欧姆定律的本质范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的本质，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分中各种电路的基础内容，同时也是高中物理电路部分的重点内容，深刻理解并掌握本节内容对今后电路学习具有极大的帮助。在高中物理课堂教学活动开展中，为了有效提高《闭合电路欧姆定律》教学设计的有效性，下面本文首先简单分析了《闭合电路欧姆定律》教学目标，并在此基础上提出创设“问题情境”的教学设计为方法的课堂教学实践，以供参考。

高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律，从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象，将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果，我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。

1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析

《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面：一是，经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力；二是，了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力；三是，通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法；四是，利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的，其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容，这些内容之间具有一定的联系， 只要能够为其构建一个完善的体系，将这些知识有机的结合起来，就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础，采用创设“问题情境”的教学设计，对于提高课堂教学有效性具有积极意义。

2.创设“问题情境”的教学设计具体实践

首先，通过问题的提出激发学生的求知欲。例如：将一个小灯泡接在已充电的电容器两极，另一个小灯泡在干电池两端，会观察到什么现象？并展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程，停止摇动就没有电能，灯泡就不会亮，而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能，其化学能能够为干电池提供持续供电的功能，因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题：什么是电源的电动势？之后指出电源电动势的概念，帮助学生认识电源的正负极，并画出等效的电路图，利用学生已知的知识，如电势相当于高度，电势差则相当于高度差，这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。

其次，在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件， 借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差，帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解，例如小花去买衣服，共有100元，其中10元用于打车，90元用于买衣服，在这里，100元就相当于电源的电动势，车费相当于内电压（必要的无用功），买衣服的费用就相当于外电压（有用功），从而使学生掌握内外电压的本质属性。

最后，要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是提出问题的基础，在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微，要善于从实验中发现问题，直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关，还与电路中的总电阻有关，从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律，完成课堂教学任务。

3.总结语

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(一)知识目标

1、知道电动势的定义.

2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题.

3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.

4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

5、理解闭合电路的功率表达式.

6、理解闭合电路中能量转化的情况.

(二)能力目标

1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力.

(三)情感目标

1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

4、知道用能量的观点说明电动势的意义

教学建议

1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯)，帮助学生接受这个结论.

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的.

电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极.

2、路端电压与电流(或外电阻)的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线.

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题.

3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，.要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中.

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)巩固产生恒定电流的条件;

(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.

(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.

(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.

(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.

(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析

二、重点、难点分析

1、重点：

(1)电动势是表示电源特性的物理量

(2)闭合电路欧姆定律的内容;

(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、难点：

(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.

(2)短路、断路特征

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系

三、教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答：导体两端有电势差.)

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.

板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

板书：2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.

例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示

，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.

教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.

板书：3、内电压和外电压

教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?

学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.

板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.

教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.

几个重要推论

(1)路端电压随外电阻变化的规律

板书：5几个重要推论

(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?

教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?

学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.

教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，

又因为，

所以，

当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?

板书7：电源的效率随外电阻变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.

板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.

四、讲解例题

五、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

(1)化学电池的工作原理;

(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;

(3)当前社会对废旧电池的重视程度;

(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;

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关键词：探究激情；教学设计；实践运用

长期以来，传统的应试教育理念对初中科学教学造成极大的负面影响，束缚了教师的发挥，也限制了学生的发展。在新课改的背景下，我们难免要思考怎样才能改革教育理念，提高教学质量，更好地教学初中科学。本文拟对初中科学教学进行探究，以期能为同行提供有益参考和借鉴。

一、激发学生探究激情

据调查，初中科学教学中近半数学生对科学探究缺乏兴趣，他们不愿意积极主动地参与探究，更不想花更多的时间和精力投入到科学探究中，究其原因主要在于教师并没有在教学过程中有意识地激发学生的探究欲望与激情。因此，初中科学教学中，教师要想方设法激发学生的探究热情。笔者认为，应突出学科的趣味性，并在此基础上展示学科与现实生活的紧密联系，让学生在学习探究的过程中获得快乐，以此激发学生的兴趣。例如，在探究学习“声音的产生与传播”的过程中，教师在课堂上给学生讲述了贝多芬的故事。教师告知学生著名音乐家贝多芬在晚年几乎失去了听力，但他仍然创造出了众多知名的乐曲，成为世界著名的音乐大师。教师在科学教学中利用名人的故事吸引学生的注意力，并在此基础上引导学生思考失去听力的贝多芬依靠什么进行音乐创作，引导学生探究声音产生的原因以及传播的途径。此时，学生的兴趣得到激发，多数学生对贝多芬的经历感到好奇，希望通过学习了解这一故事。在教师的引导下，学生认识到声音是依靠振动产生的，其依靠介质进行传播。经过思考与探究，学生了解到失去听力的贝多芬将一截小棍支撑在自己与钢琴之间，通过骨传导的方式听到音乐，并以此展开创作。在这个故事中，教师利用了名人的不幸经历激发学生好奇心，引导学生进行实践和主动探究，学生在探究过程中豁然开朗，获得极大的满足和自信。与此同时，学生也可以认识到科学知识可以用到现实生活中，现实生活中处处都需要科学知识，从而让学生对学好科学更有动力。

二、改革实验教学设计

科学是一门以实践为基础的学科，它需要人们在实践中去观察、去思考、去解决问题。没有实践的支撑，一味地空谈理论会让学生感到乏味。但从目前来看，当前的初中科学实验教学缺乏效力，并不能达到较好的成果，其原因在于教师受到应试教育的影响，导致教师设计的实验教学没有突出学生主体性，仍旧是一种灌输式的教学方式。在初中科学实验教学中，教师要让学生根据学习目标自主设计实验步骤，要让学生在动手操作的过程中遇到困难与发现问题，并根据具体情况进行调节。通过一定的实验操作，学生才能在实验过程中学会操作过程，综合运用有关的知识，达到提高学生综合素质的目的。以“欧姆定律”的课堂教学为例。在传统的教学过程中，多数教师在教完欧姆定律的相关知识后会组织学生进行实验操作，目的是让学生通过实验来观察和研究电压、电流和电阻之间的关系，让学生证明欧姆定律的正确性。这种做法虽然能够达到一定的教学目标，但却忽视了学生的主体性，学生按照教师的安排和要求进行实验，其本质是一种灌输式的教学方法。针对此，教师在进行了基础教学后要求学生进入实验室，通过组织设计实验逐步探究电流、电压与电阻之间的关系，让学生在实验的过程中逐步推导出欧姆定律，而不再是以欧姆定律的内容引导学生进行实验操作。这就需要学生利用所学的知识以及个人的能力设计实验，学生会充分发挥自身的能动性，通过多次实验总结规律。在此过程中，学生的思路变得清晰，逐步探清欧姆定律，对这一定律有更深刻的认知，同时提高了学生的综合素质。

三、引导学生实践运用

我们知道，初中科学教学的目标还包括“引导学生将所学的知识应用于现实生活”，用所学知识服务于生活，让我们的生活更加美好。所以，在初中科学教学中，教师要引导学生在实践中运用所学的知识，通过实践运用进行检验并将所学回归生活。例如，在学习了“杠杆原理”后，教师可以引导学生思考生活中能够运用到杠杆的工作。学生提出利用杠杆原理可以节省极大的力气，如工人使用的老虎钳就运用了杠杆原理，还有部分学生提出钓鱼竿同样也使用了杠杆原理，两者使用杠杆原理达到了不同的目的。在老师的引导下，学生运用学到的杠杆原理设计简单的工具，并能够对这些简单的工具进行适当的操作。这就是引导学生将所学的知识用于现实生活，同时凸显初中科学学科的实用性。总的来说，当前的初中科学教学存在一定的弊端与缺陷，远远无法达到预期理想的教学效果。这就要求众多教师在实践教学中不断总结与交流，通过教学研讨完善教学方法和模式，提出更有针对性的改革策略，以此达到推动初中科学教学发展、促进教学改革的目的。

参考文献：

［1］赵峰.初中科学教学中科学探究的实践研究［D］.东北师范大学，2011.

［2］郭晴秀.初中科学探究性实验教学的有效性研究［D］.浙江师范大学，2013.

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在物理课堂中巧妙使用生活化策略指的是授课教师在物理课堂中将现实生活中的经典物理案例引入课堂教学中。经过思考，学生可以将课堂所学的物理知识应用于解决生活中的问题，使物理学课堂充满勃勃生机。

一、学以致用，用以促学提能力

高中生学习物理学的目的不只是为了取得高分顺利通过高考，更是为了让学生体会物理学的实用性。物理学本来就是来源于实践的学科，是对生活现象中物理原理的总结和概括。然而，学生在高中时期学习的物理学知识确实非常抽象和枯燥，因此，授课教师在物理课堂中巧妙应用生活化策略，将抽象的物理学定律和原理结合着生活中的具体问题进行学习和分析。

例如，老师在讲授必修一第三章《摩擦力》这部分内容时，可以将实际生活中可能用遇到的实际问题放在学生面前，使学生在对题目进行正确解答的过程中，将各种能力进行全面的提升。粗糙的地面上，放着一个重50千克的箱子，两人逐渐加大力气对箱子进行推移。为什么两工人会有这样的体会：两人在逐渐加大力气推箱子的过程中，箱子会被突然推动，然后使用相对较小的力就可以保持箱子的匀速运动，试分析这种现象的原因？在匀速运动中两工人在水平方向上的推力为力250N，该粗糙地面的摩擦系数是多少？（g=10N/kg）

解答这个问题需要对《摩擦力》这章的知识框架了解的非常清楚。两工人在初始推箱子时，箱子受到的力小，箱子未动，此时水平方向上箱子受两个力，人推箱子的力F和箱子受到的静摩擦力f。且两力的关系为等大反向。静摩擦力的特点是与受力方向相反，人往东推箱子，虽然箱子未动，摩擦力f始终与人的作用力方向相反。在物理学中有一种力叫作最大静摩擦力，这个力的大小在理论上大于滑动摩擦力。这也就解释了工人在推箱子的过程中，为什么在推动箱子的一瞬间会突然出现 “轻松感”。一旦箱子开始运动，那么受力情况就与之前大不相同了。箱子一旦开始了匀速直线运动，水平方向上二力平衡，合外力就为零，此时仍然有F推=f滑。滑动摩擦力的计算与静摩擦力不太一样，滑动摩擦力的大小与物体的运动方向上的受力大小有关系，且只与受力大小有关。而滑动摩擦力则不然，与物体接触面的粗糙程度即μ和与运动方向垂直面上受到的力有关系。因此，该题的第二问的解答为F=Mg×μ。解答250N=50kg×10N/kg×μ，解得μ=0.5。综合解答，第一问物体开始运动时，摩擦力的性质由静摩擦力突然转变成滑动摩擦力，而通过书本知识的学习可知最大静摩擦要大于滑动摩擦力，由此可解答出问题一。对于第二问的解答更需要将实际问题转化为物理模型，一个物体的匀速直线运动，摩擦力的类型为滑动摩擦力。根据f滑=N×μ此处的N=Mg，故可解之。

这个问题放在课堂上让学生解答十分巧妙地应用了生活策略，想必学生在日常生活中也会有类似的体验，将这些问题引入到课堂教学中，必然能促进学生在物理学知识中努力寻求解决问题的方案。

二、激发潜能，自主探究勤动脑

授课教师将生活化策略巧妙应用于物理课堂，能促使学生对物理学知识进行自主化探求，能改变学生在传统教学中被动局面。学生在传统教学模式下，对物理学的学习仅仅停留在课本知识层面。学生仅仅把物理学学习当成是完成学业任务的一部分，做不到对物理知识的深入探究，更不会自主地动脑去将物理学知识应用于解决实际生活中去。

例如，在学习物理学选修2-1第一章，第四节的《闭合电路欧姆定律》一节时，老师应该将闭合电路欧姆定律与初中所学的欧姆定律的区别和联系进行细致化讲解，两者最主要的区别点在于：初中所学的欧姆定律将导线的电阻不予以考虑，电流表的电阻忽略不计；而闭合电路欧姆定律在对电路进行分析时，并不能忽略导线的电阻，这是二者的本质区别。老师可以向学生提出与生活息息相关的问题，例如：我们生活的周围被电线包围着，“高压线”这个名词可谓是家喻户晓，那么请问电能在输送过程中为何要使用“高电压”进行输送呢？这个问题问得非常巧妙，既不属于偏难类问题，真真切切的存在于现实生活中，又属于课本中欧姆定律这章的重点，与现实生活联系极为紧密。解答该问题要用到闭合电路欧姆定律，电能在远距离传输过程中，由于导线的距离非常长，有时甚至达到成百上千公里，此时的导线的电阻r就不得不引起我们的重视了。根据公式P=I2×r，而导线的电阻r又与长度成正比，因此在导线上损耗的电能就非常大。然而我们要输送的电线长度是不能变化的，根据公式只能降低电流I。根据公式P=U×I，功率一定的情况下，U越大，I就越小，由此可得为何要进行高压输电。

授课教师将生活化策略应用于物理学可以将生活中的物理现象在授课过程中讲述给学生，通过学生对知识的转化，激发学生的潜能，进而使学生养成勤动脑的良好学习习惯。

三、深化思考，查漏补缺弥不足。

老师在课程讲述中应用生活化策略的另外一个优势就是可以引起学生对所学知识的深入思考，促进学生对知识的全面掌握，帮助学生以最短的时间发现问题，以弥补不足。

例如，在学习选修2-1第三章《电磁感应》时，老师可以提出该章节中让众多学生困惑的问题：闭合线圈切割磁感线可以产生电流，这是发电机的原理；通电线圈在磁场中会运动，这是电动机的原理。可不可以用电动机的线圈来发电，再将发出的电用来带动电机，这样岂不是永远可以循坏利用吗？答案是否定的，这种观点忽视了能量的损耗，违背能量守恒定律。显然，老师的点拨和提问，能帮助学生找出弱项，从而进行深入思考。

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关键词：实验教学；重视；思想；方法

一、控制变量法

在利用物理实验探索物理规律时，涉及因素比较多。为了研究这些因素之间相互变化规律，常用方法之一研究两个量之间的关系时,控制其它量不变，这种研究方法就是控制变量法。

控制变量法常用于探索物理规律的实验教学，例如欧姆定律的实验教学，教师可以组织学生讨论怎样研究I、U、R之间的关系；确定研究对象是电流以后，引导学生采用控制变量法，先控制一个物理量--电阻不变，研究电流与电压这两个物理量的关系，再控制另一个物理量--电压不变，研究电流与电阻两个物理之间的关系，最后将这些单一关系综合、归纳找出它们之间的规律，得出欧姆定律。

高中物理实验教学中用变量控制法进行教学的内容很多，例如“研究滑道动摩擦力大小与哪些困素有?”“研究压强大小与哪些因素有关”、“研究导体的电阻与哪些因素有关”。教师在进行变量控制法的实验思想和实验方法教学时，应循序渐进，逐步渗透，使学生掌握并会应用。

二、理想实验法

研究任何物理现象，都要分清主要因素和次要因素。当涉及因素比较多时，要突出事物的本质，忽略次要矛盾，采用理想化和纯粹化的方法来反映事物的本质和内在联系，这种研究方法叫理想实验法。

在“研究杠杆平衡条件”的实验教学时，教师首先引导学生讨论；为什么使用的杠杆是一根粗细均匀的直杆，用线把之中心位置悬挂起来的目的又是什么？通过讨论使学生明确实验用杠杆可以看作理想的轻质杠杆，杠杆上只受到动力和阻力作用，这样研究杠杆的平衡条件问题就简单化，很容易得出杠杆的平衡条件。高中物理实验教学中，凡是要突出事物的本质，必然要忽略一些次要矛盾，实验探索时，应该有一些理想化条件加以限制。如“研究功的原理”实验教学中，必须不考虑杠杆、滑轮的自重和受到的摩擦；“研究机械能转化和守恒定律”时，应不考虑滚动摆受到的空气和摩擦阻力。

三、对比法

在研究事物的特征时，由于涉及的因素比较多，怎样才能突出事物的本质呢？在实验教学时可以通过事物之间各种因素的比较，就能直观地突出事物的本质特征，这样的研究方法就是对比法。

对比法一般用于探索事物的特征，如“研究物质的密度”时，教师可以引导学生通过实验比较，引出密度的概念。实验时将同一种物质不同质量，不同体积的两块铁或两杯水的实验数据比较，发现质量与体积的比值是一个常数，而对于不同物质，如铁与水而言其质量与体积的比值是不同的。通过比较从而发现物质的特性之一，也就是物质的密度。又如“研究物质的又一种特性--比热”时，同样可以采用对比法。

用对比法进行实验教学比较直观，学生容易理解，实验教学时使用得比较多，如“研究物体浮沉条件”时，用同一支铅牙膏壳，先做成盒状放入水中，漂浮于水面，然把牙膏壳挤成一团放入水中，结果沉底。通过对比得出物体浮沉的条件。

根据客观世界的对称性，用实验去探索物理规律时，除了用常规的研究方法外，思维不能定势，还要用与常规思维方法相反的思维方法，也就是逆向思维法。

在“研究法拉第的发现”实验教学时，电流可以生磁，那么磁能不能生电呢？教师可以引导学生分析电现象与磁现象相同处，使学生认识到电与磁是对立统一的整体，有着内在联系，磁在一定条件下可以生电。英国科学家法拉第由于这种逆向思维找到了把机械能转化为电能的方法，发现了电磁感应现象。

再如“研究电话的原理”，声音可以通过话筒使电流发生变化，相反变化的电流可以使听筒发出声音;“研发电机工作原理”的教学，教师可引导学生运用逆向思维法讨论能否利用电动机把机械能转化为电能，成为发电机。

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关键词：CAI KCL定律 教学设计

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0139-01

1 教学设计方案

（1）设计理念：KCL定律（基尔霍夫第一定律）是电路的基本定律，反映的是电路中各支路电流之间的约束关系，既适用于直流电路，也适用于交流电路，可以说它是分析计算后续复杂电路的重要依据。在教学过程中教师只是凭借教科书直接讲授知识点及相关的例题，学生很难理解，我对学生感到难学难懂的内容进行了探讨和分析，发现只要学生理解了支路、节点、回路、网孔这几个术语的含义，就容易理解基尔霍夫定律的内容，理解了定律的内容，就可以做到熟练掌握和运用有关理论来解决实际电路问题。根据上述分析，针对KCL定律这种包含抽象概念的专业理论知识，笔者制定了CAI教学模式。CAI（Computer Aided Instruction计算机辅助教学）是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。

（2）设计思路：CAI模式进行教学设计，构建理论实践一体化教学模式，如图1所示。

本课内容的地位和作用：本课的内容选自《煤矿电工学》第一章第四节“复杂直流电路分析”，学生在前面学习了运用电阻串、并联化简和欧姆定律来解决简单直流电路的基础上，进一步学习KCL定律分析复杂电路，既符合认知规律，有遵循技能习得过程的知识结构网，笔者结合CAI教学模式设计这节课，旨在培养学生透过现象归纳事物本质，将感性认识提升为理论知识，进而把知识转化为技能。

教学目标的确定：根据教学大纲要求，结合教材内容和学生当前的心理特点及认知水平，笔者拟了如下三个教学目标：（1）专业知识目标：掌握支路、节点、回路、网孔等基本概念；理解KCL定律的内容。（2）能力技能目标：培养学生能够掌握应用KCL定律列节点电流方程的方法，提高学生分析和解决电路问题的能力。（3）情感素质目标：通过类比图形的引入，激发学生的学习兴趣，调动学生的思维，从而促进学生积极思考，主动学习；培养学生透过现象归纳事物本质，锻炼学生的查阅能力、自学能力、表达能力和评价能力，将感性认识提升为理论知识的能力；提高学生的参与竞争和团队协作精神，养成良好的职业道德。

确定教学重难点：（1）教学重点：支路、节点、回路及网孔的理解与区分；运用基尔霍夫第一定律列节点电流方程。（2）教学难点：电流参考方向与实际方向的判断。

教法和学法的运用CAI课件辅助教学模式，直观教学类比引入，引导学生积极思考；采用设问情境，启发学生大胆回答；采用比喻法，使学生容易理解；采用归纳、总结的方法，讲练结合，使学生加深认识。处理问题由浅入深，并结合具体例题对问题进行总结，充分体现教师的主导作用和学生的主体地位。

2 教学实施过程

2.1 导入新课

回顾串、并联电路。给出两个电路，请同学分析两电路的不同之处，有且仅有一条有源支路，可用电阻的串并联进行化简，是简单电路；分析简单电路的方法是欧姆定律。有两条及两条以上的有源支路，不能用电阻的串并联进行化简，是复杂电路；解答复杂电路的方法是什么？导入新课――KCL定律。

2.2 新课讲解

讲解几个基本术语支路：由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。节点：三条或三条以上支路所联接的点。回路：电路中任何一个闭合路径叫做回路。网孔：内部不包含其他支路的回路，即中间无支路穿过的回路。电路实例分析（提示：回路和网孔之间存在什么关系？有什么区别？）动动脑筋：给出的电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔？

讲解KCL定律。

（1）内容：流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，即∑I入=∑I出，定律讨论的对象：节点电流（故又称节点电流定律）。

（2）习题：通过习题导出基尔霍夫第一定律的另一种表述。用KCL定律列出图2的节点电流方程：I1+I2=I3+I4+I5可得：I1+I2-I3I4-I5=0。若规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，可得基尔霍夫第一定律的另一种表述：电路中任一节点上电流的代数和恒等于零，即∑I=0。

（3）KCL定律的应用（任务进阶）。

电流I为负值引出参考方向的概念，参考方向：任意假定的方向。若计算结果为正值，表明电流的实际方向与参考方向相同；计算结果为负值，表明电流的实际方向与参考方向相反。

（4）基尔霍夫第一定律的推广：①对于电路中任意假设的封闭面来说，节点电流定律仍然成立（三极管引脚电流关系）；②对于电路之间的电流关系，仍然可由节点电流定律判定（安全用电）。

2.3 归纳总结

2.4 练习作业、板书

笔者在探讨、总结前面教学经验的基础上，采用CAI模式进行教学设计，突破了传统的教学设计方法，这样的教、学情境让学生通过一系列的思维加工过程发展自己的创新思维和自主探究能力，以解决自己面对的问题。学生不仅能够迅速理解、掌握知识和技能，更能将知识、技能灵活应用与实践中，充分体现了学生作为学习的主体，在教师的引导下进行实践教学活动，实现了最优化的教学方案设计，对今后教学的改善和提高具有一定的实际意义。

参考文献

[1] 全国煤炭技工教材编审委员会.煤矿电工学[M].煤炭工业出版社，2002：9.

[2] 杨剑锋.轴承部件单元教学设计及反思[J].职业教育研究，2013（2）：101-102.

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关键词:教学反思;教学理念;教学设计;教学方法;教学过程

中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)10-0116-01

新课改下的教学要想取得成功,教师除了不断学习研究新课改理论之外,重要的是对自己的教学情况要不断反思。

1.教学理念的反思,变机械的知识灌输为注重学生能力的培养。很多年轻的教师刚踏上讲坛的时候,能非常热情的投入工作,积极地进行教学创新,主动引导、启发学生思考。但是,由于教龄的增长,慢慢的丧失了教学兴趣,变得被动的重复或照本宣科,教学质量很不理想。因此,教师必须不断地进行教学理念的反思,要注重学生学习能力、创新能力、独立思考能力的培养。例如,教材中的“伏安法测电阻”,如果只是让学生按照教材上的步骤去得到已知的数据,这样没有任何的教学效果,我们可以针对这一实验提出问题让学生思考和解决。比如:①伏安法测量电阻的理论根据是什么?②伏安法测量电阻有哪两种测量电路?如何设计?怎样选用电流表内接还是外接?③两种电路产生系统误差的原因各是什么?测量结果比电阻的实际值大还是小?两种电路测量的结果,绝对误差和相对误差各多大?两种电路分别适用于测量多大的电阻?④在对待测电阻大小,电流表、电压表内阻都不了解的情况下怎样决定采用哪种测量电路?⑤没有电流表,只有电压表和一个电阻箱(或两个定值电阻)怎样测电阻?没有电压表,只有电流表和一个电阻箱(或者两个定值电阻)怎样测电阻?⑥如图所示,电路中电流表内电阻可以忽略不计,用它怎样测量未知电阻?

通过这些问题可以充分激发学生思考,真正将所学知识活学活用,提高学生分析总结问题的能力。

2.教学设计的反思,不断的反思教学设计的经验和不足,提高课堂教学质量。做好教学设计要遵循一定的步骤,首先要确定教学目标。教学目标要包括知识目标(要求学生掌握的知识)和能力目标(着重培养学生哪一方面的能力)。其次,分析本课教学内容,确定重点、难点、易错点,根据内容准备相关教学资料。再次,创设情景,寓教于乐。最后,设计习题,巩固所学知识。

高中课程中“闭合电路的欧姆定律”是重要的一课,这一课的教学设计笔者是这样做的。

(1)教学目标。①知识目标:a.理解电动势的定义,熟记与之相关的物理量及符号。b.离记闭合电路欧姆定律的公式,理解各物理量及公式的物理意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题。②能力目标:a.培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。b.通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力。

(2)教学内容分析。①电动势的要领是难点,是掌握闭合电路欧姆定律的基础。从理论上分析,电动势是电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力所做的功。非静电搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取评论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论。②路端电压与电流(或外电阻)的关系,这是本节的重点,需要作好演示实验,使学生有明确的感性认识,然后用公式加以解释。路端电压与电流的关系图线,可以直观地表示出路端电压与电流的关系,务必使学生熟悉这个图线。最后,组织材料,创设相关情景,使得本课的教学达到以了较好的效果。

3.教学方法的反思,通过反思不断的改善教学方法。教学方法和教学内容是教学的重要组成部分,是决定教学质量的主要因素。教学过程中我们常用的教学方法有讲授法、谈话法、讨论法、读书指导法、演示法、练习法、实验法。

(1)讲授法是指教师运用口头语言向学生描述情景、阐述事实、揭示问题本质、解释概念、论证结果和原理的一种方法,讲授法虽然传授知识比较直接,但通常不能给学生直观的印象,理解起来也相对有难度。

(2)谈话法是指教师和学生针对某一问题进行对话,通常是教师用提问的方式引导学生思考,使学生能答出教师想要的答案。

(3)讨论法是指在教师提出某一主题或问题指导学生集体讨论,学生经过思考发表自己的想法和意见,相互启发、集思广益的一种教学方法。

(4)读书指导法是教师有计划、有目的的组织学生阅读教材和关资料而获得知识的一种方法。

(5)演示法是教师把实物或实物的模象展示给学生观察,或通过示范性的实验或现代教学手段,使学生获得知识更新的一种教学方法。根据教学的目的,组织学生到某一特定的场所或环境,通过对实际事物的观察获取新的知识,我们称之为参观法。

(6)练习法,顾名思义是学生通过练习巩固所学知识,练习法是学生学习过程主要实践活动。

(7)实验法是学生通过自己动手操作验证结论或探究问题,这在物理教学中是经常使用的且十分重要的教学方法。

4.教学过程的反思。教学过程即教学活动的展开过程,教学过程的反思是要求教师反思自己能否培养出顺应社会发展的高素质学生,而不是只看考试的分数高低。教学过程中要遵循教师是主导,学生是主体。要给学生创设良好的思维环境,创设自由思考的空间和自由探究的机会,把发现问题、提出问题和解决问题的机会交给学生。

参考文献

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关键词：研究性学习模式课题教学改革

研究性学习的含义，可以有广义和狭义两种理解。从广义理解，它泛指学生探究问题的学习，可以贯穿在各科、各类学习中。从狭义理解，它是指学生在教师指导下，从自生生活及社会生活中选择和确定研究专题，以类似于科研的方式获取知识、应用知识、解决问题。我们所指的“研究性学习”是广义的，是依附于高中教材知识体系进行的探究性学习活动。

杭二中从99年开始招收省创新教育实验班，本着培养学生创新能力的目的，在教学中，我们大胆突破原有教学模式，在课堂教学中采用研究性学习的方法，取得了较好的效果。

一、为什么要进行研究性学习

实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育，重要的着眼点是改变学生的学习方式

学生知识的获得、能力的提高、行为习惯的养成，归根到底是学生学习的结果。所以，学校教育需要关注的重要问题是要让我们的学生形成怎样的学习方式。

在原有教育、教学条件下，许多学生的学习偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用，仅仅立足于被动地接受教师的知识传授。这种学习方式十分不利于学生创新精神和实践能力的培养。针对这一状况，当前教学改革的一个重点是通过教学目标、内容和途径方法的调整，帮助学生改变原有的单纯接受式的学习方式，在开展有效的接受学习的同时，形成一种对知识进行主动探求，并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。

在研究性学习的过程中，教师起了组织、指导作用，在时间安排上更多的是学生的自主性、探索性学习活动。这样的教学活动显然与被动接受教师知识传输的学习方式不同，对于学生创新精神和实践能力的培养也较为有利。

二、研究性学习的目标

研究性学习的目标，总的来说是以下五个：

1、综合应用所学物理知识

在研究性学习的整个阶段，培养学生充分和恰当地运用所掌握和理解有关物理知识和原理的能力。

2、培养信息收集和处理能力

从认知心理学信息加工理论的角度看，学生开展学习的过程，实质上是信息处理过程。研究性学习过程中能有效地获取和利用各种科学信息，并能分析研究过程中的思想、

方法和结果，用确切的科学语言加以完整和系统的表述。

3、掌握科学探索的方法，培养创新精神

研究性学习，能培养学生用较熟练地运用一整套科学研究方法进行探索，并把整个过程中各种有价值的想法结合起来，体现对科学方法的应用。

另外，研究性学习强调通过让学生自主参与、积极参与类似等科学家探索的活动，获得体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑，努力求知的心理倾向。

4、使学生学会沟通和合作

现代科学技术的发展，都是人们合作探索的结果，结合的人文精神弘扬也把乐于合作、善于合作作为重要的基石。学生在研究性学习中，总是在合作讨论中进行，这样可使学生在亲自体验中认识合作的重要性，也可使学生懂得尊重别人。

5、掌握科学的技能

如自己设计和有条理地实施一个有效和简单的研究课题，研究中进行细致和有目的的观测，并能对这种观测结果做出有科学分析的评估。

三、研究性学习的内容

目前，很多学校实施了教学内容主要以课外活动为主的研究性学习课程，获得了很大的成功。我们在实施研究性学习过程中，教学内容没有脱离课堂知识的教学，教学内容以书本知识为基础。也就是说，我们学生的探究活动依附的知识体系是以高中物理教材中的内容为主。

四、教学模式

教学模式的流程如下：

特别需要强调的是，在我们的教学模式中，提出问题（课题）是由学生教师共同来进行的，因为我们认为，发现问题、提出问题是创造性思维的开始，是一种很重要的能力，要十分重视这种能力的培养。

五、研究性学习的课型实例

1、问题探究型

这类课型是非专题型的，是由学生在自学教材过程中发现问题、提出问题，通过组织学生对问题的探究讨论，完成研究性学习。

比如在学生自学完牛顿定律、动量及动量守恒定理后，让学生提出问题，沈学挺同学提出：动能与动量有什么区别？为什么动量用mv而不用（mv）3表示？张宗杰同学提出：动量守恒定律是否在任何状态下适用？我认为并非任何状态下适用如：一对正电与负电子，作为一个系统，都有动量，但碰撞后湮灭，质量为0，动量也为0，动量不守恒，这如何解释？叶陶冶同学提出：是由动量守恒定理推出牛顿定律，还是牛顿定律推出动量守恒定律等等问题。

从这些问题中我们可以看到：在提出问题前，学生对课本知识有一个比较深入的了解，在自学过程中，学生也看过一些参考书（不是指习题集之类的参考书），对整个知识体系有了一个较完整的认识，经过考虑，提出了一些问题：比如张宗杰同学提出的电子湮灭事实，他知道电子有质量有动量，一对正负电子动量可以不为零，生成光子后，他了解到光子无质量，由此推出光子无动量，并由此推出动量不守恒，但是有的参考书上指出动量守恒定律在任何时候都是守恒的，他感到很矛盾。这一问题一提出，学生们就开始讨论，最后，学生们认为：只有光子有动量和能量情况下，才能在这一过程中，动量动能都守恒。最后，我告诉他们：光子有动量，也有能量。最后，教师可以向学生推荐一些有关书籍，让他们有一个深入学习的机会。

再看叶陶冶同学的问题：是由牛顿第二定律推出动量守恒定律，还是动量守恒定律推出牛顿第二定律？可以看出，她在问这一问题前，已经对整个力学知识体系有一个较清楚的认识。她问的这问题，归根到底是力、质量重要还是动量更重要？她对此有疑问。这一问题其实涉及整个物理学的基本概念问题，在经典物理中，以物体质量、力来展开物理学知识体系，而从现代物理的角度看，在描述物质运动与相互作用时，动量、能量的概念要比力的概念基本得多。这时，可以向学生介绍一些现代物理知识，介绍一些现代物理知识书籍给学生去钻研。同时，以动量、能量为基本概念来展开整个力学知识体系，并向学生介绍有关内容。这样一讨论，一方面可从现代物理学角度来看经典物理学，又为经典物理开了一个窗口到现代物理学，有利于学生提高学习兴趣，提高他们的认识水平。

类似问题还有很多。通过对这样一些问题的讨论，一方面提高了学生自学能力，另一方面也可以提高学生对物理学知识的认识水平。

从实施的例子中，读者可看出实施的过程是：①布置自学②学生提问③课堂讨论④形成结论及评价。

这里涉及学习成果的评价标准，我们认为可以这样评价：①看学生问题的水平。比如：动量与冲量的区别是什么？这种常识性的问题就是低水平的。前面所讲：是牛顿定律推出动量守恒还是动量守恒推出牛顿定律？这应得到较高评价，因为这涉及到物理学基本量的问题。②看学生的认识有无提高，知识面有无扩展。

2、规律发现型

物理定律是物理学中的重要组成部分。如果将物理学比作一幢庄严雄伟的大厦，那么物理定律就是这幢大厦中的一根根柱子。

物理定律是人们通过对自然现象的研究，采用归纳、分析、综合、类比、理想化、推理、演绎验证.图线探索等多种科学方法进行加工、提炼得到的对自然规律的描述。

每一个定律的得到，经历了许多艰苦曲折的过程，而中学教材中对定理教学处理过于简单，使学生认为定律得出很容易。这样的定律教学,使学生得不到科学思想、科学方法的教育.我们在教学中采用“溯源法”，在当年科学技术水平上，来学习和探讨某个定律是如何建立的，使学生在学习物理定律过程中，懂得如何用科学方法去探索无穷的新奥秘。

下面就是我们在教学中的两个教学实例。

（1）欧姆定律的教学

我们先把欧姆当年发明的电流扭力称的资料介绍给学生看，过一段时间,在他们看懂了的基础上，拿出欧姆当年的实验数据（数据附后）给学生研究（即使此时学生已学过欧姆定律，给他们讲要研究欧姆定律，他们一般也不会想到要得出的就是，他们会认为另有规律可找）。让学生在一定的时间里去研究这些数据的规律.一般的学生都能在给予足够长的时间里给出数据的规律。这时候，再让学生总结一些处理数据的方法：（1）画物理量之间的（x,y）图，根据图线规律，猜测y—x关系，（2）把估计的关系式化成线性关系，y=kx+b，根据代换后的变量数据作出y-x图，如得一直线，则就得出物理量之间的关系（如不是直线则再试），（3）最后再求出斜率和截距，就可以得出y和x的确切关系。

（2）开普勒第三定律的教学

首先让学生从资料中查找出太阳系九大行星的轨道半径和绕日周期等数据，再让学生找出它们的规律。有了欧姆定律的学习，学生在查到有关数据后，很容易得出了RT2/3

a1/R2（前者是开普勤第三定律，后者为万有引力平方反比关系）。

通过这两个定律的教学，学生自然就明白了通常数据处理方法.以后碰到一大堆实验数据也就不会感到无从下手了，他们会很自信地去处理这些数据，并最终找到关系。

这种教学方法比单纯地从书本中得出物理定律,一方面学生会感到有趣得多,另一方面,学生在处理数据后会有一种成就感,从而进一步激发他门的学习兴趣.

3、实验课题研究型

实验课题研究对培养学生以创新能力的巨大作用，因为它本身就是一个从已知到未知的探知过程。

作为一种新的教学和评价方式，实验课题研究具有以下几方面的意义：

①巩固和加深对所学物理知识的理解与掌握。

②全面培养学生发现问题，从实际中抽象出模型，并用一整套科学方法加以解决的能力。

③全面培养学生科学地收集、处理、分析和表述有用信息的能力以及相互交流协作的态度。

④培养学生对未知和不知事物和现象的好奇心和探求心，在解决问题的过程中培养学生克服困难，锲而不舍的精神，并从中获得一种意志、个性上的自我完善的满足感和愉悦感。

我们在创新班的教学中，也采用了这种教学方式。下面，就举一个例子，从中可以了解整个课程实施的过程。

首先，让学生自己讨论提出课题，在学生提出的课题中，教师可以提供一些参考意见，经过学生讨论，最后，确定研究课题。学生所选的一个题目是《在纸上划出的铅笔划线导电性能的研究》。单从课题来看，就是测划线的电阻，但是这个电阻是多少，如何研究导电性能的方案却不太好确定。我们先把课题布置给学生，让学生利用课余时间去讨论，以便确定实验方案。

过了几天，把学生的实验方案收上来。我们仔细研究了学生的实验方案后，发现学生的实验方案各组不尽相同，有的是研究铅笔笔芯划痕电阻与划痕长宽厚的关系，有的是研究其电阻的热稳定性，又有的是研究铅笔划线的电阻率与铅笔芯含碳量的关系，又有的是找出铅笔划线的平均厚度与铅笔划线电阻率的关系等。接着学生根据自己的实验目的，提出实验原理，根据实验原理找出所需实验仪器，并设计出实验方案。从学生的方案来看，学生是经过较长时间考虑的。接下来，让学生把每组同学的方案在班上进行讨论，接着再进一步完善。下面就两组学生的实验过程作一个分析。

甲组同学的方案及实验过程：他们取某一型号铅笔，先假设划线电阻及铅笔芯的电阻率与碳相同，然后估计划线的电阻，但他们在估计电阻时，发现很难确定划线厚度。所以，他们首先采用取一小段铅笔，测出这一小段铅笔芯体积，在一张纸上把这一段笔芯全部涂上，并认为划线密度与铅笔芯的密度相同，则估算出划线厚度为10-7m左右。这样他们就估计出了划线电阻。根据划线电阻，他们选择所需仪器.如电源、电压表及电流表等。接着他们采用控制变量法,分别改变电压、划线宽度、厚度、长度和铅笔芯硬度来进行多次测量。得出各次测量电阻率在10-3——10-4国际单位左右，他们认为，他们已得出结论：对于铅笔划线,电阻定律也适用。

乙组同学的方案及实验过程

他们与甲组同学一样，先估计出划线电阻，再选择实验仪器。但他们与甲组同学不同的是：他们认为划线电阻太大，而造成电流表很难选择，而选用伏安法则难以避免系统误差，故他们选用电桥法，刚开始，他们对器件要求过高，但我告诉他们学校所具备的仪器，他们最终选择了惠斯通电桥法。接着估算划线厚度，他们假设划线电阻率与石墨相同，再测划线电阻及长度、宽度，再估算厚度，发现厚度只有10-8米左右，也就是只有不到100层左右原子厚度，这看来是不可思议的。接着他们经过调查，铅笔并不全由石墨构成，铅笔芯中还混有黏土,所以他们认为石墨与铅笔芯电阻率不同，因此他再次测铅笔芯电阻率，发现两者确实不同，故他们用测得的铅笔芯电阻率估算出了划线厚度。但他们还不放心：他们怀疑笔芯与划线电阻率不同。所以他们采用甲组同学方法测划线厚度。他们发现后来两次测得的划线厚度不一致，也就是笔芯与划线电阻率不同，而且划线电阻率比笔芯要大许多。他们采用不同型号铅笔重做以上的试验，划线电阻率总是比铅笔笔芯的电阻率大许多（1个数量级）。他们认为采用硬度大的铅笔，划线密度与铅笔笔芯的密度有差异，也就是电阻率有差异，这个结论可以理解，但采用比如6B铅笔笔芯，划线致密性与笔芯的密度相差不多，笔芯电阻率也应与划线相差不多，因此，他们想到导线与划线的电连接问题。所以，他们对实验数据进行分析后认为，电连接处有电阻存在，如果考虑这一因素，电阻定律就能更准确得到验证。所以他们查阅有关电工学知识，发现两种材料在电连接时确有接触电阻存在，故此，他们恍然大悟，笔芯电阻率比划线的电阻率小是由于接触电阻的原因。接下来一切都顺理成章了，他们根据所测得的数据估计出接触电阻为104欧姆数量级

从上面过程分析可以看出，实验课题研究的步骤如下：

①提出课题并对所需解决的课题进行初步分析。

②收集有关资料、信息。

③设计实验研究步骤。

④选取必要的装置器材。

⑤实施实验研究方案，保持观察记录，记下每个阶段的分析、思考，必要时对原方案进行修改。

⑥对实验结果进行最终的分析评价。

最后，这里还涉及一个评价问题：从学生的实验过程来看，他们都取得了一定的成功，他们通过这一课题研究，对整个实验研究过程有了一个切身体会，对如何设计实验，如何调整实验方案等，有了一个很清楚的认识。这与原来的实验教学相比，无疑学生从中学到了更多的东西，对他们以后进行科学研究等实际工作有巨大的引导作用。当然，这两组实验也有不同之处，第一组只是验证了电阻定律，而第二组同学在验证电阻定律的基础上，还发现了接触电阻，并测出了它的大小。这本身就是一个科学发现，因此，这一组应得到较高评价。

4、概念建构型

概念建构型学习方法主要通过理论性课题研究来建构概念。理论课题研究是我们最先开展的研究性学习方法。作为研究性学习，不仅仅是从实验中得出一些东西，也不仅仅是从课本中学到一些东西。理论课题研究，可以提高一些比较优秀的学生，严密的理论研究能力（包括逻辑推理能力，联想能力，查阅资料能力等），另一方面也可以使培养学生撰写论文的能力。

我们做的第一个理论课题研究的题目是《摩擦力的本质》。有关摩擦力的本质，大多数课本包括大学课本都未涉及，所以大多数学生只知道摩擦力与电磁力有关，而确切的原因并不清楚。

这个研究课题布置后，教师先给学生几天时间，学生充分利用图书馆，电脑网络，新华书店等他们可以利用的资料来源，展开调查；另一方面，他们利用查到的有用资料，对摩擦力的本质进行思考推测想象。

在这期间，教师可以不定期向学生了解研究进展，如果有的学生找不到资料，教师可以对他们进行指导，并推荐资料给学生看。

当过去一段时间后，可以把学生分成几个组，让他们在组内进行讨论，并在一个组内形成一个较为统一的看法，每一个组再派一位同学为代表，在课堂上做专题发言。每一个同学发言后，其余同学可以提问，也可以提出不同意见。等每一组同学介绍并讨论完后，教师可以作一个总结，而后布置学生写有关摩擦力的小论文。（附学生论文二篇）

从研究性课题实施以后，取得了较好的教学效果，这可以从学生的小论文中可以看出来：他们对摩擦力的本质有了一个较为深入的认识。在较高层次形成了摩擦力的概念，同时，学生也体验了理论研究的过程。

以后，我们又多次布置理论课题给学生做，他们都表现出强烈的兴趣，在一定的时间内都能完成。这极大地拓展了学生的视野，提高了他们的知识水平。

六、关研究性学习的两点思考

1关于研究性学习的课题安排

课型实例中除第一种课型外，其它三种均带有专题性，是课题型的学习。把课题研究型学习融入一般的课堂教学中，是当前实施研究性学习的一个难点。我们用结合知识的发展进程、采点选择研究课题的方法，突破了这一个难点。从我们实践的结果来看，依附于教材知识系统进行研究性学习是完全可以实行的。

篇9

1 试题再现

2016年全国高考理科综合试卷Ⅰ物理第24题，为必做题，原题如下：如图1，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连.两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑.求：

（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；

（2）金属棒运动速度的大小.

2 分析解答

2.1 常规解法――动力学规律的应用

此解法再现了解决电磁感应综合问题的能量转化与守恒思想的灵活运用，彰显了解决电磁感应综合问题中动力学思想与能量思想，物理现象与物理学本质的一致贯通性，突出了能力培养.

3 试题点评

导体棒切割磁感线产生感应电动势问题是综合性较强的问题，它涉及的知识面很广，有动力学（运动学、物体平衡、牛顿定律）、能量的（能量守恒定律）、动量（动量定理、动量守恒定律）和电磁学的（安培力、闭合?路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、电流的定义、电功率等）内容，并且要求学生具备很高的分析问题的能力，既能考查学生所学过的知识掌握情况，又能考查学生的综合素质.因此，一直是高考的热点问题，更是高中物理电磁感应部分的常见题型.2016年全国高考理科综合试卷Ⅰ物理第24题有如下亮点：

3.1 试题背景新（两个金属棒分别放在两个斜面上）

没有照搬“发电机”问题中的动力源是某一恒力作用这一经典模型，而是将经典“发电机”模型进行“扬弃”，创新“发电机”动力源为两个物体（导体棒）组成的系统所受的合外力.

3.2 试题设计新颖

该试题不落俗套，这无疑增加了试题难度，但只要学生对动力学、能量、电磁感应等各部分基础知识掌握的比较系统、扎实，就能应对此类电磁感应问题，在高考理科综合应试中，定能思路清晰，从容应对，考出好成绩.

3.3 试题难度适中

试题考察知识点较丰富，知识覆盖面较广，难度把握较合理.试题涉及动力学、平衡条件、感应电动势、安培力、闭合电路欧姆定律、机械功率与电功率、能量守恒定律等均为高中物理的主干知识、重点知识、基础知识.

3.4 试题代表高考改革与课程改革大势

第24题源自物理教科书，但又不拘泥于物理教科书，紧紧围绕物理教科书，密切关注高中物理主干知识、重点知识和基础知识，强化物理基本知识和基本方法的考察力度，既考查了学生的知识，又考查了学生的能力，体现了高考理综物理试题在新课改环境下的创新，体现了高考改革与物理课程改革精神.

4 教学启示

4.1 强化基本知识教学

教科书是知识的本源所在，它提供给学生以最科学、最准确、最系统的物理基础知识，教科书的编排最符合学生认知规律，因此，教科书是高考命题的主要参考，高考物理备考复习必须重视学生对教科书的认真研读.要注重对基本知识的理解，注重知识点之间的联系，并做到灵活运用，让学生将抽象问题形象化，在高考中应对各种干扰，解决各种迷惑性物理问题.

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【关键词】概念 规律 物理比较思维

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）04-0146-02

物理是系统性很强的学科，高中物理概念和规律很多，要求学生具备一定观察、实验、建模和分析等综合能力，学习难度高。笔者根据多年教学经验，认为学好物理的根本要落实基础，扎实概念和规律，弄清容易混淆的疑难点。教师应侧重培养学生的比较思维，让学生学会寻找基础知识点间的共同与不同点，区分易混淆规律间的本质区别，在比较中深化对概念和规律的理解，有效提升物理教学效率。

一 物理比较思维的概念

物理比较思维是指确定物理对象之间差异点和共同点的一种逻辑思维。一个人在物理世界中，对任何客体、现象、过程、概念、公式、规律要能区分出“同中之异”和“异中之同”，需要较高的物理比较思维。

二 物理比较思维的作用

第一，运用物理比较思维，可以启发学生思考问题，探究因果关系，总结得出规律结论。如伽利略对自由落体运动运动的研究，他用亚里士多德“重的物体总是比轻的物体下落的快”的理论，比较一块大石头和一块小石头单独下落的速度和捆在一起的速度，对亚里士多德的理论提出了有力的质疑。最终通过理想实验得出正确结论，打开了近代科学的大门。

第二，运用物理比较思维，可以使学生对物理问题进行定性的鉴别和定量的分析。如对判断牛顿第一定律是否属于牛顿第二定律在F=0时的特例，惯性与牛顿第一定律的区别等问题，通过对比，明确概念规律，明辨是非。

第三，运用物理比较思维，可以使学生明确理论研究的结果与观察实验事实之间是否一致，并从中发现问题，找到突破口，做出正确的判断。例如通过对比平抛运动和自由落体运动，得出平抛运动在竖直方向的分运动即为自由落体运动。通过实验对比，明确了平抛运动的特点，同时加深了对运动分解的理解。

三 物理比较思维的培养

1.用现有概念比较前概念，加强理解和掌握

物理教学之前学生就已经有了一定的物理经验即为前物理概念。正确概念和规律的形成往往要借助这些前概念。如力学中力的概念是在推、拉、提、压等观念基础上形成的；速度的概念是在快、慢观念基础上形成的。教师要充分运用学生的前概念，通过分析比较、归纳概括抽象出物理概念。如果学生的前概念是建立在粗略观察和对局部事实概括的基础上，往往会形成浅显的前概念，不利于正确概念的建立。如学生的前物理观念中往往对力有这样的错误认识：“力是使物体运动的原因”、“物体受力越大，速度越大”等，这使学生在学习中常常感觉“似是而非”，难以把握。在教学中，通过对斜面上到水平面上几种不同摩擦阻力影响下的小车运动快慢的比较，最后过渡到理想的光滑情况进行推理，得出力与运动的正确关系，并再次与学生的错误观念比较，建立牢固的正确概念。

2.用熟知的现象比较抽象的物理概念或规律，促进接受和理解

学生对静电学一块内容往往“望而生畏”、“雾里看花”。例如对电场强度的定义的学习，不妨引导学生对比用温度计测体温或刻度尺测河水的深度，测量仪本身不会引起原有体温或水位的变化，使学生体会试探电荷相当于温度计或刻度尺，既不会因为它的放入而影响原有电场强度的变化，也不会因为它的离去而使原有电场消失。

又如对等势面的研究，可以比较地理中学过的等高线的含义和作用，对电容器的电容的学习，可以比容直筒容器储水等等。教师从学生的角度出发，不断挖掘和利用现有教学资源，铺设台阶，化抽象为形象，化难为易，使学生逐步登上知识的高峰。

3.用新学概念比较已学概念，构建完整的知识体系

“温故而知新”，教学是个连续的过程，新的概念规律的学习必须以已学知识为基础，明确前后知识的联系，不断完善知识体系，才能学以致用。教学中笔者发现，较多的学生在学完“加速度”概念后常常与“速度”混淆，认为速度大加速度自然大，加速度大速度也大，分不清两者的区别。所以，在教学过程中，很有必要让学生比较这两个概念，明确速度是位移对时间的变化率，加速度是速度对时间的变化率，加速度与速度无直接关系，它是由本身的质量和合外力决定的。

又如闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律的对比，波动和振动的对比等等，在教学中，不断地进行前后知识的对比，有助于加深对新概念规律的理解，同时也是对已学知识的补充和巩固，可谓一举两得。

4.用表达形式相近的公式比较，便于记忆和熟练掌握

高中物理有很多公式，在学习过程中，要引导学生对表达形式相近的公式进行比较，以加深记忆和熟练掌握。如库仑定律表达式和万有引力表达式，单摆的周期公式和弹簧振子的周期公式等。

四 物理比较思维的注意点

不过在教学过程中，各种物理思维能力的培养不是单独开展的，在培养比较思维能力的同时，亦有对观察思维能力、实验思维能力、模型思维能力等等的培养和训练，但各种思维有其自身的特点。教师在培养物理比较思维能力过程中，因引导学生注意比较的对象应在同一关系、同一标准下进行，并在比较中明确是“同中求异”，还是“异种求同”，或是“异同综合”。

参考文献