欧姆定律的适应范围范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的适应范围，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

一、实验探究中错误资源的类型

1.技能性错误

技能性错误指学生因缺乏操作技能和仪表读数技能而产生的错误。“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验包括电流表、电压表、滑动变阻器等众多电学器材，实验操作具有综合性，主要表现在：（1）两表怎样接入、如何选择量程、如何读数？（2）滑动变阻器涉及四个接线柱，怎样接入可以达到实验目的？（3）电池盒电源的选择。（4）连接电路应注意断开开关，滑片移到电阻最大的地方。（5）探究活动暂停时，及时断开开关。由于学生对每种器材掌握程度可能不一样，一旦这些器材整合在一起后，在操作或读数上就容易犯错，成为实验探究的障碍。

2.客观性错误

客观性错误指并非由于学生知识、能力等主观因素造成，而是由于客观因素的影响而造成的错误。主要表现为：（1）器材自身原因。其一，器材使用时间过长，致使局部损坏，影响测量准确性；其二，器材质量有问题，如，劣质电表在使用中指针来回晃动，影响学生收集数据，导致得不到正确的实验结论；其三，器材设计复杂，如图1，电池盒接线柱太多，电池的组装和接线变成了难点，而这并不是实验重点，人为地制造困难。（2）实验综合性强，只要一种仪器的使用存在短板，就会造成结论错误。（3）缺乏适度的引导，或没有提供充裕的探究时间。第一种情况，探究盲目，导致学生“盲”中出错；第二种情况，时间紧迫，导致学生“忙”中出错。

3.生成性错误

生成性错误指在实验探究中产生的、在教师预设之外的错误。怎样利用这类错误资源，对教师的教学智慧是一种挑战。在探究通过导体的电流与导体电压的关系时，基于学生实际，预设的电路设计为图2，预设的教学过程是：引导学生发现该电路只能收集一组数据，不能发现规律，再启发学生如何获得多组数据，学生想到改变电池个数来改变电压和电流，最后从操作方便程度和采集数据连续性方面，说明该电路存在缺陷，从而引导出串联一个滑动变阻器。在笔者按部就班教学时，有学生提出用电阻箱代替定值电阻R，通过改变电阻箱电阻来收集多组数据，该方案得到一些学生的认可，但该方案的最大错误是没有控制R不变。

4.素养性错误

素养性错误指学生因缺乏科学素养所表现出的错误行为、习惯和意识。《义务教育物理课程标准（2011版）》指出，物理课程应“以提高学生科学素养为宗旨”，使学生“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度”，“具有保护环境和可持续发展的意识”。回首课堂，实验过程中学生篡改数据、拼凑数据的现象时有发生，而且学生节能意识淡薄，如，探究活动暂停，开关还一直闭合，没有及时断开开关。

5.观念性错误

观念性错误指学生将课堂探究与真正的科学探究等同起来，意识不到科学发现的艰辛与曲折，形成“物理发现不过如此”的错误观念。学生探究的问题和模式都是由教材或教师给出的，而且教材中的各种提示为学生指明了探究方向。因此，学生感到概念规律的得出十分容易，顺理成章，甚至感叹自己生不逢时。但真正的科学探究都是在黑暗中摸索，没有人可以引路，经过许多年、很多次的不断猜测和实验，仍有可能以失败告终。这些情况，学生是没有遇到也体会不到的。当介绍欧姆定律的发现经历了约十年时间，付出了艰辛的努力时，学生在内心深处并不认同，他们认为一堂课的功夫就探究出欧姆定律，哪里来的“艰辛与曲折”？

二、基于错误资源的实验教学策略

1.变“讲授”为“探索”，促进实验技能的构建

实验仪器的操作都有一定的规范，正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握，为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学，有人提倡采用讲授式，以师讲生听为主，而教学实践证明，这种方法不易引起学生兴趣，扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展，现在没有的东西，可能明天就会出现，学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品，这些产品怎么使用，需要学生自己摸索。因此，物理课堂上，教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力，这是一种适应现代化生活的能力。

基于这些考虑，可以采用探索式教法，充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如，教学“电流表的使用”，可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式，在前面部分列出几个注意事项，学生阅读说明书后，试着去测电路中的电流。探索中，学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程，而这正是学生自我建构操作技能的过程，印象自然根深蒂固，同时，培养了学生使用新仪器的能力。又如，对电流表的读数，教师先投影一组学生的表盘，但故意不显示接线柱，如图3，请学生读数，有些学生马上就报出读数，但出现不同结果，还有学生犹豫不决，教师启发学生为什么出现这种现象？学生反映，不知道接线柱。此时，学生就会明白，读数先要明确接线柱或量程。接着，告诉学生是小量程，再请学生读数，又出现了两个答案：0.24A和0.28A。教师追问，到底哪个正确，为什么？引导学生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分别是多少？两种量程、相同的偏转角度，示数有何关系？经历“发现问题、分析原因”的探索过程，学生自主完成读数技能的构建，最后总结读数步骤：先看量程，再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数，为探究欧姆定律作好技能铺垫。

2.变“异常”为“正常”，营造良好的探究环境

每堂探究课都有预期目标和探究重点，而时间有限，所以，要为学生创造一个好的实验环境，避免一些客观的、非重点因素的干扰，为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关，不能正常工作，学生在操作过程中就会麻烦不断，影响探究情绪。尤其是测量类器材，比如电流表和电压表，如果器材质量有问题，学生的数据能准确吗？又谈何发现数据中蕴藏的物理规律？因此，学校采购器材时应严把质量关，对有问题的器材要及时更换，同时，检修器材也非常重要，特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力，集中检修，一来减轻实验员的工作压力，二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后，学生的实验就不会受其他因素影响，从而保障探究正常进行。

3.变“错误”为“正确”，彰显错误资源的价值

学生对教师问题的即时性反映，折射出学生的原始思维和创造性火花，这些想法有的是正确的，有的虽然错误，但能给教学启发，其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维，我们要善于发现并加以利用。

例如，图2中，用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，却可以派上用场。如图4，用电阻箱代替定值电阻R，有以下优点：其一，电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高，使用较熟练，但对电阻箱，教材只局限于读出电阻大小，没有机会让学生体验电阻箱的优势，而在这里，电阻箱的接线和读数得到运用，体现了其教学价值，弥补教材的不足。其二，简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化，因此，连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时，该电路局部要不断拆装、重组，这在技能上只是简单重复，缺乏教育意义。而换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，不需要拆装电路，为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三，实验探究提倡开放性，不应是封闭的，数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻，学生会想，为什么要选这几个电阻？随机一点不可以吗？是不是也能得出反比结论？而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破，供选择的电阻值范围更广、更灵活，为学生采集数据拓展空间，增加实验结论的可信度。

4.变“说教”为“身教”，给学生潜移默化的影响

在实验细节上，教师苦口婆心，谆谆教导，而学生一意孤行，当耳边风，教学效果一直欠佳。什么原因呢？要学生低碳环保，教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费；要学生尊重实验事实，不得篡改数据，教师却图方便省事，不做实验，空降实验数据；要学生表达准确，教师的教学语言却欠科学性，甚至“脚踩西瓜皮，滑到哪是哪”。这样矛盾的教学言行，怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度？要提升学生的科学素养，除平常注意要求外，更重要的是教师要加强自身修养，以身垂范，给学生树立良好的榜样。

5.变“单一”为“饱满”，落实三维教学目标

探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律，还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学，通过历史情境再现，展现科学研究方法，体验科学发现的艰辛，实现教育价值最大化。

历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异，将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中，可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。

在欧姆所处的时代，他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]：（1）当时的直流电源只有伏打电堆，最初用它进行实验，电流不稳定，未能获得理想结果。后来，接受其他科学家的建议，将伏打电堆改为温差电源，提高了电流的稳定性，使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。（2）在欧姆进行研究时，没有现成的电压表和电流表，也不知道如何测电阻，也就是说，I、U、R均无法测量，这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤，用磁针的扭角实现了电流大小的测量；用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻；用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差，这在当时是想象不到的，都是开创性研究。而且，欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比，电阻与导线长度成正比，而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维，是科学创造力的重要表现。（3）欧姆定律发表后，遇到权威人士的反对甚至诋毁，认为他的理论是空洞的臆造，许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究，欧姆在孤独与困难的环境中，自己动手制作仪器，坚持进行科学探索，把全部生命都奉献给了科学事业，这种献身精神是值得钦佩和学习的。

通过物理学史的引入，“欧姆”在学生思想里不再只是一个物理量的单位，“欧姆定律”也不再只是一个物理公式，它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事，深深地感染和激励着学生。

篇2

科学探究指的是科学家研究自然界,根据研究中发现的证据提出解释的多样化的活动方式。探究性学习指的是仿照科学研究的过程来学习科学内容,从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学研究方法,掌握科研能力的一种学习方式。探究性学习包括提出问题、收集数据、形成解释、评价结果、检验结果五个方面。它与科学探究有联系又有区别,这五个方面的特征构成了探究性学习的五个基本特征。本文结合笔者听的两节课,试图探寻“探究性学习”的本意以及如何发挥探究性学习的功能。

案例1:自由落体运动规律的探究

老师在口头介绍了频闪照片研究自由落体的实验以后,出示了一组实验数据(表1)。

老师提示学生:研究问题要从最简单的开始,在有个别学生说出可以研究x/t以后,老师引出x/t、x/t2两栏计算要求,让学生计算并寻找规律。学生填写了x/t一栏数据(9.5、19.3、28.8、38.6、48.5)后,没有发现任何规律。老师马上告诉学生,如果求出每0.02秒的路程,再求出这段路程的平均速度,画图可以发现一定的规律,让学生课后去完成;接着,老师让学生计算x/t2,得出一组数据:4.75、4.81、4.81、4.83、4.85,师生共同分析发现x/t2数很接近,有一定的规律,且单位是m/s2,可能与加速度有关。最后老师讲解,自由落体的加速度是一个常数,在9.8m/s2左右,从而说明自由落体运动是一个匀变速直线运动。

评析 在这个教学环节中,学生经历的只是探究性学习的“形成解释、评价结果”两个过程。学生的角色只是一个数据处理员,问题提出、收集数据都是老师完成的,而且对x/t2进行计算也是老师强加给学生的,这样的所谓“探究性学习”还不少。

究其原因,一方面,老师对探究性学习的五个特征没有充分的认识,缺乏引导学生怎样问问题、怎样评价问题,怎样分析实证材料以及观点之间有什么不同,怎样形成有力的解释;另一方面,老师考虑到课时不够怕影响进度,还是用这种“灌输式探究”方便省时。试想,这样的探究性学习怎能达到培养学生科学素养、提升学生创造能力的目的?上述探究过程可以变成学生用打点计时器得到点迹,在作图和实证数据分析基础上总结出自由落体运动规律。学生运用已有知识和技能探究新的规律,同时体验到与科学相联系的各种不同的认知过程――如归类、分析、推论、预测等一般方法,这样的探究性学习才是有价值的。

案例2:欧姆定律的探究

老师在介绍了电压和电阻的概念以后,提出通过实验来探究电流跟电压和电阻之间有什么关系?老师演示(或学生分组)实验,记录表格得出,当电阻不变时,电流跟电压成正比,当电压不变时,电流跟电阻成反比的关系。在此基础上,老师归纳出欧姆定律,并把这一过程也美其名曰“科学探究”。

评析 欧姆定律在我们今天看来很简单,然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆最初进行的试验主要是研究各种不同金属丝导电性的强弱,用各种不同的导体来观察磁针的偏转角度。后来在试验改变电路上的电动势中,他发现了电动势与电阻之间的依存关系,这就是欧姆定律。在那个年代,人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚,特别是电阻的概念还没有建立,当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了;况且欧姆本人在他的研究过程中,也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,他的这一发现是独立进行的。

综上所述,我们要把探究性学习和科学探究区别开,不要盲目夸大探究性学习的功效,要明确探究性学习的五个基本特征,使探究性学习真正发挥其培养学生科学素养、深化对物理概念认识的作用。引导学生进行探究性学习需要注意如下几点:

1. 探究性学习提出的问题必须适合学生的认识水平

探究性学习提出的问题与科学问题在深度和广度上有所不同。在课堂里,提出对学生有意义的有针对性的问题能够丰富学生的探究活动,但是它们不能是深不可测的,而必须能够通过学生的观察和从可靠的渠道获得的科学知识来解决。学生必须掌握解答问题的基本知识和步骤,这些知识与步骤必须是便于检索和利用的,必须适合学生的认知发展水平。

2. 探究性学习收集的数据尽可能是学生自己采集

科学家用感觉器官或借助工具、仪器,通过自然情境下的观察和测量以及在实验室中进行的实验和测量来收集实证资料。在某些情况下,科学家能够控制条件以获得实证资料和结果;在另一些情况下,他们不能控制条件或控制会歪曲现象,他们则通过对自然发生的情况进行大范围的观察来收集数据或通过长时间的观察来收集数据。在探究性学习中收集的数据要尽可能是学生自己采集,因为数据收集是培养学生尊重事实、耐心仔细的科学素养的一种有效途径。课堂教学中老师常常因为课时紧,直接把数据提供给学生进行分析,这是探究性学习得一大缺憾。

3. 探究性学习的结果要让学生进行交流评价

学生们通过参与对话比较各自的研究结果,或把他们的结果与教师或教材提出的结果相比较来评价各种可能的解释。也可以为其他人提供问问题、检验实证材料、找出错误的推理、出实证资料所不能证明的表述以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。交流结果能够引入新问题,或者加强在实证资料与已有的科学知识以及学生提出的解释之间已有的联系。与科学探究不同的是,学生只要将他们的结果和适应他们的发展水平的科学知识相结合,就达到了探究性学习的目的。

4. 探究性学习要依靠和利用他人帮助

中学阶段,由于学生知识的缺陷和时间的限制,探究性学习要从教师、教学材料、网络或其他途径获得实证资料,来使他们的探究进行下去。与科学探究不同的是,探究性学习中收集实证资料的过程能够更多地获得和利用他人的帮助,这也是符合中学实际的。

5. 探究性学习过程不要求完整严密

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关键词：高中物理；电场强度；物理规律

【中图分类号】G633.7

物理是当今世界上公认的最重要的基础学科之一，物理规律是中学物理基础知识中的核心内容。由此可知，物理规律在高中物理教学中具有举足轻重的影响力。这就要求老师在教学过程中，用科学正确的方式引导学生全面系统地学习物理规律知识。

一、高中物理规律的特点

（一）只能被发现，不能主观创造

通常情况下，通过对事物的观察、实验和思考就可以发现事物存在的规律。规律是不以人的意识为转移的客观存在，它们只能被发现，不能被创造。我们在研究学习过程中可以通过归纳推理和演绎推理两种方法发现物理规律。归纳推理法从认识个别的、特殊的事物推出事物的一般原理，能够体现事物的共性。演绎推理法由定义的根本规律出发，层层递进，从一般到特殊，逻辑严密结论严谨，能体现事物的特性。

（二）物理规律反映物理概念间的联系

物理概念组成物理规律，在实验室中可以通过物理规律反映各个概念之间的必然联系。就拿欧姆定理举个例子：电阻、电压、电流等物理概念组成了欧姆定律，研究导体时，可以通过测量电阻、电压、电流这三个物理量的数值来得到导体的性能报告。欧姆定理反映出电流强度和导体电阻成反比又与导体所受电压成正比，即反映了三者之间的定量关系。

（三）物理规律的客观性和局限性

物理规律普遍具有客观性和局限性。由于物理的研究对象和研究过程是在实际的客体通过简化后得到的，而且实验人员对实验仪器操作的熟练程度和仪器自身的精确度都对实验结果有影响，所以物理规律只能够在一定的精确范围内反映各个物理量之间的联系。

二、物理规律教学的阻碍

（一）感性认识不到位

物理学是一门专门研究物质的结构和运动规律的自然科学，也是当前被世界公认的最重要的基础科学。有部分学生对于物理的学习有思维障碍，主要是由于他们没有联系生活实际，将物理这门学科排除在了生活之外，把物理想象得过于复杂和专业，在学习前就对物理产生了恐惧心理。要想学好物理，必须要联系客观实际，实事求是，让学生以生活为基础，理论为依据，多动手勤动脑，增强他们的见闻，帮助物理教学回归生活。

（二）前学科观念的影响

前学科观念就是指在学习之前，由于生活经验的积累，学生对某些问题已经产生了先入为主的概念。有些前学科观念能够促进学生学习，有些则严重干扰了学生的学习和发展。比如学生总是认为一斤的棉花比一斤的铁要轻；在惯性分析问题上总认为惯性的大小和运动物体的快慢成正比；在摩擦力的探究中，学生总是认为摩擦力方向都与物体的运动方向相反，而且摩擦力总会阻碍物体运动；在自由落体问题上，认为较重的物体比较轻的物体要下落得快。物理的学习就是将学生脑海中的错误意识消除换上正确的新的意识，如果不能达到效果，物理的学习就失去了意义。

（三）不利的思维迁移和思维定势的影响

思维迁移分两种，一种是先前学习的知识对后续学习的顺向迁移，另一种是后学知识对已学过的知识的逆向迁移。思维定势是指大脑被外界多次刺激后产生的固定的思维方式。思维迁移和思维定势都有可能对学习造成不利影响，这就要求老师能够教会学生变通地学习，灵活地运用所学知识，举一反三。

三、高中物理教学对物理规律教学的探究

（一）建立问题情境，激发学生的探索热情

老师毕生致力于教书育人，但当前的应试教育模式将知识功利化，“填鸭式”教育成了老师应试教育下的无奈之举。在课堂上，老师可以尝试着摒弃传统的开门见山直接切入重点的教学方式，采用循循善诱的方式，慢慢引导学生发现问题，让学生自己提出疑问、解答疑问，激发学生的探索激情。老师这种抛砖引玉的教学方法，可以帮助学生更加深刻地记忆知识点，比起死记硬背效果更显著。就拿探究“电场强度”这节课为例，在课堂开始的时候，我不直接切入重点，而是问他们是否清楚电荷相互作用力的产生原理。之后让学生带着疑问看到课本上的图14-5。通过他们的观察，很快发现电荷A和电荷B在没有直接接触的情况下相互影响。学生分小组讨论出现这种现象的原因，让他们大胆假设，然后小心论证，在一问一答中激发学生的求知欲望。

（二）让学生“知其然，又知其所以然”

很多学生在学习中不能掌控自己对知识的掌握程度，上课时感觉听懂了，换个题目又不知如何下笔。这样的情况就要求教师在教学中，从根本上帮助学生理解知识，明白物理规律的深层意义，防止学生只记住公式而不能将公式灵活地运用在各种题型上。以“电场强度”这节课为例，电场强度的公式是E=F/q。对于这个简单的公式，教学中不能只要求学生死记硬背下公式的内容，也不能仅仅告诉他们电场强度和电场力成正比，与电量成反比这个事实，而是要让他们明白是如何推倒出这个公式、得到这个结论的。

（三）让学生明确物理规律的成立范围和条件

物理规律并不是在任何时候任何条件下都成立的，它具有自己的成立条件和应用范围。学生往往都只会一味地套用公式而不管公式在题目中是否试用，使得考试成绩不理想。在“电场强度”这节课中，学到真空中点电荷的电场强度公式E=KQ/r2,该公式的并不是对于所有的静电场都是适用的。在学习这节课的过程中，老师一定要强调“点电荷”这个概念的相对性，严格上说点电荷是不存在的。

四、结束语

综上所述，本文简述了高中物理规律的特点，指出了当下对物理教学有阻碍的因素，最后以“电场强度”为例浅谈了对高中物理规律的探究成果。由于物理规律本就复杂难懂，教师在教学过程中要层层递进，由浅入深地让学生适应物理的难度，帮助学生更加全面地掌握物理规律、理解物理知识。

参考文献

[1]雷怡.以“电场强度”为例谈高中物理规律的教学[J].中学物理,2013(04)

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关键词：小学语文；阅读；教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）03-094-02

一、用数学的方法来定义物理概念。

在中学物理中常用到的比值定义法，所谓比值定义法就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。如：密度、压强、速度、加速度，功率、电场强度，电容等物理量的定义。

中学物理中的许多定律，例如电阻定律、欧姆定律、牛顿第二定律、气体实验三定律，光的折射定律等都是从实验出发，经过科学抽象为物理定律，最后运用数学语言把它表示为物理公式的。这是研究物理的基本方法之一。

物理学中常常利用数学知识研究问题，以高中物理“直线运动”这一章为例，就要用极限概念和图像研究速度、加速度和位移；用代数法和三角法研究运动规律和轨迹；用矢量运算法则研究位移与速度的合成和分解等。另外，物理学中常常运用数学知识来推导物理公式或从基本公式推导出其它关系式，这样既可以使学生获得新知识，又可以帮助他们领会物理知识间的内在联系，加深理解。

二、用数学方法处理物理问题

在中学物理学习中常用的数学方法可以分为图像法、极值法、近似计算法、微元法等各类。

1、图像法。物理图像是一种非常形象的数字语言和工具，利用它可以很好地描述物理过程，反映物理概念和规律，推导和验证新的规律，物理图像不仅可以使抽象的概念形象化，还可以恰当地表示语言难以表达的内涵，用图像解物理问题，不但迅速、直观，还可以避免复杂的运算过程。

例如：如图所示，甲、乙两光滑斜面的高度和斜面的总长度都相同，只是乙斜面由两部分组成，将两个相同的小球从两斜面的顶端同时释放，不计拐角处的机械能损失，试分析两球中谁先落地。

解析：甲、乙两光滑斜面的高度相同，又不计拐角处的机械能损失，因此两球的机械能君守恒，即落地时两球速度大小相同。由于斜面的倾斜程度不同，对两小球进行受力分析可知，乙图中，小球在前部分的加速度大于甲，后部分的加速度小于甲。将乙的两部分υ─t图线合并后与甲相比，则其前部分υ─t图线斜率比甲的斜率大，后部分υ─t图线较甲斜率小。同时要使两图线与t轴围成的面积相等，则其υ─t图象应如图所示：

由υ─t图象可知，乙图中的小球先落地。

2、极值法 极值法是在物理模型的基础上借助数学手段和方法，从数学的极值法角度进行分析、归纳的数学处理方法。物理极值问题的讨论中常用的极值法有：三角函数极值法，二次函数的极值法，一元二次方程的判别式法等。

3、近似计算法。

物理计算中，常用一些数学近似公式：

如：当θ很小时：sinθ= tgθ=θ

借助上述公式结论，在物理估算中常收到一些意想不到的效果。例：在水下1m处放置一个小物块，问当从水面正上方向下看时，物体离水面深度为多少？

解析：水面下物体A所发出的光线经水面折射，其像点A’，光路如图所示。

，

当人眼从水面正上方往下看时，a、r两角都应接近零度。因此有：tgr ≈ sinr，tga ≈ sina

由光的折射定律，则有：

所以当从水面正上方向下看时，物体离水面深度为1/n米

4、微元法。微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。它是将研究对象（物体或物理过程）进行无限细分，从其中抽取某一微小单元即“元过程”，进行讨论，每个“元过程”所遵循的规律是相同的。对这些“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题求解。如：用微元法推导匀变速直线运动位移与时间关系。

做匀变速直线运动的物体，其速度与时间图线下面四边形的面积可以表示其位移。这一结论的得出就需要用微元法思想。我们研究以初速度v0做做匀变速直线运动的物体，在时间t内发生的位移。物体运动的v-t图像如图所示。

把时间t分割成无数多个小的时间间隔t，在v-t图中，每一个时间间隔起始时刻的瞬时速度由相应的纵坐标表示。在每一个时间间隔内，我们认为物体做匀速直线运动。在v-t图中，各段位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表。每个

小矩形的面积之和近似的代表物体在整个过程中的位移。为了精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，如图乙，用所有这些小段的位移之和，近似代表物体在整个过程中的位移。

三、应用数学方法来分析、解决物理问题时应该注意的一些问题

1、理解物理公式或图像所表示的物理意义

物理公式中运用数学知识时，一定要使学生弄清物理公式或图像所表示的物理意义，不能单纯地从抽象的数学意义去理解物理问题，要防止单纯从数学的观点出发将物理公式“纯数学化”的倾向。 如在电容的概念教学时笔者就发现有一大部分学生认为电容与电荷量成正比，与电压成反比。

2、表达物理概念或规律的公式都有自己的适应条件

在运用数学解决物理问题时，一定要使学生弄清物理公式的适用条件和应用范围。例如，真空中库仑定律的公式只适用于两个相对静止的点电荷。值得注意的是，如果从“纯数学化”观念来看，当r0时，F∞，但这样的讨论在物理上是毫无意义的，这时Q1，Q2的相互作用是很复杂的，库仑定律描述不了它们之间的相互作用。

3、数学的解与物理的解的统一

如果由建立的数学模型，应用数学方法解出的数学的解都不符合物理实际意义，并不能只是简单下个无解的结论，而是应该对原数学模型作仔细的分析与反思，找到其潜在的问题，并对原数学模型进行修正。

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关键词：初中物理；创新教育；创新能力

Abstract: the junior middle school physics teaching to cultivate students' innovation ability, therefore, to change teacher's role and behavior, to make the students active learning and development; Establish good relationship between teachers and students; To stimulate students interest, attaches great importance to the classroom import; Clever questions; Enrich extracurricular activities, to the students to the joy of success.

Key words: junior middle school physics; Innovation education; The innovation ability

中图分类号： G633.7 文献标识码：A

文章编号：2095-2104(2013)

教育改革的发展,向我们教师提出了新的更高的要求,为了适应时展的需要,我们应该进行创新教育。初中物理教学也是如此。要培养学生的创新能力,应从以下几方面入手。

一、转变教师角色与行为，使学生主动学习与发展

过去的基础教育课程下,教师依赖于教科书及参考书,较多地丧失了自己独立性和创造性。不仅影响了教师教学水平的发展,也掩盖了教师的不同专业水平。教学教到最后我们教师的水平和我们的学生水平差别不大了。教师要走进新课程,真正体验新课程的魅力,必须加强相关理论的学习,促使自己的角色、行为的转变。教师要从过去仅作为传授者这一核心角色中解放出来,不再把知识传授作为自己的根本任务和目的,把主要精力放在检查学生对知识的掌握程度上,而应该成为学生的激发者、辅导者、各种能力和积极个性的培养着,把教学的重点放在如何促使学生“学”上,从而真正实现教是为了不教。

二、建立良好的师生关系

教师在课堂教学中感情要真挚,教态和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话,真实的教学信息告诉老师。以欧姆定律的教学为例：

1、 创设情境,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:电流的变化与哪些因素有关?鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压的关系,这样就是确定研究方向。

2、 引导讨论,设计方案 启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。

3、 学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师对学生的操作技能、仪器使用上给以帮助。

4、 分析讨论,得出结论。从实验得到的两组数据引导学生用计算和图像分别分析电流与电压、电流与电阻的关系,再进行综合,得到结论。

5、 反思应用迁移。用一组简单的小练习巩固探究过程中得到的欧姆定律;巩固电表的使用、电路的连接等基本操作技能;小结反思探究过程,清理思维线索。

三、激发学生兴趣，重视课堂导入

在物理教学中,教师要利用好课本的资源,抓住机遇,创新教学艺术,培养强化学生对物理的兴趣,呼唤学生的学习内驱力。在现实教育中,教师学生应共同探讨,教师要不断地给学生以思维的空间和动机,处处设疑、激疑。例如在教学“探究平面镜成像的特点”的一节课中,最初是完全开放,自主探究。即创设情境后,由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点,然后自行设计方案、小组实验,检验自己的猜想是否成立,最终得出成像特点。引导学生的好奇与思考,激发他们的思索动机。

四、巧妙设疑，培养学生的创新思维能力

设疑是调动学生的主体、发挥主题的关键。现代教育学认为:任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来,学习的发生起源于情境变化的刺激,所以教师在施教中应尽量创设问题情境,将这些问题筹划为各种形式,给学生造疑,促使学生存疑、质疑,是学生产生浓厚的学习兴趣。例如:讲到运动图像时,曾经让学生完成这样一个题目：一人从甲地沿直线匀速出发,到乙地后停下休息,之后又沿原路匀速返回甲地,试画出该人的s_t时间图像,有的同学画出了图像,老师请他画到黑板上并由他陈述这样画的理由,在请大家进行讨论。有的同学表示赞同,有的同学认为不妥,同学们畅所欲言、各抒己见,是原来老师讲——学生听的单项信息传递,变成了师生之间、生生之间纵横交叉的多项信息交流,收到了互相启发,互相补充的研究性学习,让灵感为集体共享,然问题为大家借鉴。通过这种说疑释疑的教学活动,可以培养学生探究科学的兴趣和创造性思维。

五、充实课外活动 ,给学生以成功的喜悦

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一、观察能力的培养

1.课堂观察实验

观察实验，不仅是为了学好物理知识，而且它本身就是物理知识。观察实验，可使学生了解物理世界，丰富感性知识，从而激发学生的学习兴趣，所以，教师在教学过程中应有意识地为学生创造观察物理现象的条件，利用学生的好奇心，培养他们观察的兴趣和习惯。然而，初中学生观察能力往往比较弱，教师在做演示实验时，他们的注意力常常会被各式各样的仪器设备所吸引，不知道该观察什么，因此，教师必须教给学生正确的观察方法，使学生掌握观察要领，明确观察对象，或全面观察，或重点观察。或对比观察，尽可能地让学生自己分析观察的物理现象，判断出本质特征，在充分观察的基础上进行思考、分析，讨论并总结出物理现象的本质规律。

2.课外观察自然现象和身边事物

培养学生的观察能力，只注重培养观察课堂教学中的演示实验是远远不够的，还必须注意培养学生平时善于多观察自然现象和身边事物的习惯。应结合课堂所学的知识，适当地介绍一些生活中常见的物理现象，让学生课后去观察和思考，启发他们练习应用物理规律解释自己观察到的现象和生活中的物理问题，使“物理生活化，生活物理化”。

二、实验能力的培养

物理是一门以实验为基础的科学，物理实验对理解和掌握物理概念和规律，对物理知识的巩固和运用，有着至关重要的作用。有相当多的学生只会看书考试，而不会动手做实验，因此在教学中要加强学生实验能力的培养，严格按照课程标准中规定的学生分组实验以及课堂上的师生随堂实验去做。对于随堂实验。在教学中要正确指导，让学生一边实验一边思考，及时纠正学生错误的实验操作；对于分组实验，要充分考虑实验中可能出现的问题，做好仪器准备工作。

在物理实验学习过程中必须注意以下几点：

(一)分析研究学生分组实验中发生的异常现象；

(二)注意观察教师的演示实验；

(三)做好课外小实验；

(四)留心分析日常生活中的物理现象。

通过物理实验，不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的，进行常规的验证性实验教育，还要培养学生的科学实验素养、理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真一丝不苟的科学态度，更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考，培养学生主动研究的探索精神和创造性地发现、思考和解决新的实际问题的能力。

三、理解能力的培养

初中物理概念是进行物理思维和运用物理方法的基础，是在物理事实基础上的抽象、概括。对于初中物理概念，要着重理解其涵义――物理意义、定义式、单位等基础知识。初中物理的重要规律有光的反射定律、牛顿第一定律、欧姆定律、焦耳定律等，对于这些定律，要着重理解定律内容、定律公式、适用范围、各物理量的关系、各物理量的单位、公式的变换。通过训练，培养学生运用物理规律的能力，达到深刻理解的目的。

课本中有许多学生难以理解的抽象知识，可以借助物理实验帮助他们理解。如在“电流的磁场”一节中，由于磁场看不见、摸不着，学生难以接受，因此在做奥斯特实验时，可边做边提出下列问题：1、导线上未通电前导线旁的小磁针北极指向什么方向?2、导线通电后，小磁针北极指向什么方向?3、断电后小磁针北极如何转动?4、改变导线的电流方向，小磁针北极指向是否改变?然后引导学生将电流的磁场与磁体周围的磁场进行比较，帮助学生分析，从而使学生理解并建立起电流的磁场概念。

四、创新能力的培养

课堂教学是培养学生创新能力的一个有效途径。如果教师经常在授课过程中有“创新举措”――创新的思维方式及创造性解决问题的方案，这种创新示范作用将会对学生产生重要的、潜移默化的影响，学生也会有跃跃欲试的创新想法，这就是其创新欲望的体现。

教师要充分挖掘教材在培养与训练创新能力方面的内在因素，设计恰当的物理问题。这些物理问题应满足如下要求：(一)要有适当的难度；(二)要在教和学两方面富有探索性；(三)要能培养与训练学生的创新能力。在教学中要启发学生自己发现问题、解决问题，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性运用知识的习惯。

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关键词：电阻；电阻定律；科学探究；学情分析

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)2(S)-0018-3

新课程标准指出：“高中阶段的物理课程要给学生提供必要的科学探究机会，让学生通过自己的思维、动手、查阅文献等，体验探究过程的曲折和乐趣，发展科学探究的能力，增强对科学探究的理解。高中阶段尤其要注重科学探究的质量”［1］。虽然新课改实施以来，广大教师对科学探究的理解正在逐步加深，但对在物理教学实践如何提高科学探究的质量，仍然是需要进一步深入研究的问题。本文《电阻》的教学设计为例，对高中物理教学实践中提高科学探究质量的策略做一探讨。

1 教材分析

“电阻”是新课标高中物理3-1的第三章《恒定电流》的第二节内容。按新课程标准，在高中物理选修3系列教材（山东科学技术出版社2007年出版，以下简称司南版）中，与电磁学有关的二级主题有7个，其中与电路有关的二级主题有“电路”、“交变电流”和“传感器”，司南版3-1教材中的“电阻”一节是与“电路”相关的重要内容，让学生经历科学探究过程，体验探究乐趣，并且与生产生活联系密切，是学生必须掌握的的重要内容。

“电阻定律”是“电阻”一节中的一个基本定律，在学习本节课之前，课程安排了历史的回顾和电流等内容，而在后面，焦耳定律、闭合电路的欧姆定律、电路和逻辑电路的基本原理的学习中又必须以电阻定律为基础。因此，电阻定律在整个高中知识体系中占有重要地位。

由于探究决定导体电阻大小的因素的实验，实验器材简单，电路不复杂，实验方案简单易行，实验容易成功，所以可以让学生参与探究的全过程。只要教师对学生提出的猜想、实验设计思路等不加限制，充分发挥学生的能动性，让学生通过自主学习与交流合作，分析、处理实验信息，得出电阻定律，就能达到既加深学生对“电阻率”和“电阻”概念的理解，又能达到提高学生科学探究能力的目的。在“电阻”一节的教学中，还要让学生进一步学习和运用控制变量法。总之，本节应突出学生参与实验探究的全过程，这对培养学生的学习方法、提高解决实际问题的能力具有重要的意义。

2 学情分析

在学习“电阻”这节内容时，高中生由于在初中时已定性研究了导体的电阻大小与它的长度、横截面积、材料种类之间的关系，所以感觉“似曾相识”，容易忽视电阻定律建立的过程，只记住结论。电阻率是学生学到的第一个由多个物理量直接导出的概念，对学生来说比较抽象，是教学的难点。

新课程标准倡导多种学习方式，其中科学探究是重要的一种学习方式，高二年级学生已具有初步的科学探究能力，因此本节适合他们进行科学探究。

3 教学目标

3.1 知识与技能

理解电阻定律及电阻率的物理意义，并知道电阻及电阻定律在生活中的应用。

3.2 过程与方法

(1)经历探究决定导体电阻大小因素的过程，进一步学习控制变量法。

(2)在对决定导体电阻大小的因素数据的处理过程中，培养和发展处理信息的能力和合作、交流的能力。

3.3 情感、态度与价值观

在成功探究影响导体电阻大小因素的过程中，体实验成功的喜悦。

4 器材及媒体准备

学生分组实验器材：电流表、电压表、滑动变阻器、电池组、电键、导线若干、锰铜合金、铁导线若干。

媒体：多媒体课件。

5 教学过程

5.1 创设情境，提出问题

【教学事件1】教师播放用flash编制的多媒体课件演示实验。引导学生思考、讨论电阻R的大小由什么决定呢？

【教学设计说明】根据新课程的精神，从创设的实验情境中，让学生发现感兴趣的问题，进而提出可供探究的问题，能够激发学生的学习兴趣。

5.2 猜想与假设

【教学事件2】教师进一步引导学生猜想，导体的电阻与导体横截面积、长度、材料和温度之间有怎样的定量关系？

留给学生思考时间，让学生之间进行讨论。由学生代表陈述“导体的电阻与几个因素的可能定量关系”的猜想。

学生可能的猜想1：导体的电阻可能与导体的长度成正比，二次方成正比，等。

学生可能的猜想2：导体电阻可能与横截面积成反比，也可能成正比。

学生可能的猜想3：导体的电阻随温度越高，电阻越大，也可能温度越高，电阻越低。

学生可能的猜想4：导体电阻可能与所制作的材料有关。

教师询问同学还有什么补充意见的吗?

【教学设计说明】猜想不是胡乱猜想，是根据已有知识和经验对物理实验可能出现结果的预测，引导学生养成有根据的进行科学猜想与假设的习惯。

5.3 制定计划，设计实验

【教学事件3】教师引导学生确定实验方法。教师引导学生回忆物体加速度与物体质量、物体受力的关系时，所用的方法，即控制变量法。本节课仍采用这种实验方法来研究。

【教学事件4】教师引导学生设计实验方案和实验表格。

【教学设计说明】“制定计划，设计实验”是科学探究过程中的重要环节，依据确定的探究课题和已有的条件，让学生经历设计影响电阻大小因素的方案和设计实验的过程，给学生创造锻炼机会。

5.4 进行实验，收集实验数据

【教学事件5】让学生仔细观察课桌上提供的实验器材，（电阻丝的材料,长度比,横截面积比用标签明确标注）如图2所示，利用它们能否达到实验的目的？如果感觉不能，还需要什么实验器材，可以提出。

【教学事件6】小组实验。实验可采取3-4人的小组实验。把决定导体电阻大小的因素探究实验分成四个小实验，因为时间的限制，各实验小组可以选择其中一个实验来研究，如果有时间再作其它实验，最后交流成果。

实验1：S、T、ρ不变，只探究电阻R与长度L之间的定量关系。

实验2：L、T、ρ不变，只探究电阻R与横截面积S之间的定量关系。

实验3：S、L、T不变，只探究电阻R与材料ρ之间的定量关系。

实验4：S、L、ρ不变，只探究电阻R与温度T之间的定量关系。

各实验小组按照实验步骤进行，仔细观测实验现象，并记录实详实验数据。

【教学设计说明】“进行实验，收集实验数据”是在教师的指导下，学生依据探究方案操作实验，实验数据是下一步进行科学分析的根据，因此指导学生在收集实验数据时，应该给学生提出“严谨、认真、仔细”的要求。

5.5 分析与论证

【教学事件7】小组内学生交流、评价和归纳，得出结论。在此过程中，教师给予及时指导。

【教学设计说明】 “分析与论证”能力是科学探究能力的重要组成部分，这个能力只能在学生经历“分析与论证”的过程中得到锻炼、养成。

【教学事件8】教师收集各实验的实验数据及结论并在大屏幕上展示，在教师的引导下，让学生自己由实验1、2、3总结出电阻定律并得出公式：R=ρL/S。

对实验4，得出电阻率单位并说明其物理意义。

综合4个实验，电阻定律应理解为：在温度一定的条件下，同种材料的导体，其电阻R与它的长度成正比，与它的横截面积S成反比、导体的电阻R与构成它的材料ρ有关。

引导学生仔细阅读课后电阻率表，加深对电阻率概念的理解。

【教学事件9】利用学生身边的实例，介绍电阻及电阻定律在生活、生产中的应用，加深电阻、电阻定律的理解。使学生体会到物理就在自己身边。

【教学设计说明】在物理教学中，经过科学抽象得出结论后，应该引导学生在运用所学知识解决实际问题的过程中，加深对所学知识的理解。

5．6 反思探究过程，评估得到的结论

【教学事件10】引导学生评估全班得到的结论的适应范围，对本小组的探究过程进行反思。

【教学设计说明】探究结论的适应范围与探究过程的条件有关，应该引导学生养成在探究后对探究结论和过程进行评估与反思的良好习惯。

5．7 课堂小结，巩固提高

（1）知识总结：电阻定律、电阻率。

（2）方法总结：控制变量法；科学研究的一般程序：提出问题――科学猜想――实验探究――分析论证――交流――评估。

【教学设计说明】对本课的知识进行系统的总结，帮助学生记忆和复习，构建自己的良好知识结构。

6 板书设计

电阻定律

副板书1.电阻定律（1）内容：……（2）表达式：R=ρL/S2.电阻率（1）物理意义：………（2）单位：Ω・m（3）金属导体的电阻率随温度升高而增大。3.身边的电阻例如：…………副板书

【教学设计说明】 板书设计是教学中不可缺少的部分，它不仅是一种教学手段，更是一门教学艺术，是备课、授课中的一个重要环节。

注：牛英申，山东曲阜师范大学工物理工程学院教育硕士。

参考文献:

［1］普通高中物理课程标准.中华人民共和国教育部制定.2003年

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课程改革开始后，一些教师和学生感到不适应。大量的探究实践内容，让人感到时间不够，最终还是选择以讲代做；课改提倡学生自主学习、合作学习、探究学习，实际上还是讲题，做题，缺乏“改革”因素。

物理要面向全体，注意物理问题的解决要从生活实际出发，并从物理走向社会，突出学生“STS”意识的培养。也对实验室建设提出了新要求，设备、资源整合、管理模式、实验员素质等，都成为实现物理课程目标的重要物质保障。但学校实验资源严重不足，原有实验条件和资源明显不适应新要求。其他物理课程资源，如图书、报刊、电子阅览室等，同样缺乏，致使探究活动难以有效开展。

那么，如何在现有条件下搞好初中物理教学，在初中物理教学中应注意哪些方式方法来提高学生的物理学习兴趣和教学成效呢？

一、提高物理教师专业素质是基础

面对课程改革，物理教师要更新知识结构。新课程在内容体系上发生了系列变化，增加了许多现代物理学知识，教师需要加强这些新增知识的学习。

二、充分利用网络资源开展教学

网络资源丰富，可以开阔视野。新媒体技术使原本复杂、枯燥和抽象的物理理论具体形象而生动，有利于激发学生学习物理的兴趣，提高教学效果。利用网络，可广泛交流教学经验，可了解物理学前沿动态和物理教学思想的新发展，可就疑难问题向行家请教。

三、加强科学方法教育，引导探究性学习

科学方法教育是科学素质教育的重要部分。方法是能力的内核，能力高低，一定意义上表现为掌握方法的多少和运用方法的灵活与熟练程度。培养能力，需要教给方法。物理学科本身就是一门具有方法论性质的学科，物理学在其历史发展过程中形成的科学方法，不仅推动物理学的发展，也对其他学科的发展产生了积极推动作用。物理科学方法既是物理知识发展的手段，又是物理知识发展的产物。科学方法蕴含于物理知识中，物理知识是物理科学方法的载体和运用结果，二者紧密结合，共同构成物理学的完整体系。科学方法教育应渗透在物理知识教学中，体现物理学科特点和教学特点，符合学生认知水平和规律。

如根据物理规律的得出过程，将物理规律分为：实验规律、理想规律、理论规律。实验规律：如光的反射定律、欧姆定律等，是从对事物、现象的多次观察、实验出发，在取得大量资料的基础上进行归纳得到的；理想规律：不能直接用实验来证明，但具有足够数量的经验事实，把这些经验事实进行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情况下总结出来的规律，例如牛顿第一定律；理论规律：以己知的事实或物理理论为根据，进行演绎、推理，得到在一定范围内的有关物理量之间的函数关系或新的论断，例如能量的转化与守恒定律。

四、教学中，有意识贯串物理思想和物理方法

思想指导方法，方法体现思想。物理概念是从大量同类物理现象和物理过程中抽象出来的，是客观事物的共同性质和本质特征，是物理理论的细胞。物理概念的形成过程就是应用物理科学方法思维的结果。概念教学中，应根据认知规律，教给学生形成概念的物理学方法，从提出问题到实验、观察、分析、比较，演绎出概念。

五、解题训练要渗透物理学方法教育

通过教师讲解，只能使学生达到“理解”水平，要达到“运用”水平，非经过学生自己思考分析和实践不可。要创设情景，让学生模仿、操作并加以体会，引导学生运用科学方法解决具体物理问题。

六、要在实验和课外活动中参透方法教育

物理学是一门实验科学，探究实验是方法教育的有效途径。一个完整的实验，从提出问题、设计操作、数据分析，到理论解释，整个过程都蕴含了丰富的物理学方法，如比较、分类、分析、综合、推理、归纳等。教学中，尽量把演示实验变为学生的探索实验，让学生通过亲身实践，领会科学家研究问题的物理方法，同时内化为自己的思维和行为方式，形成用物理方法探求新知、研究问题的习惯和能力。

七、要通过物理学史料的学习进行物理学方法教育

物理学史，又称物理学发展史，是描述物理学起源及其发展过程的一门学科。它主要包括物理概念、原理、定律的产生及其演变过程及由此派生的应用物理的发生、发展状况，物理学在某个时期或某个领域的代表人物及其对物理学的主要贡献和个人传记等等。了解和掌握物理学史，教学中充分利用物理学史中丰富生动的史料，对于以直接性学习兴趣为主、思维处于由形象思维向抽象思维过渡阶段的初中学生而言，无疑具有积极的、多方面的作用。物理教学中，融入物理学史，可使学生领略到科学家的人格魅力与思维方法，从中追求真理的愿望得到激发，同时学到科学的研究方法。初中物理教材涉及数十位物理学家，他们在取得伟大成就的过程中，运用的物理学研究方法和实验构想，精妙绝伦，为人们展示了物理学方法的丰富材料，是进行方法教育的活材料。

如教授光速教学。光速教学是在学生经历速度测量、声速测量之后学习的内容，学生很容易和当年伽利略有相同的关于测量光速的构思：伽利略与他的助手在一个漆黑的深夜来到佛罗伦萨郊外，两个试验者各提一盏信号灯，在相距数公里的小山头，甲亮灯开始计时，乙看见甲亮灯时也立即亮灯，当甲看到乙亮灯时立即停止计时。用两地的距离的两倍除以时间，得到光速。伽利略的实验失败了，可学生会非常乐意分析伟人的失败之处。通过这样的分析，学生也明白了：实验设计除了科学性之外还要具有可行性。

利用史料，可深化相关知识学习，强化物理方法教育。

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【关键词】物理教学科学态度培养

科学态度是世界观的一种反映。培养学生的科学态度，就是使学生逐步树立起科学的世界观和正确的人生观，进一步提高学生的科学素质和人的品质，使学生终生受益。物理学科除了不同于其他学科的特点外，还明显地具有科学性和实践性这两个哲学的特点，因此，在物理教学中，不仅仅要传授给学生物理知识，而且要培养学生的科学态度。学过的物理知识可能忘却，但是科学态度却会伴随学生的一生。我们的教育目标是培养人，传授知识只是其中的一部分，从这意义上说，物理教师在教学中必须重视培养学生的科学态度。

1.培养学生实事求是的态度

科学态度的精髓是实事求是。世界是物质的，物质世界是客观存在的，客观存在的规律性人们只能通过不断地实事求是地探索、实践，进而思维、再实践去认识，绝对没有其他的方式方法。

1.1实事求是地发现事实

在物理学中，任何一个结论或一种观点是否正确，检验的标准就是客观事实。1919年，物理学家卢瑟福做了α粒子轰击氮核的实验，发现了质子。质子是α粒子直接从氮核埯打出来的呢？还是α粒子打入氮核后形成复核，再发生衰变时放出来的呢？英国物理学家布拉凯特在云室里做实验，他从有40多万条α粒子径迹的两万多张照片中看到了分叉，终于证实第二种设想是正确的。这个事例告诉学生：任何一个结论的产生，都不能脱离客观实际。实事求是地去发现事实就是一切从实际出发，既不夸大也不缩小，更不能弄虚作假。

1.2实事求是地运用规律

物理规律都是在一定的条件下被发现的，条件发生了变化，物理规律是否仍然适用呢？还要通过实验去验证。例如，在金属导电基础上总结出来的欧姆定律适用于电解液导电，却不适用于气体和半导体导电。理想气体状态方程适用于温度不太低、压强不太大的情况，而对接近于饱和状态的气体却不适用。教师应该引导学生实事求是地运用规律，注意物理定理、物理定律、物理公式的适用范围和成立条件，防止盲目套用公式、任意扩大规律的应用范围。

1.3实事求是地遵守规律

物理规律是不以人的意志为转移的客观存在，我们可以利用规律，但绝不可以做违背规律的蠢事。能量的转化和守恒定律是自然界的一个普遍规律，人们只能使能量从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而不能无中生有地创造能量。因此，人类能够做的只是找出合理利用的新能源，并减少不必要的能量损耗，而不是去研制永远也无法实现的永动机。

2. 在教学时空上注重对学生进行科学素养的培养

在教学中，教师要为学生的学习提供足够的时间和空间。首先，在教学中教师的教要让位于学生的学，教师的教要有利于学生的学，做学生的合作者、引导者，服务者而不是主宰者。课堂上要留给学生足够的自主学习和与同学合作交流的时间。还要宽容待生，让学生能平等地人人参与教学，使学生能克服心理障碍，大胆地质疑问题。其次，在教学中，要保护学生的好奇心和创造火花，不要以成人的庸俗眼光看待学生的世界。允许学生有不同的观点，允许学生发生失误和错误，鼓励学生创新。再次，开拓知识领域，训练发散思维。科学素养的培养，是以丰富的知识为基础的。开拓学生的知识领域，使学生有了广博的知识，就更能使学生容易发现各种知识之间的联系，受到启示，触发联想，产生迁移和连结，形成新的观点和新的理论，达到认识上新的飞跃。开拓知识面，是培养学生科学素养的重要途径。开拓学生知识领域，发展学生的创造性思维，培养学生的科学素养，首先必须建立牢固的基础知识和基本技能，因此，在物理教学中，课内要狠抓“双基”的教学和训练，讲要精，学要透，练要巧，用要活，减轻学生那些不必要的负担，扎扎实实地让学生学好课内的基础知识，练好基本技能，使学生有能力打开分析问题的思路。其次鼓励学生求异和发散。求异思维是对一个问题，从不同的方向，不同的角度去探索不同解法的思维过程和方法。发散思维是在一定水平上，对一个问题从多角度、多侧面去思考问题的思维方法。求异和发散是创造性思维最重要的思维方法。在习题教学中力求摆脱习惯性认识程序的束缚，开拓思路，用“一题多解”“一题多变”等多种方式，引导学生从不同角度和不同的方向去思考，设想出解决问题的途径，从而培养学生的科学素养。

3.结合物理学史，进行科学态度教育

人类几千年的文明史，既记录了物理学产生、发展的曲折历程，同时也记录了许多闻名于世的伟大科学家和杰出人物，这些都是对学生进行科学态度教育的良好素材和生动实例。

培养学生艰苦奋斗、不断创新的精神。法拉第经历无数次的失败，花费了近十年光阴，最终发现了电磁感应现象。居里夫妇经过近4年的艰苦奋斗，终于从数以吨计的矿渣中提炼出微量的纯镭盐，发现了放射性很强的镭元素。在物理学史上，这样的事例比比皆是。艰苦奋斗、不断创新的精神是伴随着少年终生的巨大精神财富。

4.在实践中培养学生科学态度

培养科学态度的重点和难点是使学生形成良好的科学习惯。

教师的言传身教，对培养学生的科学态度，有耳濡目染的作用，不可低估。教师讲解问题时，解题过程要规范，逻辑性要强。教师做演示实验时，操作步骤和误差分析都要实事求是。教师解答学生的问题时，要耐心唯实，如当时不能回答，事后一定要给学生一个负责的回答。教师批改作业时，要尊重每个学生的劳动成果，给予恰如其分的评价。

学生实验是培养学生科学态度的很重要的环节。实验要有明确目的；器材工具要正确使用和维护；数据要如实记录；实验过程要按照步骤规范操作，实验结论要根据数据得出；同组者要协作；误差要如实分析；实验不成功，要找到原因，解决问题，继续实验，直至成功，绝对不能弄虚作假。

通过经常的、有目的的严格训练，使学生由无意识到有意识，从不自觉到自觉，逐步树立起科学的态度，形成良好的科学习惯。

5.在习题、试题设置中注重对学生进行科学素养的培养

为了培养学生的科学素养，在习题、试题的设置上，要摈弃以往的偏题、难题、怪题和旧题。同时要淡化试题的甄别作用。要注意做到以下几点：

（1）习题 、试题要改变脱离生产生活实际，要加强与科学社会技术的联系。

（2）习题、试题要改变单纯考查概念、原理，要结合具体问题考查学生对基本概念和原理的理解。

（3）习题、试题要改变单纯考查概念、规律，要强调考查运用所学知识分析解决简单实际问题的能力。

（4）习题、试题要改变理论脱离实际，要切实加强与实验有关内容的考查。

（5）习题、试题要改变从统一性答案到多样性答案。要适当增加开放性题目。

（6）习题、试题要改变考查单一学科知识，要注意渗透各学科知识的考查。

（7）习题、试题要改变只注重结果，要注重达成的过程与方法的考查。

（8）习题、试题要改变与情感、态度和价值观无关，要与情感、态度和价值观有关的考查。

6.结语

开展科学探究活动，培养学生的创新意识和科学素养，是新课程、新大纲对物理教学所提出的新标准、新要求。物理教学不仅是让学生掌握较系统的物理知识，更应在教学之中，不断渗透科学素养的教育，培养学生对科学的兴趣，养成科学的行为、品格，真正成为适应现代科技发展的优秀人才。这就要求作为一名物理教师，必须要清醒地认识到自己在这场教学改革中所肩负的历史使命，树立科学的教学理念，用正确指导思想指导教学设计和教学过程

参考文献

［1］李莉.引领学生开展有效探究［J］.科学课，2009，(03)：11-13.

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【关键词】中学物理实验探究教学；课程改革；核心素养

一、问题的提出

二十一世纪是“知识社会”的时代，在知识社会里，基础教育最需要培育学生的“创造性”学力，而“创造性”学力的育成不仅仅是靠知识的习得与再现的“记忆型”学力，更要靠能动的“思考型”学力。因此，随着时代的发展许多发达国家的教育目标出现了变革，在学科的知识技能之上，强调了批判性思维、决策能力、问题解决、自我调整等高阶认知能力和沟通、协调等社会技能，以及反省性思维、自律性、协作性、责任感等人格特征与态度。对“核心素养”的研究也就越来越受到各国教育界的高度重视。经济合作与发展组织（OECD）于2005年提出的“核心素养”结构模型，就是希望解决：基础教育培养的学生应具备哪些最核心的知识、能力与情感态度，才能确保学生适应未来的社会，才能在满足个人发展需求的同时去推动社会的进步。

教育部在2014年3月印发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（以下简称《意见》）中首次提出了“核心素养体系”概念，并将这一概念摆在深化基础教育课程改革、落实立德树人目标的基础地位，成为我国新一轮基础教育课程改革的灵魂。

《意见》强调要根据学生的成长规律和社会对人才的需求，把对学生德智体美全面发展总体要求和社会主义核心价值观的有关内容具体化、细化，深入回答“培养什么人、怎样培养人”的问题。因此，本次的中学课程改革就要提出学生发展的核心素养体系，给出“核心素养”的概念界定。明确指出：“学生在接受相应学段的教育过程中，应逐步形成适应个人终身发展与社会发展的人格品质和关键能力”。根据《意见》要求，教育部课程中心组织中学各学科《课程标准》研制组研究制定中学各学科的学业质量标准，明确提出学生在各年级各学科的学习中应达成的核心素养要求。

“核心素养体系”是不同学段育人目标和任务的依据。根据《意见》的要求，在提出“核心素养体系”后，这一体系自然也就成为中学各学科《课程标准》的修订依据，也自然成为中学物理核心素养提出的依据。

二、实验探究能有效促进中学学生科学素养的提升

物理学作为一门基础自然科学，其所有内容都有实验基础、逻辑思维和教学表达这三种要素。物理学主要有四个特点：（1）物理学是一门与生活实践联系密切、应用广泛的基础科学。（2）是一门带有方法论性质的科学。（3）是一门实验科学。（4）是一门严密、定量的精密理论科学。基础教育阶段，物理学是一门生活气息浓厚的学科，较其它学科，它与实验和生活实践联系更为密切，所以探究学习的观念和方法更容易与物理课堂教学相结合，有效推进素质教育。

中学物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面，实验探究是中学物理学科核心素养的重要内容，指在教师的引导下，让学生积极主动参与到科学实验探索过程中，教师引导学生模拟科学家分析问题、解决问题的过程，使学生体会到科学家如何面对疑难情境，学会搜集和加工需要的新资料，最终达到问题解决的探究过程，从而获得在真实生活情境中发现问题、分析问题、解决问题的能力的教学活动，最终实现学生的创新精神和实践能力的培养目标以及教师提高教育教学水平和质量。在此阶段的物理教学不仅要注重科学知识的传授和技能的训练，更要注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养[2]。

1、中学物理实验探究的教学模式

探究教学基本模式：导入探究应用拓展总结

由于教学目标、教学内容特点，教学资源条件及学生知识、能力基础等差异，教学模式在具体应用上可呈现出一定的变化，主要是课堂环节的增减和环节顺序的变化。所以中学物理实验探究教学通常按下列模式组织实施：

提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与搜集数据

分析与论证评估合作与交流

2、中学物理实验探究教学策略

（1）观察是物理实验探究教学的切入点。

中学物理实验学习离不开科学探究，而观察是科学探究的一种最基本手段。物理实验探究学习是从发现问题开始的，而问题的发现又源于观察。培养学生的观察能力的首要措施就是教师要适时提出或引导学生自己提出一些有价值、有兴趣的问题，或向学生介绍一些有趣的知识，使学生乐于去观察、去发现问题。

（2）实验探究是中学物理教学的闪光点。

物理教师应按照物理学科特点，以实验为基础，创造条件，使教学活动围绕着实验来进行，并尽可能保留探究的性质，把教学活动变成“模拟的科学发现过程”。经分析发现，教材中的学生实验，有的已为学生做好了设计方案，主要是培养学生的实际动手操作能力和对实验结果的分析能力，有的则只给学生提出了问题，其余部分如制定划、实施计划、分析结果、得出结论等完全要靠学生自己去独立完成，这对培养学生的综合实践能力很有积极的作用。

（3）思维是中学物理实验探究教学的发散点。

中学生思维发展迅速，主要特点是抽象逻辑思维开始占相对优势，而好奇心和探究求知事物是他们的天性。中学生富于想象力和观察力，常常提出一些新设想、新见解，或乐于尝试一些新方法，在思维方面表现出更多的创造性。而中学物理实验的探究教学，正是要在课堂教学中抓住学生的这些心理特征，使他们的发展思维始终处于活跃状态，学生的思维活跃了，才能掌握知识，发展智力。

（4）中学物理实验探究具有很强的问题性、开放性和探究性。

探究学习中，围绕问题的提出和解决问题，组织学生开展学习活动，是以问题为载体，整个学习活动以问题的发现和解决自成序列。所以，中学物理实验探究教学应具有很强的问题性教学策略。由于要研究的问题来源广泛，所以它是一种开放式的学习，应具有很强的开放性教学策略。教学的本质对学生来说是对未知事物的探究，通过科学探究活动，学生不仅可以学到知识，还可以体验科学探究的过程，加深对知识的体验，从而提高探究能力。所以，中学物理实验探究教学应具有很强的探究性教学策略。

（5）选好探究课题是中学物理实验探究教学的基础。

①根据教学目标选择课题。在探究教学中确定是否用探究教学，哪些内容用探究教学，教师应有明确的目标意识，根据目标的侧重点选择教学方法。一般来说，强调过程与方法目标的内容更应进行探究教学。

②根据学生已有的知识和能力基础确定探究课题。一个有难度但又能让学生获得成功且又足以引发探究的问题才能激发学生的求知欲望，并能就现象发生的原因和方式提出一些相关的问题，也只有适合于学生又有意义的课题才能开展有收获的探究活动。

③充分考虑具体的教学资源条件选择课题。在确定课题时，应充分考虑学生获得信息的可能渠道：图书、资料、网络等。物理中，很多假设需要实验来验证，实验器材，哪怕是自制器材的可能性都应纳入考虑范围，或者提供给学生获得实验器材的可能渠道及线索。

④根据学生的生活、活动经验选择课题。与日常生活密切相关的问题是最能激发学生探究热情的课题，特别是学生在活动中通过观察、思考获得的问题，教师应充分予以重视，并大胆鼓励学生积极探究。同时教师在确定课题时又必须充分考虑学生的生活经验，特别是城、乡学生的生活环境有很大的差，就是同一区域的不同学生也存在差异，为此，教师应深入调查了解，根据实际情况确定课题。

（6）激发探究热情是中学物理实验探究教学的关键。

探究学习的重要特征之一就是有广泛的参与性，学生有兴趣，求知欲强，都乐于参加。所以创设情景、目标激励、成功体验等是激发研究热情的有效方法。

①创设问题“情景”，要求提出的问题有较强的趣味性与诱导性。一节新课，如何导入是关键。“问题导入法”是教师常用之法，然而探究学习提出的问题，不但要有“思考性、趣味性”，还要有“承上启下”的作用，更重要的是应该能引入研究的契机，引入知识的生长点。

②创设“实验”情景，让学生探究实验奥秘的欲望。研究物理规律，多数是要通过实验来完成的，但教学中必须避免“验证性”实验，因为那样还是将课本知识、结论强加给学生，而不能通过探究使学生自己建构本节课的知识体系。

三、中学物理实验探究的方式

1.演示实验让学生自主设计完成

传统的演示实验教学，只是让学生看教师表演，先是“教师做，学生看”，后是“教师讲，学生听”，缺乏对知识深入引导和研讨，阻碍了学生主动学习和亲自探索知识，如能将一些演示实验进行改进，让学生去自主探索，经过分析、讨论，透过现象看本质，则会从中悟出很多课本上学不到的知识。例如：在研究焦耳定律的演示实验中，我是这样处理的：提前在课前布置预习本节课，以思考题的方式向学生展示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，要求学生利用自习课时间，实施以下过程：

1.1自主设计实验方案

设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理，怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象，不同的实验方案达十余种，有的甚至比教材上的方案还简单易行，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验，极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性，培养了学生的发散思维和创造性思维能力。

1.2自主选择实验器材

在完成设计后，有的同学到实验室借实验仪器，有的学生找老师帮忙安装实验装置，有的学生自己制作一些小器材，这样变纯观察性实验为创造性操作实验。

1.3自由组合，探索研究

经过交流，有一些同学的实验方案相近似，于是他们就自动组合，在实验过程中，互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作，在互帮互学中，共同提高。

2.学生实验让学生自主探究

如果每次物理实验的实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好，学生只进行“按方抓药”、“照图施工”，那么长此以往学生在实验过程中就不再会有浓厚的实验兴趣。因此，教师要适时、适量地改进实验课的教学组织形式，创设一些开放型的探究式实验。当学生已经熟悉实验的流程后，应该尝试让学生适当地亲身经历设计方案，选择仪器，制订步骤，设计表格，收集信息，处理数据，得出结论，实验评价等实验过程中的某个环节，使学生真正进入科学学习的状态和角色。当然在实验中教师应适当地引导和帮助学生树立自主实验的信心，并对他们的实验进行评价，指出学生在实验中操作上或思维上的“闪光点”。对于实验过程中出现的异常现象，要激励学生进一步探索、分析原因，从中有所发现。通过探究式实验，不但能使学生掌握基本仪器的使用方法，基本实验原理及其设计，实验数据的处理方法，能力型实验的研究对策，培养学生实事求是的实验态度，团结协作的能力，敢于怀疑的精神和探索创新的意识等，还能使学生懂得要变换角度、变换问题去认识同一件事，例如：测电阻的实验，可以使用不同器材，不同方法，不同电路，其方法很多，有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等，电路也有内、外接法，限流、分压接法等。而共同点都应用了部分或闭合电路的欧姆定律。

3.课外小实验引导学生参与实践

鼓励学生充分利用课余时间做好课外小实验、小制作，调动学生的兴趣和积极性。各种物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种小实验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，都迫切地希望进一步探索问题。

根据中学物理新课程标准中的部分知识点选作“实验探究”的案例，培养学生终身学习能力，使学生能达到能提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证的初步阶段，为以后评估、交流与合作等更进一步的探究打下基础。

四、结束语

总之，为适应时代和学生终身发展的需要，我们物理教师要努力提高自身素质，对中学物理实验教学进行深入的研究，在实验教学中不断摸索和改进，激发学生探究物理规律的热情，培养学生动手实验的能力。只有这样才能切实提高物理实验教学的效果，才能在物理实验这一广阔的天地，造就出一批具有创新能力和实践能力的高素质人才。

【参考文献】