欧姆定律的局限性范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的局限性，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

关键词：物理定律；教学方法；多种多样

关键词：是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意：首先要明确、掌握有关物理概念，再通过实验归纳出结论，或在实验的基础上进行逻辑推理（如牛顿第一定律）。有些物理量的定义式与定律的表式相同，就必须加以区别（如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相关的物理定律之间的关系，还要明确定律的适用条件和范围。

（1）牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法，回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识；培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确：牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当作第二定律的特例；惯性质量不是状态量，也不是过程量，更不是一种力。惯性是物体的属性，不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时，应使学生理解和使用常用的措词：“物体因惯性要保持原来的运动状态，所以……”。教师还应该明确，牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系，但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时，常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。

（2）牛顿第二定律在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

（3）万有引力定律教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。

（4）机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。（5）动量守恒定律历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题，相互作用的物体的所有动量都在一条直线上，所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误，应该使他们明确，在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化，表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量，使问题大大地简化。若物体不发生相互作用，就没有守恒问题。在解决实际问题时，如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大，就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用，系统中有多少物体在相互作用，相互作用的形式如何，只要系统不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），动量守恒定律都是适用的。

篇2

关键词：电磁；教学方法；学科体系

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）17-0064-02

一、电磁学

电磁运动是物质的一种基本运动形式，电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用。其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究，把电现象和磁现象分开处理，实际上，这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此，在教学实践中，应从以下几个方面来认真分析处理教材。

1.电磁学的两种研究方式。整个电磁学的研究可以分“场”和“路”两个途径进行，这两种方式在中职教材里均有体现。只有在明确它们各自的特征及相互联系的基础上，才能有计划、有目的地提高学生的思维品质，培养学生的思维能力。场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质与物质的相互作用的特殊方式。中职汽车电气设备构造与维修教材中的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来，组成一个关于场的系统，该系统包括中职教材电学部分的各章内容。“路”是“场”的一种特殊情况。可以这样理解，整个教材结构是以“路”为线的大骨架，其思路可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的，而“场”是电磁运动的实质，因此可以这样去定义即“场”是实质而“路”是方法。

2.教学知识规律。教材知识内容可归结为物理范畴。物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律，以及它们的相互联系。物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成，也是在物理概念的基础上进行的。但是，物理定律并不是绝对准确的，在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性，因此其适用范围有一定的局限性。该部分内容所遵循的是电学部分的重要物理规律即库仑定律。库仑定律的实验是在空气中做的，其结果跟在真空中相差很小。其适用范围只适用于点电荷，即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况。在物理学范畴中，恒定电流是重要的物理规律。它的内容有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系，电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体。“磁场”这一部分内容阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

“电磁感应”这部分内容，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本部分以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“电磁振荡和电磁波”内容是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。

3.电磁场物质属性的表现，使学生建立世界是物质的观点。电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量的科学实验证明在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其他电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场――磁场，磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在的科学实验和广泛的社会生产实践完全肯定了场的客观存在，并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态。运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其他运动的电荷（电流）有磁场力的作用。所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象并取得如下结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。从场的观点来阐述路即电荷的定向运动形成电流。产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷。当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止。

二、学科体系的系统性贯穿始终，知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场强度、电势、磁场磁感应强度是反映电、磁场具有物质性的实质性概念。电场线、磁感线是形象地描述场分布的一种手段，要进行比较，找出两种曲线的共性和区别以加强对场的理解。

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如，场不是力，电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功，说明场具有能量。通常说电荷的电势能是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就无从谈起电荷的电势能了。

3.演示实验和学生实验，使得抽象的概念形象化。把各种实验做好，不仅使学生易于接受知识和掌握知识，也是基本技能的培养和训练。安排学生自己动手做实验，加强对实验现象的分析，引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看，应着力培养学生的独立实验能力和自学能力，使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上。

4.培养学生运用所学知识去分析和解决问题的综合能力。学习电磁学首先要抓住场和路这两个方面，解答综合题时，首先应搞清不同的运动形式或不同的物理过程是怎样联系在一起的。一般联系渠道有两条：一是力，二是能，从而形成两条解题思路。从力的角度考虑，全面分析受力情况（三种性质的力和电磁场力）并和运动状态的改变联系起来。从能的角度来考虑，紧紧扣住能的转化和守恒定律，从而引导学生认识能的转化和守恒定律的正确性和普遍性。经过教学实践使学生明确：能量的不同形式，就是物质运动的不同形式；能量由一种形式转化为另一种形式就是物质运动由一种形式转化为另一种形式；能量不能创生也不能消灭，就是运动的不可消灭性。

三、结语

篇3

关键词：物理 电工 电磁学 学习

一、认识中学电磁学整体结构

电磁学包括静电现象、电流现象、磁现象，中学物理的重要组成部分，电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用，其具体内容包括电磁辐射和电磁场等。电现象和磁现象，这两种现象总是紧密联系而不可分割的，在学习时应透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，不能孤立地、分散地学习。对此，应从以下三个方面来认真分析。

1. 电磁学的两种研究方式。

整个电磁学的研究是以“场”和“路”两个途径进行的，这两种方式均在高中教材里体现出来。只有明确它们各自的特征及相互联系，才能有计划、有目的地增强思维能力。

场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质，是物质的相互作用的特殊方式。中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来：静电场、恒定电场、恒定磁场、静磁场、迅变电磁场等，组成一个关于场的系统，该系统包括中学物理电学部分的内容。

“路”是“场”的一种特殊情况。中学物理以“路”为线的大骨架可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。

“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的。“场”是电磁运动的实质，因此可以说“场”是实质，“路”是方法。

2. 物理知识规律。

物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律，以及它们的相互联系。

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较，找出它们相互之间存在着的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成也是在物理概念的基础上进行的。但是，物理定律并不是绝对准确的，在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性，因此其适用范围有一定的局限性。

库仑定律是重要的物理规律。库仑定律的实验是在空气中做的，其结果跟在真空中相差很小。其适用范围只适用于点电荷，即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系。电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体。

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

“电磁感应”这一章，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波，而对物质的波动性的认识提高了一步。

3. 通过电磁场在各方面表现的物质属性，在学习中建立“世界是物质的”的观点。

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场――磁场。磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在，科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点，并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态。

运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其它运动的电荷（电流）有磁场力的作用。所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象，得出结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。

从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流。产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷。当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止。

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终，使知识学习与实验融合于一体

1. 场的客观存在及其物质性是电磁学学习中一个极为重要的问题。

场是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感线是形象地描述场分布的一种手段，要进行比较，找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解。

2. 电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。

认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如场不是力、电势不是能等。场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度。在电场中用电场力做功，说明场具有能量。通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就谈不上电荷的电势能了。

3. 认真做好演示实验，使场抽象的概念形象化。

演示实验是非常重要的措施。把各种实验做好，不仅易于接受知识和掌握知识，也是基本技能的培养和训练。自己动手做实验，加强对实验现象的分析，从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看，应着力培养独立实验能力和自学能力，使知识的传授和能力的培养统一在使自己真正掌握科学知识体系上。

4. 培养综合运用所学物理知识去分析和解决问题的能力。

篇4

关键词：初中物理；新课标；创设情境

探究式教学不是某一种具体的教学方法，而是一种范围较广的教学方式。它可以有许多种类型。例如，我们用理论探究的方式学习知识是探究；学生自选课题，设计实验，解决问题也是探究。物理探究式教学的课堂具有明确的研究目标目的，它是为了达到某种结果或某种目的而精心设计的，教师可以根据活动的难易程度以及学生知识和能力水平，进行程度不同的指导。例如，问题的来源，可以是学生自己提出的，也可以是教师通过特殊的问题情境引导学生提出的，甚至可以是教师或教材提出的。

一、合作探究，解决问题

当学生从创设的情境中发现问题后，我们可根据实际需要，选择恰当的教法和学法，例如，指导学生寻找、收集资料，让学生来实验、研究，组织学生讨论猜想、主题探究活动等，让学生满怀兴奋与激情，寻找解决问题的途径和方法。如在 “物质密度”教学中，学生借助已有认识知道：水和酒精可由气味鉴别，铜块和铝块可由颜色鉴别；而对水和盐水、涂了白漆的铜块和铝块的鉴别方法，我们可先引导学生进行猜想，通过有针对性的指导，使学生获得解决问题的策略。如有的学生提出用质量来鉴别涂了白漆的铜块和铝块，理由是铜的质量比铝的大。这时教师让学生测量桌上铜块和铝块的质量，结果否定了上述猜想。问题出在什么地方？学生经过思考，很快发现：应该规定物质的体积。物体质量不仅和构成它的物质有关，而且还和物体的体积有关，在此基础上，再引导学生假设：同种物质的物体质量与体积有关：体积大的质量大，体积小的质量小；同体积的不同物质的物体质量一般不相等。然后将学生按座位分成4人一组进行讨论，引导学生设计实验，分别探究两个假设：为了研究上述猜想，你需要测量哪些量？需要什么材料？如何利用它们测量需要的量？各组同学相互交流各自对问题的认识和思考，形成合作学习的群体，相互启发，合作设计解决问题的框架和思路，并把自己小组研究的情况介绍给其他小组，再接受其他小组同学的质疑和咨询，在各小组交换意见之后，我们再和学生一起共同设计实验步骤和记录表格，然后由学生进行实验操作，最后各小组汇报、交流自己的学习成果，教师适当进行点拨评价，并引导学生分析综合，得出结论，：同种物质的物体，体积大的质量大；体积小的质量小。质量与体积之比是一个不变量（即质量与体积成正比）；不同物质的物体，体积相同时，质量一般不相同，质量与体积之比一般不相等。某物质单位体积的质量是一定的，它反映了物质的一种特性，我们用密度表示这种特性，进而得出密度的定义和密度的公式。

二、营造有利探究的情境氛围，激发学习兴趣和探究动机

首先，要努力创设一种“教师与学生”、“学生与学生”之间的“民主、平等、宽容、和谐”的学习氛围，让学生消除探索学习过程中的恐惧心理，全身心投入到学习探索与创造之中。在学生做实验进行探究的过程中，教师在教室里巡视，与各小组进行交流，倾听学生的问题和想法，及时评价学生的探究进程并确定适合学生学习的下一步计划。

其次，要改变传统的“学生被老师牵着走”的做法。教师要充分相信每个学生都有探究学习的潜能，激励学生去探究，教师要尊重学生的观点和思维。建立师生间、学生间的密切合作关系，让学生进行充分的沟通、交流与合作。

最后教师还要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感，激发学生的学习兴趣和探究动机，充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。必要时，教师可把学生集中起来，通过演讲、示范或讨论等形式提供其他相关信息。

在整个探究过程中，教师在引导学生独立探究的基础上，必须重视引导学生开展讨论和交流活动。让学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验，并进行客观的比较和鉴别，从不同的角度改进自己的学习经验，提高认识，克服独立探究中的片面性和局限性，正确理解所获得的知识。除此之外，在教学中让探究小组对所提出的问题进行充分讨论，交流意见，不但能调动学生思维的积极性，还能培养和提高学生的物理表述能力。

三、通过物理实验实现探究的自然过程

在物理学中，许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。对于实验现象以及实验中数据的变化，要善分析，要透过现象看本质，通过数据的变化来抽象出概念或规律。因此，探究实验的过程，往往就是获取知识的自然过程。如在欧姆定律教学中开展探究式学习，在掌握电流、电压和电阻三个物理概念基础上，根据实际引导学生利用控制变量法，分别研究电流与电压的正比关系；电流与电阻的反比关系，分析实验数据归纳得出欧姆定律，并在应用中加以巩固和深化。如果没有实验配合来学习是很抽象的，若通过实验数据的变化来分析，定律的内容就容易理解了。

四、充分利用现代化教学手段展现探究过程

在探究式教学的引导过程中，教师可以借助多媒体教学手段，让学生更加清楚地观察实验现象，增强学生的感性认识，有助于帮助学生进行理性思考，从而通过现象归纳出基本规律。例如，在研究“凸透镜成像”的实验中，学生很容易通过实验清楚地观察到凸透镜成像的各种情况，实验为学生掌握凸透镜成像规律奠定了基础。但对凸透镜成实像大小的变化规律就难以理解，因为前者处于静态，而后者则是一个动态变化过程，在实验的基础上，利用多媒体演示代替实物演示，化静为动，大大增强了实验效果。

篇5

[关键词] 信息技术 实验课程 整合

信息技术在教育领域的普及渗透,使我国教育领域发生着日新月异的变化。实验教学作为实践能力培养的重要手段,随着信息技术的迅猛发展,信息化速度大大加快。现今实验教学过程中已很少有单纯的传统教学仪器,一般都用计算机做终端,形成新一代智能化实验教学仪器,以弥补传统教学仪器的不足,本文就信息技术与实验课程的有效整合作一简略探讨。

一、信息技术与实验课程整合的现状

1.学生实验的个性化需求与实验教学“一齐化”的矛盾

在实验教学中,学生的个性需求是多样的,而现行教材的实验目的、实验器材、实验原理、实验过程等都是统一的,所以得出的实验结论必然是一致的,导致很多学生失去了对实验的兴趣,到实验室做实验变成了“走过场”,形成了“做实验不如讲实验,讲实验不如看实验”的局面。

2.学生实验操作的渴望和实验条件局限的矛盾

学生对实验操作普遍具有好奇心理,都渴望进行自主操作。可是由于学校实验条件和有些实验内容本身的限制性,不可能满足所有学生任意操作。

3.学生活动的局限性和研究内容广泛性的矛盾

实验研究内容十分广泛,而学生的可以操作的范围是有限的,因此对绝大部分的实验缺乏直接经验。

4.学生直接经验的缺乏和实验原理抽象性的矛盾

许多实验的原理非常抽象,如《科学》中的《动物的生命周期》单元中蚕的一生的变化,《地球的运动》单元中的关于地球运动的模拟实验,《声音》单元中声音的传播与音高的变化等问题;再如,《光现象》中红外线和紫外线,《光的折射》单元中的光路图的制作,《压强和浮力》单元中液体压强和大气压强的原因及物理现象等问题;又如,《能量》单元中关于磁场、磁化、电磁铁等知识。学生缺乏这方面的直接经验,对这些实验原理的理解比较困难。

5.学生记忆的短暂性和实验现场不可恢复性的矛盾

每一次实验操作完成后都无法再现同样的实验现场,而学生不可能完全记住实验信息,而这些信息对整个实验是非常重要的,特别是当实验记录出现错误时,再恢复实验现场是不可能的。

6.对实验分析的任意性要求与实验过程连续性的矛盾

为了便于学生理解,有时我们希望在分析实验时可以进行任意暂停,在任意位置和角度观察实验,而真实的实验是连续的,是不可能实现上述要求的。

7.对信息化环境的需求和实验环境单调性的矛盾

例如,在《光的折射》中凸透镜的成像原理很难用实验室环境一一展示出来,这就出现了信息化环境的需求与实验环境单调性之间的矛盾。此时,为了让学生们更加直观的感受凸透镜的成像过程,可以用信息技术做出不同类型凸透镜的光路图,方便学生的理解。

二、课程整合关键点判断的基本方法

一节课的整合关键点应从这节课的教学重点、难点所对应的教学步骤中诊断,其他目标所对应的教学步骤中即便有整合点,利用信息技术解决了这些整合点的问题,对一节课的教学质量和效率提高所起的作用也是很有限的。一节课教与学的质量和效率主要取决于重点、难点的解决程度。对于其他的教学目标所对应的教学步骤,是否分析整合点,要根据这节课的具体情况而定。

整合点的诊断,首先要解决的问题是理想状态的教学结构、教学模式及教学步骤,即针对一节课的教学目标与教学内容、教师和学生情况,确定什么样的教学结构,选择什么样的教学模式,安排哪些教学步骤。在此基础上,诊断常规教学手段在支撑教学活动时,哪些步骤中存在的困难,确定出可能的整合点。

整合点的诊断是信息技术与课程整合的基础,诊断的准确与否直接决定着整合的方向。整合点诊断的基本步骤如下。

步骤一,从教与学可能具有共性规律的角度对课程内容进行系统分类,将具有共性规律的内容分为一类,根据课程内容的具体情况,不同类型可以进一步分为子类或多级子类。

步骤二,系统研究每种内容类型有效的教学结构确定、教与学模式设计、教与学过程安排、教与学策略选择等方法。

步骤三,系统分析运用常规手段实施所安排的教与学活动过程中可能存在困难步骤,并进行系统归类。

步骤四,分析哪些困难步骤信息技术能够支撑,确定出整合点。

三、信息技术与实验课程整合问题解决对策

1.建立实验模型

实验模型是从实际中抽象出来的,学生对它缺少感性认识,―般只是凭教师的讲解让学生去想象。利用信息技术模拟可使这些模型直观化,有利于学生头脑里形成形象化的概念。例如,《工具和机械》单元中杠杆中省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的原理,可以用Flash制作动画,模拟省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的特点。画面既简洁,对比性又强,对于学生在头脑中建立杠杆模型给予了很大帮助。

2.瞬间发生的实验过程的慢放

演示实验是实验现象的真实反映,它可使要研究的现象重现在课堂上,但对于一些瞬间发生的复杂实验现象,只能观测到其结果,而无法观察其变化的具体过程。采用Flash制作成的动画课件,可以形象逼真地模拟实验现象瞬间发生的变化过程,使学生在头脑中描绘出清晰的实验图像。

3.实验细节的展示

有些实验的现象、读数和结果细小而不易观察,给教学带来了一定的难度,运用多媒体教学课件,通过大屏幕投影放大展示,可以弥补这类实验的不足,教学效果较好。例如,在天平或游标卡尺的使用及其读数的教学中,学生需要注意的细节多,仪器小、刻度细微、精度高,给教学演示带来较大难度,运用计算机的人机交互性及智能性,设计课件来模拟游标卡尺的测量过程,测量值随机多变,具有真实感,并将仪器尺寸和刻度线充分放大,方便了讲解和学生学习。

4.实验情景创设,实验现象模拟

为了克服对实验分析的任意性要求与实验过程连续性的矛盾,可利用信息技术创设实验情景,模拟实验现象。例如,欧姆定律的应用模型,磁体、磁极模型,粒子在电、磁场中的运动等都无法直接用实验演示,可采用计算机技术进行模拟演示实验,增强实验教学效果。

5.历史实验的重现

一些在科学发展史上起重要作用的实验,有的受条件限制,在教学中只能靠讲解与图形来描述,对学生的说服力不强,可以通过计算机来模拟实验的过程,激发学生的学习兴趣和求知欲。另外,还可利用计算机模拟危险性的演示实验,既能避免事故发生,又能收到良好的教学效果。

参考文献:

篇6

关键词： 初中物理实验教学 观察能力 培养方法

观察能力是学生学习能力的重要组成部分，也是学生的重要心理特征之一。杨振宁先生在谈到物理教学时指出：“很多学生在学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分。物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的。现象是物理学的根源。”学生的观察能力作为一种心理品质，是在成长中通过学习逐渐形成的。物理学发展史上，不乏由于细心观察与思考而有重大发现的例子。伽利略由于观察研究吊灯摆动而发现了单摆振动的规律，奥斯特因细心观察而发现了电流的磁效应……那么，如何在物理实验教学中培养学生良好的观察能力呢？

一、激发观察兴趣，养成观察习惯

兴趣可以使学生自觉自愿地接受知识、探索知识。培养学生的观察兴趣可以有多种渠道。最基本的就是使学生对所观察的对象感到好奇。因此教师在观察活动开始时，就应创设种种情境，使观察活动带有一种极强的诱惑感和神秘感、趣味性和新奇性，吸引学生的注意力，使学生全身心地投入其中。例如：在小试管在大试管中“自动”上升等实验中，学生所看见的现象与他们日常经验或想象完全不一样，从而产生极大的好奇心。这样他们会带着极大的好奇注意观察教师的演示。

仅仅满足学生喜欢看物理实验是远远不够的，还必须使学生的兴趣进一步升华，从停留在表面一掠而过的广泛兴趣转化为专注的观察习惯。如：要求学生每天写观察日记，观察的内容可以是当天的天气变化情况，也可以是家中各种用电器的牌名及使用状况等。做好观察笔记，以便进一步归纳、概括、分析和总结。

二、明确观察目的，掌握观察顺序

要使学生明确观察的目的，并用这个目的有意识地支配观察的全过程，这样才能使他们的注意力集中在细致的观察上。例如，在讲串联和并联电路时，可做演示实验，在演示时必须使学生明确观察两种电路中的电流电压有何不同？然后用两个分别标有“220V 40W”、“220V 60W”的灯泡，使学生观察它们串联到电路中时哪个亮？并联到电路中时哪个亮？这样学生对串联和并联的不同点就有了深刻的印象，然后用所学的知识进行解释。

对物理实验的观察，应遵循一定的合理的顺序，这有利于搞清实验过程中的各个方面，把握前后变化的联系，找出其中的关系和规律，保证观察的全面性。如测定小灯泡额定功率实验观察顺序为：（1）先观察小灯泡的额定电压，再确定电源电压，电源电压应略高于小灯泡的额定电压；（2）观察电流表，电压表的指针是否指在“零”刻度线及它们的量程和最小刻度；（3）观察滑动变阻器允许通过的最大电流和最大阻值；（4）按要求连接电路前电键是否断开，滑动变阻器的滑片是否在阻值最大位置；（5）电压表是否并联在小灯泡两端，量程是否选得合适；（6）电流表是否串联在电路中，量程是否选得合适；（7）实验开始时，闭合电键，调动滑动变阻器，重点观察电压表示数，同时观察电流表示数。通过以上的有顺序观察，获得实验数据，测出小灯泡的额定功率。

三、获取观察信息，得出观察结论

通常反映事物本质的东西并不显见，而非本质的现象却常常布下迷雾，有时物理实验或物理现象中会出现许多现象，或眼花缭乱，或稍纵即逝不引人注目，如果不能在观察中细致入微抓住本质，就会上当受骗，因此要让学生通过分析对比，抓住事物的主要特征。例如：在观察反射定律的实验中，使学生注意观察：入射光线从哪里入射？反射光线从哪里射出？反射光线是怎样随入射光线的改变而改变的？反射光线和入射光线是否在同一平面上？等等。这样能够使学生观察到事物发生变化的本质因素，从而做出科学的判断。

四、学会观察方法，培养观察能力

由于学生缺乏生活经验和独立、系统的观察能力，教师要指导学生观察的方法，拟定观察顺序，告诉学生先观察什么，后观察什么，再观察什么。

1.全面观察

对物理现象和过程进行观察时，往往需要学生全面而系统地观察，不要只局限于某一个点上看问题，而应该全面地进行考虑，这是观察事物重要的环节。有关现象可按如下步骤进行观察：（1）观察分析结果出现的若干场合，获得结果变化的有关情况；（2）观察分析这些场合中的先行情况，获得其中的变化因素和不变因素。

例如，阿基米德从跨入浴盆洗澡发现水从浴盆中溢出而受到启发，从而发现浮力定律。又如力学中的例子：在杂技表演中，演员平躺在沉重的钢板下，两个大力士用铁锤轮番敲击置于钢板上的砖块，结果砖碎，人却丝毫未受损伤。对以上现象，我们全面地观察整个过程，而不只看局部，就可以利用动量定理，揭示杂技表演的秘密。

2.重点观察

既要全面观察，又要抓住重点。观察的片面性必然导致思维的局限性，必须防止“挂一漏万”、“只见树木不见森林”的倾向。观察时，尽量调动多种器官参加活动，比较其异同点，得出正确结论，形成完整概念。物理学中很多规律都是在对大量个别现象进行观察和研究的基础上，通过归纳总结而获得的。例如，牛顿在总结了伽利略等前辈对自然界机械运动的观察与实验结果的基础上，归纳出了著名的牛顿运动三定律。同时还要注意抓住重点要素进行观察分析，防止眉毛胡子一把抓。有的实验现象不很明显，有的实验现象稍显即逝或多种现象并存，教师应让学生由局部到整体，使学生有重复观察的机会，也可以根据实验的特定要求，重点观察实验中的某一方面或几个方面，要求学生集中注意力，准确捕捉瞬间变化。

3.对比观察

一般教师在开始进行探究实验教学时，就要教会学生实验观察的一般方法，从变化前、变化时、变化后三个不同阶段进行对比。对比观察法是抓住事物的特点比较其异同的方法，包括异部对比、异物对比、前后对比及分类对比等。这是判断哪一种因素对现象或过程起支配作用的有效方法。

例如：为判断引起电磁感应现象的因素是否为原磁场的变化，就要用磁场虽强但无变化的情形与原磁场虽弱但有变化的情形对比，从而判明哪一种因素在电磁感应现象中起决定作用。又如：在河边玩耍时，观察到两位女士在河边散步，一位穿高跟鞋，另一位穿平跟鞋，尽管她们体重看起来相当，但她们留在河边湿地上的脚印深浅有明显的差异，由此自然联想到压强的概念，对正确理解压强的物理意义有很大的帮助。

利用对比观察法，使各项观察点既清楚明白又容易记忆，避免观察内容的混乱。

4.循序观察

循序观察法是按照一定的排列顺序进行观察的方法。例如，对部分电路欧姆定律实验的观察就是这样。第一步，先定性观察电阻变化或电压变化都能引起电流的变化；第二步，固定电阻，定量观察电压变化对电流的影响；第三步，固定电压，定量观察电阻变化对电流的影响。循序观察法是对整个过程进行全面观察，观察详尽而条理清晰，避免遗漏观察点的现象。

篇7

关键词：新课程理念；高中物理；概念教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）05-0085

众所周知，学习物理的过程就是不断地建立物理概念的过程。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调：学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。那么，我们应该如何进行物理概念教学呢？鉴于此，笔者现结合多年的教学实践撰写此文，仅供参考。

一、高中物理概念的特点

1. 物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物

一个概念的建立，常常需要在观察和分析等一系列事实或实验的基础上，抽象概括一系列具体现象的共同特征，进而判断哪些因素是相关因素，从而抓住共同的本质特征。对于所做出的判断是否正确，还需要通过实验来检验。在复杂概念的形成过程中往往还需要有一定的科学推理。因此，可以说，物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物。

2. 物理概念具有定量的性质

物理概念除了具有反映物体的物理性质（即定性概念），如机械运动、干涉、衍射等；许多物理概念还能反映物体性质改变的变化量，也就是说，它还具有质的规定性，这些概念被称作定量性物理量，如速度、温度、质量、电流强度、电场强度等。这种能反映物理概念量的规定性的概念，就是所说的物理量。

二、高中物理概念课堂教学的一般程序

鉴于物理概念在中学物理教学中的重要地位。物理概念教学程序一般分为概念的引入、概念的形成、概念的巩固与深化三个阶段：

1. 概念的引入

在物理概念教学中，教师必须给学生营造适应教学要求，借以引导学生发现问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境，从而使学生明确为何要引入这个概念，引入它的作用是什么，这样才能把教学目的转化成学生的学习目的，从而激起学生的学习兴趣。

（1）从学生日常生活经验引入概念

教师要善于利用学生已有的生活经验，创设良好的物理环境。这种引入方法易使学生感到亲切，容易接受。同时，从生活经验引入概念，有助于培养学生注意观察、勤于思考、善于分析问题的能力。这也符合让学生在生活中学习物理的现代教育理念。

需要注意的是，每一个物理概念都包含大量的具体事例，教师在选择具体事例时，为克服经验中形成的不正确观念的干扰，既要选择与概念有明显本质联系的事例，又要选择与日常经验矛盾突出的事例。

（2）通过实验引入概念

从认识论角度来说，实验能为学生提供符合认识规律的最优化的学习物理的情境。运用实验展示物理现象和过程，不但可以使学生对物理现象及过程产生必要的感性认识，而且还能集中学生的注意力，引起学生积极思考。因此，实验不仅可以培养学生的观察能力、动手能力和思维能力，还可以使学生对物理现象和过程获得生动、深刻的印象，这对形成和理解物理概念有积极意义。

值得注意的是，运用实验创设学习概念的环境，既要有利于激发学生的求知欲，更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来，并注意观察它的变化及其产生条件，以便从中发现它的本质属性。

2. 概念的形成

学生从日常生活经验及物理现象和过程中获得了丰富的感性材料，这些都是学生形成概念的基础，但学生自己很难从对感性材料的感知中直接形成概念，这就需要教师采用灵活的方法引导学生通过积极的思维，对大量的感性材料进行“去伪存真，由表及里”进行整理加工，从而区分和辨别出现象的本质和非本质的属性，把感性认识上升到理性认识，以形成概念。在此基础上，引导学生用精练的语言把概念的内涵表达出来，这是教学过程中最关键的阶段。

（1）揭示事物本质属性，使学生形成清晰的认识

要使学生形成正确的概念，就必须在概念引入后，按照物理学研究方法，引导学生运用比较、分析、综合、概括、判断等思维方法，对感性材料进行思维加工，进而抽象概括出事物的本质属性，使学生形成清晰的认识。新课程倡导学生的学习方式由他主学习向自主学习转变，其目的是要发挥学生的主观能动性，突出学习过程中学生的自发性探究和研究的认知过程。新课程理念下的教学目的不只是要求学生通过自主探索学习获得知识，更重要的是要求学生学习掌握新的研究问题和解决问题的方法，开发学生的智力，以促进学生全面自主发展。在这个过程中，教师起引导与启发的作用，教师的讲解是很有必要的，但要注意灵活性、启发性和逻辑性，教师的参与是为学生的自主学习提供平台。例如，对“惯性”这一概念的教学，教师在提供了大量的感性材料后，创设出问题情境，可让学生展开讨论。讨论中教师引导的关键在于使学生认识到“物体具有保持静止状态和匀速直线运动状态”这一本质属性，而这一本质属性被许多非本质的联系掩盖着，如力是维持物体运动状态的原因等。讨论中要设法摒弃学生在日常生活中所形成的非本质联系的干扰，这样，学生就会形成正确的“惯性”概念。

（2）给概念下定义

每个物理概念形成后，都需要用简洁的语言把它确切地表达出来，这就是给概念下定义。对概念下定义要掌握在适当的时候进行。给概念下定义应该注意三点：一是在条件成熟时提出概念的定义；二是叙述概念的定义必须确切；三是明确概念定义的局限性。物理概念定义法有以下几种：①直接定义法，即根据物理现象直接下定义，如质量概念。②比值定义法，即物理概念的定义式是一个比值，如密度、电场强度等概念。③乘积定义法，即物理量的定义式是几个物理量的乘积，如功、电功率等概念。④差值定义法，即物理量的定义式是几个物理量的差，如电势差、速度改变量等概念。⑤极限思维定义法，即物理概念的定义式是几个物理量的数学O限表达式，如瞬时速度、瞬时加速度等。

（3）讨论概念的物理意义和使用范围

学生只有弄清了物理概念定义式的物理意义和使用范围，才能真正掌握概念。例如，对于欧姆定律R=U/I，学生只有认识到，对于同一导体的电阻R，可由相关的U、I两个物理量的比值计算出电阻R的值，但R本身又不随U、I变化，是一个定值。只有这样，才算学生初步形成了导体的电阻这个概念。

3. 概念的巩固与深化

学生初步形成某个概念后，要用概念分析和解决实际问题，也只有在分析和解决问题的过程中，才能真正掌握概念，才能使概念巩固与深化。

根据人的记忆规律，如果把所学概念纳入一个网络，就不容易遗忘，而且在解决问题时也更容易快速检索出所需的概念。概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。概念图包括概念、分支和层次、概念间的连接线和连接语等部分。制作一个较完整的概念图，一般有以下步骤：（1）选取一个熟悉的知识领域，罗列出尽可能多的概念；（2）确定关键概念和概念等级；（3）初步拟定概念图的纵向分层和横向分支；（4）建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。

三、在新课程理念下，高中物理概念教学如何实施

1. 精心创设物理情境

《物理课程标准》明确提出“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。它要求物理教学要贴近学生生活，加强课程与学生生活和现实社会的联系，这意味着教学要直接面向社会，与生活融为一体，激发并保持学生的学习兴趣，并将物理知识运用于生活实际。因此，概念教学的首要任务就是让物理教师努力创设生动的物理情境，以生动形象的直观感知，推动学生求知的内在力量。在课堂教学中，教师应努力创造能使学生带有情绪体验的教学，根据相关内容设置合理的教学环境，并根据相关内容设置生动的教学情境，使学生产生对新知识的探索欲望，使教学更能激发学生的潜能。

2. 积极地引导学生提出问题

众所周知，在学生头脑中产生一个问题比得出一个问题的结论更重要，因为提出一个新问题需要带有创造性的想象力。新课程提出让学生带着问题学习。这就要求V大物理教师在概念教学中不仅仅是自己准备问题，更重要的是要想方设法引导学生提出问题，鼓励学生在学习过程中大胆提出问题，让学生体会到提出问题的成功感，努力使积极思考和大胆提问成为课堂教学中一道亮丽的风景。作为教师，我们要教育学生不迷信书本、权威，要有怀疑心，要敢于持有不同的意见，要敢于“标新立异”。

3. 重视培养科学探究意识

由于物理学科的特点，科学探究是这门课程的主线，“推动学习方式的转变，强调科学探究的过程”是物理新课程理念之一。在概念教学中，学生自主探索是建立概念的重要环节，教师要针对教材中的关键处、疑难点，精心设计出符合学生实际能力的自主探究活动。新教材中有不少科学探究活动，对这些活动，教师不仅要让学生自主探索，更重要的是要让学生学会自主探索。概念教学中的自主探索本意不仅在于正确建立某一具体概念，更重要的是要让学生掌握自主探索的方法，使学生学会探索。