解物理規(guī)律特別需要有充分的感性材料作基礎。如果沒有足夠的、能夠把有關的現(xiàn)象與現(xiàn)象之間的聯(lián)系鮮明地展示出來的實驗或?qū)W生日常生活中所熟悉的曾親身感受過的事例作基礎,勢必造成學生學習上的困難。
例如,研究電磁感應和自感的有關規(guī)律,如果沒有足夠的、能夠逐步揭示現(xiàn)象間本質(zhì)聯(lián)系的實驗作基礎,學生對這些規(guī)律就很難理解。
2.學生在日常生活中形成的錯誤觀念的干擾
學生在日常生活中積累了一定的生活經(jīng)驗,對一些問題形成了某些觀念。這些觀念中,有的比較正確,但往往有一定的表面性和片面性,甚至是錯誤的觀念。這些先入為主的錯誤觀念對學生正確理解物理規(guī)律往往起著嚴重的干擾作用。如:學生在運動和力的關系上往往有“物體受力才能運動,不受外力,物體根本不會運動”的觀念,這就給學生正確理解運動和力的關系帶來了很大的困難。
3.抽象邏輯思維能力不強
在物理規(guī)律的研究和運用中,有時要進行嚴格的邏輯推理和科學的想象等抽象思維活動;在運用物理規(guī)律解決某些問題時,要想取得正確而全面的解答,學生要具有較高水平的思維品質(zhì)。然而,中學生在心理發(fā)展上正處在思維發(fā)展過渡期,對于不同年級的學生和不同的學生個體,這個發(fā)展在遲早快慢上有差異,有些學生由于沒有形成邏輯思維的習慣,抽象思維能力不強,這就使他們在學習和運用物理規(guī)律時遇到了較大的困難。
4.不會運用物理規(guī)律說明、解釋現(xiàn)象和分析解決實際問題
中學階段,學生在理解物理規(guī)律上,經(jīng)過努力并不會感到很困難,但是運用起來常常會束手無策。形成的原因,除了知識上的欠缺和思維習慣、思維定勢的干擾等因素外,最主要的是學生還未掌握運用物理知識去分析、處理、解決問題的思路和方法,因此,學生在完成認識的第二個“飛躍”上困難較大。
物理規(guī)律的教學要有階段性,要有一個逐步深化、提高的過程。對于同一物理規(guī)律,初中、高中有不同層次的要求,因此,我們應遵循學生的認知規(guī)律,由淺入深,一步步地通過一系列的教學活動,來提高物理規(guī)律的教學水平。
參考文獻
[1]閻金鋒 田世昆 中學物理教學概論[M]。
[2]閻金鋒 田世昆 中學物理教學概論(第二版)[M]。
關鍵詞:高中物理;有效教學;教學實施;探析
課堂的有效教學應該特別關注學生群體,培養(yǎng)學生觀察、分析、解決問題的能力,教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學觀念,將新課改的課程思想貫徹到具體的教學實踐當中,幫助學生更好的創(chuàng)造思維和發(fā)散思維,除此之外,還要在教學過程中選擇適當?shù)慕虒W策略,更好的進行教學實施,這樣才能更好的發(fā)展學生,提高高中物理有效教學的實踐性。
1.高中物理有效教學的教學實施
1.1激發(fā)學習動機 培養(yǎng)學習興趣
學習動機對于學生學習的行為和成績具有很大的影響作用。我們發(fā)現(xiàn)在學生愿意學習接觸新知識的那時候是有效教學最適當?shù)臅r機,教師要注意能夠從學生切身的經(jīng)歷出發(fā)去教授知識,這樣不管任何學科的知識都能夠引起學生的興趣,也可以較好的把握住教學的難易度,適時引起適當?shù)母拍钊ヒl(fā)內(nèi)在動機,這樣會引發(fā)學生獨特的驚奇感。讓學生先感受到學習其實是可以帶著好奇心一起深入探討的,學習本身就是有意義的活動,然后給學生布置相應的難度適中學習任務,在好奇心的驅(qū)動下容易會產(chǎn)生成就感。設法讓學生能夠投入到學習的任務中,激勵內(nèi)在動機要體現(xiàn)在學生不容易感到學習是一件難事,任務得以順利完成學習的信心才能夠有效的增加。偏科現(xiàn)象的出現(xiàn)大都因為學習興趣,所以在日常教學中要注意,最大限度的實現(xiàn)學生在各個不同的學科方面的和諧發(fā)展。學生的興趣只有跟理想和目標充分結(jié)合起來才會產(chǎn)生穩(wěn)固的推動力。教師更多的要采用能夠讓學生心情愉快的教學方式,使得學習氣氛熱烈而充滿激情,學生能夠?qū)W得更加主動積極。積極組織各種課外活動,在課外活動中體會到知識的全能和實踐意義,動腦又動手,發(fā)展廣闊的學習興趣。
1.2發(fā)揮教師語言 多媒體輔助教學
教師豐富有趣的語言和充沛的情感渲染能夠推使學生產(chǎn)生濃烈的學習興趣,現(xiàn)實教學的實踐也向我們證實,教師風趣幽默的語言風格更能博得學生的喜歡,進而提高學習興趣。教學不僅僅是一種認知學習活動,更是情感交流的媒介,教師授課過程中的語言、情感、聲調(diào)、動作都要具備一定的感染力,這樣才能讓教學課堂聲情并茂,激發(fā)學生的求知欲,引起他們相應的情感體驗和感受,增強學生的理智感,有助于他們更好的理解學習內(nèi)容。現(xiàn)今網(wǎng)絡時代技術先進且讓人應接不暇,利用多媒體等輔助教學手段更加能夠吸引學生的注意。多媒體教學具備動畫、聲效和影像多種媒介,在技術處理上足以吸引學生的興趣,還可以提高課堂的效率,尤其在那些高中課本中無法完成或是實驗有難度現(xiàn)象不明顯的實驗,就能夠借助電教手段來彌補教學的不足。
1.3課后輔助 面對面交流
充分利用課后的時間,跟學生溝通和交流談心,幫學生解決心里所思所想的問題以及在學習中碰到的困難。對待不同成績級別的學生要擁有不同的談話策略,在不同的情感學習問題要有不同的處理方式,如果對待學習有困難的學生,筆者曾經(jīng)試過與其交流溝通,發(fā)現(xiàn)是學習方式不正確的問題,于是便教授其諸多行之有效的學習方法,試用過一段時間后,學生的成績上升了一個階層。發(fā)現(xiàn)只要拉近與學生的距離,讓學生不設心防,就可以收到明顯的效果。
2.高中物理有效教學實踐案例研究
教學案例:閉合電路歐姆定律
教學目標:掌握電動勢定義,明白電源的電動勢指的是電路里頭沒有電源時兩極之間的電壓,同時也是內(nèi)外不同電路的電勢降落總和,掌握歐姆定律公式及含義,熟練解決電路問題。利用實驗探究來激發(fā)學生學習的動機和提高學習興趣,運用多媒體電教及數(shù)學工具解決公式關系和圖像意義,課后教師引導學生如何運用歐姆定律解決簡單實際問題。
教學資源:若干不同型號的干電池、發(fā)動機(手搖)、若干紐扣電池、手機電池、電流電壓表、舊的層疊電池、開關、若干導線、小燈泡、滑動變阻器、教學課件PPT、示教板電路
教學策略:運用有效教學策略,采用演示教學和學生自主實驗激發(fā)學生進行物理學習的動機,創(chuàng)設優(yōu)質(zhì)的教學情境吸引學生興趣,把握住學生在初中已經(jīng)學習的電路知識,在教授本節(jié)課過程中,教師采用循循善誘的語言表達方式,步步將學生引入課堂的知識講授氛圍中,加以利用多媒體課件的內(nèi)容,讓學生體會到規(guī)律的奇妙,環(huán)環(huán)相扣,把握小組間的合作互助,增強學習的動力和信心,課后針對學生的疑難問題,教師給予耐心回答。
教學過程:有趣情景引入:教師演示手搖的發(fā)電機使得小燈泡發(fā)亮、利用紐扣電池發(fā)出聲音的音樂卡片。教師提問:“以上兩個實驗是如何進行能量轉(zhuǎn)換的?”再引導學生利用手頭的工具:電壓表,測量電壓,學生分組記錄總結(jié),合作學習。教師引導學生進行討論,以多媒體課件演示兒童在滑梯上玩耍的動畫來比喻,引出內(nèi)外電壓和電動勢之間的關系,順道摸索出電路的兩端電壓會伴隨電流變化而變化的關系。最后得出結(jié)論,歐姆定律的公式,教師進行總結(jié),總電源所提供的電能,會有一部分消耗了,在外電路上轉(zhuǎn)化為其他形式的能,剩下的一部分就會消耗在內(nèi)阻之上,進而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。布置課后作業(yè),并對學生提出的個別問題給予回答。
一、充分利用物理課本培養(yǎng)自學能力
初中物理教學大綱明確指出:“自學能力對每個人都是終身有用的,閱讀是提高自學能力的重要途徑。培養(yǎng)學生的自學能力,應從指導閱讀教科書人手,使他們學會抓住課文中心,能提出問題并設法解決,還應鼓勵學生進行課外閱讀?!本唧w說來,我們可以從以下幾個方面著手:
首先,通過演示實驗等為學生閱讀教材創(chuàng)造條件。學生自學必須要有時間作為保證,現(xiàn)在中學的科目繁多,各科作業(yè)也很繁重。這就要求我們教師必須改革教學方法,指導學生花時間深入探討,獨立思考,在分析習題的過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法。例如在上《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,盡可以放手讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結(jié)論,然后加以小結(jié)。這樣,既可以在課堂上讓學生有時間閱讀課本,又可使學生自己動手實驗、思考、討論和研究問題,更可促使學生去認真鉆研教材。
其次,根據(jù)物理教材的特點,加強閱讀指導。物理課本在表述方面既有文學“語言”,又有數(shù)學“語言”(公式、圖像),還有實驗“語言”(插圖、照片)??催@樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數(shù)學的計算及其含義,有時,還得 畫圖等等。例如:物理公式是用數(shù)學“語言”來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學表達式。初中學生不易看懂,也往往把它當做代數(shù)來看待。這就需要教師一開始就要把公式做些處理以幫助學生去弄清含義,如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。然后,學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等。另外,課本中還常有一些晦澀的物理術語比較難懂,學生剛開始接觸時是有一定困難的,教師必須用心地加以引導,通過這樣的訓練就能逐步地提高他們的自學能力。
最后,引導學生養(yǎng)成預習的習慣,逐步培養(yǎng)自學能力。初二開始上物理啟蒙課時,教師就應該向?qū)W生提出“以課本為主,課前要預習,要學會讀書”的要求,并結(jié)合教學提出具體要求。例如:①看完一節(jié)(或一段)課文后要了解這節(jié)(段)課文講了什么物理現(xiàn)象?某個實驗是怎樣進行的,說明什么問題?②這一節(jié)(段)講了什么物理概念和規(guī)律?這些概念和規(guī)律是什么意思?在日常生活、生產(chǎn)實際中有哪些實例?③在閱讀課本的過程中,還要經(jīng)常提些“為什么”?并要設法解決。④看完了課文后,有什么不懂、不理解的問題?并把不懂的、有疑問的問題記在筆記本上,以便上課時認真聽講,或向老師提問。此外,在每上完一個單元后,還要引導學生自覺認真地進行復習,要求他們再進行一次全面閱讀,在閱讀過程中指導他們前后聯(lián)系,縱橫對比,將知識系統(tǒng)化、條理化,形成完整的知識結(jié)構(gòu),并進一步理解概念的內(nèi)涵和外延,明確公式和定律的成立條件和適用范圍,使之做到理解知識,并融會貫通。總之,培養(yǎng)自學能力是物理教學的戰(zhàn)略任務之一,而提高閱讀能力是培養(yǎng)自學能力的起點。因此,在平時的物理教學中要充分調(diào)動學生閱讀課本的積極主動性,加強指導他們閱讀課本,讓學生在自己的閱讀中獨立地感知、理解教材。通過經(jīng)常性訓練,學生逐步地學會自我學習的方法、研究問題和解決問題的方法,以及在訓練中不斷提高自我獲取知識的能力。
二、在自學過程中激發(fā)學生積極主動思考,從而培養(yǎng)他們的理解能力、分析綜合能力、推理判斷能力等
可以說,自學能力的培養(yǎng)過程就是學生理解能力、分析綜合能力和推理判斷能力培養(yǎng)的過程。關鍵是要使學生有正確的學習態(tài)度、良好的學習習慣、踏實的學習作風。老師要重視物理概念和物理規(guī)律的指導,使學生學會運用物理知識解釋物理現(xiàn)象、尋找物理模型,進行獨立分析和解決實際問題。
關鍵詞 初中物理 教學語言 藝術
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2015)17-0047-02
物理學既是一門科學,更是一門藝術。教師的課堂教學語言是學生賴以獲取知識、提高能力的橋梁,教師語言藝術往往直接影響著學生的學習效果。所謂語言藝術,就是要求教學語言的規(guī)范和藝術性的統(tǒng)一。不同的職業(yè)要有不同的特色語言,作為物理教師,其語言的特點既有教學語言的共性,還應有物理教學的個性。如何通過閃耀著智慧火花的教學語言,化深奧為淺顯、化抽象為具體、化枯燥為生動,從而激發(fā)學生的學習興趣,提高積極性,發(fā)展智力,培養(yǎng)學科思維品質(zhì)呢?
一、課堂語言要有準確性
物理學是在實驗的基礎上通過概括、歸納、推理、總結(jié)而建立起來的一門科學。物理教學語言的準確性,表現(xiàn)在教師準確地表述物理定律、定理、概念、定義、現(xiàn)象、過程等。否則,表述一字之差,意義相差甚遠,甚至發(fā)生歧義。
比如學習物質(zhì)密度,說成物體的密度;又如“速度”與“速率”,前者是矢量,既有大小,也有方向,后者是標量,僅僅指大??;“力臂”是指“轉(zhuǎn)軸到力的作用線之間的(垂直)距離”,而不是指“轉(zhuǎn)軸到力的作用點之間的距離”;理解歐姆定律的數(shù)學表達式“I=”,對I、U、R的物理意義,片面通俗說成是電流、電壓、電阻,這樣學生就容易產(chǎn)生歧義,因為學生在應用歐姆定律解題時,只要知道其中的兩個物理量就去求第三個物理量,卻忽略了這三個物理量是對同一段導體而言的,容易“張冠李戴”。
物理學基本概念是物理學理論的根基和精髓,是物理學大廈的磚石。如果沒有準確、嚴密的物理概念,也就沒有定量的物理學。如果學生沒有建立起一系列清晰、準確的物理概念,不能理解特定的詞語所代表的物理概念的含義,就失去了進一步學習的基礎??梢?,物理概念的準確掌握是物理學習成功的關鍵。
為做到物理教學語言規(guī)范、表述準確,在備課時還得認真查閱資料,反復推敲比較,透徹地理解教材中有關概念的實質(zhì)和術語的涵義。如“物體由于慣性而保持原來的運動狀態(tài)”,決不能說成“物體受到慣性而保持原來的運動狀態(tài)”;講磁場這一概念時,應說“磁體周圍空間存在磁場”,不應說“磁體周圍空間叫磁場”,對物理概念中涉及到“物質(zhì)”與“物體”“屬性”與“特性”等用詞也應注意嚴格區(qū)分,切忌用語過于隨意、口語化。
二、課堂語言要有邏輯性
語言有邏輯性是指語言要前后一貫,上下承接,順理成章,合乎思維的邏輯結(jié)構(gòu)、規(guī)則和規(guī)律。物理教學語言的邏輯性,表現(xiàn)在教師要敏銳把握問題的本質(zhì),表述條理清晰,層次分明,啟承轉(zhuǎn)合,分析由表及里,由特殊到一般。倘若教師能夠深入挖掘教材內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系,運用邏輯推理一步接一步、一環(huán)扣一環(huán)進行教學,就能層層深入。
比如,光的反射定律中“反射光線在入射光線和法線所決定的平面內(nèi);反射光線和入射光線在法線的兩側(cè);反射角等于入射角?!辈荒軐ⅰ八甭┑?,也無須在“平面”之前加什么修飾,不能把“反射光線”和“入射光線”位置互換,更不能說“入射角等于反射角”,這是物理語言的嚴謹性和邏輯性的要求。又如不能把“加速度跟質(zhì)量成反比”說成是“質(zhì)量與加速度成反比”等等。否則違背科學,不符合思維邏輯。
緣于學生思維的組織性、條理性差的原因,學生思考問題時往往靠直覺經(jīng)驗判斷,被個別事物的表面現(xiàn)象所迷惑,“想當然”的推理。如“摩擦力就是阻礙物體運動的力”“物體浸入液體越深、所受浮力越大”“功率越大的燈泡,其電阻越大,燈絲越細”“重的物體下落快”,“真空具有吸力”“力是物體運動的原因”等觀念的形成就是這種思維特點的反映。
為做到物理教學語言合乎思維的邏輯,教師應該對每課教材做深入分析,弄清要講的知識的來龍去脈,掌握其確切的含義及其規(guī)律,精心組織教學語言解讀,確定怎樣開頭,怎樣過渡,怎樣結(jié)束,科學闡明概念規(guī)律的物理意義。這樣言之有序,思路才可能有條不紊,講解才會條理清晰,使學生在重點、難點、疑點等關鍵問題上能夠得到透徹的理解,才有利于學生物理思維能力、思想方法、思維品質(zhì)的培養(yǎng)。
三、課堂語言要有簡練性
語言簡煉就是指教學語言要簡要、精練。用符號表示一個物理量或單位或某一概念,用概念來概括某一物理現(xiàn)象、過程、規(guī)律的內(nèi)涵和外延,用公式來描述幾個物理量或物理概念之間的內(nèi)在的必然的本質(zhì)的聯(lián)系,用示意圖來形象直觀闡述內(nèi)容廣泛的定律或過程復雜的物理現(xiàn)象,無不說明物理語言是最簡單明了的。
一、教師要為學生閱讀教材創(chuàng)造條件
一方面要經(jīng)常對學生進行自學能力重要性的教育,使學生充分認識到有了自學能力,才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應迅速發(fā)展變化的社會,才能不斷攀登科學的高峰,另一方面要多為學生閱讀課本創(chuàng)造條件,學生自學必須要有時間的保證,現(xiàn)在初中學習的科目繁多,課業(yè)負擔較重,學生每天平均用于自學的時間只有2至3小時,學生感到做作業(yè)都來不及了,哪有時間去看書啊!這就要求我們教師一方面必須改革教學方法,改變那種填鴨式的“滿堂灌”,一堂課如果一講到底,學生便始終處于被動狀態(tài)連思考余地都沒有,有些問題即使上課講了,學生做了練了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學生的獨立思考,自己消化才行,另一方面,作業(yè)題應少而精,題目是永遠做不完的,重要的是精選典型習題指導學生深入探討,獨立思考,在分析習題過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法??傊?,教師在教學中要盡量少灌輸,多誘導,使教學過程成為學生在教師的指導下自己學習和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結(jié)論,然后教師加以小結(jié),這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本,又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題,更促使學生去認真鉆研教材。
二、根據(jù)物理教材的特點加強閱讀指導
物理課本中既有對現(xiàn)象的描述,又有對現(xiàn)象的分析、概括;既有定量的計算,又有要動手做的實驗,在表述方面,既有文學“語言”,又有數(shù)學“語言”(公式、圖象)還有圖畫“語言”(插圖、照片)。看這樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數(shù)學的計算及其含義,有時,還得面圖等等。學生剛開始是不易讀懂,也不習慣的,因此,一開始教師就必須用心的加以引導,要要求學生從頭到尾地看,并給予指導,必要時,在課堂上還得邊讀邊講;重要的句子、結(jié)論要求學生用筆劃出來,對一些敘述較復雜的段落還要予分析解釋。例如:《阿基米德原理》這一節(jié),學生通過閱讀課文后,對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的輪廓,對實驗過程和現(xiàn)象也有所了解,并能作大致的分析,這時教師可通過提問和學生一起進行討論研究,使之進一步理解,然后教師指出,并要求學生對阿基米德原理的理解,應特別明確:誰是受力物體,浮力和大小,方向以及在什么情況下才有浮力等,幫助學生理解“原理”的實質(zhì),而不致于去死背條文。物理公式是用數(shù)學“語言”來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學表達式,初中學生不易看懂,也往往把它當作代數(shù)來看待,這就需要教師一開始就要幫助他們?nèi)ヅ迤浜x。其實,數(shù)學“語言”和文字“語言”是一致的,因此,先要訓練學生當“翻譯”,經(jīng)常要求他們將某一物理語言或數(shù)學語言“譯”成文字語言或?qū)⑽淖终Z言“譯”成物理語言或數(shù)學語言,例如將“鋼的密度比鋁大,比鉛的小”,“譯”成寫成“P鉛<P鋼<P鉛”;又如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。然后求學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經(jīng)常通過這樣的訓練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常是一些物理術語,如“屬性”、“豎直”、“狀態(tài)”、“路程”等等,初中學生也是不易理解的,也需要教師通過討論、比較,幫助學生去認識、了解。
三、培養(yǎng)預習習慣提升學生自學能力
關鍵詞: 物理教學 基本方法 應用
物理教學方法,可以說不計其數(shù),它的理論體系在不斷發(fā)展完善,現(xiàn)代科學技術的發(fā)展必然促進教學方法的改革和創(chuàng)新。關于教學方法的分類,根據(jù)物理教學理論和有關資料,目前尚無統(tǒng)一認識。實際上我們要根據(jù)教學目標、教學內(nèi)容、學生特點、教學環(huán)境、教師素質(zhì)等選擇教學方法,萬變不離其宗。作為自然科學的物理學,有其自身特點,任何方法都由基本方法組成。那么,什么是物理教學中的基本方法呢?物理教學基本方法在教學中起到什么作用呢?下面我談談“中學物理教學方法與應用”,與同行共同探討。
一、教學方法的含義
教學方法是教學過程中師生雙方為實現(xiàn)教學目標和完成教學任務采取的行為方式的總稱。它應該包括教和學兩個方面,兩者相互制約。教學方法一般包括師生在教學過程中活動的方式、程序、手段和技術,表現(xiàn)出教學行為的外部特征。從教學方法的功能和選擇方面來看,教學方法應該是實現(xiàn)教學目標,完成教學任務的保障,能夠有效激發(fā)學生的學習動機,調(diào)動學習的積極主動性,指導學生學習,培養(yǎng)學生智能,營造良好的氛圍和學習環(huán)境,影響教材選擇和內(nèi)容安排,促進學生正確世界觀、人生觀、價值觀的形成。
二、現(xiàn)代物理教學分類
在我國一般將教學方法分為五類:1.以語言傳遞信息為主的方法,包括講授法、說話法、討論法、讀書指導法。2.以直接感知為主的方法,包括演示、參觀、觀察等。3.以實際訓練為主的方法,包括練習法、實驗法、實習作業(yè)法。4.以欣賞活動為主的方法,主要是欣賞法。5.以引導探索為主的方法主要是發(fā)現(xiàn)法和活動法?,F(xiàn)代教學法著眼于學生個性的全面發(fā)展,注意培養(yǎng)學生智能,注重指導學生掌握學習方法,強調(diào)教與學的統(tǒng)一,強調(diào)自學能力的提高,重視教學的情感因素。
三、中學物理教學的基本方法和應用
中學物理教學的任何方法都由基本方法組成,歸納起來,這些基本方法(也可稱之為基本技能)包括講述與講解、談話與提問、實驗與觀察、自學與討論、練習與考查。
1.講述與講解
講述是教師運用語言向?qū)W生敘述、描繪物理現(xiàn)象和過程的講解方式。講述應詞句清晰、條理分明、生動確切,要有科學性、思想性、邏輯性與啟發(fā)性。例如:講到“光的反射定律”時,應講:反射光線、入射光線和法線同在一個平面上。反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè)。反射角等于入射角,而不能講:入射光線、反射光線和法線同在一個平面上。入射光線、反射光線分居在法線的兩側(cè)。入射角等于反射角。既犯科學性錯誤,又犯邏輯性錯誤。因為先有入射光線,然后才有反射光線。例如:教師介紹某一項科技成果或一些新的信息資料的教學活動時,要用講述法。講述中可以運用各種教具和多媒體課件,講解時教師運用語言系統(tǒng)解釋和論述物理規(guī)律。講述法的主要特點是科學論證。講解要深淺得當,思路清楚,合乎邏輯,啟發(fā)思維,講解中常配合穿插提問的方式。問題要有啟發(fā)性,明確具體,不能過于容易。例如:講到“光在均勻介質(zhì)中是直線轉(zhuǎn)播”時,首先,提出問題:“光是怎樣傳播的”?接著,教師啟發(fā):“為什么光照在不透明物體身上時,身后留下影子?”從而得出直線傳播的結(jié)論。教師的板書和圖示在講解中要配合得當,適當重復??傊?,語言的藝術應該是教師的一項重要基本技能。
2.談話與提問
教學的主要內(nèi)容是通過談話與提問表達,這種方式叫做談話與提問法。采用這種方法,所列問題必須清楚,注意教材的重難點。問題應該讓全體學生思考,使回答問題變成全班同學的集體活動。教師不要急于下結(jié)論,要靈活掌握,隨機應變。例如:初三物理第二冊,當講到“歐姆定律”這節(jié)課時,重點是歐姆定律及計算,難點是理解公式I=U/R中電壓、電流、電阻之間的關系。教師可以提問:“從公式I=U/R來看,電流I跟電壓U成什么關系?”學生可能會從概念含義和數(shù)學習慣中得出,電流跟電壓成正比,跟電阻成反比(剛好歐姆定律的概念)。教師此時不忙于回答,又根據(jù)公式繼續(xù)提出:“根據(jù)歐姆定律變形公式R=U/I,電阻跟電壓成正比,跟電流成正反比,對嗎?”然后,引導學生回到上節(jié)課所講述的電阻概念,再強調(diào)“電阻是導體本身的一種屬性”,得出結(jié)論:“電阻跟電壓和電流是沒有關系的?!庇懻摵驼f話、提問有所不同,討論的問題常常由學生提出,還可以分組進行。這樣的問題選擇更加重要,不能太容易,也不宜太深,要有一個核心問題,有助于調(diào)動學生的積極性。
3.實驗與觀察
實驗與觀察是中學物理教學的重要特點。物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,教師要盡量完成教材安排的演示實驗和分組實驗。由于各區(qū)域的教學裝配不同,特別是農(nóng)村學校,教學比較落后,實驗器材嚴重不足,環(huán)境不同,往往實驗效果不明顯,嚴重影響教學效果。教師應因地制宜,自制教具做實驗,用簡單的材料,使學生感受到物理學理論與生活、生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系,生動有趣。例如:當我講授初三物理第二冊“摩擦起電”那節(jié)課時,有兩個很重要的實驗:(1)用玻璃跟絲綢摩擦;(2)橡膠跟毛皮摩擦,去靠進紙屑和驗電器的金屬球時,紙屑被吸起,驗電器的金屬箔張開。但該實驗很難使玻璃棒、橡膠棒帶上電,實驗很難成功。如果我們把實驗變換一下,用兩張薄的塑料膜跟棉布摩擦以后,使其靠近紙屑和驗電器的金屬球,紙屑被吸起,驗電器的金屬箔張開得很明顯,實驗效果顯而易見。又如,在美國,中國的一個“魔艦”教具,曾引起整個教育界的興趣與討論。學生的實驗和動手能力的培養(yǎng),是物理教學的目的之一。我們要確保讓每個學生都有動手的機會,有人認為實驗是一人一組好,也有人認為兩人一組好。我們認為兩人一組不但使學生有較多動手機會,而且有討論和互幫互學的機會,所以這樣的安排更恰當一些。
4.自學與討論
前面曾經(jīng)提到討論的問題,學生的分組討論或大班討論,教師只引導,最后做小結(jié),這是一種自學的方式。最后的總結(jié)一定要做好,可以讓學生先小結(jié),教師再補充和重述。學生的自學能力對一生的學習至關重要,自學包括課前、課中和課后自學。教師應該把指導學生把自學作為重要的備課內(nèi)容,把“學會怎樣學習”作為重要目標,養(yǎng)成自學的習慣,較強的自學能力,獨立思考、分析問題的能力,閱讀課外書籍、廣泛獲取知識和信息的能力,觀察、思考和創(chuàng)新能力。
5.練習與考
練習與考查既能鞏固和提高學生對知識的掌握和應用能力,又能加深記憶,也是教師對教學效果的檢驗。物理練習和考,不但包括做習題、思考題,還包括實驗與觀察?,F(xiàn)在應試教育正逐步向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌,提倡安排一些活動,從某種意義上有聯(lián)系與考查的意義??梢杂衫蠋熖岢稣n題,也可以由學生組織課題。如學過光速以后,可以提出:“閃電和雷聲同時發(fā)出,為什么總是先看到閃電而后聽到鈴聲?”學過保險絲,我們可以提出:“能不能用銅絲代替保險絲?”這樣能使學生把課堂的知識融入生活,激起學習物理的興趣。教學應該既踏實嚴謹,又生動活潑,才能培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的人才。在教學方法上,“教要有法,但無定法”是對現(xiàn)代教育法基本方法的高度概括。此語的含義,可以理解為同一課題可以設計出各種不同的教案。教學設計要既切合教學內(nèi)容和教材實際,又切合學生、教師和學校的實際。只有把基本方法綜合應用,在運用中隨機應變,才能適合現(xiàn)代教育的發(fā)展需求,才能指向全體學生,使學生全面發(fā)展和主動發(fā)展。對物理教學來說,重視物理實驗就是重視對學生自學能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
參考文獻:
【關鍵詞】自學能力獲取知識研究問題終身學習
閱讀是自學的重要途徑。培養(yǎng)學生的自學能力,應從指導閱讀教科書入手,使他們學會抓住課文中心,能提出問題并設法解決問題,還應鼓勵學生進行課外閱讀。
在中學要培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,指導學生閱讀是一個重要的環(huán)節(jié)。教就是引導學生怎樣讀書,怎樣思考分析問題,解決問題,使學生的能力得到提高是教師教的目的。指導學生閱讀課文,培養(yǎng)學生的閱讀興趣和提高學生的自學能力要從以下幾個方面入手。
一、教師要為學生閱讀教材創(chuàng)造條件
一方面要經(jīng)常對學生進行自學能力重要性的教育,使學生充分認識到,有了自學能力才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應迅速發(fā)展變化的社會,才能不斷攀登科學的高蜂,另一方面,在平時要多為學生閱讀課本創(chuàng)造條件,學生自學必須要有時間的保證?,F(xiàn)在中學的科目繁多,各科作業(yè)也很重,學生每天平均自習的時間只有2至3小時,學生感到做作業(yè)都來不及了,哪有時間去看書啊!這就要求我們教師一方面必須改革教學方法,改變那種填鴨式的"滿堂灌",一堂課如果一講到底,學生便始終處于被動狀態(tài)連思考的余地都沒有,有些問題即使上課講了,學生也做了練習了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學生的獨立思考,自己消化才行。另一方面,作業(yè)題應少而精。題目是永遠做不完的,重要的是精選典型習題指導學生深入探討,獨立思考,在分析習題過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法??傊?,教師在教學中要盡量少灌輸,多啟發(fā),使教學過程成為學生在教師的指導幫助下自己學習和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結(jié)論,然后教師加以小結(jié).這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本,又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題,更促使學生去認真閱讀教材。
二、根據(jù)物理教材的特點,加強閱讀指導。
物理課本中既有對現(xiàn)象的描述,又有對現(xiàn)象的分析和概括。既有定量的計算,又有要動手做的實驗。在表述方面,既有文學"語言",又有數(shù)學"語言"(公式、圖象)還有圖畫"語言"(插圖、照片)??催@樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數(shù)學的計算及其含義,有時還要畫圖。學生剛開始不易讀懂課文,也不習慣這種學習方法,因此,一開始教師就必須耐心的加以引導。要要求學生整章節(jié)的閱讀,并給予指導,必要時,在課堂上還要邊讀邊講。重要的句子、結(jié)論要求學生用筆劃出來,對一些敘述較復雜的段落還要給予分析解釋。學生入門以后,再對他們提高要求。例如:《阿基米德原理》這一節(jié),學生通過閱讀課文后,對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的認識,對實驗過程和現(xiàn)象也有所了解,并能作大致的分析。這時教師可通過誰是受力物體,浮力的大小和方向以及在什么情況下才有浮力等提出問題,幫助學生進一步理解"原理"的實質(zhì),而不致于去死背條文。物理公式是用數(shù)學"語言"來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學表達式。初中學生不易看懂,往往把它當作代數(shù)來看待,這就可能出現(xiàn)一些很嚴重的錯誤。例如通過歐姆定律推導出電阻R=U/I,這只是電阻的計算式,不能說電阻和電壓成正比和電流成反比。同樣密度ρ=m/v也不能說密度和質(zhì)量成正比和體積成反比。因為在物理中有一些物理量只由其自身的因素決定,而和外界的因素無關。這就需要教師一開始就要幫助他們?nèi)ヅ迤浜x。在大多數(shù)情況下,數(shù)學"語言"和文字"語言"是一致的,因此,先要訓練學生當"翻譯",經(jīng)常要求他們將某一物理語言或數(shù)學語言"譯"成文字語言或?qū)⑽淖终Z言"譯"成物理語言或數(shù)學語言。例如將"鋼的密度比鋁大,比鉛的小","譯"寫成"P鋁<P鋼<P鉛";又如將歐姆定律I=U/R公式"譯"寫成"導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比"等等。同時還須要求學生了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經(jīng)常通過這樣的訓練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常有一些物理術語,如"屬性"、"豎直"、"狀態(tài)"、"過程""相對""變化"等等,初中學生也是不易理解的,也需要教師通過討論和比較,幫助學生去認識和了解。
三、引導學生養(yǎng)成預習的習慣,逐步培養(yǎng)自學能力。