時間:2023-08-28 09:23:15
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1.電功知識
學(xué)生在電功知識的學(xué)習(xí)過程中,已經(jīng)知道電流做功的過程實質(zhì)上就是電能不斷轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程,同時知道了電流做功的多少即電功的大小,跟下面這三個因素的大小有關(guān):電壓U、電流I、時間t,計算公式為W=UIt,并且,對運用這個公式計算出的結(jié)果,學(xué)生們也能理解成電能轉(zhuǎn)化為其它形式能之和的一個總量。
2.焦耳定律
電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量,這個熱量的多少,跟電流I、電阻R、時間t有關(guān),計算公式為Q=I2Rt,這就是焦耳定律。由這個定律計算出的數(shù)值,物理老師要引導(dǎo)學(xué)生把它理解為僅是電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的一部分,為下面進行歐姆定律成立條件的理論模型構(gòu)建做好鋪墊。
3.引線搭橋之一
老師:當(dāng)電流通過電扇時,電流在做功過程中會將電能轉(zhuǎn)化為哪些形式的能呢?
學(xué)生:機械能和內(nèi)能。
老師:此時電功W與內(nèi)能Q誰大誰小呢?
學(xué)生:電能W大于內(nèi)能Q,即W>Q。
老師:將上式W>Q中的W和Q,分別用公式W=UIt,Q=I2Rt進行替換,不就成了UIt>I2Rt嗎?請同學(xué)們注意觀察這個不等式它是不是一個最簡式?
學(xué)生:不是。
老師:請同學(xué)們化簡,并研究一下化簡后所得的新的不等式會給我們怎樣的啟示?
學(xué)生:不等式兩邊同時約去It這個正數(shù)值,不等號的方向仍不會改變,即U>IR,這與我們前面學(xué)習(xí)過的歐姆定律I=不相符合。這就表明前面我們所學(xué)的歐姆定律,其成立是有條件限制的,這個限制條件為什么教科書的前前后后都沒有說明呢?難道說我們找到了一個教科書上應(yīng)該有的卻不曾有的“新發(fā)現(xiàn)”?同學(xué)們興奮不已,教室里的氣氛頓時活躍了起來。
老師:同學(xué)們,你們的分析是有根有據(jù)的,做出歐姆定律成立是有條件的,判斷也是正確的。因為我們所依據(jù)的物理公式W=UIt、Q=I2Rt,電扇工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能的物理事實,以及運用不等式進行變形的數(shù)學(xué)知識都正確無疑。
老師:接下來我們就自然要追問:什么條件下U=IR呢?這個條件也就是歐姆定律成立的限制條件,請同學(xué)們再接再厲。
4.引線搭橋之二
老師:當(dāng)電流通過哪種或哪類用電器做功時,它們兩端的U才會等于流過的電流I與其自身的電阻R的乘積呢?請從電能轉(zhuǎn)化的角度,列舉實例進行分析。
學(xué)生:電流通過電飯煲、電水壺、電熨斗等用電器做功時,電能會全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,即有W=Q。再將此式中的W和Q,分別用公式W=UIt,Q=I2Rt進行替換,得UIt=I2Rt,最后化簡得U=IR。
老師:請同學(xué)們在你們的筆記本上寫出這個理論的推導(dǎo)過程,好嗎?
學(xué)生:對電飯煲、電水壺、電熨斗有W=Q
UIt=I2Rt 則U=IR
電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器,歐姆定I=就一定成立。
二、建模的功效
1.正確理解和區(qū)分電功或電熱計算公式的多樣性
對于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器來說,U=IR,W=UIt都成立,因此,在計算電功W=UIt公式的四個量中,除時間t這一個物理量外,其它的三個物理量電壓U、電流I、電阻R,任一個量可由公式U=IR用另外兩個量求出,所以,可推出W=UIt=I2Rt=t三個計算公式,同理可得Q=UIt=I2Rt=t。而對于電扇、電動機等這類用電器,由于U>IR,計算電功只能用W=UIt,計算電熱只能用Q=I2Rt了。
2.減輕學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解和記憶知識所造成的心理負擔(dān),增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的理論水平和理解能力
比起借用“純電阻”這個初中學(xué)生根本模糊不清的物理概念來理解和區(qū)分電功和電熱計算公式的多樣性來說,學(xué)生少吃了一知半解的虧,并且能在老師的引導(dǎo)下,從自己所理解的電功和電熱的計算公式中,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別和聯(lián)系的數(shù)理推導(dǎo)過程,于自然的融合中,增強了學(xué)生的理論水平,深化了學(xué)生理解知識的能力。
2.進行新課
(1)歐姆定律
由實驗我們已知道了在電阻一定時,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)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實驗結(jié)果綜合起來得出結(jié)論,即歐姆定律。
板書:〈第二節(jié)歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比?!?/p>
歐姆定律是德國物理學(xué)家歐姆在19世紀初期(1827年)經(jīng)過大量實驗得出的一條關(guān)于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓,R表示這段導(dǎo)體的電阻,I表示這段導(dǎo)體中的電流,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時,導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,通過這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍。這反映導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U)。當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體的電阻增加到原來的幾倍,則導(dǎo)體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達了歐姆定律的內(nèi)容。
板書:<2.公式:I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關(guān)歐姆定律的幾點說明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導(dǎo)體而言的。
②對于一段電路,只要知道I、U和R三個物理量中的兩個,就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個。
③使用公式進行計算時,各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學(xué)生讀題,根據(jù)題意教師板演,畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據(jù)公式,然后代入數(shù)值,要有單位,最后得出結(jié)果。
板書:〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據(jù)歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答:通過這盞電燈的電流約為0.27安?!?/p>
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書:〈例題2〉
要求學(xué)生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學(xué)到黑板上進行板演。
學(xué)生板演完畢,組織全體學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①電路圖及解題過程是否符合規(guī)范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發(fā)光,在它兩端應(yīng)加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的乘積。不能認為"電壓跟電流成正比,跟電阻成反比。"因為這樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書:〈例題3〉
解題方法同例題2。學(xué)生板演完畢,組織學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①解釋R=U/I的物理意義:對同一段導(dǎo)體來說,由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,所以i的比值是一定的。對于不同的導(dǎo)體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于材料、長度和橫截面積,還跟溫度有關(guān)。不能認為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以某導(dǎo)體兩端的電壓是零時,導(dǎo)體中的電流也等于零,而這個導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答,介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書:(書寫于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結(jié)
(1)簡述歐姆定律的內(nèi)容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻?原理是什么?
(2)討論:通過課本中本節(jié)的"想想議議",使學(xué)生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐),因此實驗中絕對不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則,通過電流表的電流過大,有燒毀電流表的危險。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時,由于通過電壓表的電流很小,一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業(yè)
課本本節(jié)后的練習(xí)1、4。
(四)說明:通過例題,要領(lǐng)會培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫好電路圖,按規(guī)范化要求解題。
第四節(jié)電阻的串聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.通過實驗和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式。
2.復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點。
3.會利用串聯(lián)電路特點的知識,解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
學(xué)生實驗:每組配備干電池三節(jié),電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一只,定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個,導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.引入新課
(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題,由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書:〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉
(2)問:什么叫串聯(lián)電路?畫出兩個定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略,板演電路圖參見課本圖8-7)
(3)問:串聯(lián)電路電流的特點是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標出I1、I2和I。
板書:〈1.串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉
(4)問:串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標出U1、U2和U。
板書:〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2?!?/p>
(5)幾個已知阻值的電阻串聯(lián)后,總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系?這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
2.進行新課
(1)實驗:測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。
問:實驗的方法和原理是什么?
答:用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流,就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。
要求學(xué)生設(shè)計一個測兩個定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實驗電路。如課本圖8-5所示。
進行實驗:
①按伏安法測電阻的要求進行實驗。
②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。
③將R1和R3串聯(lián),測出串聯(lián)后的總電阻R′。將實驗結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。
討論實驗數(shù)據(jù),得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。實驗表明:串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。
(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計算公式。
上述實驗結(jié)論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點,從理論上推導(dǎo)得出。
結(jié)合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。
板書:〈設(shè):串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2,串聯(lián)后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因為串聯(lián)電路中各處電流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2?!?/p>
請學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。
指出:把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都大,總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。
板書:〈3.串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2?!?/p>
口頭練習(xí):
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來,串聯(lián)后的總電阻R是多大?(答:35歐)
②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐,已知其中一只電阻阻值是700歐,另一只電阻是多少歐?(答:300歐。)
(3)練習(xí)
例題1:
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學(xué)生板演,教師講評。
討論解題思路,鼓勵學(xué)生積極回答。
小結(jié):注意審題,弄清已知和所求。明確電路特點,利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點求解。本題R1、R2串聯(lián),所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道,總電阻R可由R1+R2求出,根據(jù)歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書:〈例題1:
已知:U=6伏,R1=5歐,R2=15歐。
求:I。
解:R1和R2串聯(lián),
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流:I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答:這個串聯(lián)電路中的電流是0.3安?!?/p>
例題2:
出示課本中例題2的投影片,學(xué)生讀題,畫電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路,鼓勵學(xué)生積極參與。
①問:此題中要使小燈泡正常發(fā)光,串聯(lián)一個適當(dāng)電阻的意義是什么?
答:小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏,如果將其直接連到6伏的電源上,小燈泡中電流過大,燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個適當(dāng)電阻R2,由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適,就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏,正常發(fā)光。
②串聯(lián)的電阻R2,其阻值如何計算?
教師引導(dǎo),學(xué)生敘述,分步板書(參見課本例題2的解)。
本題另解:
板書:〈R1和R2串聯(lián),由于:I1=I2,
所以根據(jù)歐姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理為U1/U2=R1/R2?!?/p>
3.小結(jié)
串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點。
4.布置作業(yè)
本節(jié)后的練習(xí):1、2、3。
(四)說明
1.本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實驗,由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識,一般掌握較好,故實驗前有關(guān)要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡回指導(dǎo)。
2.從實驗測出串聯(lián)電阻的總電阻和運用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強調(diào)實踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時,應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
3.解答簡單的串聯(lián)電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。
第五節(jié)電阻的并聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.使學(xué)生知道幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。
2.復(fù)習(xí)鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點。
3.會利用并聯(lián)電路的特點,解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
每組配備干電池二節(jié),電壓表、電流表、滑動變阻器和開關(guān)各一只,定值電阻2只(5歐和10歐各一只),導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
問:請你說出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點。(答略)
問:請解答課本本章習(xí)題中的第1題。
答:從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道,在長短、粗細相等條件下,鎳鉻合金線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大;根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知,通過銅導(dǎo)線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據(jù)歐姆定律得U=IR,可得出鎳鉻合金導(dǎo)線兩端的電壓大于銅導(dǎo)線兩端的電壓。
問:請解本章習(xí)題中的第6題。(請一名學(xué)生板演,其他學(xué)生自做,然后教師講評。在講評中要引導(dǎo)學(xué)生在審題的基礎(chǔ)上畫好電路圖,按規(guī)范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請學(xué)生閱讀本節(jié)課文前問號中所提出的問題,由此提出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書:〈第五節(jié)電阻的并聯(lián)〉
(2)問:并聯(lián)電路中電流的特點是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書:〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即:I=I1+I2?!?/p>
(4)問:并聯(lián)電路電壓的特點是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書:〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等?!?/p>
(5)幾個已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個電阻之間有什么關(guān)系呢?這就是本節(jié)將學(xué)習(xí)的知識。
3.進行新課
(1)實驗:
明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻,然后用伏安法測出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R,并將這個阻值與R1、R2進行比較。
學(xué)生實驗,教師指導(dǎo)。實驗完畢,整理好儀器。
報告實驗結(jié)果,討論實驗結(jié)論:實驗表明,幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都小。
板書:〈3.幾個電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個電阻都小。〉
問:10歐和1歐的兩個電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐?(答:小于1歐。)
(2)推導(dǎo)并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關(guān)系。(以下內(nèi)容教師邊講邊板書)
板書:〈設(shè):支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。
根據(jù)歐姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因為并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和?!?/p>
練習(xí):計算本節(jié)實驗中的兩個電阻(R1=5歐,R2=10歐)并聯(lián)后的總電阻。
學(xué)生演練,一名學(xué)生板演,教師講評,指出理論計算與實驗結(jié)果一致。
幾個電阻并聯(lián)起來,總電阻比任何一個電阻都小,這是因為把導(dǎo)體并聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體橫截面積。
(3)練習(xí)
例題1:請學(xué)生回答本節(jié)課文前問號中提出的問題。(回答略)
簡介:當(dāng)n個相同阻值的電阻并聯(lián)時總電阻的計算式:R=R''''/n。例題1中:R′=10千歐,n=2,所以:R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中,電源的電壓是36伏,燈泡L1的電阻是20歐,L2的電阻是60歐,求兩個燈泡同時工作時,電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學(xué)生讀題,討論此題解法,教師板書:
認請此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問題,首先要認清電路的連接情況)。在電路圖中標明已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。
(過程略)
問:串聯(lián)電路有分壓作用,且U1/U2=R1/R2。在并聯(lián)電路,全國公務(wù)員共同天地中,干路中電流在分流點分成兩部分,電流的分配跟電阻的關(guān)系是什么?此題中,L1、L2中電流之比是多少?
答:(略)
板書:〈在并聯(lián)電路中,電流的分配跟電阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉
4.小結(jié)
并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點。
幾個電阻并聯(lián)起來,總電阻比任何一個電阻都小。
5.布置作業(yè)
課本本節(jié)末練習(xí)1、2;本章末習(xí)題9、10。
參看課本本章的"學(xué)到了什么?,根據(jù)知識結(jié)構(gòu)圖寫出方框內(nèi)的知識內(nèi)容。
教學(xué)目標
知識與技能
會用歐姆定律理解安全用電的道理。
情感、態(tài)度與價值觀
使學(xué)生具有安全用電的意識和社會責(zé)任感。能自覺地執(zhí)行和宣傳安全用電。
通過了解避雷針的發(fā)明過程,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。
重點與難點
理解影響電流的因素,電壓和電阻對安全用電的影響;防雷的重要性。
板書設(shè)計
第六節(jié)歐姆定律與安全用電
一、歐姆定律
1.當(dāng)R一定時,U越大,I越大
2.當(dāng)U一定時,R越小,I越大
二、安全用電
1.高壓危險
2.不能用濕手觸摸電器
三、雷電與防雷
教學(xué)過程
師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)電流、電壓、電阻等物理知識,現(xiàn)在同學(xué)們想想,為什么高壓線要架在高大的鋼架上?為什么電吹風(fēng)不允許在浴室使用?下雨天為什么不可以站在大樹下呢?可能有同學(xué)有答案,我們先不研究答案是什么,帶著這些問題去學(xué)習(xí)這節(jié)課,之后大家便能解答了。
首先回答我的問題,歐姆定律的內(nèi)容是什么?
生:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
師:很好,那么公式怎樣表達呢?
生:I=U/R。
師:沒錯(板書:歐姆定律I=U/R),我們已經(jīng)知道,電流的大小跟電壓、電阻有關(guān),具體是怎樣決定呢?我們現(xiàn)在分析一下:既然電流由電壓、電阻決定,我們可以采用控制變量法,電阻不變,當(dāng)電壓變小的時候,電流會怎樣變化?
生:變小。
師:那電壓增大呢?
生:跟著變大。
師:也就是說,當(dāng)電阻不變時,電壓越大,電流就越大,二者成正比關(guān)系。平常見到的變壓器上標有“高壓危險,禁止攀登”的字樣,就是因為變壓器的電壓很高。如果人體不慎接觸到高壓,通過人體的電流就很大,超過人體能承受的限度,會造成生命危險,所以不要去攀爬變壓器、高壓線支架等,以免造成危險,因為對人體安全的電壓是不高于36V的電壓,凡高于36V的電壓對人都有生命危險,因此必須小心用電。
剛才是用固定電阻來研究電壓對電流的決定關(guān)系,再看看當(dāng)電壓固定時,電阻對電流又有什么決定關(guān)系,電阻變大時,電流會怎樣?
生:會變小。
師:那么電阻變小呢?
生:電流會變大。
師:那應(yīng)該怎樣總結(jié)它們之間的關(guān)系呢?
生:當(dāng)電壓不變時,電阻越小,電流反而越大。
師:原來干燥的木棒,不容易導(dǎo)電,可是當(dāng)用水把它淋濕后,木棒就容易導(dǎo)電了,是因為濕了的木棒電阻變小了,使得通過的電流變大。同樣道理,對于人體來說,潮濕的皮膚比干燥的時候電阻要小,此時若有電壓存在電流會很大,很危險。如果用濕手插拔插銷、開關(guān)電燈等,極易使水流入插銷和開關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險,所以不要用濕手觸摸電器。那同學(xué)們現(xiàn)在能回答:為什么在浴室不能使用電吹風(fēng)了嗎?
生甲:因為在浴室中人體是濕的不安全。
生乙:浴室中水分多,電吹風(fēng)易進水漏電。
師:方向?qū)α?。通常在浴室中使用電吹風(fēng)是為了使浴后的頭發(fā)快干,洗完澡后皮膚的電阻變小,若發(fā)生觸電事故,極其危險,另外,由于室內(nèi)水氣較大,易被電吹風(fēng)吸入筒內(nèi)使機件短路而發(fā)生危險。故此,不應(yīng)在浴室內(nèi)使用電吹風(fēng)。
通過用控制變量法:我們清楚地認識到電壓、電阻對電流的決定作用,那么平時就要注意用電安全了,那為什么下雨天不可以站在大樹下呢?跟洗澡有關(guān)系嗎?
生:沒有。
師:那跟什么有關(guān)呢?
生:雷電。
師:哦,原來是跟雷電有關(guān)系,那雷電是怎樣產(chǎn)生的呢?可能不是每個同學(xué)都知道,現(xiàn)在跟大家介紹一下,有關(guān)雷電的知識。云層能積聚大量正電荷,而地球是導(dǎo)體,本身積聚負電荷,從而使得云層與云層之間,云層與地面之間形成很高的電勢差,幾百萬伏到幾億伏,因而產(chǎn)生的電流就十分強大,達到幾萬安至十幾萬安,形成高熱和強光,會造成巨大破壞,能使人立即死亡。如果通過樹木、建筑物,巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴重的破壞。所以,為了避免這種破壞,科學(xué)家們努力尋求方法,發(fā)明了避雷針。(投影課本彩圖)在一些高大的建筑物的頂端,裝上針狀的金屬物,用導(dǎo)線把它與大地連接,就形成避雷針了,當(dāng)發(fā)生雷電的時候,避雷針把雷電引到大地,使建筑物避免雷擊。每一年我國都會因為雷電而遭受損失,雷電的危害很大,大家閱讀有關(guān)的資料就知道了。另外,避雷針的發(fā)明過程大家可以通過資料來了解一下。
活動:學(xué)生閱讀印發(fā)的資料。
附:富蘭克林的風(fēng)箏實驗與避雷針的發(fā)明
萊頓瓶放電時能夠擊死小鳥、老鼠等小動物,雷電時可以擊死人、畜等。所以,有人推測放電電火花與天空中的閃電可能具有相同的性質(zhì)。富蘭克林對此作了深入的研究。在1749年11月7日的筆記中,他記下了放電與閃電的一致:“1.發(fā)光;2.光的顏色;3.彎曲的方向;4.快速運動;5.被金屬傳導(dǎo);6.在爆發(fā)時發(fā)出霹靂聲或噪聲;7.在水中或冰里存在;8.劈裂所通過的物體;9.殺死動物;10.熔化金屬;11.使易燃物著火;12.含硫磺氣味。”摩擦產(chǎn)生的電與雷電竟然有這么多的特性是相同的!他開始醞釀一個大膽的實驗,即制作一根長20英尺~30英尺頂端削尖的鐵竿,把云中的電引下來。他認為,這項實驗如能成功,那么采用相同的方法,就“可以給人類用于保護房屋、教堂、船舶等等免除閃電的轟擊?!钡牵@個想法沒有得到英國皇家學(xué)會的支持。后來,富蘭克林想,鐵竿的高度總是有限的,怎樣才能把鐵竿伸入到云層中去呢?他想起了兒童時代玩過的風(fēng)箏,于是,他用杉木搭成一個十字架,蒙上一塊絲綢手帕,做成了一個風(fēng)箏。它能夠經(jīng)受風(fēng)吹雨打而不撕裂,他還在風(fēng)箏上加了一根1英尺長的尖細的金屬絲。在系風(fēng)箏的粗麻線靠近手的一端,加上了一條絲帶(非導(dǎo)體),接頭處系上一把鑰匙。1752年6月的一個雷雨天,他和兒子一起把這個負有特殊使命的風(fēng)箏放了出去。麻線被雨淋濕后,纖維挺立起來。當(dāng)他用手指節(jié)靠近鑰匙時,打出了電火花,手感到發(fā)麻。而后,他又用這把鑰匙為萊頓瓶充了電。發(fā)現(xiàn)雷電與摩擦電具有相同的性質(zhì)。這項實驗破除了雷電是“上帝之火”的神話。一系列的實驗表明,大多數(shù)云層帶的是負電,所以雷擊時“絕大多數(shù)是大地的電穿進云層,而不是云層的電落向大地”。到處都在重復(fù)雷電實驗,彼得堡科學(xué)院院士利赫曼(1711~1753)在得知富蘭克林的實驗后也決心投入征服雷電的研究,他不放過每一次暴風(fēng)雨,1753年7月26日,他在彼得堡科學(xué)院會議上聽見一聲巨雷后連忙趕回家去,因未檢查接地設(shè)備是否有效,而獻出了生命。他的犧牲提醒電學(xué)家:人們不能再這樣死去。
風(fēng)箏實驗的直接結(jié)果是避雷針的出現(xiàn)。早在1749年和1750年,富蘭克林就提出過避雷針的設(shè)想,認為尖導(dǎo)體既能釋放或吸收物體上的電,也能釋放或吸收云層中的電。他建議將上端尖銳的防銹鐵桿裝在房屋高處直通地里,或裝在船的桅桿頂再拋入水中,“在云層將要產(chǎn)生電擊的千鈞一發(fā)之際,靜悄悄地把電從云中吸走,因而使我們免受最突然、最駭人的悲劇。”
我決不相信,任何先天的或后天的才能,可以無需堅定的長期苦干的品質(zhì)而得到成功的。——狄更斯(英國文學(xué)家)
有的人能夠遠遠超過其他人,其主要原因與其說是天才,不如說他有專心致志堅持學(xué)習(xí)和不達目的決不罷休的頑強精神?!罓栴D(英國化學(xué)家)
世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最容易被忽視而最令人后悔的就是時間?!郀柣ㄌK聯(lián)文學(xué)家)
以上談到的第一條應(yīng)當(dāng)說是學(xué)習(xí)態(tài)度,思想方法問題。第二條就是要了解作為一名學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在如下八個環(huán)節(jié):制定計劃課前預(yù)習(xí)專心上課及時復(fù)習(xí)獨立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié)課外學(xué)習(xí)。這里最重要的是:專心上課及時復(fù)習(xí)獨立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié),這五個環(huán)節(jié)。在以上八個環(huán)節(jié)中,存在著不少的學(xué)習(xí)方法,下面就針對物理的特點,針對就“如何學(xué)好物理”,這一問題提出幾點具體的學(xué)習(xí)方法。
(一)三個基本。
基本概念要清楚,基本規(guī)律要熟悉,基本方法要熟練。關(guān)于基本概念,舉一個例子。比如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:V=s/t。關(guān)于基本規(guī)律,比如說平均速度的計算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員他在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100米化的時間是12.5秒,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規(guī)律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取"對象",例如,在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即離單獨的某一個電阻上。
(二)獨立做題。
要獨立地(指不依賴他人),保質(zhì)保量地做一些題。題目要有一定的數(shù)量,不能太少,更要有一定的質(zhì)量,就是說要有一定的難度。任何人學(xué)習(xí)數(shù)理化不經(jīng)過這一關(guān)是學(xué)不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學(xué)者走向成功的必由之路。
(三)物理過程。
要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規(guī)、三角板、量角器等,以顯示幾何關(guān)系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動態(tài)分析,狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的,而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的,特別是在解關(guān)于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)的。
(四)上課。
上課要認真聽講,不走思或盡量少走思。不要自以為是,要虛心向老師學(xué)習(xí)。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現(xiàn)這種情況可以當(dāng)成是復(fù)習(xí)、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不能自搞一套,否則就等于是完全自學(xué)了。入門以后,有了一定的基礎(chǔ),則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學(xué)得越多,自己的東西越多。
(五)筆記本。
上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結(jié)構(gòu),好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學(xué)們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經(jīng)學(xué)看,要能做到愛不釋手,終生保存。
(六)學(xué)習(xí)資料。
學(xué)習(xí)資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學(xué)習(xí)資料的分類包括練習(xí)題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習(xí)題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節(jié)省不少時間。
(七)時間。
時間是寶貴的,沒有了時間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時間,而利用時間是一門非常高超的藝術(shù)。比方說,可以利用“回憶”的學(xué)習(xí)方法以節(jié)省時間,睡覺前、等車時、走在路上等這些時間,我們可以把當(dāng)天講的課一節(jié)一節(jié)地回憶,這樣重復(fù)地再學(xué)一次,能達到強化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時想到它的解法的。學(xué)習(xí)物理的人腦子里會經(jīng)常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時會有所突破,找到問題的答案。
(八)向別人學(xué)習(xí)。
要虛心向別人學(xué)習(xí),向同學(xué)們學(xué)習(xí),向周圍的人學(xué)習(xí),看人家是怎樣學(xué)習(xí)的,經(jīng)常與他們進行“學(xué)術(shù)上”的交流,互教互學(xué),共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會告訴你。在學(xué)習(xí)方面要有幾個好朋友。
(九)知識結(jié)構(gòu)。
要重視知識結(jié)構(gòu),要系統(tǒng)地掌握好知識結(jié)構(gòu),這樣才能把零散的知識系統(tǒng)起來。大到整個物理的知識結(jié)構(gòu),小到力學(xué)的知識結(jié)構(gòu),甚至具體到章節(jié)。
(十)數(shù)學(xué)。
物理的計算要依靠數(shù)學(xué),對學(xué)物理來說數(shù)學(xué)太重要了。沒有數(shù)學(xué)這個計算工具物理學(xué)是步難行的。大學(xué)里物理系的數(shù)學(xué)課與物理課是并重的。要學(xué)好數(shù)學(xué),利用好數(shù)學(xué)這個強有力的工具。
仔細讀書,多問為什么,培養(yǎng)自學(xué)能力。教材的閱讀。主要包括課前閱讀,課堂閱讀和課后閱讀。課前閱讀,應(yīng)有的放矢,根據(jù)課本內(nèi)容的不同,結(jié)合課文中提出的問題,邊讀邊想。通過閱讀,對新課內(nèi)容有一個粗略的了解,弄清知識點,找出重點、難點,作出標記,以便在課堂上聽教師講解時突破,攻克難點。課堂閱讀,就是在進行新課的過程中閱讀,對于那些重點知識要邊讀邊記。
2.多做習(xí)題,化技能為技巧
要想鞏固已學(xué)知識,挖掘知識間的邏輯關(guān)系,培養(yǎng)發(fā)揮思維的變通能力,就需要多做些習(xí)題。其好處有四:①能見識不同的命題類型,有利于克服思維定式,增強迅速改變思考角度與方向的能力。②能培養(yǎng)仔細審題,排除不利因素干擾,尋找隱蔽條件的好習(xí)慣。③能增強思維的靈活性、層次性及深刻性。④獨立做題。要獨立地(指不依賴他人),保質(zhì)保量地做一些題。題目要有一定的數(shù)量,不能太少,更要有一定的質(zhì)量,就是說要有一定的難度。任何人學(xué)習(xí)數(shù)理化不經(jīng)過這一關(guān)是學(xué)不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學(xué)者走向成功的必經(jīng)之路。
切記:做題“多”與效果“好”不成正比例關(guān)系。多做習(xí)題是指做各種不同類型的題,多方位地開辟解題思路,多練解題技巧。不是要搞題海戰(zhàn)術(shù),因為題海戰(zhàn)術(shù)是害死人的。
3.學(xué)會精煉,把書讀薄
章節(jié)后的復(fù)習(xí),是把知識條理化、系統(tǒng)化的濃縮過程。要鍛煉自己會把知識歸納匯總,把章節(jié)內(nèi)容概括為有層次的幾條。
①三個基本。基本概念要清楚,基本規(guī)律要熟悉,基本方法要熟練。關(guān)于基本概念,舉一個例子。比如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:[WTBX]v=s/t。關(guān)于基本規(guī)律,比如說平均速度的計算公式也是v=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員他在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100米花的時間是12.5秒,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的定義,平均速度等于v=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取“對象”,例如,在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即單獨的某一個電阻上。
②物理過程。要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規(guī)、三角板、量角器等,以顯示幾何關(guān)系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能做狀態(tài)分析和動態(tài)分析,狀態(tài)分析是固定的、間斷的,而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的,特別是在解關(guān)于電路方面的題目,不畫電路圖是很難弄清電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)的。
③上課。上課要認真聽講,不要自以為是,要虛心向老師學(xué)習(xí)。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現(xiàn)這種情況可以當(dāng)成是復(fù)習(xí)、鞏固。盡量與老師保持一致,不能自搞一套,否則就等于是完全自學(xué)了。入門以后,有了一定的基礎(chǔ),則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學(xué)得越多,自己的東西越多。
4.對于關(guān)鍵的字、詞、句、段落要用符號標記
只有抓住關(guān)鍵,才能深刻理解,才能準確掌握所學(xué)的知識。課后閱讀,結(jié)合課堂筆記,在閱讀的基礎(chǔ)上勤總結(jié)、歸納。新課結(jié)束或?qū)W完一章后,結(jié)合課堂筆記去閱讀,及時復(fù)習(xí)歸納,把每節(jié)或每章的知識按“樹結(jié)構(gòu)”或以圖表形式歸納,使零碎的知識逐步系統(tǒng)化、條理化。通過歸納,可以把學(xué)過的知識串成線,連成網(wǎng),結(jié)成體。以便加深現(xiàn)解,使知識得到升華,這些都是初中物理學(xué)習(xí)的基本原則。
5.要學(xué)會心靜,靜心找問題
初中升學(xué)考試物理內(nèi)容大致分四部分:力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué),其中力學(xué)大約占40%,電學(xué)占30%,光熱部分約占15%,中考的分值分配基本如此,而且中考難題比較集中,一般講,光學(xué)、熱學(xué)部分不出難題,難題出在力學(xué)和電學(xué)部分,那么我們的復(fù)習(xí)就不應(yīng)平均分配時間,應(yīng)將主要精力放在電學(xué)和力學(xué)方面。由于每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不同,成績也就不同,所以在復(fù)習(xí)前必須明白自己在學(xué)習(xí)物理方面,知識缺陷主要在哪里,不能打無準備之仗。
如果充電器損壞或者丟失,我們有時又難以買到原裝充電器,于是就不得不買一些替代產(chǎn)品。此時,充電器的接口類型、輸出電壓、電流成了我們選購時必須重點考慮的三要素。
接口一致是必須的。除非你有足夠強的動手能力,將數(shù)碼設(shè)備的接口進行改造,或者可以接上相應(yīng)的轉(zhuǎn)換接口。
對于輸出電壓來說最好相同,如果實在找不到完全一致的,和原裝充電器的輸出電壓相差在5%以內(nèi),使用起來基本上沒有問題,但是如果二者輸出電壓相差過大,設(shè)備就無法充電、無法開機工作,甚至被燒毀。
第三,在電流上,許多人認為電流也要完全一致,否則過大的電流通入我們的數(shù)碼設(shè)備,將造成數(shù)碼設(shè)備的損壞。其實,這種理解是錯誤的,我們根據(jù)所學(xué)習(xí)的物理知識可以解釋這一問題。
在復(fù)習(xí)備考中要做到舉一反三,觸類旁通,要求建立相關(guān)的知識體系,由點到線,由線成網(wǎng),要搞清楚各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,建立知識網(wǎng)絡(luò)。
1. 課后復(fù)習(xí)要加強獨立思考。不少學(xué)生平時做練習(xí)做得還可以,但一到考試時成績就上不去,原因就是學(xué)生平時對一些問題急于去找答案而缺乏獨立思考造成的。因為平時是邊看答案邊做題,甚至還沒看明白題就急著去翻答案,做題的作用類似于校對,答案想通了就認為自己會了,盲目追求做題數(shù)量,成績自然上不去。雖然高三階段時間緊,內(nèi)容多,但獨立思考是必不可少的,這樣才能提高復(fù)習(xí)效率。
2. 善于歸納總結(jié)。當(dāng)每章復(fù)習(xí)結(jié)束,可借助課堂筆記和一些參考書做一次單元小結(jié),理一理本章知識線索和知識網(wǎng)絡(luò),理清前后知識聯(lián)系。歸納總結(jié)不單是照著課本或參考書把公式定理抄下來,而是還要把平時老師講的,對自己有用的結(jié)論、方法、典型題型都結(jié)合自己的理解和領(lǐng)悟總結(jié)下來,加以記憶。如解力學(xué)問題常用隔離法、整體法;處理復(fù)雜運動常用運動合成與分解法;帶電粒子在電場中運動用類平拋法。
二、加強審題能力的訓(xùn)練
在考試中迅速、準確地讀懂題意是解題的良好開端。
1. 關(guān)鍵詞語的理解。有相當(dāng)數(shù)量的學(xué)生在審題時只注意那些給出具體數(shù)值(包括字母)的已知條件,而忽略對一些關(guān)鍵詞語的理解。如“變化量”與“變化率”,“增加了多少”與“增加到多少”,表現(xiàn)極端情況的“剛好”、“恰能”、“至多”、“至少”等。審題時沒有注意這些關(guān)鍵詞語,往往使解題過程變得盲目,思維變得混亂。
2. 隱含條件的挖掘。有些題目的部分條件并不明確給出,而是隱含在文字敘述之中,把這些隱含條件挖掘出來,往往就是解題的關(guān)鍵所在。例如物理題中物體做圓周運動時經(jīng)常出現(xiàn)“恰好能過最高點”這個詞組,它的物理含義是說物體經(jīng)過最高點時只受重力的作用,由重力提供做圓周運動所需的向心力,從而求出物體在最高點的速度; “相對靜止”則是指兩個物體的加速度相同、速度也相同,等等。一些語言在物理學(xué)科當(dāng)中有其特定的物理意義,平時就應(yīng)該特別注意搜集整理這類詞語,提高對物理問題的理解能力。
3. 排除干擾因素。在題目給出的諸多條件中,有些是有用的,也有些是無關(guān)的,而這些無關(guān)條件常常就是命題者有意設(shè)置的干擾因素,只要能找出這些干擾因素,并把它們排除,題目就能迅速正確地解答。
三、加強基本概念、定理、定律的理解和應(yīng)用
物理知識對于學(xué)生來說是一系列的符號系統(tǒng)(概念)和符號關(guān)系系統(tǒng)(定理、定律),要引導(dǎo)學(xué)生對這些基本概念、定理、定律在透徹理解的基礎(chǔ)上記憶。
電學(xué)實驗是高考重點考查的內(nèi)容,學(xué)生的綜合能力在這一部分知識中能很好地體現(xiàn)。各學(xué)校師生都非常重視這一部分知識的復(fù)習(xí),并花了大量的精力和時間,但效果不理想。普遍的老師覺得這部分知識很多、很亂、很難組織,學(xué)生也覺得這部分知識很繁雜。在農(nóng)村中學(xué)就讀的學(xué)生普遍反映聽不懂,在城區(qū)省一級學(xué)校就讀的只有相當(dāng)一部分學(xué)生聽得明白,但一遇到解答有關(guān)實驗題的問題時就無從入手,或一動手就出錯。這樣,實驗這部分知識在師生中形成了惡性循環(huán)的現(xiàn)狀:信心不足――不敢嘗試――缺少成功的體驗和激勵――進一步失去信心――知難而退――電學(xué)實驗一塌糊涂。
二、成因
出現(xiàn)上述現(xiàn)狀既有教師的教和導(dǎo)的問題,也有學(xué)生的學(xué)的問題。
在教師教和導(dǎo)的方面。筆者在教學(xué)調(diào)研過程中大量地聽了畢業(yè)班和非畢業(yè)班老師的課,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)教師工作兢兢業(yè)業(yè),手把手地教學(xué)生,但是在方式上是機械的單向傳輸,滿堂灌,學(xué)生恭恭敬敬地聽,一字不漏地作筆記,課堂上機械地模仿,理解的甚少,課后也是模仿式地做練習(xí)。學(xué)生根本沒有經(jīng)歷自主學(xué)習(xí)、自主探究過程,也沒有體驗過程與方法。由此看來學(xué)生的知識得來是被動獲取的,靠死記硬背記下來的。對這些知識的理解膚淺,記憶不深刻,也就談不上獲得什么技能了。這樣,何來能力呢?
形成上述的教法、學(xué)法有客觀性和主觀性的原因:
(一)受場地和器材的限制。很多學(xué)校實驗室少,設(shè)備簡陋,無法開展分組實驗。學(xué)生的分組實驗很多被教師用演示實驗取代了,有些甚至連演示實驗也不做,只是講實驗,學(xué)生沒有親身體驗,缺少感性的認識,很難建立物理模型。條件好一些的城區(qū)學(xué)校雖然有分組實驗,但教師指導(dǎo)得不夠或指導(dǎo)得不當(dāng),讓學(xué)生照實驗手冊的步驟依樣畫葫蘆,缺少理性的思考,對指導(dǎo)實驗的理論依據(jù)不理解,實驗思路模糊不清。于是一個理論依據(jù)嚴密、實驗程序科學(xué)的實驗,被師生輕描淡寫地一帶而過,學(xué)生實驗過程缺少實驗理論的指導(dǎo),照抄照搬,把聯(lián)系緊密的實驗或?qū)嶒炛锌茖W(xué)嚴密的各個環(huán)節(jié)孤立起來。這樣就使學(xué)生的實驗思路、方法及能力的培養(yǎng)成了無源之水。到了高三復(fù)習(xí)階段,學(xué)生由于對實驗缺少了感性的體驗及所需的知識儲備,更缺乏理性的分析和獨立思考的能力。教師感覺到教不懂學(xué)生,學(xué)生也聽不明白老師講些什么,學(xué)不進去的局面就自然形成了。
(二)教師在復(fù)習(xí)階段的教學(xué)和指導(dǎo)。相當(dāng)一部分教師站得不高,看得不夠全面,開展中學(xué)電學(xué)實驗的理論依據(jù)在哪里呢,立足點是什么呢,解決電學(xué)實驗問題的方法途徑是什么呢?教師們對這些問題沒有足夠重視,沒能解決這些問題而導(dǎo)致了共性或普遍聯(lián)系的問題孤立化,簡單問題復(fù)雜化,條理性強、脈絡(luò)清晰的問題無序化。此外,教師的引導(dǎo)過程缺少必要的鋪墊搭橋,未能做到深入淺出,降低難度。這樣學(xué)生對這部分知識自然覺得散、雜、繁、難,理不清頭緒了。
除了教師沒有做好上述工作外,如果學(xué)生不講究學(xué)法,沒有發(fā)揮主觀能動性,掌握的知識是靠單向傳輸、被動得來的,缺少了必要的思維活動。沒有經(jīng)歷在教師啟發(fā)、引導(dǎo)下開展的自主學(xué)習(xí)和自主探究的思維活動過程,再加上前面提到的學(xué)生少做實驗,少體會過程與方法,學(xué)生對各個實驗的目的、原理、實驗環(huán)節(jié)和注意事項都模糊不清。由此學(xué)生的技能獲得就很有限,也無法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
三、對策
(一)明確立足點
高三復(fù)習(xí)的時間緊迫。在此,我結(jié)合教學(xué)研究和教學(xué)實踐探索,著重談一談高三電實驗復(fù)習(xí)過程中教師的教和學(xué)生的學(xué),有不妥之處敬請師長、同行們斧正。首先,上述提到中學(xué)電學(xué)實驗的立足點和途徑問題。電學(xué)實驗可分兩類。一類是電路實驗,它們的立足點是部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律。解決它們的途徑方法靈活運用初中學(xué)習(xí)的串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點和知識。明確了立足點,理清了途徑與方法,復(fù)雜的問題就簡單化,各個實驗的思想方法在師生中就能歸一內(nèi)化。
可見,明確了立足點,理清了途徑,尋找相同和比較差異,異中求同,內(nèi)化歸一,電學(xué)實驗問題將化整為零,化繁瑣、復(fù)雜為簡潔明了,清晰脈絡(luò),消除學(xué)生因繁、雜、難引起的恐懼心理,師生信心足,形成良性循環(huán)。
(二)勤搭橋和善搭橋
關(guān)于教師的指導(dǎo)與學(xué)生學(xué)的問題。堅決摒棄直授式的教學(xué)方式,教師要圍繞問題而展開有層次的指導(dǎo),在這個過程中勤搭橋和善搭橋。充分調(diào)動學(xué)生發(fā)揮的主觀能動性,以學(xué)生為主體,通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí),自主探究,師生互動,讓學(xué)生從中獲取知識與技能,體會過程與方法,感受成功的喜悅,并總結(jié)規(guī)律。這樣不但降低了難度,掌握了方法,而且在不知不覺中很好地培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。
例如一道電學(xué)實驗填空題練習(xí)。利用歐姆表測電阻時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角太大,這說明被測電阻的阻值____(選填“較大”、“較小”),為了測量準確些,應(yīng)更換檔位倍數(shù)____(選“大一些”、“小一些”)的檔位進行測量。
這道題包含兩方面內(nèi)容,一是表盤電阻刻度線是不均勻,如何估讀才能減少誤差;二是指針的偏轉(zhuǎn)角與電流大小關(guān)系、電流大小與總電阻的關(guān)系、總電阻與被測電阻的關(guān)系。如果教師作了下面鋪墊、搭橋,學(xué)生則很容易理解并能抓住解決問題的方法。
鋪墊小練習(xí)設(shè)計:如圖1,電源的電動勢E=6v,內(nèi)阻為r=0.5Ω,定值電阻R0=1.5Ω,RX為電阻箱,可以通過調(diào)節(jié)檔位改變連入電路的電阻值。
(1)寫出電流隨電阻變化的關(guān)系式。
(2)通過計算填表中的電流值。
(3)I與RX成什么關(guān)系?
自學(xué)能力是一個人獲得知識和更新知識的重要能力,也是一種基本素質(zhì)。教師不但要向?qū)W生傳授知識,而且更要教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,以及研究問題和解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識的能力。下面就初中物理自學(xué)能力的培養(yǎng)談兩點建議。
1.充分利用物理課本培養(yǎng)自學(xué)能力
初中物理教學(xué)大綱明確指出:“自學(xué)能力對每個人都是終身有用的,閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,應(yīng)從指導(dǎo)閱讀教科書入手,使他們學(xué)會抓住課文中心,能提出問題并設(shè)法解決,還應(yīng)鼓勵學(xué)生進行課外閱讀。”具體說來,我們可以從以下幾個方面著手:
1.1 首先,通過實驗演示等為學(xué)生閱讀教材創(chuàng)造條件。學(xué)生自學(xué)必須要有時間作為保證,而現(xiàn)在中學(xué)課程科目繁多,各科作業(yè)也很繁重。這就要求教師必須改革教學(xué)方法,指導(dǎo)學(xué)生花時間進行深入探討,獨立思考,在分析物理習(xí)題的過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實踐中逐步掌握其思路和方法。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(guān)系,至于電流跟電阻的關(guān)系以及歸納得出的定律,盡可以放手讓學(xué)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(xué)生有時間閱讀課本,又可使學(xué)生自己動手實驗、思考、討論和研究問題,更可促使學(xué)生去認真鉆研教材。
1. 2 其次,根據(jù)物理教材的特點,加強閱讀指導(dǎo)。物理課本在表述方面既有文學(xué)“語言”,又有數(shù)學(xué)“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(xué)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(xué)“語言”來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學(xué)表達式。初中學(xué)生不易看懂,也往往把它當(dāng)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(xué)生去弄清含義,如:將“歐姆定律”I=U/R公式“譯”寫成“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比”等等。然后,學(xué)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(shù)語比較難懂,學(xué)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(dǎo),通過這樣的訓(xùn)練就能逐步地提高他們的自學(xué)能力。
1. 3 最后,引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣,逐步培養(yǎng)問學(xué)能力。初二開始上物理啟蒙課時,教師就應(yīng)該向?qū)W生提出“以課本為主,課前要預(yù)習(xí),要學(xué)會讀書”的要求,并結(jié)合教學(xué)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(shè)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(dǎo)學(xué)生自覺認真地進行復(fù)習(xí),要求他們再進行一次全面閱讀,在閱讀過程中指導(dǎo)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??傊?,培養(yǎng)自學(xué)能力是物理教學(xué)的戰(zhàn)略任務(wù)之一,而提高閱讀能力是培養(yǎng)自學(xué)能力的起點。因此,在平時的物理教學(xué)中要充分調(diào)動學(xué)生閱讀課本的積極主動性,加強指導(dǎo)他們閱讀課本,讓學(xué)生在自己的閱讀中獨立地感知、理解教材。通過經(jīng)常性訓(xùn)練,學(xué)牛逐步地學(xué)會自我學(xué)習(xí)的方法、研究問題和解決問題的方法,以及在訓(xùn)練中不斷提高自我獲取知識的能力。
2.在自學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生積極主動思考,從而培養(yǎng)他們的理解能力、綜合分析能力、推理判斷能力等
閱讀之前,按所要閱讀的內(nèi)容和需要搞清楚的問題擬出提綱,然后帶著提出的問題逐一進行閱讀。例如閱讀“誤差”一節(jié)時,可根據(jù)復(fù)習(xí)題等擬定如下提綱,a 什么叫誤差?誤差和錯誤是不是一回事。b 誤差是怎樣產(chǎn)生的?能否絕對避免?c 實驗中,為了減小誤差應(yīng)采取哪些措施?此種閱讀方法目的明確,層次分明,條理性強,最適合初學(xué)物理的學(xué)生采用。
2 找重點知識閱讀方法
物理課本是按章、節(jié)安排的,每節(jié)內(nèi)容的各段是按一定的邏輯關(guān)系而相互聯(lián)系著的,而其中必有一段跟其余各段都有邏輯關(guān)系。一般來說,這段就是我們所要掌握的重點內(nèi)容。找出關(guān)鍵段落的具體做法是:首先,要求看完一節(jié)課文后,把課文各大段落的主要意思寫出來。其次,認真想一想各大段在一節(jié)課文中的地位作用,然后找出各大段都有邏輯關(guān)系的關(guān)鍵段落。
3 句式摘錄閱讀法
即在閱讀中,將物理定律、原理、公式、概念、內(nèi)容要點和其它關(guān)鍵字詞、句式、段落直接摘錄、抄記在筆記本上或讀書卡上,便于抓住要點歸納理解,也便于平時查閱和復(fù)習(xí)記憶。
4 線索跟蹤閱讀法
對于邏輯推理和連貫性強的定律推證、原理分析、實驗、例題等內(nèi)容,可采用線索跟蹤的閱讀方法,即沿某一線索追根求源進行閱讀,以尋找其思想方法、解題思路,弄清知識的來龍去脈。如阿基米德定律的閱讀線索:任意形狀的物體(在液體中)受到的浮力多大?阿基米德定律實驗結(jié)論:金屬塊受到的浮力等于它所排開的液體的重力。采用此法能夠達到把新知識的內(nèi)涵與外延理解得比較深刻,牢固掌握。
5 問題分解閱讀法
對于綜合性較強的定律、論述或其它問題,可采用分解閱讀的方法,化整為零,層層剖析,以獲得透徹的理解。如牛頓第一定律的表述:“一切物體在沒有受到外力的作用時,總保持勻速直線運動狀態(tài)和靜止狀態(tài)?!笨煞譃闂l件部分(物體沒有受到外力作用)和結(jié)論部分(保持勻速直線運動和靜止狀態(tài))。通過由整體、分解、再綜合的過程,對抓住重點、突破難點,深刻理解起到重要的作用。
6 比較鑒別閱讀法
對于內(nèi)容和形式近似、彼此間有聯(lián)系、容易產(chǎn)生混淆的概念和規(guī)律,可采用比較鑒別的方法進行閱讀,分析它們的異同點,找出彼此之間的區(qū)別與聯(lián)系。物理中相關(guān)的概念、規(guī)律比較多,如質(zhì)量與密度、溫度與熱量、串聯(lián)電路與并聯(lián)電路特點和規(guī)律等,都可以采用此法閱讀。采用比較鑒別閱讀法有利于透徹理解所學(xué)內(nèi)容,有利于抓住問題實質(zhì),更有利于記憶和復(fù)習(xí)。
7 質(zhì)疑閱讀法
即在閱讀過程中,要善于發(fā)現(xiàn)疑問。分析疑問、解決疑問,使該問題得到深刻理解。明代白沙先生陳獻章曾說過:“學(xué)貴知疑,小疑則小進,大疑則大進。疑者,覺悟之機也。一番覺悟,一番長進?!币馑际钦f,在學(xué)習(xí)上最可貴的是能夠提出問題和解決問題,提出并解決小的疑問,就能在學(xué)業(yè)上有小的進步,提出并解決一個大的疑問,就能在學(xué)業(yè)上有大的進步。疑問,是人由不知到知的關(guān)鍵,突破了這個關(guān)鍵,就能在知識的領(lǐng)域里前進一步。
8 知識點網(wǎng)絡(luò)閱讀法
在閱讀中,根據(jù)篇首或篇末列出的內(nèi)容提要或知識點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,先搞清本篇主要知識點和知識點的相互關(guān)系,以及與已學(xué)知識間相互銜接,形成清晰的知識結(jié)構(gòu)和體系,利于加深理解和記憶。如閱讀機械運動,可將課本內(nèi)容歸納概括為如下圖表:
此種方法適用于復(fù)習(xí)時使用。
9 標記勾勒閱讀法
在閱讀過程中,直接用各種標記、符號在課本標出重點內(nèi)容、關(guān)鍵知識、要注意的地方以及遇到的疑難問題等,以便在聽講或復(fù)習(xí)時引起有意高度重視,如歐姆定律:導(dǎo)體中的電流強度,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
閱讀是自學(xué)的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,應(yīng)從指導(dǎo)閱讀教科書入手,使他們學(xué)會抓住課文中心,能提出問題并設(shè)法解決問題,還應(yīng)鼓勵學(xué)生進行課外閱讀。
在中學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,指導(dǎo)學(xué)生閱讀是一個重要的環(huán)節(jié)。教就是引導(dǎo)學(xué)生怎樣讀書,怎樣思考分析問題,解決問題,使學(xué)生的能力得到提高是教師教的目的。指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀興趣和提高學(xué)生的自學(xué)能力要從以下幾個方面入手。
一、教師要為學(xué)生閱讀教材創(chuàng)造條件
一方面要經(jīng)常對學(xué)生進行自學(xué)能力重要性的教育,使學(xué)生充分認識到,有了自學(xué)能力才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應(yīng)迅速發(fā)展變化的社會,才能不斷攀登科學(xué)的高蜂,另一方面,在平時要多為學(xué)生閱讀課本創(chuàng)造條件,學(xué)生自學(xué)必須要有時間的保證?,F(xiàn)在中學(xué)的科目繁多,各科作業(yè)也很重,學(xué)生每天平均自習(xí)的時間只有2至3小時,學(xué)生感到做作業(yè)都來不及了,哪有時間去看書??!這就要求我們教師一方面必須改革教學(xué)方法,改變那種填鴨式的"滿堂灌",一堂課如果一講到底,學(xué)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(xué)生也做了練習(xí)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(xué)生的獨立思考,自己消化才行。另一方面,作業(yè)題應(yīng)少而精。題目是永遠做不完的,重要的是精選典型習(xí)題指導(dǎo)學(xué)生深入探討,獨立思考,在分析習(xí)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(xué)中要盡量少灌輸,多啟發(fā),使教學(xué)過程成為學(xué)生在教師的指導(dǎo)幫助下自己學(xué)習(xí)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(guān)系,至于電流跟電阻的關(guān)系以及歸納得出定律,就可以讓學(xué)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(xué)生閱讀課本,又可使學(xué)生自己實驗、思考、討論和研究問題,更促使學(xué)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(dǎo)。
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(xué)"語言",又有數(shù)學(xué)"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(xué)的計算及其含義,有時還要畫圖。學(xué)生剛開始不易讀懂課文,也不習(xí)慣這種學(xué)習(xí)方法,因此,一開始教師就必須耐心的加以引導(dǎo)。要要求學(xué)生整章節(jié)的閱讀,并給予指導(dǎo),必要時,在課堂上還要邊讀邊講。重要的句子、結(jié)論要求學(xué)生用筆劃出來,對一些敘述較復(fù)雜的段落還要給予分析解釋。學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)"語言"來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學(xué)表達式。初中學(xué)生不易看懂,往往把它當(dāng)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(dǎo)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?zé)o關(guān)。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(xué)"語言"和文字"語言"是一致的,因此,先要訓(xùn)練學(xué)生當(dāng)"翻譯",經(jīng)常要求他們將某一物理語言或數(shù)學(xué)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(xué)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(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比"等等。同時還須要求學(xué)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(xùn)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(shù)語,如"屬性"、"豎直"、"狀態(tài)"、"過程""相對""變化"等等,初中學(xué)生也是不易理解的,也需要教師通過討論和比較,幫助學(xué)生去認識和了解。