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关键词: 新课标 《欧姆定律》 探究性实验教学
《初中物理新课程标准》将科学探究纳入了物理教学的内容,旨在将学生学习的重心从过去的过于强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化。
所谓“实验探究教学模式”,是指学生在教师的引导下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色的学习模式。
笔者多年从事初三物理教学,结合新课改要求,在《欧姆定律》探究教学中进行了尝试,现谈谈自己的实践和体会。
一、在探究过程中,着重应用控制变量法
控制变量法是指决定某一物理量的因素有很多。为了弄清这个量与这些因素之间的关系,往往先控制住其他几个因素不变,集中研究其中一个因素变化所产生的影响,然后通过比较归纳出与这些量之间的关系。
欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系,由于电流大小与电压、电阻都有关系,因此探究步骤中的设计实验应尽量引导学生分为两步设计。
1.保持电阻不变,研究电流跟电压的关系。
要让学生明确“研究电流跟电压的关系时,应保持电阻不变”,设计实验电路时应考虑:①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I呢?②怎样保持导体的电阻R不变呢?③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢?
设计并连接电路利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,使它成整数倍地增加,并记录所对应的电流值,
2.保持电压不变,研究电流跟电阻的关系。
要让学生明确“研究电流跟电阻的关系时,应保持电压不变”,实验探究时应考虑:①怎样改变导体电阻R的大小?②怎样保持导体两端的电压U不变呢?让学生讨论交流,使学生认识到:当定值电阻的大小发生变化时,可通过滑动变阻器控制其两端的电压U保持不变。
更换定值电阻,利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变,记录对应的电流值,在具体的探究教学中可能会遇到这样的问题:在电阻R阻值改变时,电阻R两端的电压也发生变化,如何移动滑动变阻器的滑片,使电阻R两端的电压恢复到原来的电压值。这也是把控制变量法从理论升华到实际的一个方面。
二、在探究过程中,让学生亲身体验,增强课堂教学效果
学生是教学活动的主体,教师对思维活动过程的展开,不能代替学生自己的思维活动。因此,在设计本节探究活动时笔者以学生为中心,进行分组实验。激发学生的求知欲和参与意识,使不同层次学生的认知结构、个性品质在参与中都得到发展。设计学生活动程序如下:
(1)提出问题:电流与电压,电流与电阻的关系?
(2)作出假设:①不成比例。②成正比。③成反比。
(3)设计并进行实验:①设计电路图。②设计步骤。③进行实验。
(4)分析数据得出结论。
这样做有以下好处:第一,可以充分调动学生的积极性。对于初中学生来说,他们已不再局限于看老师演示实验,都喜欢自己动手操作,通过自己的实践解决问题。第二,可以清楚地发现并指出学生的操作中的错误,物理实验中一些仪器的使用,要求学生掌握,培养学生正确而良好的操作技能。但是,在实践过程中,笔者认为学生的练习机会实在太少,有些仪器的使用方法尽管学生课上听懂了,但真正操作起来并不如想象的那样简单顺手。就像本节中的电流表、电压表的使用,学生往往会把电表的串并连搞错,把正负接线柱接错等,滑动变阻器的使用也不够到位。第三,可以巩固学生对相应知识的掌握情况。对于人的记忆方式来说,自己动手操作过的情景记忆起来要比单纯的聆听接受记忆要牢固得多。
三、在探究过程中,引导学生反思应用迁移
这一方法要求把已知迁移到未知、把此一类知识迁移到另一类知识中,使学生受到相互渗透、影响和转化的观点的教育。例如,启发学生把已有的知识迁移到欧姆定律的探究中,把欧姆定律的知识迁移到其他知识的学习中。这样就使学生不仅提高了知识学习的效率,而且逐渐树立普遍联系、转化的观点。
例如:在总结欧姆定律的公式(I=U/R)时,可以压强的公式为母本,压强的公式是P=F/S,它的理解可以是:当受力面积一定时,压强与压力成正比;当压力一定时,压强与受力面积成反比。而欧姆定律是:通过导体的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。两者是可以相互迁移的,所以很顺利地得出欧姆定律的公式I=U/R。这对于知识和思维不是很完善的初中学生来说,可以很容易地掌握知识,得出结论。
当然在欧姆定律的探究教学中还有很多地方可以运用知识迁移,例如:在运用探究的基本过程解决电流、电压、电阻三者关系时,可以反思以往用探究的方法解决过的问题,如液体压强、深度、液体密度三者的关系,用以往的经验为本次探究的顺利完成做铺垫。
四、在探究过程中,利用教材对学生进行德育教育
德育是五育之首,新课程标准关注人的发展,把德育放在十分重要的地位。作为基础学科的物理理所当然承担着重要的德育任务。
在《欧姆定律》探究教学中,笔者首先做了大量的准备工作,这样学生不仅学得很愉快,而且在心里会产生一种对教师的敬佩之情,并从老师身上体会到一种责任感,这对以后的学习工作都有巨大的帮助作用。其次,在教学过程中,利用分组实验的合作性学习潜移默化地对学生进行德育教育,培养他们团结协作的精神。最后,利用欧姆的事迹和成果激发学生的学习热情,树立崇高理想,榜样的力量是无穷的,它对学生具有强大的感染力和说服力。
教育部颁布的《物理课程标准》首先提出科学探究,其次才是科学内容,它把科学探究作为很重要很有价值的学习方法和教学方法提出来,说明越来越多的教育者注意到探究教学在教改中的重要地位。《欧姆定律》一课的探究教学不仅要求教师有较高自身的修养素质,还要做好在探究教学中与学生一起双向地、互动地建构学科知识、促进能力发展。因此,在初中物理新课标下如何更好地开展探究教学,值得我们探讨。
参考文献:
论文关键词:解题思路,物理规律,物理概念
解物理题一般来说是根据题目叙述的物理情景和已知条件,运用某个物理规律或几个规律去求出待求量的答案。因此解题思路应该从物理规律中去寻找。从物理规律本身的分析中引出解题思路,是形成解题思路的基本方法。物理规律通常用一个数学公式表述,这个数学公式表述了有关物理量之间的数值关系,称之为某某定律、定理。从定律、定理中找解题思路,就要求分析定律中涉及的每一个物理量的意义和各物理量之间的相互关系。这不但有利于加深对物理概念、物理规律的理解,也有利于抽象思维能力的提高。
现举例说明上述观点。
牛顿第二定律是质点动力学的核心规律,动量定律、动能定理均可从牛顿第二定律导出。所以牛顿第二定律及其导出规律在解质点动力学问题中占有极其重要的地位。当各量都取国际单位制时,牛顿第二定律的数学表达式为F合=ma,公式中F合这一项涉及具体的性质力的规律,如万有引力定律,库仑定律等,涉及力的合成分解,以及矢量运算遵循的平行四边形法则。a这一项涉及匀变速直线运动和匀速圆周运动等运动学方面的有关规律。所以全面掌握牛顿第二定律就掌握了力学中涉及的大多数规律和法则。
牛顿第二定律反映的是物体在力的作用下如何运动的问题,所以应用牛顿第二定律时,首先必须明确研究对象,即确定研究主体,并将其从周围环境中隔离出来(所谓隔离体法)。隔离体法在处理连结体问题时,在大多数情境中是必不可少的,如果取连结体的整体,则仍然是一个确定研究主体的问题。研究主题确定了,公式中的m这一项就定了;第二步即对研究主体进行受力分析,是F合这一项的要求,只有对物体进行正确的受力分析,才能确定其所受的合力;第三步,分析研究主体运动状态的变化,从而由运动学规律确定a;第四步,建立牛顿定律的方程,随后就是解方程和讨论结果了。
综上所述,应用牛顿第二定律解题的四个步骤,不是人为的强加于学生的模式,而是应用牛顿第二定律公式F合=ma本身的需要,这就是由物理规律本身去找解题思路的道理。
再举一个电学的例子。、
欧姆定律I=是电学中一个最基本的公式,使用中要注意式中各量的值确属同一电路或电阻,也就是确属同一研究对象,即U是研究对象两端的电压,R是研究对象的阻值,I是流过研究对象的电流,防止张冠李戴。
我们举一个实例:如图,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之间和A、C之间的电压。
分析:对整个闭合电路,由闭合电路欧姆定律,得:
I= (1)
隔离A、B之间的外电路,由部分电路欧姆定律,有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔离R3,有
I3= (3)
对节点A,有 I=I1+I3 (4)
隔离R1,有 UAC=I1R1 (5)
由(1)--(5)式,代入数据,得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出,在电路问题中,所谓整体,是指具有共同的干路电流的整个电路;所谓隔离,是指对电路的某一部分或某一元件进行研究,联系各部分电路或元件的是连接处的电压和电流,它们之间的关系由串并联的电流、电压的基本关系确定;欧姆定律既适用于电路整体,也适用于某一部分电路,即电学问题也存在研究对象问题。在研究对象确定好以后,再对确定对象进行有关的物理量分析,从而代入恰当的物理方程进行计算和讨论。
可见,解题思路是在分析物理规律中找出的,解题步骤是应用物理规律的客观需要。严格按照由物理规律本身得出的解题步骤,即用有序思路去解决每一个具体的物理问题,正是为了训练正确的思维方式,提高分析问题的能力,这无疑有助于克服解物理问题时无从下手的困难,有助于克服解题时思维混乱的无序状态。
因此,为了有效地提高学生的思维素质和多方面的能力,应当从最基本之处着手,也就是让学生实实在在地准确地理解和掌握物理概念和物理规律的内涵、意义、相互关系、适用条件以及应用中应注意的问题等,并引导学生去思考、讨论、分析、比较、归纳、总结所学的物理知识,从而逐渐领会和掌握物理学的思想、观点和方法。果能如此,学生就不会被动地在茫茫题海中苦苦追求,而能看清物理知识的经纬,有目的主动巡游。其实这种从规律中引出方法的观点,不但对解决问题、应试有用,对未来大学的学习,甚至在大学以后的工作、生活中也有普遍的意义。
关键词:规范;知识的补充与拓展;灵活运用和融会贯通
中图分类号:G633.7 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)34-0116-02
教科书中所给的两道例题具有很强的代表性,第一个例题是让学生体会:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻两端电压会随之改变。例题二让学生体会:当并联电路一个支路电阻改变时,干路中电流会发生变化,但另一个电路电流和电压不会发生变化。两个例题做下对比,解决了学生疑惑。下面笔者从以下几方面谈谈本节教学的注意事项以及心得体会。
一、仔细分析题目
分析题目是思维能力的展示,是对知识的具体运用。首先让学生熟练掌握欧姆定律的内容及形变公式,然后对电路进行分析判断,确定电路特点,然后再根据电流电压电阻关系解答。
二、规范解题
初中学生接触物理学习时间不长,对于会做的题目往往不知怎样表达,有时表达顾此失彼造成丢分。究其原因是解题不规范,所以养成规范的解题习惯,对提高教学成绩和养成严谨的思维能力尤其重要。本节中,利用该定律解题应注意:(1)I,U,R都是指同一导体或同一段电路在同一状态下的物理量。(2)利用好该定律的两个变形公式U=IR,R=U/I。(3)单位必须统一用国际单位的主单位。(4)在I,U,R下方标上角标,表示不同的导体,或者同一导体的不同时刻。(5)要有必要的文字表达,在物理语言的表达上要严谨、有序。
三、注意知识的补充与拓展
以例一为例:电阻R1为10欧,电源两端电压6伏,开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路中的电阻R2为50欧时,通过R1的电流I;(2)当滑动变阻器接入电路中电阻为20欧时,通过R1的电流I。本题中,由于电阻串联,通过R1的电流与总电流相等,由于知道总电压U,只要知道总电阻就可以了,我就提问学生:总电阻是多少呢?学生异口同声回答:R1+R2。我又问,为什么是两个电阻之和呢?此时学生无语,引起认知冲突。这时,我把学生带入最近发展区,得出串联电路电阻关系。串联电路电阻关系U=U1+U2;电流关系:I=I1=I2,得U/I=U1/I1+U2/I2。由欧姆定律可知R=R1+R2。所以也可以求出通过R1电流I=U/R=6/60=0.1(A)。同理可以求出当R3=20欧时电流I=0.2A。此时老师可以让学生分别求出两个小题滑动变阻器两端电压和电阻R1两端电压分别是多少。当滑动变R2=50欧时,U1=I1xR1=0.1x10=1(v),U2=I2xR2=0.1x50=5(v);当滑动变阻器电阻R3=20欧时,U1=I1xR1=0.2x10=2(v),U3=I3xR3=0.2x20=4(v)。引导学生比较两种情况下电阻与各自电压关系发现:第一种情况下U1/R1=U2/R2;第二种情况下:U1/R1=U3/R3。由此得出串联电路电压比等于各自电阻比,即:U1/U2=R1/R2。老师点拨学生认识到,串联电路中,当一个电阻改变时,另一个电阻两端电压和电流都要改变,可谓“牵一发而动全身”。以例二为例:电阻R1为10欧,与滑动变阻器组R并联电路,电源电压12V,开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路中电阻R2=40欧时,通过R1的电流I1和总电流I;(2)当滑动变阻器接入电路中电阻R3=20欧时,通过R1电流I1和总电流I。本题由于电阻与变阻器组成并联,所以它们两端电压U1=U2=U=12V。以第一小题看,由欧姆定律得,通过R1的电流I1=U1/R1=12/10=1.2A;通过R2的电流I2=U2/R2=12/40=0.3A;总电流I=I1+I2=1.2+0.3=1.5(A)。我此时问学生:由欧姆定律,总电流I可以用总电压U与总电阻R的比求得,那么并联电路总电阻是多少呢?这时学生很快回答:等于两个电阻之和。我没有否定学生的回答,而是让他们用总电压除以总电流看看总电阻是多少,和想象的是否一样?即:R=U/I=12/1.5=8(欧)。通过计算同学们发现并联电路总电阻并不等于各电阻大小之和,不但比它们的和要小,而且比任何一个都要小。但又找不出到底有什么关系。我把三个电阻大小依次列出来:8 10 40。让学生发现三个数据关系,当我意识到没有学生发现时,我又把三个数写成倒数形式。这时熊可佳同学首先发现:1/8=1/10+1/40。我虽然欣喜,对她给予了表扬,但并没急于下结论。而是让学生用同理计算第二题,发现同样的规律。此时我告诉学生并联电路电阻的关系:总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。即1/R=1/R1+1/R2。
当满足学生一时的求知欲时,学生的好奇心被进一步调动,老师趁热打铁,让学生找找两种情况下,电阻和通过它们的电流的关系。以第一小题中,R1=10欧,I1=1.2安;R2=40欧,I2=0.3安。学生马上就发现:I1/I2=R2/R1。即,并联电路电流比等于电阻比的倒数。通过数据,可以进一步引导学生发现:并联电路中,当一个支路电阻改变时,只能改变本支路电流,对其他支路的电压,电流没有影响。这也是我们经常说的并联电路各支路地位平等,相互不影响。
中招试题往往要考查带有电路变化特点的欧姆定律的简单应用,半导体的光敏、热敏特性及超导体的应用对社会的影响.“探究电流与电压、电阻的关系”及“用伏安法测电阻”这两个电学实验几乎在每个中考卷上都能找到.
第1节 欧姆定律公式应用的对应性和同时性
[重点考点]
欧姆定律是电学中重要的基本规律,是全章的核心,反映了电流、电压和电阻三者的数量关系.掌握这一规律的应用一定要注意I、U、R的同一性和同时性,即必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入公式进行计算,在解题中,习惯上同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示.另外,在同一部分电路中,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式中的三个量必须是同一时刻(同一状态)的值.
[中考常见题型]
例1 (2007年济宁)在图1所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,电流表的示数变化了0.1 A,电阻R=___Ω.
思路分析:当开关断开时,电路中只有电灯L,电流表测的是通过电灯的电流;当开关闭合后,电灯和电阻并联,电流表测的是二者的总电流,所以电流表的示数变大.另外,不管开关是断开还是闭合,流过电灯的电流不变,所以电流表示数变大的0.1 A即为流过电阻R的电流值.电阻R两端的电压和电源电压6 V相等,由欧姆定律可以算出电阻R的阻值为60 Ω.
点评:本题的难点是找出通过电阻R的电流值.由于欧姆定律在电学中的重要地位,近几年中招题的填空题中,都会出现关于欧姆定律公式的一个纯粹的理论计算题,虽占分数不多,但由于它是学习电功和电功率的重要基础,所以还需要特别关注.
第2节 比值问题
[重点考点]
在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,且串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和;在并联电路中,电流的分配和电阻成反比,且总电流等于各支路电流之和.
[中考常见题型]
例2 如图2所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙为().
A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3
思路分析:当开关闭合,两表都是电压表时,两电阻串联,甲表测两电阻的总电压,乙表测的是电阻R2两端的电压,它们的示数比是3∶2,可以认为总电压为3份,电阻R2占2份,那么,R1两端的电压占1份,它们的电压比U1∶U2=1∶2,故电阻比R1∶R2=1∶2.
当开关断开,两表都是电流表时,两电阻并联,甲表测的是通过电阻R2支路的电流,乙表测的是并联后的总电流.由于两电阻并联且R1∶R2=1∶2,则它们的电流比是2∶1,也就是乙表总电流占3份,甲表电流应占1份,故甲、乙两表的电流比I甲∶I乙=1∶3.选D.
点评:本题的难点是由于开关的闭合和断开以及电表种类的变化,引起电路中电流的变化,但不管电路如何变化,不变的是R1、R2的阻值和电源电压.所以,尽量找出电阻的关系是解决本题的突破口.还要注意,我们实验室用的双量程电表(不管是电流表还是电压表),大量程的示数总是小量程示数的5倍,这个知识点也会出现在中招题中.
第3节 电表示数变化
[重点考点]
由于开关的开闭和滑动变阻器滑片的移动,使电路结构或电路中的总电阻发生变化,从而引起电路中总电流及各电流和电压的分配情况发生变化,导致电表的示数发生变化.这类题目涉及的知识点很多,如欧姆定律,串、并联电路中电流、电压、电阻的特点,电表的使用方法,电路结构的判断等,几乎各地的中招卷都有这类题.解决此类问题时,首先要判断出电路的结构,也就是电路的连接方式是串联还是并联(特别注意:在识别电路时,电压表可看做断路,电流表可看做导线),然后明确电流表或电压表的位置等.
[中考常见题型]
例3 (2007年上海)在图3所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将___(填“变小”、“不变”或“变大”),电压表V与V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___(填“小于”、“等于”或“大于”)1.
思路分析:电路中两电阻串联,电流表测干路中的电流,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,V测两电阻串联后的总电压.当滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻值变大,电流表的示数变小;又因为在串联电路中,电压的分配和电阻成正比,当滑动变阻器的电阻变大时,它两端的电压就变大,即V2示数变大.电压表V1和V2示数的和等于电源电压不变,所以电压表V与V2示数的差值就是V1的示数,比值永远等于1.
第4节 电表的示数变化范围
[重点考点]
为了保护用电器,电路中往往要串联一个滑动变阻器,电表有一定的测量范围,用电器也有自己的额定电压和额定电流,那么,滑动变阻器连入电路中的电阻多大才安全呢?近几年中招题也涉及这方面的考查.
[中考常见题型]
例4 如图4所示的电路,电源电压恒为9 V,小灯泡L上标有“8 V3.2 W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.为了保护电路,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围应是多少?
思路分析:题中有三个隐含条件:滑动变阻器两端的电压不能超过3 V;电路中的电流不能超过0.6 A;小灯泡两端的电压不能超过8 V.如果只注意保护电表而忽视小灯泡,就会得出错误的结论.
参考答案:灯泡正常发光时的电流IL===0.4 A<0.6 A.
所以电路中的最大电流应为0.4 A.
灯泡的电阻RL== Ω=20 Ω.
此时电路中的最小总电阻R总===22.5 Ω.
所以滑动变阻器连入电路中的最小电阻为:
R最小=R总-RL=22.5 Ω-20 Ω=2.5 Ω.
为保护电压表,应有UR≤3 V,当UR=3 V时,UL=6 V.由分压原理得
滑动变阻器连入电路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω~10 Ω.
点评:此题很容易只注意保护电流表而忽视灯泡正常工作的条件,误认为电路中的最大电流为0.6 A,由此得出滑动变阻器连入电路中的电阻为0~10 Ω的错误答案.不少物理问题的部分条件并未明确给出,而是隐隐约约,含而不露,但他们常常又是解题的要点,因此对这类题目要注意审题,挖掘隐含条件,从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备的参数、指标中,挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件,从而找出解决问题的突破口.
第5节 电路故障问题
[重点考点]
电路故障问题跟电表的示数变化题一样,也是中招必考的知识点,多数出现在实验题中.常见的故障有两类:断路和短路.当电路中出现断路或短路故障时,常用电压表检测,检测方法是:选择合适的量程,用电压表与被测电路逐段并联.当电压表有示数时,表明电压表和电源连通;当电压表没有示数时,表明电压表和电源没有连通,或者与电压表并联的那段电路有短路现象.
[中考常见题型]
例5 (2007年兰州)如图5所示电路中,L1、L2是两盏完全相同的灯泡.闭合开关S后,L1、L2均正常发光,过了一会儿两灯突然同时熄灭,检查时发现:若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮;若用电压表测L2两端b、c两点间的电压,电压表的示数明显高于L2的额定电压.据此可以判断().
A. L1的灯丝断了B. L2的灯丝断了
C. 开关S接触不良D. 电阻R损坏了
思路分析:用导线先后连接在开关S的两端和电阻R的两端,电路均无变化,两灯仍然不亮,说明开关和电阻R两端点间没有断路.当用电压表并联在b、c两点时,电压表有示数,表明电压表和电源构成了通路,也说明了电灯L2没有被短路.所以,只有b L2 c段断开了.选B.
点评:用电压表检测故障时,最终电路常会变成图6中的几种情况,请注意区分:假定电源电压为3 V,甲图中电压表的示数等于电源电压3 V;乙图中电灯不亮,在这里电灯仅起到一个“导线”的作用,电压表的示数接近(可认为是)电源电压3 V;丙图中电源被短路了,电压表的示数为零,但当电压表和电源没有接通时,它的示数也为零.
第6节 电学实验
[重点考点]
探究电流与电压、电阻的关系,电阻的测量和测量小灯泡的额定功率,这三个实验之一可以说是年年必考的知识点,包括实验原理、电路图的连接、表格设计、滑动变阻器的作用和电表示数的读取等,但对具体的实验步骤考查不多.近几年在实验题中又融入电表的示数变化和电路故障问题的考查.这类考题属于常规型题,很少有新颖的问题出现.所以,同学们只要注重基础知识点,就可以应付自如了.
[中考常见题型]
例6 (2007年梅州)在探究电流跟电压、电阻的关系时,同学们设计了如图7所示的电路图,其中R为定值电阻,R′为滑动变阻器.实验后,数据记录在表1和表2中.
(1) 根据表中实验数据,可得出如下结论:
由表1可得:___.
由表2可得:___.
(2) 在研究电流与电阻的关系时,先用5 Ω的定值电阻进行实验,使电压表的示数为3 V,再换用10 Ω的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将___(填“大于”、“小于”或“等于”)3 V,此时应向___(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为3 V.
思路分析:根据表1可以看出,电阻一定时,电压增加几倍,电流也增加几倍,即二者成正比.根据表2可以看出,电压一定时,电阻是原来的几倍,电流就是原来的几分之一,即二者成反比.当电路中的电阻R由5 Ω换成10 Ω时,根据串联电路分压的原理,10 Ω电阻两端的电压要大于原来的3 V,为了使它变小,应让滑动变阻器的电阻变大,以便分去更多的电压.
参考答案:(1) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (2) 大于
右
点评:此题有两个易错点,一是得出结论时,忘记条件;二是写电流与电压、电阻的关系时,容易颠倒,即一定要说电流与电压成正比,不能说电压与电流成正比,更不能说电阻与电流成反比.
例7 (2007年扬州)小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.
(1) 请你帮助他们在实物连接图(图8甲)中,用笔画线代替导线将所缺的导线补上.
(2) 小红完成电路连接后就准备闭合开关,同伴小明提醒还有一处不妥当.你知道小明提醒的是什么吗?答:___.
(3) 在某次测量中电流表的示数如图8乙所示,则I=___A.
(4) 在实验过程中,小红突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则故障可能是:___.
思路分析:在使用有滑动变阻器的电路时,为了保护电路,都有“闭合开关前,把滑动变阻器的阻值调到最大”这一项.仔细观察发现,此电路中滑动变阻器目前接入的电阻最小,所以不妥.
参考答案:(1) 图略. (2) 把滑动变阻器的滑片移到最左端(阻值最大的位置) (3) 0.5 (4) 电阻R断路
第7节 欧姆定律与实际问题的综合
[重点考点]
中考计算题中纯粹的理论计算越来越少,与实际相结合的应用型题目所占比重越来越大,这类题目的特点是题干较长,但一般涉及的物理知识和物理过程较简单.欧姆定律与实际相联系的题目不多,多数是电功率与实际问题联系的问题.
[中考常见题型]
例8 (2007年梅州)图9是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为零.已知电阻R0=5 Ω,滑动变阻器最大阻值为15 Ω,电源电压U=3 V,电压表的量程为0~3 V.现将1 kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答:
(1) 将1 kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为多少?
(2) 该电子秤能测量的最大质量是多少?此质量数应标在电压表多少伏的位置上?
思路分析:电路是电阻R0与滑动变阻器的串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.
参考答案:(1) 当滑片位于距R上端处时,R总=R0+=5 Ω+=10 Ω,此时电路中的电流I===0.3 A,则电压表的示数UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
(2) 因为弹簧的伸长(或压缩)与弹簧所受拉力(或压力)成正比,又因为1 kg物体放在托盘中时,滑片指在处,故滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg.此时R′总=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.电路中的电流I′===0.15 A.电压表的示数U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.
一、创新教学内容,激发学生潜力
教师在讲授课程内容时,往往习惯于从前到后一节节地讲下去。教师注重知识的连贯性和系统性,无可厚非,但理论讲得多、实际操作少,学生学起来感到枯燥无味,教师也总是抱怨学生素质差。实际上,教师在进行教学时,应该把那些系统、繁琐、难以理解的知识通过一个个实践项目分解开,变成一个个相互独立又有联系的模块来讲授,这样才更便于学生理解和掌握。例如,笔者在讲授“电功和电功率”时,就采用了这种方法。笔者先指定内容、提出问题,让学生课前预习,并分组讨论;然后笔者进行系统的、有重点的知识讲授,引导学生针对疑难点提出问题、解决问题;再让学生结合学习的理论知识,拆卸和组装电度表;最后笔者引导学生进行安装、接线、调试、固定,并通电检测。这样在操作的过程中,学生既对理论知识进行了巩固,又对实际操作产生了浓厚的兴趣,既动了脑,又锻炼动手操作的能力。学生的学习积极性大大提高,学有动力,潜力也被充分激发出来。
二、创新教学方法,激发学习兴趣
教学工作是一种创造性的劳动。教师在课堂教学活动中,不应拘泥于一种教法,而应根据教材内容、学生实际和企业的要求,对教学内容、教学方法进行最优化的组合,才能激发学生持久的学习兴趣。为此,教师在教学过程中,应把教法研究放在第一位。
1.开展启发式教学,巧设悬念
教学活动中,学生处于学习的主体地位,老师处于主导地位。老师必须注重激发和培养学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,围绕课程的重点,创设良好的教育环境和氛围;精心设计,提一些有趣味性的问题;开展启发式教学,设置悬念,启发学生思考问题并解决问题。例如在讲基尔霍夫定律求支路电流的内容时,可从全电路欧姆定律引入并启发开来。
在这个简单电路中,学生能很快根据前面学过的全电路欧姆定律求出答案:
笔者对此进行了充分的肯定并大力表扬了学生,这样学生的积极性就被调动起来了。
然后笔者在图1(a)上又并联了一条支路,如图1(b)所示,图中E2=17V,R2=1Ω,再求I1=? I3=? I2=?
笔者直接提出问题:这个电路图能不能也直接运用全电路欧姆定律分析计算?学生们进行了认真思考,分析此电路图中包含2个电源和3个电阻,不属于简单的串、并联电路,因此不能直接运用全电路欧姆定律。那么怎么计算呢?这时笔者就自然而然地引出了下面要讲述的新内容――基尔霍夫定律。假设每条支路上的电流分别为I1、I3、I2,假设各支路电流的参考方向和两个独立回路的绕行方向如图1所示,利用基尔霍夫定律列出联立方程:
经过教师的启发,学生们都理解并掌握了新知识。
2.总结知识,提高迁移能力
电工基础课的教学也要像其他课程一样,要教会学生学习,提高学生解决问题的能力。老师要引导学生运用逻辑思维将已学的知识系统化、模式化,形成稳定的知识结构,并借助这种结构在新情境中迅速提取知识,迁移应用――寻求新途径,获得解决问题的成功经验,吸取受挫的教训,使自己的内功不断提高。心理学研究表明,对已有知识的概括水平越高,就越能揭示以前同类新问题的本质,而没有经过概括的知识是很难发生迁移的。因此教师要引导学生打破先前的教学顺序,对所学的知识进行系统、扼要的总结,形成易于提取的知识结构,同时还要通过解题引导学生对解决问题的思路、方法、经验进行总结。
如在图1(b)所示的电路中,已知条件不变,仍然是求各个支路的电流I1、I2、I3时,笔者就引导学生对全电路欧姆定律、基尔霍夫定律的应用进行总结,然后把已知电路看成是由两个新电路叠加而成,如图2所示。利用全电路欧姆定律,先求出两个电源单独作用时各支路上的电流,然后再求两个电源共同作用时各支路的电流。即把前面的计算结果分别进行叠加――电流同向相加,反向相减,即得到两个电源共同作用时各支路的电流,这就是叠加原理。分析计算步骤如下。
通过比较可以看出,利用叠加原理与用基尔霍夫定律解得的结果完全相同,这样既引导了学生实现了知识的迁移,又提高了学生解决问题的能力。
3.进行演示实验,强化对知识的理解
演示实验是以教师为主要操作者的表演性和示范性试验,旨在结合典型化的感知材料,引导学生观察、思考,获得知识、发展能力,并从操作技能与态度上为学生提供示范。教师在做实验时,要一丝不苟,态度严谨,有条不紊,才能为学生起到示范作用。如在讲授电磁感应这一内容时,笔者给学生做演示实验,把检流计与线圈连接成一个闭合回路,将条形磁铁放置在线圈中,当它静止时,检流计的指针不发生偏转,说明该回路中没有产生感应电流;如果将条形磁铁迅速插入或者拔出线圈,检流计的指针就会发生偏转,说明线圈中产生了感应电流。这时笔者向学生提出问题:电流从何而来?接着笔者进行讲解:这是由于条形磁铁在插入或者拔出线圈的瞬间,导致通过线圈的磁通发生变化而产生电流,这一现象称为电磁感应,也称为“动磁生电”,这就是发电机和电动机的工作
原理。
通过实验,学生对电磁感应这一现象有所了解和认识,从感性认识上升至理性认识,理论联系实际,强化了对知识的理解,为该课程的进一步学习打下了基础。
4.开展尝试教学,引导学生自我发现
教师在开展课堂教学活动时,要想方设法让课堂有利于学生自主学习、自我发现,成为有利于学生想象力发展的充满生机和活力的课堂。这就要求教师要改变“牵着学生鼻子走”的注入式教学方式。为此,笔者在教学中尝试了“讨论发现”的教学模式。如在讲授测量电路中的工作电流时,把学生每4人分成一组,给每一组发放万用表、电流表、钳形电流表,让学生去测量电路中的工作电流,并比较哪一种电流表操作使用更简单。学生们认真仔细地操作,各小组激烈讨论并踊跃发言,最后大家得到一致结论:钳形电流表在不断开电路的情况下即可测量工作电流,应用起来最简单,既节省了工作时间,又提高了工作的效率。通过这样的教学方式,既提升了学生的操作技能和探索的能力,又培养了他们的合作意识和创新精神。
三、创新教学手段,激发学生思维
传统的教学采用的是教师讲、学生听的教学形式,显得沉闷而单调。而多媒体教学可以发挥三机一幕的优势,做到图文结合、声情并茂,充分展现知识的形成过程,使本来比较枯燥、乏味的内容丰富起来。在讲授单相交流电的产生这一节内容时,笔者采用了多媒体课件进行教学,让学生清晰地看到:当线圈在磁场中切割磁感线转动时,线圈将产生感应电动势,线圈回路闭合时有感应电流产生,使接在线圈回路中的小灯泡发光。学生对这一节课特别感兴趣,对知识理解得更加透彻。
一、 课堂提问的类型
物理教学中各种提问,按课型不同,大致有以下三类:新课的提问、实验课的提问、复习课的提问。
(一)新课的提问。
新概念的引出,新规律的获得,都遵循由浅入深、由易到难、循序渐进的原则。所以在授课时要层次清晰地引导学生一级一级跨上新的台阶。新授课的提问设计以顺序性问题为好,在解决问题的时候,可以采取教师自问自答,师生共同讨论,或由学生看课本回答,还可通过讲、议、练三种形式有机结合来引起学生的思维活动,实现预想的目标。
在讲述《比热》一节时,因为比热是学生较难掌握的一个概念,我通过简化,并设计顺序性提问,让学生依次解决。这样学生接受起来便容易多了。
例:(1)1克的水温度升高1℃吸收的热量和1克煤油温度升高1℃的热量是否相等?让学生思考,当学生无法得出结论时,再做初中物理实验。
(2)能从实验中观察到什么现象?(从温度计可以看出,煤油温度升高得比水快。)
(3)要使水升高的温度跟煤油升高的温度相同,应怎么办?(继续给水加热,比煤油加热的时间更长。)
(4)根据观察到的现象,通过分析,能得出什么结论?(质量相等的不同的物质,升高相同的温度,吸收的热量不相等。)
(5)根据这个结论,应该用一个怎样的概念来反映这个物理事实呢?(引出物理量――比热。)
(6)根据比热的物理意义,你能说出比热的定义吗?(单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的热量叫这种物质的比热。)
(7)根据比热的定义,你能写出比热的单位吗?(焦/(千克℃))
通过以上顺序性的提问设计,学生就容易接受比热的概念了。另外,如果讲授课是物理定义课,要按事物的发展的客观规律设计提问。因物理定律可由有关的物理概念的定义推理而得,也可以通过实验归纳推理而得,还可以由演绎推理而得。这几种情况的提问都必须按事物发展的客观规律设计提问,这样可开阔学生视野,培养学生分析问题的能力。
(二)实验课的提问
物理学是一门以实验为基础的学科,物理教学大纲明确提出:加强演示实验和学生实验,培养学生实验能力、动手能力。因此实验课的提问设计应建立在实验的基础上,为培养学生的实验能力而设计。
如《伏安法测电阻》实验课的提问设计:
1.实验原理是什么?
2.实验中需测哪些物理量?
3.实验所需的仪器,以及使用注意事项各是什么?
4.本实验中,滑动变阻器的作用是什么?
5.画出实验电路图。
6.连接电路过程,开关应怎样?滑动变阻器滑片应调到什么位置?
通过以上提问,学生对该实验的认识就较明确了。
(三)复习课的提问。
复习课应使学生在知识上、方法上、能力上形成完整的结构,实现理性的飞跃。所以复习课的提问应设计一些学生平时不注意和易混淆的,但又十分重要的问题,用浅显易懂,生动活泼的讨论方法达到提高复习课的效果。切实实现教师为主导、学生为主体的教学方式,在分析解答物理习题时,应设置一系列循序渐进的问题以引导学生积极地进行科学思维,完成习题课的教学目的。学生通过解题,可以贯通物理概念、公式、原理,深刻理解它们的物理意义及内在联系。
当一个问题可以从多角度看待,可以用多方法解决时,教师应多问问学生,鼓励学生表达自己独特的见解,阐述自己解题的方法。这样能收到“一石激起千层浪”的效果,得到意想不到的收获。我觉得要把最妙的观点、最好的方法尽量从学生口中来得到。这样学生能体会到课堂的一种共鸣、一种和谐,感到成功的喜悦和自我价值的实现,对于投入到这个互动过程也乐而忘返。经常如此,就不必太担心作业问题了。
二、课堂提问的艺术
物理老师不仅要掌握物理课堂提问的目的与原则,明确各种类型提问的特点和要求,而且要注意提问的艺术,不断提高提问的科学性。物理课堂提问应注意以下几个方面。
(一)提出问题要明确,要有很强的针对性。例如提问同学:“请谈谈欧姆定律。”该问题不明确,是要学生答欧姆定律的特点呢?还是内容,还是欧姆定律的其它方面?这样的提问无针对性,会使学生感到茫然。如果问题换成:“请你谈谈影响照明电路电流大小的因素有哪些?这些因素对电源电流大小的影响如何?”问题就更明确了。
(二)对提问中学生回答的错误,教师不要急于亮出正确答案,否则学生不知原来的答案错在哪里。教师必须对错误的答案作一提示,甚至是剖析。这样既能让学生明确正确答案,又能认识问题的错误所在,有利于加深对物理概念的认识。
(三)提问要有明确的结论。一个问题往往会提问到多个学生,其中有的学生回答是片面的,有的甚至是错误的,也有的是正确的。学生在学习新知时往往需要教师给一个明确的结论。教师要对提问中的说法做一个总结,什么是对,什么是错,以澄清概念,统一认识。
课时:1课时
教材:义务教育课程标准实验教科书――九年级物理(北师大版)
教学目标
一、知识目标
1.了解实际功率与额定功率的关系。
2.知道灯泡亮度的决定因素。
3.理解额定电压与额定功率的物理意义。
4.掌握利用额定功率、额定电压计算实际功率、实际电流的方法。
二、能力目标
1.培养学生综合利用欧姆定律、电功率的知识解决简单的电学综合问题和实际问题的能力。
2.会计算用电器的实际功率。
3.培养学生分析、归纳物理规律的能力。
三、情感目标
通过物理数据和过程的分析,帮助学生养成勇于探索,敢于创新的学习品质。
教学重点
1.根据额定电压、额定功率计算用电器正常工作时的电流、电阻以及用电器的实际功率。
2.根据计算数据,寻求、归纳有关电学知识的规律。
教学难点
1.综合应用欧姆定律、电功率知识解决实际电学问题。
2.分析问题、寻求规律的能力培养。
教学方法:探究、归纳
教具:投影
教学过程
一、知识准备
(1)运用的公式:
①P=UI(P=IR,)②③w=pt
(2)串、并联电路中两个用电器功率、电压、电流、电阻之间的关系。
在串联电路中:
在并联电路中:
(3)电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度和温度四个因素决定,其中温度对其影响较小,在温度变化不大的情况下,作为用电器近似认为电阻值不变,即电阻恒定。
(4)额定功率与实际功率:用电器正常工作时的电压称为额定电压,在额定电压下的功率称为额定功率,在实际电压下用电器的功率称为实际功率。
二、收集资料,整理数据
在厂家提供的灯泡使用说明书上,对于电压这一项是这样标记的:220±5%,它说明了灯泡工作时的电压范围(即最高电压,正常工作电压与最低电压)。
2.数据整理:请同学们利用所学知识,计算完成下表中的数据,共同研究灯泡电压指标220±5的物理意义。
三、分析数据,探究规律
(一)额定电压,额定功率一定的一个灯泡,随着实际电压在允许范围内的变化:
①电阻有什么特点?
②电流的变化有什么规律?
③功率的变化有什么规律?
④试根据额定电压,额定功率的物理意义,推导利用额定电压,额定功率,求用电器正常工作时电阻的简便计算公式。
⑤若实际电压减为额定电压的一半,那么实际功率变为额定功率的几分之几?若电压变为原来的1/3呢?有什么规律?
(二)额定电压相同,额定功率不同的两个灯泡:
①随着额定功率增加电阻大小有什么变化规律?
②根据你在实际生活中的观察,比较“220V,25W”、“220V,100W”的灯泡,其灯泡灯丝在制造上各有什么特点?说明了什么?
③通过公式R=U2额/P额,试寻求两个用电器电阻与额定功率之间的比例关系?
④通过比较分析,说一说灯泡的亮度由什么物理量决定?
四、利用规律,探究问题
(1)如图1所示,若将“220V,100W”、“220V,25W”两灯串联在220V电路中,试比较分析两灯电阻、电流、电压、功率的大小及亮度,有什么规律?
(2)如图2所示,若将“220V,100W”、“220V,25W”两灯并联于220V电路中,试分析两灯电阻、电流、电压、功率的大小及亮度,有什么规律?
(3)综合上述可以得出一个什么结论?
五、总结知识,指导学习
1.同学们要善于利用欧姆定律、功、功率的计算公式和串联电路的特点来解决实际电学问题。
2.在日常生活中,我们要善于观察、勤于思考,敢于探究问题,总结规律,并很好地利用规律。
六、联系生活,拓展探究
1.材料:每个家庭都需要照明灯泡,目前随着科技发展,电光能量转换效率高的节能电子灯出现在市场,究竟选择哪一种好呢?有一位同学通过课外实践活动,与本班几位同学就这个问题进行了调查:了解到25W的白炽灯与5W的电子节能灯、45W的白炽灯与9W的电子节能灯、60W的白炽灯与11W的电子节能灯发光效果相当,于是他们选择其中的一组进行研究,收集数据如下表:
2.问题:根据以上数据,通过计算说明你将做怎样的选择?
七、作业布置:(略)
八、板书设计
二、关于电功率的计算
(一)额定电压、额定功率 (二)额定电压相同。额定
一定的灯泡,随着电 功率不同的灯泡
压变化的规律
①电阻:不变 ①电阻:电阻与功率大小
②电流:电压增加,电流增加 成反比
③功率:电压增加,功率增加 即:R=U2额/P额
④R=U2额/P额
②=P2额/P1额
⑤p实=(U实/U额)・p额 ③亮度决定因素:功率
[自我点评]
《电功率》的知识,既是对初中电学基础知识本质的归结,又是物理学的基础知识。它渗透着电能转化的物理息想,具有重要的实际意义,是初中物理的重要内容和难点之一,因此在教材的处理上做了如下设计:
一、物理学是一门以实验为基础的学科,在本节内容中,没有涉及到实验,但是和实际生活密切联系,为了培养学生善于观察、思考、探究生活中物理现象的习惯和利用所学知识解决问题的能力,将电功率计算公式的应用,设计为探究性自主学习的过程,以便让学生发现和总结规律。同时,考虑到学生的情况,将探究活动的过程以具有层次性的小问题方式展现,在这个思路的引导下,学生进行探讨、思辨;变知识获取性学习为局部开放的探究性合作学习,以达到养成自主学习、掌握知识的习惯和逐步提高、拓宽的目的。
依据美国著名学者马杰关于教学设计由“我要去哪里”、“我如何去那里”、“我怎么判断我已到达了那里”三个基本问题组成的理论,结合必修走班制要求,普通高中物理教学中应如何进行教学的分层设计,使课堂教学更具有层次性、针对性、适切性,以适应分层走班制课堂教学的新模式?厘清这一问题对分层走班制的实施和推广具有十分重要的意义,现对此作一粗浅的分析。
一、教学目标的分层设计
前苏联心理学家维果茨基曾提出众所周知的“最近发展区”理论,学生具有这样的两种水平:现有水平――能独立完成学习任务所能达到的水平;潜在水平――在教师帮助下能达到的水平。在现有发展水平与最高潜在水平间的发展区域称为“最近发展区”。不同学生的“最近发展区”显然是参差不齐的,而教学只有走在发展的前面,才能促进学生发展。因此,为了确保学生得到充分发展,必须采用分层走班制教学,这样才能使“最近发展区”尽量多重合在一起的学生在同一教学班中学习,以提高教学效率。显而易见,这也就要求教师针对不同“最近发展区”的学生(即不同层次的学生)提出不同层次的教学目标。
与传统教学目标――“双基”相比,浙江省物理界已经把教学目标拓展到了“四基”,即增加了“基本思想”和“基本经历”,这更符合新时期人才培养的要求。以《法拉第电磁感应定律》新课教学为例,对于中等层次的学生,教学目标确定如表1,具体内容后面括号内为认知过程维(记忆、理解、应用、分析、评价、创造)中的定位。
那么,对于更高层次或更低层次的学生,教学目标可通过“认知过程维”进行相应的调节。比如,基本知识维度中的“反电动势是指削弱电源电动势的感应电动势”这一条目,当教师面向更高层次的学生制定教学目标时,可向这样的方向发展:认知过程维设定到“应用”层次或更高层次,即可初步了解或明确给出反电动势存在时闭合电路的欧姆定律形式,以此解释欧姆定律为什么不适用转动的电动机,进而可以分析得出欧姆定律的修正式等。
二、内容方法的分层设计
学生的“最近发展区”具有差异性,导致教学目标需要针对学生实际情况进行分层设计,这也导致教学实施过程中教学内容和教学方法也需要根据学生实际情况进行分层设计。
美国学者约翰・A・拉斯卡曾指出:学习刺激作为一种手段是一种与预期学习结果的实现相联系的刺激,依据学习刺激的类型,发现世界上只有四种基本的教学方法:呈现方法、实践方法、发现方法、强化方法。根据拉斯卡的观点,考虑物理学科特点,在“研究正弦交变电流有效值与峰值间关系”的教学中,可将教学方法确立为以下几种:直接呈现方法、实验演示方法、实验理论方法、情境创设法。对不同层次的学生采用不同的教学方法,可以取得不同的教学效果,现列表如下(表2)。
当前,实施新课程的核心环节是促进学生学习方式的变革。通过必修分层走班制教学,教师结合教学内容、学生实际为不同层次的学生设计不同的教学方法,提供不同的学习方式,应该说与学生的发展需求是相符的,这样不仅有利于激发学生学习物理的兴趣,而且也确保了学生的学业水平。
三、评价监控的分层设计
美国教育评价专家斯塔费尔比姆曾说过:评价最重要的意图不是为了证明,而是为了改进。资料显示,他的评价观在很大程度上影响了美国教育评价标准联合会。该联合会给评价下的定义是:评价是对某些现象的价值(如优缺点)的系统调查。通过评价的诊断、导向、反馈、激励、改进等功能,可以改进教师的教学,更可以改进学生的学习。对学生而言,评价的目的是为了提高学生的综合素质,找出不足,扬长避短,不断改进,获得发展。
为什么需要分层评价呢?浅显地说,不分层评价将导致学业水平低的学生永远是评价低的人群,不利于学生的发展。从分层走班制教学实践中,我们可以看到分层评价具有特殊的地位和优点:对学生个人而言,分层评价强调自我起点,通过自我认识、克服盲目、提高自我竞争意识和能力,从而达到自我超越。这不仅受到学生的欢迎,也比较科学,符合学生健康心理发展需要。
那么,教师该如何做好分层评价呢?根据评价的重点是学生的发展,为每一位学生做出合理的评价是对学生最大的负责。分层评价中,教师需要坚持以下几个原则:
一是注重分层激励。充分发挥评价的激励功能,给不同层次的学生以信心,使学生保持良好的心态和学习动力,为学习目标的完成保驾护航。
二是注重学生差异。即使同一层次,也不能对学生用同一把尺子进行评价,教师应该意识到学生的差异性,需要贯彻“因层而异”的评价标准。
三是注重过程评价。教师在每一个教学过程中进行及时的诊断,给予学生积极的、全面的、准确的评价,犹如给学生一盏明灯、一剂良药。
四是注重层间流动。学业优秀的学生鼓励进入高层次,学业掉队的学生也让其欣然接受转至低层次。显然,层间的流动是为了更好地进行分层教学,是为了让学生更好地发展。
四、结束语
必修课走班制教学作为一个小小的支点,已经开始撬动普通高中育人模式的转型。黄沙如海,找不到两颗完全相同的沙粒;绿叶如云,寻不见两片完全一样的叶子;人海茫茫,没有两个完全一样的学生。这就要求教师应全面地理解、关心、爱护每一位学生,而且要因人而异、因材施教,为了学生的发展认真实施必修课走班制教学。
参考文献
通过实验获得实践经验即是研究物理的基本方法,也是学生学好物理的基本方法,通过实验得出结论可以为学生理解物理知识提供事实根据,使学生对物理现象获得鲜明生动的印象,深刻的感性认识。也是培养学生各种能力的重要途径。同时对培养学生实事求是的科学态度、引起学生的兴趣,都有不可替代的作用,尤其是在强调新课程理念的今天,教会学生用实验研究物理的方法,逐步养成科学的思想方法、科学的态度与习惯以及克服困难的意志,去思考问题、解决问题、更具有现实意义。
1 实验教学是初中阶段物理教学重要手段
在初中物理教学标准中明确规定了实验教学的任务:初中物理教学以观察和实验为基础,进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实,获得明确的认识,这种认识是理解物理概念和规律的必要基础。用趣味直观的分组实验创设良好的教学环境,激发学生的兴趣,力求主观和客观的统一。教师用现象清楚、效果明显的趣味实验创设直观感知的教学情境,常使学生积极思考,悟性顿起,达到主观认识和客观实际和谐的统一。
2 增加由浅入深的随堂实验,解决抽象的难点概念,体现具体和抽象的统一
教学过程中,对于教材的一些难点,可通过物理实验器材来增加,由浅入深具有启发性的随堂实验来说明哪些较难理解的抽象概念。
例如,讲“大气压”这一概念时由于大气压这一概念比较抽象,学生难以理解,为使学生更好的感知和理解教材化难为易。可以采用如下几个由浅入深的实验:首先,做教材上的一个“覆杯留水”的演示实验,但有些同学认为由水的粘性把纸粘住了,可再做一个“细管水留”实验,通过这个实验使学生确信了大气压的存在,但对于大气压的方向有些同学可能还存有疑问,可要求学生用小小“橡皮帽”吸起大玻璃块的实验来说明各个方向都有大气压,而且大气压压力很大。几个实验一步步把教学内容引向深入,先给学生以丰富的感性认识,再到具体抽象,使学生对大气压有深刻的认识。另外,在课下可安排同几个小制作或者小实验,来进一步验证巩固所学的理论。
3 改变教师包办,让学生多动手实验,突出“导”与“学”的统一
传统的演示实验,往往是教师做学生看,学生十分被动,对于演示实验的原理方法,步骤以及现象不做深刻理解,懒于动脑,机械地思考。而初中物理新课程的要求改变了这一现象,而能让学生更多地动手操作实验,使教学效果更加显著,实验时教师在旁指导点拨,台下学生跃跃欲试,课堂气氛十分活跃,充分体现学生为主体,教师为主导的教学原则。为此教师应该经常创造条件把有些演示实验改为学生实验,把有些验证性实验改为探索性实验,鼓励学生自己设计实验,通过学生边学边实验,主动地去做,然后得出结论,学生学习积极性高,有效地培养了实验的能力。
如,“欧姆定律”实验中学生演示实验操作得出数据后,通过教师的提示、提问,学生很能快能总结出“欧姆定律”的内涵,使这堂课学生积极性高,气氛活跃,效果好。
4 采用理论分析和实验研究相结合的教学方法来提高教学效果
教师要针对一些抽象性、复杂性的课题,有计划地精选和设计有代表性、典型性的题目组织实验练习课,提高学生对知识的理解和认识。
如,学生学习了“欧姆定律”,串并联电路的有关知识后,虽然会熟背公式,但对于一些复杂的问题,比如电路中的滑动变阻器,滑片滑动时,电流表、电压表读数,怎样变化这一类问题,有的学生不会进行确切分析,还有初中物理的短接问题,电压表与电灯串联后接在电路中,是否有读数,更是难以理解,经常出错。这类问题教师如果只是从理论到理论抽象地分析和论述,学生难于真正理解,为了较好地解决学生学习中上述难题,通过学生动手实验,动思结合,真正理解结论做到理论与实践的统一。
5 有计划地把实验活动与复习工作结合,提高复习效果
传统的复习,教师一讲到底,学生枯燥无味,教学效果差。如果在复习时有计划地把实验活动和复习工作结合起来,用实验进行复习,情况就大不相同了。而初中物理演示实验恰能在其中起到很大作用,教师如能适时地组织“系列实验”的实验复习课,学生在复习时动手动脑,激发了学生学习的兴趣,提高了学习的积极性,不仅使基础知识得到巩固和深化,也培养了实验能力。
6 充分发挥实验的多种功能,开拓学生活动空间