时间:2023-06-13 16:14:37
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一、利用实验,激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,学生对生活中用电,自然界中的电现象并不陌生,但对印在纸上的电学知识还是有些茫然。要使学生对抽象的电学知识产生浓厚的兴趣,引导学生关注生活用电,自然界中电现象,做好电学实验是必不可少的,甚至有是时为了提高学生的兴趣,还要设计更多的小实验。可是,实事是教师上课时,为了提高课堂教学“效率”,往往是用图片代表生活体验,用多媒体课件代替演示实验,用演示实验取代学生分组实验。就这样,学生做的被老师做了,老师做的被电脑做了,学生要想的被老师抢了,老师要想的都投在了屏幕上,充当了课堂的观众。其实,课堂上学生自己做,主动想,得到体验,由体验产生兴趣,才能使课堂真正成为学生自己的课堂,才能让学生从内心上热爱这一门学科。例如,在上电路一节课时,发给每位学生一个发光二极管、几根导线、和一小电池;然后让学生点亮二极管。再让学生阅读课本,归纳电路组成、状态等,记牢电路元件符号,练习画电路图。教师只在这些教学环节中作适时的指导与点评。这节课比以前的“常规课”效果要好得多,原因就是学生对物理课产生了兴趣。
二、发展思维,展示物理的趣味性
初中生学习物理的兴趣,大致处于直接兴趣阶段,他们对自然现象的解释和日常生活中实际问题的处理都具有浓厚兴趣。在教学中,鼓励学生敢于联想,敢于发表自己的见解,教师可有意制造“矛盾”,把学生置身于徘徊中,引导学生从不同角度思考问题,发挥其创造性。例如,在学习“串、并联电路知识”后,利用串联电路只有一条通路的特点,以及电键与用电器一般串联的知识,向学生提出这样一个问题:一个电路中有一个电源,一个电键K,两个灯泡L1和L2,且这两个灯泡串联,当电键K断开时,L1、L2均发亮,但K闭合后,L1不发光,L2发光,这种情况是否存在?若存在画出可能的电路图。由于已有知识的干扰,将学生置于“矛盾”之中,学生只有敢于想象,冲出电键只能与用电器串联的定势,才能解决这个问题,既加深了知识的理解,又锻炼他们思维的深刻性和广阔性。
三、借助图形,开阔学生物理解题思路
老师展开初中物理电学教学时,其基础内容就是图形,并且在对问题求解时,也离不开图形。这就说明初中物理教师应当对物理电学中的图形知识给予充分重视。在设计题目过程中,图形中埋藏大量已知信息,学生只需观察图形就能够间接地求出问题答案。因此,在物理电学教学过程中,老师加大力度培养学生辨别电学图形的能力十分重要,并且画电路图的基础也是识图。结合初中生的实际情况,老师在展开识图教学时,应要让自己有充足的耐心,由于学生初期接触电学时,还处在懵懂的状态,只有老师反复的教导,才能够使学生的基本功扎牢。只要识别电路图的基础打好,学生学习下面的知识时就会非常轻松。学生学会识图后接下来就是画图,为了确保学生能顺利的以已知情况为依据学会画图,老师在提问过程中应当提供给学生全面的知识。例如,在对学生学习的串联知识展开考察时,在有两个灯泡、一个电源和开关的前提下,是否出现下面的状况:第一是开关是闭合的,两个灯泡一个亮一个不亮;在断开开关时,两个灯泡都亮。通过提供的这两种情况,学生用画图来证实自己的想法,这时就可以开阔学生的思维,使其创新能力得到提升,同时可以加深学生的记忆。
四、综合训练,提高学生解题能力
电学知识头绪多,综合性强,做综合应用题时,学生往往感到无从下手,稍有疏忽就会酿成错误。在教学中,教师的主导作用,主要表现在指点、引路两方面。
(1)指点。学生在解题过程中由于物理知识理解不透,常会出现生搬硬套的现象,这时,教师要找准症结,给予指点。例如,在学过“电功率知识”后,笔者让学生讨论“220V,40W”和“220V,100W”两盏灯串联在电路中,哪个更亮?大多数学生会认为:100W的灯泡比40W的灯泡更亮,这说明学生被灯泡的额定功率所迷惑,而忽视了灯泡的明暗程度与灯泡的实际功率有关,找到症结后,教师让学生思考“220V,40W”和“220V,100W”的两个灯泡,哪个电阻大?将他们串联起来,通过他们的电流大小怎样?最后引导学生利用公式“P=I2R”来判断哪个灯泡会更亮。
对初中物理知识的学习,在很多学生眼中电学部分的学习最为头痛。由于这部分内容的容量大、概念多、规律多、公式多,对于不少学生来讲是个难学的部分。但再难的学习内容若我们能够掌握其中的方法、技巧、要领;注重练习,善于总结,成绩的提高也不为难事。
一、辨析概念,夯实基础
任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
(一)、关于电路
1、串联、并联
初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型,可以根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路。
2、通路、开路、短路
电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。
(二)三个重要的物理量—电流、电压、电阻
1、概念辨析
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。
2、表示符号
电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示,而单位表示字母分别为A(安培)、V(伏特)、Ω(欧姆)。
3、工具的使用
电流表是测量电流的工具;电压表是测量电路两端电压的工具;调节电路中的电流和用电器两端的电压,可以使用滑动变阻器。
(三)电功(W)、电功率(P)
物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。
二、理解规律,把握关键
(一)三个物理量在串、并联电路中的特点
在串联电路中:电流处处相等;电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。在并联电路中:干路中电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
(二)欧姆定律
一段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个定律非常重要,一定要加强理解,熟记其使用的条件及注意事项。
(三)电功定律
某段电路上的电功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U,电路中的电流I,通过的时间t,三者的乘积来计算电功。
(四)焦耳定律
导体中有电流通过时,导体就要发热,此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
三、疏通关系,构建框架
在掌握了上述理论知识的基础上,还要想法疏通各个物理量之间的关系,熟悉各物理量的单位及换算关系,能够快速选择相应的计算公式,列式解答。
(一)重要的计算公式
1、三个物理量的关系公式
串联时:I=I1=I2;U=U1+U2;R=R1+R2(若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0)
并联时:I=I1+I2;U=U1=U2;1/R=1/R1+1/R2(若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n)
2、欧姆定律:I=U/R
此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量,但它的作用非常重要。在使用公式时要注意:①三个物理量都要针对同一段导体,或同一个电路而言;②三个物理量的单位都要使用国际单位,即分别为A、V、Ω;③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。 转贴于
3、电功公式:W=Uit;电功率公式:P=UI
电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响,使计算电功率公式特别多,在选择使用时很难选择,所以要注意选取的技巧和方法,要求的问题所在电路为串联时:电功选用公式:W=I2 Rt,电功率选用P=I2 R;而当要求所在的电路为并联时,则分别选用W=U2/R.t,P=U2/R,这样的选择都利用了所在电路的特点(电流相等或电压相等)加快解题。
4、焦耳定律:Q=I2 Rt
焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样,使用时同样要注意公式的选择问题,当所求问题的电路为纯电阻(除了电能转化为内能外,别无其他形式的能产生)电路时,几个公式可以任意选取;若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I2 Rt不然的话计算有误。
(二)单位的换算
单位换算的前提条件有两个:一是记住每个物理量的单位及表示符号;二是要牢记各单位之间的换算进率。其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多,注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000。还要注意一点,由于欧姆定律及其变形公式的影响,电功、电功率,焦耳定律的公式较多,产生的单位同样很多,使用时各物理量均使用国际单位。
四、善于总结,归纳要领
下面的这些要领非常重要。
(一)串、并联电路的识别
上面已经提到区别它们的方法,在做题中要选取适当的方法,迅速作出判断。
(二)短路的辨别
把握短路现象的真正含义——电流不经过用电器回到电源的负极。注意电流的特性——电流走捷径。当在电路中发现有空导线,开关或电流表等元件与用电器并联时,相应的用电器被短路不工作。
(三)串、并联电路中的三个物理量的关系
两种电路中的三个物理量的大小关系,前面已说得较为详细,但这一点要特别重视,牢记串联时电流相等,并联时电压相等,这一点解题时作用特别大。
近代以来物理学一直引领着人们不断探索科学的奥秘,追求更高层次的生活,电力的广泛应用就是人类发展史上的一次重大突破,人类从此进入了电气时代,生产力得到了迅速发展。然而对初中物理知识的学习,在很多学生眼中电学部分的学习最为头痛。由于这部分内容的容量大、概念多、规律多、公式多,对于不少学生来讲是个难学的部分。但再难的学习内容若我们能够掌握其中的方法、技巧、要领;注重练习,善于总结,成绩的提高也不为难事。通过本人多年的教学经验,我总结了以下几个有助于构建初中物理电学知识的关键。
一、预习之实验操作
万事开头难。通过做实验的方式提高学生的学习兴趣,就可以大大提高学生后期的学习效率和学习主动性,减小后期学习过程中的学习压力。因为预习是枯燥的一个学习过程,所以在电学学习过程中可以通过模拟电灯泡的电路连接、电阻对灯泡的影响等电学实验,激发学生学习电学知识的兴趣。并且在实验操作中可以让学生轻松的掌握电学基本元件的使用方法和基本概念简单运用。
二、学习之联系实际
读万卷书不如行万里路。联系实际生活运用课堂知识,可以有效的提高学习效率和学习兴趣。
电学学习过程中,学生对电学知识点的认识不要局限于死记硬背的记忆,要切实的联系实际生活,将对应的知识点用到实际生活中,用课本中学到的知识点解释实际生活中的电学现象,争取成为家中的"小电工"。
三、辨析概念,夯实基础
任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
1、关于电路
电路部分要记住电路的形式、状态、及组成部分。
(1)串联、并联。初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型,可以从以下几个方面入手:(一)根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路;(二)根据电路路径法,此法为识别两种电路最常用的方法。让电流从正极出发经过用电器回到电源负极,途中不分流始终为一条路径,则连接方式为串联,若电流在某处分流,且每条路上只有一个用电器,电流在电路中有分有合,则连接方式为并联;(三)拆除法,拆除其中的一个用电器,若其余用电器都不工作,则用电器为串联连接。(因为串联电路中各用电器工作之间相互影响),若其余用电器照样工作,则用电器为并联连接;(四)开关作用法,并联有干路、支路之分,且开关的位置不同,其控制作用各异,而串联电路中开关的位置的变化不影响控制的作用,所以控制作用相同时容易串联,控制作用不同则为并联;(五)节点法,在识别电路时,不论导线有多长,只要其间无用电器、电源等,导线两端均可看成同一个点,从而找出各用电器的共同点,认清电路。
(2)通路、开路、短路。电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。
2、三个重要的物理量―电流、电压、电阻
电学部分学习成绩的好坏在很大程度上取决于对这三大物理量中涉及到的概念、单位、工具使用等知识的辨析程度。
(1)概念辨析。电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。(2)表示符号。物理量的表示符号要与其他单位的符号区分开来。电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示,而单位表示字母分别为A(安培)、V(伏特)、Ω(欧姆)。(3)工具的使用①电流表。电流表是测量电流的工具,使用时必须与被测电路串联,电流必须从正接线柱流入,而从负接线柱流出,禁止不经过用电器直接连线电源两极上。选择合适的量程。②电压表。电压表是测量电路两端电压的工具,使用时必须与待测电路并联,电流也从正接线柱流入从负接线柱流出,注意选择合适的量程。③滑动变阻器。调节电路中的电流和用电器两端的电压。由于滑动变阻器上有四个接线拄使用起来就要注意了,接线柱选择一上一下连入电路,串联在电路中,鉴于滑动变阻器所起的作用,在使用前,滑片调至阻值最大处。
3、电功(W)、电功率(P)
物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。
4、快速识别电路图,正确连接实物图
电路图的识别在前面已经说明了方法,但是当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后,电路的识别就变得困难起来。但我们知道电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联,串联易辩并联难分。因此在分析此类电路时要想方设法排除这些相关干扰因素,即可把电压表暂时隐蔽起来,辩清电路后再加回原处,概括为口诀一段:把电压表放一旁,跟着电流走一趟;遇到分支为并联,没有分支为串联。去表法中去的是电压表,注意去后分析清楚电路连接方式后还要一个个的加上去,看它们分别测哪个用电器两端的电压。而按电路图连接实物对于学生来说困难也较大,这里要注意原则:一一对应。若题中没有电路图,只给相关的要求,做前要先按要求画简单的电路图,再由电路图去连实物;也可以按要求先连好实物,再由实物图画出要求的电路图。
四、复习之归纳总结
关键词:公式、电学
对初二学生来说,物理最难的部分莫过于电学知识的学习了,怎样让学生感觉电学不难?怎样让学生愿意学呢?下面我们就探讨一下如何做好电学知识的教学。
一.通过实验让学生对电学产生兴趣,拉拢和学生的距离,从而学生自己带着问题学习,实现愿意学,自愿学。注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来,其中也包含与物理实验现象的结合教师可以做有趣的生活实验,让学生增强学习电学的兴趣。如脱毛衣时静电现象,学习电流时用发光二极管演示电流有方向,学习电阻时电路没有接入电阻和接入之后灯泡亮度的变化,学习电路故障时短路现象的演示,100W和40W灯泡串联和并联时灯泡的亮度比较。调动学生学习的积极性,激发学习物理的热情,也通过实验让学生真实的感受到电学知识,加深对电学知识的理解。
通过学生分组实验让学生自己动手连线使灯泡发光,电动机转动,学会电流表电压表的使用和读数,探究变阻器改变音量、灯泡的明暗程度。让不同的小组展示自己探究的成果,给学生大胆展示的平台,激发学习的表现欲和求知欲。
二、引导学生思考并运用电学理论知识解释物理实验现象,如解释短路断路现象,用电阻的知识;解释摩擦起电,用得失电子的知识;解释100W和40W灯泡亮度,用电功率的知识。让学生有感性认识上升到理性认识,加深对物理知识的理解和掌握,电学知识学则容易,不学则难。
三、运用各种物理方法帮助学生理解电学知识。如类比的方法:将电流比喻成水流,电流表比作是水表,理解串联和并联电路的电流规律;将用电器串联比作是它们手牵手,用电器并联比作是它们相互拥抱;将电阻对电流的阻碍比作成水管对水流的阻碍,理解影响电阻大小的因素。转换法:用温度计示数反映发热多少,灯泡亮度反映灯丝温度高低,地磁铁吸引大头针数目反映磁性强弱。等效替代法测电阻控,制变量法完成探究影响电阻因素等电学实验。
四、运用有效手段要求学生掌握基本电学知识和规律。对于电流表、电压表主要掌握其连接方式、量程的选择、读数,滑动变阻器的使用与调节,这些都是实验题中经常出现的内容。理解掌握串并联电路电阻、电流、电压的特点,欧姆定律就将这三者联系起来,电功率的计算也是这三个物理量之间的运算。因此,正确理解这三个物理量是学习的关键,明确每一物理量的含义及单位是学习的重点。可以督促学生默写背诵这些规律和公式,这是我们解题的基本工具,必须让学生熟练的掌握。
五、教师对于具体知识点要强化指导
简单电路学生容易识别,当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后,电路的识别就变得困难起来。学生必须明白电流表、电压表、滑动变阻器等器的使用方法,电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联,因此在分析次类电路时要想方设法排除相干扰因素,让电路简单化,画出等效电路图。可以把电压表先隐藏起来,辩清电路后再恢复,电流表看做一条导线,概括为口诀一段:把电压表放一旁,跟着电流走一趟;遇到分支为并联,没有分支为串联。注意分析清楚电路连接方式后还要把电压表加上去,看它们分别测哪个用电器两端的电压。
电学部分有七个重要的物理量――电量、电流、电压、电阻、电功、电功率、电热。学生对这七个物理量中涉及到的概念、单位、公式、计算,特别吃力,而且经常混淆。
(一)、讲清七个物理量的定义,特点。
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;
电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。物理学中电功没有确切的定义,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。电流通过导体时所产生的热量叫电热,即电流的热效应。我对学生的要求就是能清楚这些物理量的定义,知道它们的表示符号,单位,不用死记硬背。
有些公式,学生不知道什么时候该用哪个,比如公式:I=Q/t和欧姆定律的表达式I=U/R。给学生指出,公式:I=Q/t是电流的定义式,表示1秒钟内通过导体横截面的电量,I=U/R是电流、电压、电阻的定量关系式,只试用于电能转化成内能的纯电阻电路,这样学生就知道这两个公式的区别和用法了。电功定义式――W=UIt=Pt、导出式――W=I2RtW=(U2/R)t、电功率定义式――P=W/t、决定式―P=UI(因为W=UIt=Pt)、导出式――P=U2/R=I2R、电热定义式――Q=I2Rt(焦耳定律)、导出式――Q=W=UIt、Q=(U2/R)t。学生会问:这么多公式,怎么用呀?遇到具体问题有些慌。有一道2010年中考电学题:某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生66×104J的热量.求,
(1)此时电阻丝的电功率;(2)此时电阻丝的电阻;(3)此时电阻丝的工作电压。
告诉学生首先明确已知物理量,然后想用学过的哪个公式去解题,挑选好公式后,这个题就容易解决了。还要强调,公式的运用必须注意适用范围,定义式适用于一切电路,导出式是根据欧姆定律得出的,因此,和欧姆定律一样,适用于电能完全转化成内能的纯电阻电路。可以给学生多出一些关于电动车、洗衣机等电动机的计算题,练练定义式和导出式的区别。提示学生注意单位的运用,比如千瓦、小时、千瓦时相搭配,焦耳、秒、瓦特相搭配,这些单位很容易混的,只有平时多练习,熟了就不会错了。
关键词:初中物理;电学内容;教学策略
【中图分类号】G633.7
物理对初二学生来说是一门新学科,他们带着浓厚的好奇心和求知欲来上课,如果处理不好,会使学生失去学习物理的兴趣,对此上课前应精心设计,一开始就要有一个良好的开端,物理对每一个学生来说都是启蒙学科,大家不存在什么基础差异,且与其它学科联系不大,就象百米赛跑一样,大家都在同一起跑线上,对每一个学生都平等的。所以在物理教学中,教师所选择的教学方法和方式,直接影响学生学习物理的兴趣以及对他们思维的开发,一节有趣的物理课可以激发学生学习物理的兴趣,把书本上的内容灵活化、生活化,学生对知识点会记得比较深刻。在物理教学中,把讲授式的教学方法转换成启发、引导式的教学方式,在上课中注意设计问题情景,由浅入深,引导学生去思考、寻找答案,这样学生的印象会更加深刻。在人教版八年级的物理下册课本中,主要以学习电学为主,重难点比较多,但是由于学生本身各种各样的问题,使得学生做题的时候对于比较灵活的题目解决起来感到特别吃力。现浅谈初中物理电学知识教学中常见问题及对策:
一、分析学生初学电学知识总的说来主要存在有以下几方面:
的问题:
1、对概念不是真正的理解,掌握不透彻,造成混淆。例如学生总是把电能的单位-千瓦时和电功率的单位--千瓦混淆,而且串、并联电路的电流和电压规律也容易记乱,使得解题过程出现张冠李戴的现象。
2、对于电路图的认识不熟、电路图的设计也掌握不够扎实,不会连接实物图、也不会跟据实物图画电路图。在电路图中,对实际电路的分析不够透彻,比如平常都是用电压表直接测量小灯泡的电压,但在练习或作业中求小灯泡的功率的实验图中,电压表测量的是滑动变阻器的电压,而学生因为惯性思维,以为电压表总是测量小灯泡的电压,导致在后面求小灯泡的实际功率时,直接就用所测电压(滑动变阻器的电压)乘以所读的电流。
3、没有做到理论联系实际,不懂得运用到平时生活中,没有抓住解题关键,容易把知识点混淆。比如作图题中考查家庭电路的连接情况时,很多学生不懂得开关和灯泡是串联的,更不知道为了安全先接开关在火线上,再接灯泡。其实,这些内容老师在上课的时候已经反复的讲解和强调,但由于在的家庭电路线的安装中,没有标明火线和零线。学生在家里看到的只有开关和电灯,很难理解这些线路的流向。
4、在解计算题时,学生还没有完全进入物理解题的模式。大部分的学生都停留在数学的定式思维上没有写公式,对于公式的转换使用也不到位,特别是对于电功、电功率的计算和热量的求法。学生在审题时没有抓住关键,类似于有关电饭锅、电磁炉等生活中常见用电器的题目中,学生不懂得用了W=Q=U2t/R来判断加热或者煮饭,对所要求的功率和发热多少的求法也不知从何下手。主要是对里面的电阻之间的串并联关系没有判断好,这也说明对于纯电阻电路中的公式的运用Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt掌握的不到位。
二、根据学生初学电学知识困难情况,我们应该加强对知识形成过程的教学,细化概念和规律的教学过程,提高物理基本知识的教学效率,提高答题正确率,重视对学生实验模仿,操作及理论分析能力的培养。从每位学生的实际出发,因材施教,分层教学;激发学生学习的动机,发挥学生学习的主动性。以下是应采取的措施和对策。
1、培养学生良好的学习习惯。分析学生不能学好的一个重要原因就是没有形成良好的学习习惯,这样就无法形成系统的物理知识结构,久而久之,学生就失去了信心。我们应该下功夫培养学生良好的学习习惯。
2、培养学生学习物理的兴趣。常言道:兴趣是最好的老师,有了兴趣就可以变苦学为乐学。其中多做有趣的物理实验和多讲物理科学故事在一定程序上能激发学生的兴趣,平时教学语言要多变和适当增加幽默感,增强语言的感染力。
3、注意培养学生的发散思维,才能应对复杂多变的新问题。想法解决计算题丢分大的问题。培养学生尊重科学、热爱科学、献身科学的精神。指导学生预习新课,对基础差的学生在课堂上多提问些简单的问题,提高他们的学习效率。
4、重视实验教学,对教材上规定的演示实验,全部要在课堂上演示,并争取将某些演示实验改为"边学边实验"。在课后多接触学生,多指导学生做一些课外小实验,接近了师生间的距离,使学生乐于学习物理。也可以借助多媒体的作用,对于一些抽象的难以理解的认识和实验,可以用多媒体来演示。
5、对于重难点,在上课之前一定要备好课,勤思考,找到引入重难点的合适情景,尽量把难点简单化生活化,找一些贴近生活的例子,以便学生能更好的理解。在授课过程中应该放慢速度,详细的讲解,并给予相关的联系,多做多练,由浅入深。比如电功率的概念和理解是整个电学的重点,我们可以先用大小功率不同的两个灯泡做实验,让学生亲自观察这两个灯泡在电路中工作中时电能表的转速,从而引出电功率,在讲解的过程中注重区别开耗电的多少和耗电的快慢问题,这样学生能更容易掌握电功率这个知识点。
关键词:初中物理;电学教学;教学质量;提高措施
一、引导学生做好实验,激发学生的学习兴趣
爱因斯坦说过:兴趣是最好的教师。学生只有对物理感兴趣,才想学、爱学,才能学好,从而用好物理。由于中学生的年龄特征,决定了他们好动、好问,喜欢实际操作,喜爱看不平常的现象,急于想知道是什么,为什么。在教学中要抓住这个有利时机,多给学生动手机会,让学生在实际操作中感受到学习的乐趣【1】。例如,在“探究物质的导电性”教学中,先引导学生,猜想教师事先准备的:玻璃、塑料尺、铅笔芯、盐水等,哪些能让电流通过使小灯泡发光?每当验证的结果与他们的猜想相违背时,他们就急于想知道为什么,学生探究的热情一浪接一浪,这不仅满足了学生的求知欲,还最大限度的激发了学生的学习兴趣。
二、展示物理的趣味性,发展学生思维
中学生学习物理的兴趣,大致处于直接兴趣阶段,他们对自然现象的解释和日常生活中实际问题的处理都具有浓厚兴趣。在教学中,鼓励学生敢于联想,敢于发表自己的见解,教师可有意制造“矛盾”,把学生置身于徘徊中,引导学生从不同角度思考问题,发挥其创造性。例如,在学习“串、并联电路知识”后,利用串联电路只有一条通路的特点,以及电键与用电器一般串联的知识,向学生提出这样一个问题:一个电路中有一个电源,一个电键K,两个灯泡L1和L2,且这两个灯泡串联,当电键K断开时,L1、L2均发亮,但K闭合后,L1不发光,L2发光,这种情况是否存在?若存在画出可能的电路图。由于已有知识的干扰,将学生置于“矛盾”之中,学生只有敢于想象,冲出电键只能与用电器串联的定势,才能解决这个问题,既加深了知识的理解,又锻炼他们思维的深刻性和广阔性。
三、引导学生做好综合应用题
电学知识头绪多,综合性强,做综合应用题时,学生往往感到无从下手,稍有疏忽就会酿成错误。在教学中,教师的主导作用,主要表现在指点、引路两方面。
(一)指点
学生在解题过程中由于物理知识理解不透,常会出现生搬硬套的现象,这时,教师要找准症结,给予指点。例如,在学过“电功率知识”后,笔者让学生讨论“220 V,40 W”和“220 V,100 W”两盏灯串联在电路中,哪个更亮?大多数学生会认为:100 W的灯泡比40 W的灯泡更亮,这说明学生被灯泡的额定功率所迷惑,而忽视了灯泡的明暗程度与灯泡的实际功率有关,找到症结后,教师让学生思考“220 V,40 W”和“220 V,100 W”的两个灯泡,哪个电阻大?将他们串联起来,通过他们的电流大小怎样?最后引导学生利用公式“P=I2R”来判断哪个灯泡会更亮。
(二)引路
对于难度较大的题目,教师应采用降低梯度,分设疑点的方法,将学生引向正确轨道。例如,学生在做“电阻R1和R2串联接入电路后,两端所加电压为24 V,如果R1=80Ω,通过R1的电流为0.2 A,求电阻R2”,由于刚学过欧姆定律知识,很多学生无法解题,笔者采用“分解肢体,化难为易”的方法,先引导学生分析题意,将每个电阻元件对应的电流、电压、电阻等物理量罗列出来,并将它们对应的关系式或数值标出来,未知量用“x”标明,最后对照罗列出来的数据,应用学过的电学知识作答,由于分层降低梯度,学生在教师搭桥引路下,顺利实现了认识的飞跃。
四、o学生创造成功的机会,增强学生的学习信心
每个人都有一种自我实现、获取成功的愿望,成功时会情绪高昂,兴趣倍增;多次努力仍然失败时,就会产生畏难情绪,影响积极性,因此,为学生创造成功的机会,是提高学生学习积极性、增强学生自信心的一种有效方法【2】。
在教学中,结合学生实际,设置教学内容的层次与梯度,让每个学生都能取得学习上的成功,获得心理上的满足。例如,在设置课堂提问的内容与对象时,可根据不同的学生提出不同的问题,难的问题不提问学困生,以免他们答不出来而处于尴尬的境地,继而产生自卑感。在布置作业时,要根据不同学生布置不同层次的题目,使不同层次的学生都能获得成功的喜悦。在每单元学习结束后,要认真进行单元复习,精心设计测试题,对较难的题目在复习时要进行一些暗示,使他们在复习时有针对性,在测试时获得一定的成功,从而增强他们的自信心。
五、注重学用结合
不少学生对物理这门课感兴趣,觉得好玩,但是当他们利用所学知识去解释、解决日常生活中的现象和问题时,他们常常会感到不知所措,这是理论和实际脱节的缘故,因此教师应重视培养学生学用结合的能力【3】。电学知识与生活息息相关,学了电学知识后,教师可安排指导学生在家观察电路,利用测电笔辨别火线和零线,学习灯头线接法,会读电表指示数,会根据家用电器铭牌上的数值,算出家中每天或每月的耗电量等,同时还鼓励学生,课余时间到工厂和建筑工地去观察哪些地方用到了物理知识。
总之,在初中物理教学中,把教师的教和学生的学、传授知识与激发兴趣结合起来,最大限度调动学生主观能动性,使他们乐学、会学;同时,作为主导的教师,在教学中还要把自己的教法和指导学生的学法统一起来,实现优化教学,才能收到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]初中物理实验教学生活化之我见孙进花;数理化解题研究(初中版)2012-07-15
运动学部分(机械运动,匀速直线运动);热学部分(影响熔点的因素,内能,比热容,比热容与比热);力学部分(力的作用效果之一是力可以改变物体的运动状态,弹力,弹力的作用点,牛顿第一定律,惯性,力和运动的关系,摩擦力,能量);电学部分(半导体,欧姆定律);光学部分(光线,人眼看物体的原理)及特性与属性的区别.共19个难点知识.
关键词:初中物理;难点知识;提升;基础教育;教学水平
作者简介:钟西友(1962-),男,四川宜宾人,中学物理高级教师,本科学历,主要从事初中物理教育教学研究.
物理是基础教育中的一门重要课程之一,虽然初中物理也比较简单,但其中有些知识点也比较难理解.有的老师对其中的难点知识的理解、把握也不一定很透彻,特别是边远贫困地区,有大一部分物理老师是由中等师范毕业,通过函授学习而改教物理的,即使有的老师是刚从本科院校出的大学生,他们对这些难点知识的理解、把握也不是很准确、很透彻,那么,他们在给学生讲解过程中,也就讲不透彻,学生也只能囫囵吞枣,不能达到“悟理”的效果,只能被动接受,这也是在基础教育中物理成绩较差的原因之一.所以在此笔者认为的初中物理难点知识做一下解读,供同仁商榷,以提升基础教育教学水平.
1运动学部分
11机械运动
在物理学中,把物置的变化叫做机械运动,简称为运动.
分析:这个概念中的关键词是“位置”,它包含“距离”和“方位”.“位置”的变化就是“距离”和“方位”的变化,也就是说研究对象相对于参照物的距离发生了变化,或方位发生了变化,研究对象就是运动的.如做匀速圆周运动的物体,相对于圆心,虽然它们之间的距离没有改变,但它的方位在时时刻刻地发生改变,所以它是运动的.
12匀速直线运动
物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动.
分析:在这个概念中的关键词是“沿着直线”和“速度不变”.“沿着直线”就是物体的运动方向不变;“速度不变”在这里是指速度的大小不变,因为“速度”包括两个因素:速度的大小和方向,而前面已经有“沿着直线”,即运动方向不变了,所以,这里就指“速度的大小”了(注:初中物理不提“矢量”一词).因此匀速直线运动的特点:运动快慢不变、方向不变.还要强调:①“快慢不变”:指物体在任何相等时间内通过的路程相等.如,某物体以60m/min的速度运动,它是做匀速直线运动吗?不一定,它可能是匀速运动,也可能是变速度运动.②“方向不变”:指相对于同一参照物而言.
2热学部分
21影响熔点的因素
人教版八年级物理上册P56小资料,几种晶体的熔点,括号中标有标准大气压,可见晶体的熔点也不是固定不变的,学生就会问:老师,熔点受那些因素的影响呢?
分析:熔点的高低是晶w物质本身的一种特性.不同的晶体物质的熔点不同;同一种晶体物质的熔点还和外界的气压(压力)大小及含杂质的多少有关.气压越高晶体的熔点也越高;含杂质越多,晶体的熔点越低(如在结冰公路上撒盐是为了降低冰的熔点).因此影响熔点的因素有:①熔点与物质的种类有关;②熔点与大气压有关;③熔点与内含杂质多少有关.
22内能
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能.
分析:(1)决定内能大小的因素
①物体的温度:温度是影响内能的主要因素.温度升高时,物体的内能增加;温度降低时,物体的内能减少.
②物体的质量:质量决定分子数目.内能就是由微观势能和微观动能所决定的,即质量和温度都影响物体内能.一般说来,在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能高.但是在温度不确定时,质量大的物体内能就未必高了.
③物体的体积:体积决定了分子势能(相互作用力不同).分子平均势能与物体的体积有关.分子间距离改变时,分子平均势能也随之改变(类似于弹簧);宏观上物体体积改变(分子间距离改变),则物体的势能通常改变.在其他量不变时,体积越大内能越大,因为分子动能不变,分子之间的间隙大,分子势能大,所以内能就大.
改变体积可以改变内能的时候是因为体积增大对外做功释放能量,从而引起内能变化.但有的时候体积变化内能也不一定变化,例如在绝热的情况下让气体在真空中膨胀,其内能不会改变.
④物体的种类:物质的种类不同,其分子间的结构不同,即密度不同.因此,分子运动及分子间的作用力也就不同,所以内能不同.
⑤物体的状态:物体的状态不同,其分子运动及分子间的作用力也就不同,所以它们的内能就不同.如质量为1kg、温度为0℃的水比质量为1kg、温度为0℃的冰的内能大;质量为1kg、温度为100℃水蒸气的内能比质量为1kg、温度为100℃水的内能大.
(2)内能的特点
①整体性:从内能的定义可知,是整个物体内部“所有分子”具有的动能和势能的总和,不是“少数分子”,更不是“单个分子”. “少数分子”或“单个分子”是谈不上内能的,所以内能具有整体性.
②普遍性:因为一切物体在任何情况下都具有内能,对内能只能说有,不能说无,这就是它的普遍性.
③难测性:由于内能受很多因素的影响,而且有的因素无法用宏观的方法进行测量,所以不能准确知道一个物体内能的具体值.
23比热容
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比.
分析:①比热容反映了物质吸热或放热的本领大小,这是比热容的物理意义.
②比热是物质的一种热学特性,不同物质的比热容一般不同.强调:“不是不同,而是一般不同.”如冰和煤油虽然物质不同,但它们的比热容是相同的.同种物质在状态一定时,其比热容是相同的.
③比热容也是物质的一种热惰性[1].比热容越大的物质越不容易传递热量,因此比热容是物质的一种热的惰性,也就是说,比热容大小是温度变化快慢的难易程度的一种体现.如:c铁
④比热容描述单位质量的物质容纳热量本领的物理量.可以简单理解为“热容量(热的容量)”、“热的容器”.比如,c铁=046×103 J/(kg・℃),c铝=088×103 J/(kg・℃),质量都为1kg的铁和铝,温度都升高1℃,铝就可容纳088×103 J的热量,而铁只能容纳046×103 J的热量,铝的 “热容量”几乎是铁的 “热容量”的二倍.
⑤比热容的大小只跟物体的种类、状态有关.而与物体的质量、体积、形状、温度、位置以及吸收(或放出)热的多少无关.
24比热容与比热
分析:比热容和比热是两个截然不同的物理概念.
比热容的大小是一定质量的某种物体吸收的热量与质量和升高温度的乘积之比.在国际单位制中,比热容的单位是焦耳/(千克・摄氏度)[J/(kg・℃)];物质的比热定义是一定质量的物质升高一定的温度所需吸收的热量与相等质量的水升高相同的温度所需吸收热量之比.比热就如同动摩擦因数一样,不过是一个无量纲的因数(系数)而已.比热容才是描述单位质量的物质容纳热量本领的物理量.
3力学部分
31力的作用效果之一是力可以改变物体的运动状态
分析:运动状态的改变就是速度的改变,而速度是包含两个因素:速度的大小、速度的方向.所以只要速度的大小或速度的方向两个因素之一发生改变,那么它的速度就发生了改变,它的运动状态也就发生了改变.如匀速转弯的汽车,其中“匀速”是指速度的大小不变,而“转弯”则是指速度的方向在改变.所以“匀速转弯的汽车”的运动状态发生了改变.
32弹力
物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力
分析:(1)弹力产生条件:从弹力的定义可知弹力产生的条有两个:⑴要接触;⑵要有挤压(即要有弹性形变).两个条件要同时满足,缺一不可.例如在图1甲中,挨着墙立在墙边的砖与墙之间并没有力的作用,因为它们虽然接触了,但它们之间没有挤压;在图1乙中,用一根轻弹簧把两个球连接起来,放在水平面上,当它们稳定后,球与弹簧之间没有力的作用,因为它们虽然接触了,但弹簧的长短没有发生变化.
(2)弹力的三要素:
①弹力的大小:与物体形变量有关,形变量越大,弹力越大(胡克定律:f=-kx).弹簧(橡皮筋)中弹力大小遵循胡克定律,F=kx;非弹簧中的弹力一般根据平衡条件[或牛顿运动定律列方程(高中)]解答.
②弹力的方向:弹力方向与物体形变的方向相反.例如,压力、支持力的方向垂直于接触面,绳子中拉力方向沿绳子方向.
③弹力的作用点:作用在迫使这个物体形变的那个物体上.
33弹力的作用点
分析:弹力的作用点在迫使这个物体形变的那个物体上.有以下几种情况:(1)如果物体间是面与面接触:作用点在接触面上,并垂直于接触面(如,一个粉笔盒放在讲桌上,如图2所示);(2)如果物体间是点与面接触:作用点在切点,并垂直于切面(如,一个铁球放在课桌上,如图3所示);(3)如果是点与点接触:作用点在切点,并垂直于切面(如,放在篮球筐里的篮球,如图4所示).
34牛顿第一定律
一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或直线运动状态.
分析:(1)“一切物体”:指所有物体(固、液、气;大到天体,小到微粒).
(2)“没有受到外力的作用”:指物体所处的条件.这是一种理想状态,实际上等效于物体受到的合力为零的状态.
(3)“总”:指总是这样,没有例外.
(4)“或”:指两种状态必居其一,不能同时存在.即由初始状态决定,也就是说物体原来是运动的,就保持运动状态;物体原来是静止的,就保持静止状态.
(5)“保持”:指物体不受力时,一直静止不动或一直做匀速直线运动.
35惯性
物体保持运动状态不变的性质叫做惯性
分析:理解惯性应注意以下几点:
(1)惯性是物体的固有属性.一切物体在任何状态下都具有惯性.物体无论受力与否,运动与否,运动状态改变与否,地理位置、温度及物态变化与否都具有惯性.
(2)惯性有大小,可以用质量来量度,而与物体运动速度无关.也就是说,物体的质量越大,它的惯性就越大;物体的质量越小,它的惯性就越小.
(3)惯性又叫惰性,是改变物体运动状态的难易程度,所以惯性又叫惰性.惯性大的物体,它的运动状态难改变,惯性小的物体,它的运动状态易改变.
(4)惯性不是力.不能说“惯性力”或“物体受到惯力的作用”.
(4)口溜:物体有惯性,惯性物属性;大小看质量,不论动与静.
36力和运动的关系
分析:在讲“力和运动的关系”时,这个力是指物体受到的合力,力和运动到底有什么关系?如果合力为零,那么物体就处于静止状态或匀速直线运动状态;如果合力不为零,那么物体就做变速运动;从而得出力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因.
力和运动的关系
F合=0,静止状态匀速直线运动状态
F合≠0,加速运动状态,F与v的方向一致减速运动状态,F与v的方向相反
37摩擦力
两个相互接触的物体,当它们要发生或将要发生相对运动时,在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力.
分析:(1)产生条件:从摩擦力的定义可以看出其产生条件有四个:①要相互接触;②要有挤压(即要发生形变,或有压力);③要有相对运动或相对运动趋势;④接触面要粗糙(光滑表面无摩擦力)而且四个条件同时具备,缺一不可.
(2)方向:跟物体相对运动方向相反(跟物体相对于接触体的运动方向相反),不是跟物体的运动方向相反.
(3)作用:阻碍物体的相对运动.不是阻碍物体的运动而是阻碍物体的相对运动.
对摩擦力的概念的认识中的关键词: “相对”二字,少了“相对”二字的说法就是错的.
38能量
一个物体能够做功,就说这个物体具有能量.
分析:①能量简称为能;②物理学中,能量和功有密切的联系,功是能量的一种量度.能量反映了物体做功的本领.不同的物体做功的本领一般不同.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大.③能量定义中的关键词:“能够做功”.能够做功≠正在做功.
4电学部分
41半导体
导电能力介于导体和绝缘体之间,叫做半导体.
分析:半导体具有哪些特殊性质?
(1)热敏性:当环境温度升高一些时,半导体的导电能力就显著地增加;当环境温度下降一些时,半导体的导电能力就显著地下降.这种特性称为“热敏性”.利用半导体的电阻率[2]与温度的关系可制成自动控制用的热敏元件(热敏电阻).
(2)光敏性:当有光线照射在某些半导体时,这些半导体就像导体一样,导电能力很强;当没有光线照射时,这些半导体就像绝缘体一样不导电,这种特性称为“光敏性”.利用它的光敏特性可制成自动控制用的元件,像光电池、光电管、光电二极管、光电三极管和光敏电阻等.
(3)掺杂性:半导体还有一个最重要的性质,如果在纯净的半导体物质中适当地掺入微量杂质测其导电能力将会成百万倍地增加.利用这一特性可制造各种不同用途的半导体器件,如半导体二极管、三极管等.
(4)压敏性:有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化.用途:制成压敏元件,接入电路,测出电流变化,以确定压力的变化.
(5)气敏性:主要是半导体气敏材料需要在一定温度下对待测气体有足够的吸附,气体分子可以充分在气敏材料表面(及晶界)扩散,引起材料的热电阻变化,这时测量电路就可以测量的准确. 简单的说就是不加热气敏材料不够“灵敏”,有待测气体时材料本身电阻变化幅.
42欧姆定律
通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
分析:⑴在讲这个定律时,一定要强调定律中的“隐含条件”.即前者是在“电阻一定时”,后者是在“电压一定时”.
⑵公式中的I、U、R具有同一性.即①对同一段电路;②对同一时刻.不能张冠李戴.
5光学部分
51光线
表示光传播的路径和方向的直线(用实线表示).
分析:光线是表示光传播的路径和方向的直线,其实,只有大小不同的光束,没有真正意义上的光线,是为了研究光的传播特点,借用了几何中的直线,属于建立模型法的研究方法.
52人眼看物体的原理
分析:在讲光的反射时,首先就必须知道人眼看物体的原理.
(1)必须有光进入人的眼睛,人才能看见物体;
(2)人眼看东西是按光沿直线传播的;
(3)人眼睛确定光源的位置时应用“两条直线相交有且只有一个交点.”
53特性与属性的区别
分析:属性是指事物在任何条件下具有的性质,是所有物质共有的性质.如运动是物体的属性,因为一切物体都在运动;质量是物体的属性,因为质量不随形状、温度、状态、位置等改变;惯性是物体的属性,因为任何物体、在任何条件下都具有惯性.还有长度、速度、温度等等.
特性是物质在一定条件下具有的性质.通常条件变化时,这种性质也会发生变化.如状态是物质的特性,因为状态与温度有关;熔点是晶体的特性,因为熔点与种类、压强及参杂等有关;沸点是液体的特性,因榉械阌胍禾灞砻娴钠压有关;密度是物质的特性,因为密度与温度、状态、压强等有关;比热容是物质的特性,因为比热容与状态等有关;热值是燃料的特性,气体料的热值与压强有关;电阻是导体的特性,因为有温度降低到一定温度时,会出现超导体.音色是发声体的特性,因为不同的物体发出的声音不同.
注:
[1] 热惰性:就是指物体的蓄热和导热的一个基本关系.
[2]电阻率:某种材料制成的长1米、横截面积是1平方米的导体在常温下(20℃时)的电阻,叫做这种材料的电阻率.电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学特性.
参考文献:
[1]主编:彭前程,副主编:杜敏.《八年级物理》[M].人民教育出版社,2012.
[2]主编:彭前程,副主编:杜敏.《八年级物理》[M].人民教育出版社,2012.
[3]主编:彭前程,副主编:杜敏.《九年级物理》[M].人民教育出版社,2013.
1.学生学习掌握物理知识的需要
在初中学习阶段,学生智力水平和学习方法正处在一个不断完善的阶段,物理的学习对他们来说几乎是一个全新的知识接受过程,在这种情况知识学习中兴趣与厌恶是并存的,如果一个开始在知识点的学习上学生能够有一定的兴趣,学生的主动学习欲望就强一些,否则就会差一些。但是无论学生的主动学习如何,教师在教学过程中一定要做到启发、引导学生树立良好的物理学习观念,增强物理学习的趣味性,积极带领学生走上物理学习的正轨。在这一过程中教师的答疑解惑是必不可少的,而学习在学生的过程中所遇到的问题大多数是由于知识点的过渡引起的,如在人教版2.3节《平面成像》的学习过程中,如果教师没有将平面成像的原理与后面一节《光的折射》原理结合起来,那么学生对于后面光的折射知识的学习就会显得非常吃力。要想解决这一问题,就要在教学设计上增加知识过渡教学的分量。
2.学生形成物理知识体系的需要
物理学是建立在自然现象基础上的一门科学。初中物理教学主要是为了揭示物质运动变化现象的主要表现,总结和发展发现物质结构、状态、运动变化的过程和规律。在这一个过程中如何让学生在形成物理知识体系,是教师的一个责任。初中物理教学中知识体系的构建决非是短时间内就能成功的。初中物理教师不能简单的认为知识体系的构建就是学完章节后将知识用框架和表格形式罗列出来,进行比较,这样只能在知识的表面形成体系,而深层次的知识体系构建必须渗透到平时的教学活动之中。而要想在深层次的知识上建立系统的体系,就要教师在知识的连接点上下足功夫,而知识的连接点的教学,与物理过渡教学是一致的,因此知识点过渡教学研究也是形成物理知识体系的需要。
二、初中物理知识点过渡教学的方法
新课程改革给初中物理课堂教学提出了新的要求,提高学生主动参与、内心体验为目标“以学生为本、以学生发展为本”是以后初中物理教学的发展趋势。在这一过程中必须重视知识形成和应用的过程;在教学设计上各个知识点的设计必须流畅自然,才能顺利的达到预期教学目标。教师在课堂教学在启发、带领学生学习知识点时,应该要做到正确把握授课时各知识点的自然过渡,构建一个流畅的初中物理学习的课堂,具体的方法有以下几点。
1.语言解说过渡
语言解说过渡的知识点过渡方式是当前应用的最为广泛的一种方式,这一种方式教学设计简单,学生接受起来也比较容易,受到学生们的欢迎。语言解说过渡也就是教师与语言表达的方式将各个知识点的联系与区别表现出来,学生通过教师的讲解掌握知识点之间的关系,捋顺知识点的学习。例如《力的图示》这一节时,教师在在讲完力的三要素以后,就要过渡到力的图示这一部分内容学习上,在这两个知识点的过渡中教师可以用这样的语言表达方式向学生讲解.我们知道力有大小、方向、作用点这三要素。物体受了某一个力的作用,比如有人用30牛顿的力沿与水平方向成30度角斜向上拉物体,物体就受到了一个向上拉的力,还受到水平面上的一个摩擦力。这样说比较抽象,如果我们用作图的方法把这个力画出来就十分清晰了。下面我们就学习力的图示法。通过教师的这种语言叙述,使两个知识点得到自然的过渡。
2.实验操作过渡
实验操作过渡也是初中物理教学中常用的知识过渡方法,这是因为试验是学习物理的基本方式,新课程改革中明确的提出了增加试验课程的比重的要求。这是因为物理学中,许多规律是通过实验得出,学生也只有在试验的过程中也能更好的理解理解各个知识点。在课堂教学中,教师在一个知识点讲解结束而转移到另一知识点的研究时往往是通过实验过渡的,这种实验过渡大多数是演示实验,也就是通过教师在课堂做一些试验,让学生理解各种物理现象,也可以是学生实验。在这两种实现方式之间最好应用学生实现,因为学生自己动手得出的试验结果比老师的演示效果要好的多。例如在初中第二册物理第一章《动能和势能》一节中,动能与势能知识点的过度上,就可以通过设计一些恰如其分的小实验过渡。
3.生活现象和各种媒体过渡
初中物理学中很多知识都是与生活中个中关系密切相关的,因此教师在知识点过度上可以多多利用物理学知识点与生活现象之间的联系,将所要传授的知识点,利用生活中的各种生活现象向学生进行说明、解释,让他们从生活现象中逐渐理解和掌握物理学的知识点,学生在生活现象中连续的、扎实的实现不同知识点掌握的目的。利用生活现象进行知识点的过渡,可以采用真实的生活现象,也可以采用多媒体的方式,如利用Photoshop、视频等方式,教师在课堂上可以多采取这些方式,既能引起学生的兴趣,有能实现知识点过渡的目的。
三、初中物理知识点过渡教学设计
1、“关键词”的知识过渡教学设计
在物理知识点的学习过程中,都可以总结出一个关键词,这些关键词可以说是各个知识点的核心内容,教师可以利用这些关键词,以此为主线进行教学设计。如在《宇宙和微观世界》一课的教学设计中,“物质”是贯彻这一节课程始终的一个核心内容,在教学设计上就以“物质”为关键词进行教学设计。在具体知识点的教学安排中设计如下的设计思路:宇宙是由由物质组成的→物质是由分子组成的→物质存在的形式(固态、液态、气态的微观模型)的顺序,这样就能够将整堂课的知识点衔接起来,构建一个“流畅”的课堂环境。如在物质是由分子组成的→物质存在的形式(固态、液态、气态的微观模型)这两个知识点之间过渡时,用这样的“宇宙是由物质组成的,而这些物质在我们周围又以什么形式存在的?各种物质之间为什么形态和性质有很大的差别,原因是什么?”在这种关键词中过渡到《固态、液态、气态的微观模型》。
2、从生活现象到物理规律,再到理解应用物理知识教学设计
物理学的很多知识都是是人们在现实生活中经常遇到的物理现象,如汽化现象、结冰现象等等,在教授这些与现实生活密切相关的物理知识的时候,在教学设计流程中应该更多的考虑社会生活中这些物理规律的表现。现行的初中物理教科书在课程编排上大多是是按照:物理现象→探究→结论→物理概念(规律)→物理知识的理解应用这样的编写规律进行编写的。这样的知识内容设计适合学生主动参与、内心体验、认知的物理学中的各种规律和现象,物理教师在教学设计上也应该按照编排特点进行。在课堂上要采取各种方法引导学生在物理现象中总结出规律,跟据这些物理学规律在生活中的表现,学会如何在生活中运用学到的各种物理学知识。这样的知识过渡设计一般比较自然,条理清晰,学生掌握起来比较容易。如:《速度》、《二力平衡》、《密度》、《压强》等都可以采用这种知识过渡方式进行教学设计。
3、用前面一个知识点分析现象引出或得到下一个知识点
由于初中物理这个知识点具有连贯性的特征,上一个知识点的学习是下一个知识点的基础,因此教师在教学设计上可以利用用前面一个知识点分析现象引出或得到下一个知识点,在课堂教学的开始阶段先简单介绍一下前面一节课的主要内容,利用上一节的内容引出本届课的主要内容和需要解决的问题。如在上《力》时,要从“力的示意图”转到“力是物体间的相互作用”可用通过学生画出(1)手提水时,水桶的受力示意图;(2)手感到被水桶向下拉的力的示意图。引导学生分析理解,学生会很自然领悟“物体间力的作用是相互的”的物理含义,从而达到教学目的。1这种教学设计,学生技能对前面的知识点有一个复习和再学习的过程,又能够通过前面的知识点加深对后面知识点的理解。
物理课程重视科学方法,将科学方法纳入物理课程体系。进行科学方法教育,是新课程改革背景下物理教学的应有之意。本文提出以科学方法教育引领初中重点物理知识教学,采用知识与方法对应的方式,提炼教材中的方法因素,将科学方法作为知识的脉络去组织教学,进行显化科学方法教育。
一、回归“方法本质”,显化科学方法内在逻辑
科学方法具有把不同的物理知识联系起来从而形成知识结构的功能,它是理解知识的纲领和脉络。进行科学方法教育的前提,就是要探寻方法的内涵,理解方法的本质。以初中物理重点知识密度、功等为切入点,分别显化比值定义法和乘积定义法的内在逻辑,从而给初中物理科学教育以有益的启示。
1.密度――比值定义法
在初中物理教学中,比值定义法是定义物理概念常用的方法之一。它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义,利用一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值来确定一个表征此种属性特征的新物理量。
密度是初中物理的重点内容之一,通常的教学设计采取测量出几种不同物质的质量和体积,记录数值,然后分别计算出质量和体积的比值,最后分析数据得出“同种物质的质量和体积之间的比值是恒定的,不同物质的质量与体积之间的比值是不同的”的结论,从而引入密度的概念。但是这样的设计,忽视了比值定义法运用中的一个关键问题――为什么要用两个物理量相比来定义一个新的物理量。这一种处理的缺陷在于并没有揭示出比值定义法的本质。
实际上,比值定义法本质是比较的思想,这种思想在日常生活中早有体现,所以可结合生活实际,揭示比值定义法的实质。可以这样进行设计:“妈妈买了8斤苹果,花了17.6元钱;爸爸花了22.5元买了9斤香蕉,小明想知道是苹果还是香蕉贵?你会怎么办?”学生会直接想到计算出每斤的售价,即价钱与重量的比。而进一步思考,就是在相同的标准下再做比较。受到这样的启示,对于解决“不同物质的质量与体积的关系”问题就要选取相同的标准,自然想到要计算出质量与体积的比值,即比较单位体积的质量;计算后发现:不同物质,比值不等,相同物质比值相等。为描述物质的这种属性,引入了密度的概念。
2.功――乘积定义法
乘积定义法是用几个物理量的乘积定义一个新的物理量,其中相乘的几个物理量均为被定义物理量的决定因素,这种方法所定义的物理量与其他各物理量都有关系,并会随着其他各物理量的变化而变化。
功是乘积法定义的一个典型例子。多数教学往往从一些生活情景中找出具有共性的决定因素,发现如果在力的方向上有移动距离,这个力就对物体做功;而对于力和在力的方向上移动的距离这两个物理量,相加或相减显然量纲上不允许,相除与效果矛盾,所以就将力与距离的乘积定义为功。但对于为什么相乘,却欲言又止,说不清楚。
究其原因,是在教学中没有强调乘积定义法的内涵。追溯其本质,还要起源于数学上的乘法运算,相同的数据累加起来的和可以用这个数乘以出现的次数,乘积体现的是一种累积的思想,所以,乘积定义法本质上是一种积累效应,这种积累可以是任何物理量的积累,可以是其对时间的积累或是在空间上的积累,具体到功是力对空间的积累。这种积累效应,如果用数学来衡量,不只简单表现于宏观上看似一个物理量在另一个物理量上的直线变化,也不是坐标图上某一点的累计,而是它带动的整个平面面积的扩大。
力对空间的积累效应,从物理学的角度认识,是人们在认识能量的历史过程中,建立了“功”的概念,如果一个力对物体做了功,物体在力的作用下就会发生能量的变化。这种积累,也是能量的一种蓄积,是从量变到质变的过渡过程。
二、关注“知识生成”,显化知识获得路径
科学方法不仅是理解物理知识的纲领和脉络,而且它还是获取物理知识的途径和手段,根据科学方法中心的知能结构图,物理知识的获得途径为:实验事实科学方法物理知识(概念、定律等)。显然,只有通过科学方法的参与,才能使客观存在的物理知识上升为理论形态。科学方法的显性教育,更能揭示科学方法的本质与科学方法的操作过程。显化物理知识的形成过程,就是基于科学方法中介的认识路径。
1.液体内部压强规律――演绎推理法
所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据,推知未知规律的方法。是由一般到个别的认识方法。比如液体内部压强规律就是运用演绎推理方法推导得到的物理规律。取液体内一圆柱形液柱作为研究对象,当液柱静止时,由二力平衡得到,下表面受到的向上的压力F与液柱所受的重力G的大小相等,即F=G(大前提),又压力F=pS,重力G=ρgSh(小前提),得到p=ρgh,计算液体内部压强大小的计算公式(结论)。
在教学中可以采用如下的显化方式,让学生对知识和方法有较深刻的认识:理想液柱 二力平衡(F=G)演绎推理法(F=PS,G=ρgSh,等量代换)液体内部压强规律p=ρgh。
另外,教学方式要同学生的不同认知发展阶段恰当配合,才可收到较好的教学效果。根据皮亚杰的认知发展阶段论,初中学生处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡阶段,这个阶段的少年,能够借助具体形象进行逻辑推理,但还不能从逻辑上考虑现实情景,所以现阶段的演绎推理是在教师具体抽象的前提下进行的,如本例中的“取液体内一圆柱形液柱作为研究对象”。
2.阿基米德原理――猜想验证法
结合生活实际进行合理猜想,设计实验实施科学验证,再经分析最终得到科学结论,这种研究问题的方法就是猜想验证法,有些重点规律都是由猜想引起,并通过实验验证得出的。
浮力是初中物理力学中的重要概念,“阿基米德原理”是测定物体在液体中所受浮力大小的基本原理。下面以“阿基米德原理”为例,来谈学习猜想验证法的显化途径。
教师首先创造问题情景,并提出“浸入液体中的物体受到的浮力与哪些因素有关?”学生结合生活中的现象进行合理猜想:根据生活中游泳的经验,猜想浮力大小可能与物体的体积、物体浸没的深度、液体的密度有关;根据曹冲称象的故事猜想到可能与物体排开液体的体积有关;根据石头和木块一同落入水中时,常常见到石头沉底而木块漂浮,猜想浮力大小可能与物体的密度有关;又可以继续猜想到浮力大小是否与物体的形状有关等。
多个因素都可能对浮力大小有影响,就必须设法把其他的因素人为地控制起来,保持不变,只改变剩下的一个因素,从而知道浮力是否与所改变的因素有关,也就是所谓的“控制变量法”。经过验证,影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积,而两者结合起来可以计算物体排开液体的质量(重力),进一步猜想到浮力的大小是否等于物体排开液体的重力,设计实验,收集物体排开的液体,经测量可发现:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。教师继续揭示,这就是著名的阿基米德原理,也同样适用于气体。
三、注重“迁移应用”,显化科学方法教育功能
一个方法对应于很多知识的获得,那么,就可以应用已学习的科学方法去研究那些尚未研究过的事物,进行有效的迁移,即运用科学方法合乎逻辑地推导出新知识,彰显科学方法的教育功能。既让学生在运用中感受到科学方法的逻辑力量,也加强他们发展知识的能力,为提升科学素养和创新精神奠定基础。
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比值定义法:在压强、功率、电流等概念的建立中采取的都是这样的方法。应用比值法定义的物理量,依据其意义的不同,还有两种类型:一类是两物理量的比值是个常数,如电阻、密度等,比值反映的是物质的性质,与两个物理量都没有关系;另外一类基于控制变量的思想,如压强、速度、功率、电流等,比值反映的是效果,受两个物理量的影响。但无论哪一类,其本质都是取相同的标准进行比较。
乘积定义法:力在空间的积累被定义为功,在时间上的积累就是冲量;电功、电热、热量等概念采取的都是乘积定义法,是电流在时间积累的不同效应。但以上不同物理量的共同特点,都是过程量,本质上是一种积累效应。
演绎推理法:如在推导连通器原理时,取容器底部一理想液片,根据平衡分析左右两端压力相等F左=F右,利用F=pS,导出压强相等(P左=P右),再依据P=ρgh,得到“装有同种液体时液面总相平”的结论;再如,串、并联电路电阻关系,以并联为例,用如下的演绎过程更能显化演绎推理法的逻辑力量:
猜想验证法使用的频率更高一些,在探究影响串并联电路的电流、电压、电阻的关系;影响电磁铁磁性强弱的关系;液体压强的影响因素;杠杆平衡条件;影响蒸发的快慢的因素;影响动能、重力势能的因素都有体现。提出合理的猜想后,在验证过程中,常常体现出多种科学方法的交叉应用,如会用到控制变量法确定研究方案,对实验结果进行分析综合,利用归纳法得出结论,等等。
四、结束语
在课堂教学中,教师的教学重点应当是把握科学方法这条主线。不论是概念教学还是规律教学,都要牢牢抓住科学方法,以重点知识的教学为切入点,进行科学方法的显化教育,并在其他新知识的教学中有目的地实现科学方法的有效迁移,将科学方法的掌握植根于每一个物理知识的获得过程中,从而让学生感觉到科学方法教育的真实性和实在性,这样既能加深对物理知识的把握,又能落实科学方法教育。
参考文献
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