本章课是在物理实验室开展的一系列化教学活动。本章课的重点即欧姆定律的内容,该内容不是教师强加到学生脑中,而是通过学生自主的探究,在一定思考和推理情况下学到知识,因此今后我们教师设计本章课教学时,一定要符合初中学生的思维能力,该讲的还是要讲,该放的一定要放。相信学生能行,能做好,有能力做好。只有转变了思想认识,摆正了师生之间的关系,并通过“猜想——实验——验证”严密的科学探究方法,才能培养学生能力,真正发挥实效。
测量小灯泡电阻的实验,要求学生“多测几组数据”、“比较计算出的答案”,从而“能看出其中的规律”。这两种安排都能使学生学会用电压表、电流表测量电阻的方法,加深学生对欧姆定律的理解,为学生提供了常用电学器材综合使用的机会,提高学生动手操作能力。但不同的是,所测量出来的数据,会引发学生不同的思考,从不同方面加深学生对电阻概念的理解,对于学生的方法学习和能力培养有着不同的作用。
在教学过程中,我发现学生只对操作感兴趣,对于分析实验数据得结论、对实验过程的评估这两个环节不感兴趣。针对这一现象,结合这节课的问题,举了一些科学家发现科学规律的例子,很多规律和发明并不是有意去研究得出的,而是科学家们在研究问题时分析数据的过程中无意得到的,正所谓“无意插柳柳成荫”。
实验中,学生两人一组,先画出电路图,再实验探究,边做边记录,教师巡视,注意学生的实验操作是否合理,做个别辅导。学生在教师的指导下自觉、主动和教师、教材、同学交流,思维不断活跃,在开放发散中探索,既有异又有序。
上课时引导学生提出问题、作出猜想和假设,帮助学生设计实验(利用控制变量的思想),可以说在分析过程中学生听得津津有味,也回答地头头是道,但在实验过程中,却发现了很多问题:学生连接好电路后电路不通;有部分学生能画电路图却不会连实物图。
针对上述情况,本人认为:
(1)在平时教学中要给学生多提供动手的机会,不断提高他们的动手能力;
(2)教师不要急于让学生做实验,在设计实验的过程中应分析到位,让学生知道实验时所需的器材、实验原理、实验方法等;
(3)基于上课过程中出现的诸多问题,本章课的重点就放在科学探究的前三个过程,特别是设计实验过程,而把分析和论证等过程放到下一节课学习。
教科版物理第六章第一节欧姆定律包括探究电流与电压、电阻关系及欧姆定律公式的得出及应用两部分。根据我班学生层的实际情况,将本节分为两课时,第一课时专门探究电流与电压、电阻关系。根据以前的教学经验,本节课容易产生两个教学难点:第一个难点是很多学生在设计电路时大都会采用改变电池节数来改变电压的做法,让教学无法顺利进行,会耽误很多不必要的时间;第二个难点是在两次探究中滑动变阻器的作用难以明确。所以本节课我在提问和实验上进行了改进。
本节课我首先通过复习两个问题来让学生猜想电流可能与哪些因素有关。
问题1: 是形成电流的原因。
问题2: 对电流起阻碍作用。
猜想:电流可能与哪些因素有关?
通过前面的两个问题,让学生的猜想有一定的理论依据。
再通过两个实验提出进一步的猜想.
实验一:
条件:同一灯泡(电阻不变)。
现象:电压越大,灯泡越亮,通过的电流越大。
猜想:在电阻不变时,导体上的电流跟导体两端的电压成正比。
实验二:
条件: 电压不变。
现象:电路中的电阻越小,灯泡越亮,通过的电流越大。
猜想:在电压不变时,导体上的电流跟导体的电阻成反比。
通过上面的实验,让学生的猜想有了实验依据,但还没有具体的数据支撑,不足以说明是否成比例变化。
师:这些猜想是否正确,我们需要用实验来验证。
下面先进行探究课题一:电流与电压的关系。
我们要探究一个量随两个量的变化趋势,通常用什么研究方法?让学生通过回忆提出本节课的研究方法:控制变量法。明确要研究电流与电压的关系,应该控制电阻不变。实验中,选择几个定值电阻?怎样测定它的电流与电压?如何获得多组数据,让结论具有普遍性?通过这些问题让学生能够通过老师的提问逐步明确所需要的实验器材。在如何改变电压的问题上,由于有前面的引入实验,多数学生会提出改变电池节数的方法。老师首先肯定改变电池节数是可行的,但由于要拆装电路,电压成倍数变化,数据具有特殊性,如何能够更方便操作,同时让数据具有普遍性呢?这个时候有部分同学会提出使用滑动变阻器。下面请各位同学根据要求设计出电路图。
通过上面的问题设计,让学生顺利设计了所需要的电路图,也能明白在此实验中滑动变阻器的作用。
在探究课题二电流与电阻关系时,很多学生认为电源电压是恒定不变的,感觉加个滑动变阻器很多余。此时,老师补充一个小实验,让两节相同的干电池分别给两个不同的电阻供电,用电压表测量两次电路工作时的电源电压,发现电压不是同一个定值,让学生明白干电池提供的电压是不稳定的,需要控制。再通过另一实验,利用探究一的实物电路,将原来5欧的电阻更换为10 欧电阻时,让滑动变阻器的位置不变,让学生观察电压表的读数,此时学生会发现电压表的读数已经发生变化,认识到调节滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变。
通过上面的提问设计和实验改进,学生掌握的情况比以前好,做课堂练习的正确率比以前高。
欧姆定律是初中物理电学部分最重要的一个知识点,能否掌握好该定律是学好电学知识的关键之一。在学习定律的同时, 我们还应注意到这样一个问题,现行教材中为了引入欧姆定律都要先做一个研究性实验,通过这个实验向初中学生介绍了物理学中最常用的研究问题的方法,即研究多个物理量之间的关系时,可以保持一些物理量不变,每一组实验中只看两个变化量间的关系,最后再将所有结论综合起来。笔者这几年对欧姆定律教学中为了适应新课标的要求,非常注重对实验方法和实验设计的教学,细细阅读现用教材,发现了一个问题:在引入欧姆定律的实验中,滑动变阻器的作用阻碍了学生对实验的理解。
现行教材中一般为引入欧姆定律所设计的实验电路如书图14-13 所示。实验操作可分两部分:第一部分是保持电阻R不变,调节滑动变阻器的滑片, 改变加在电阻R两端的电压,研究通过电阻R 的电流I 与R 两端电压U 间的关系; 第二部分是变换连入电路的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使加在电阻R 两端电压U 不变,研究通过R 的电流I 与电阻R 间的关系。完成第一部分实验时,如果学生问:“前面讲过移动变阻器的滑片,改变滑动变阻器连入电路的电阻, 可以改变电路中的电流, 但为什么可以改变了加在电阻两端电压呢?”或者在做第二部分实验时, 学生问:“刚刚是调节变阻器, 使电阻R 两端电压改变, 现在为什么同样是调节变阻器,却又是使加在R 两端的电压不变呢?”可能是觉得解释这两个问题并不难解释,只要用欧姆定律和串联电阻的知识来解释就可以了。但这就造成了这样一种局面:必须用欧姆定律来解释引入欧姆定律的实验,这在逻辑上是混乱、相悖、讲不通的。由于以上的问题,许多同学会对引入定律的实验百思不得其解,这必然影响他们对欧姆定律的理解和掌握。那么该怎么做才能使同学更轻松地完成实验,更容易地理解欧姆定律呢?笔者认为这里主要的问题出在滑动变阻器上,于是便思考现用教材中为什么要在实验中加上变阻器?笔者认为, 这个实验中加变阻器的作用是使实验操作更简单,因为有变阻器可以不改电路,只需调滑片就可以达到改变和不改变R两端的电压。但事实上这一设计不但不能简化实验,反而给学生理解实验和电流、电压和电阻的关系设置了一个不小的`阻碍。经过一番思索后,笔者在欧姆定律的教学中进行了以下的改进,效果不错,现叙述如下。
实验中将滑动变阻器去掉,电路简化为简单电路。第一部分实验中,直接通过改变电池数目或调节学生电源输出电压来改变加在R 两端电压。第二部分中,只需保持电池数目或学生电源输出电压不变即可, 当然, 相比之下用学生电源的效果要优于干电池。在讲完欧姆定律和串联电阻之后,再提出保持电源电压不变的前提下, 要改变加在R 两端的电压该如何改造上面的简单电路?在保持电源电压不变的前提下,电阻R 的阻值变化,如何改造电路,可以保证加在不同电阻两端电压不变?通过分析以上的两个问题,引导学生最后设计出原来的实验电路,这样可以进一步加深学生对欧姆定律的认识,也为今后设计伏安法测电阻和测定小灯泡电功率的实验电路打下基础。
个人认为不加入变阻器确实有利于学生的理解,如果不加入变阻器,在不改变电源的情况下,电阻变了,由于电池有内阻,如果有电压表测的话可能会发现电压略有改变,而加入变阻器则可以消除这一点!
关于欧姆定律一课的教学已经完成了,为了总结经验和查找不足,我准备从三个方面反思。
一、 课前备课时认真分析了本节课的学情。
1、欧姆定律这一内容是初中电学知识的基础和重点。从电学这一部分的前后联系来看,这一节处于核心位置,前面是电学的基础,即对电流、电压、电阻的认识,后面是电功、电功率、家庭电路的计算,是电学的引申和扩展。
2、本节教材包括欧姆定律的内容、公式表达、三个物理量单位及两个变换式。难点是指导学生运用对欧姆定律的理念去分析解决实际问题。培养学生有一个正确的分析问题步骤和思维。所以对欧姆定律内容的学习我采用了利用旧知识来认识理解新的物理意义。教学中,注意了培养学生好的解题习惯;注意了加强对学生理论思维和定量计算的指导;力争拓宽学生的解题思路,灵活运用知识的能力。 课前备课中我注意了并融入了学生对本节课的设计建议。如:学生喜欢师生互动,想回答问题,合理分配时间,运用幽默语言,回顾上节课,引入新知识,老师上课不要太严肃等建议。
二、 反思上课时的情景
由旧的内容引入新的内容时,我感觉学生对上次课的内容掌握较好,引入轻松自如。虽然,一个新的公式产生了,但有对公式认识理解基础的学生来说并不赶到陌生,很容易的就掌握了关于单位的注意。
事项及公式变形,以及运用公式解决简单问题能力,这些学生都做的较好。但是由于实际问题中并不象例题和课后练习题那样简单明了,难度会有所提高,所以我对欧姆定律运用上强调了同一性,即公式中的电流、电压、电阻是同一个导体上的三个量。从学生反映来看似乎懂了,但我认为学生的基础有限,以后解决问题时还会有多数同学不注意或注意不到这一点。由于考虑到学生的实际情况,对于同一性并没有过多的强调和讲解,留到了以后具体问题具体分析,降低了学生本节的难度。另外,考虑到本节科学世界中的“酒精浓度检测仪”与生活中的“酒驾”息息相关,所以有必要和学生一起讨论其气敏电阻与酒精浓度的关系,以及简单的电路图。
三、课后反思
我感觉本节课大致达到了和完成了预期设计目的。学生学习效果不错。但是就欧姆定律应用的同一性,我觉得应该再有一个相对应的例题讲解会更好的让学生清晰一些。这与时间的安排还欠科学性有关,导致后面的时间还是紧了一些。另外,在对学生提出的一些建议还是落实的不太到位:如科学分配时间,多给学生思考的时间,提高课堂活跃气氛等。我想,在以后的教和学中,我会让学生的建议在教学设计中更多的充分体现,从而让课堂更贴近学生,走进学生。让课堂变得高效,让师生协作教研之花更鲜、更艳。
一、是没有很好地贯彻以学定教的原则。
首先是对学生的认知能力估计过高。要掌握本堂课的教学内容,实现预设的学习目标,需要学生具有较高的应用字母公式变形的知识、透彻理解串和并联电路的知识解决物理问题的能力,显得很不适应。
二、是没有选择好课堂教学策略。
教学方法比较单一,在教学过程中如果讨论、提问、板演等多种方法结合使用,使学生在学习过程中存在的问题能够及时暴露,学习情况得到及时反馈,及时调整教学的起点和节奏,教学的有效性将会得到提高。再次,教学手段的单一也是造成教学策略选择不当、教学效果受到影响的原因之一。
三、是一些过时的传统观念有时还在有意或无意间主导着我的教学行为。
譬如,教学过程中我总是设法引导学生区思考、而不敢完全放手让学生讨论,交流,发表自己的意见。没有把学生真正放在学习的主体地位,没有放手让学生自己分析问题。
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