时间:2023-08-20 14:47:12
序论:在您撰写欧姆定律的文字表达式时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词: 《电工基础》渗透习题意识
在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,是指根据教学大纲的要求,按知识的系统性、规律性,有目的、有意识地结合教材内容,适当编制习题让学生去解答,克服做题的盲目性、随意性,使教学趋向量化和定向化。同时,在《电工基础》教学中渗透“习题意识”,也能有效增强学生的主动性,激发学生学习兴趣。
笔者多年来一直担任计算机对口单招班《电工基础》课程教学和高三复习教学任务,在教学过程中经过总结和提炼,认为在《电工基础》课程中渗透“习题意识”应切实从下列三个方面去做。
一、讲清基本概念和基本定律的同时,注意渗透“习题意识”
对于基本概念,一般都应使学生理解它的含义,了解概念之间的区别和联系。如在讲授“电压和电位”的概念时,教师要引导学生理解两者之间的关系,理解电压的“绝对性”,即电路中两点之间的电压与所选择的参考点无关;理解电位的“相对性”,即电路中某点的电位取决于所选择的参考点,参考点改变,该点的电位也随之改变。在讲清这些概念的同时,教师应及时设计一些习题让学生思考,以加深对知识的理解。例如,讨论某电路中A、B两点之间的电压(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点之间电压的“绝对性”;讨论该电路中A、B两点的电位(分别选择A点和B点作为参考点),验证A、B两点电位的“相对性”。
对于基本定律,在讲解时教师应注意通过实例、实验和分析推理过程引出,应使学生掌握基本定律的表达式(包括文字表达和数字表达式)和适用范围。如在讲授“部分电路欧姆定律”时,笔者要求学生理解该定律的文字表达:“通过电阻的电流与加在它两端的电压成正比”;掌握该定律的数学表达式I=U/R。在理解和运用该定律时学生要注意以下几点:①R、U、I必须属于同一段电路;②不可把三个量间的因果关系与数量上的联系混为一谈:从电流形成条件的角度来分析,导体两端存在的电压是因,而导体中形成电流是果。欧姆定律揭示了由导体两端电压决定导体中电流的规律性。U、I之间的这种联系是因果关系。在运用欧姆定律来解决具体问题时,已知三个量中的任意两个量,即可求出第三个量。这仅仅是利用了三个量之间数量上的联系。③运用欧姆定律计算电阻时,即R=U/I。这仅仅意味着利用加在电阻两端的电压和流过电阻的电流来量度电阻的大小,而绝不意味着电阻是由电压和电流的大小决定。无论加在电阻R两端的电压取何值,电压U和相应的电流I的比值总是不变的。这时,教师可以通过设计一些判断题和选择题,通过习题来巩固该定律,辨析相关的表述。
因此,教师在传授电工基础知识时,要探索处理问题的方法,理清研究的思路,注意培养学生的分析能力、推理能力和想象能力。在这一环节中,教师应按知识重点、学生的知识水平及知识的“转化”规律,编选一些有利于巩固知识、掌握知识的基本练习题。这些习题,尽可能包括计算题、问答题(所学知识定向说明和解释电现象的题目)、选择题(目的性较强的题目)、证明题、思考讨论题和引申题等。
二、选好习题,上好习题课,通过例题渗透“习题意识”
题目的选择直接影响习题课的质量。教师必须精心选题,习题的选编要有利于学生加深对概念和知识的理解,以及对解题方法的掌握,通过例题的讲解和作业题的练习,达到明确概念、掌握方法、启迪思维、培养能力的目的。因此,在选择电工基础习题时,教师要注意目的性、典型性、延伸性、针对性和综合性。习题教学是将知识转化成能力的过程,在习题教学中教师应尽可能采用“多变、多析、多问、多解”的导向法。“多变”就是对一道题改变叙述方式、增减或隐蔽条件,增设“干扰量”或“比较量”,进行纵变、横变、纵横变,让学生在分析、比较和判断中拓宽思路。“多析”,就是让学生对一道题从不同角度入手进行分析,培养学生的逻辑思维能力。“多问”,就是对一道题从不同角度提问,使原题“开花”形成程序题,这样做既可以拓宽思路,又可以使学生把知识学活。“多解”,就是对同一题从不同角度启发、诱导,让学生用多种方法去解答。这样做不但可以发展学生思维,而且可以让学生沟通新旧知识的联系。可见,在习题教学中通过“四多”导向有助于激发学生求知欲望,发展学生的创造性思维。同时,教师应通过讲例题渗透“习题意识”,让学生注重习题的变通性,强化对问题的多维思考,以便充分发挥例题的示范、开发、导向等功能。
三、搞好复习,以“考”代“练”,强化“习题意识”
复习是电工基础教学中不可缺少的环节,复习的本身就渗透着提高。复习的重点应放在系统地掌握教材内容的内在联系上,掌握分析问题的方法和解决问题的方法上。教师努力从如下三方面去做,才能实现复习所要达到的目标。
1.在概念和规律的复习中,教师要向学生介绍知识结构,注重挖掘知识的内在联系,搞清知识的来龙去脉,务必使学生把所学知识系统化、条理化、立体化。
2.教师应结合各知识点编选习题,对典型题深入剖解,解题强调“四多”,即“多变、多析、多问、多解”,使学生通过解典型题,达到触类旁通的学习效果。
3.教师要搞好训练,精选题目,以“考”代“练”,单元过关。“练”是关键,“考”是手段。为此,教师要注重理解能力的考查,进行鉴定性测试、形式性测试和总结性测试,在形成性测试后,及时进行反馈、矫正、补缺、提高。同时,教师要瞄准对口高考试题的题型和考查方向,强化规定时间内的仿真适应性做题训练,从而提高学生做题效率,强化“习题意识”。
从上述几个方面可见,在电工基础教学中巧妙渗透“习题意识”是符合教学规律的,它与搞“题海战术”截然不同。渗透“习题意识”跟传授知识和培养能力是有机的结合,它贯穿在教学的全过程中。这个过程是一个以“用”促“学”,学用结合的过程。在教学过程中巧妙设计习题(或题组),能给学生提供一个运用所学知识解决实际问题的“实习”场所,有效地调动和发挥学生的主观能动性,提高“转化”效率。值得注意的是不能以习题代课本,因为习题在很大程度上只能体现知识的点,体现不了知识的面,但习题有导向作用,所以教师对习题的选编要紧紧围绕掌握知识、发展智能这两个基本点,使习题有实际意义。
参考文献:
人教版新教材《物理》选修3-1第二章第六节中电阻定律的编排确实是无违初衷。为了让学生能容易理解和掌握电阻定律,教材编置了两个探究实验:1. 探究导体电阻与其影响因素的定量关系;2. 探究导体电阻与材料的关系。两个探究以第一个为主要,它得出的数据正确并准确时,定律的架构就已经在学生的头脑中搭建并确立起来;再通过探究实验2的测量比较得出表达式中的比例常数,从而导出电阻定律及表达式。
由于配课实验欠缺科学性,误导了任课教师,致使新课材使用以来,该节课时上课的效果欠佳。究其原因应为:探究实验1的定位欠缺科学依据,也就是说单纯用电压表不可能直测导体电阻;用比较的方法也不可能比出电阻与其影响因素的定量关系。因此,课堂上想用配课实验提供的装置,按照实验的定位完成电阻与影响其因素的定量关系是不可能的;只能用直测电压比较量值来引导学生从定性方面认识和掌握导体电阻与长度及截面的比例关系。或者,从另一角度来看,能按示图装置多个电阻线串联的大规模装置,设定按欧姆定律定量解释――整个串联外电路的电流强度相等,由于电源的不稳定性等系统原因,也不可能得到电阻与影响其因素的定量关系。再者,按《教师用书》中提供的方案,让学生参与,达到探究的目标,由于仪表内阻的因素及其他人为的原因,也不能实现定量分析(以下是相关实验过程及实测数值)。
实验(1),按下图,以电阻定律演示器(T2359),演示电表(T0401)1台,低压电源(T1201或1201-1)1台,滑动变阻器(T2354-1.50Ω,1A)一个,连接电路(说明: A、B、C为同规格的镍铬丝,D为同规格的铁丝),完成演示实验。
1. 导体的电阻和长度的关系。
(1)测量取值:电源是直流2伏档,调节滑动变阻器,使A~D的两端接近2伏,改变镍铬丝的长度,取值。
(2)列表
(3)作图
从图像出现的偏差可以看出:测量过程中,电压出现波动不可预知,也不可能调整使其始终保持一定量值不变,所以出现测量值的误差。
2. 导体的电阻与截面的关系。
用连接片把其中两条镍铬丝并接起来,保持原来的串联电路。此时,长度同样1m,截面面积是原来的两倍。再进行测量,结果由于仪表内阻标准的问题,加上表头的最小量值为1伏,表针满度偏转,得不到测量数据。
结论:只能理论解释。
几年来,由于教材是新课程配备的教本,其权威效应可想而知;每到课期,任课教师都要求按照教材提供规格准备实验装置,并期望以定量方式来完成电阻定律的授课过程,结果总是事与愿违。
本人认为,该节课时的配课实验的定位存在一定的问题,可以不予以采用。可以另选用《高中物理实验大全》推介的间接测量法――“伏安法测电阻”来完成引导教学过程。其效果众所周知,并且此演示实验真正实现定量确立定律的不同物理量之间的关系,既简洁又明了,也不乏学生参与探究的环节。
实验(2),器材:电阻定律演示器(T2359),演示电表(J0401)2台,低压电源(J120或J1201-1)1台,滑动变阻器(J2354-4,50Ω,3A)1个,单刀开关等。
方法:
1. 导体电阻跟长度的关系(镍铬丝),始终保持电压为2伏不变,改变长度,测得:
明确立论:证明R与L成正比。
作图(如下图)
2. 跟截面面积的关系。
用连接片把镍铬丝并联起来接入电路,长为1m,截面面积为原来的两倍,保持电压2伏不变。
测得:
比较并明确立论:R与S成反比。
3. 金属导体的电阻跟材料的关系。
方法同上(注意:铜线的良导性能),A用0~5A,电压要求小于0.45V。测出量值,列表如下:
明确立论:长度及截面面积均相同的金属导体,因材料不同,其电阻也不相同。
人教版新教材《物理》选修3-1第二章第六节中电阻定律的编排确实是无违初衷。为了让学生能容易理解和掌握电阻定律,教材编置了两个探究实验:1. 探究导体电阻与其影响因素的定量关系;2. 探究导体电阻与材料的关系。两个探究以第一个为主要,它得出的数据正确并准确时,定律的架构就已经在学生的头脑中搭建并确立起来;再通过探究实验2的测量比较得出表达式中的比例常数,从而导出电阻定律及表达式。
由于配课实验欠缺科学性,误导了任课教师,致使新课材使用以来,该节课时上课的效果欠佳。究其原因应为:探究实验1的定位欠缺科学依据,也就是说单纯用电压表不可能直测导体电阻;用比较的方法也不可能比出电阻与其影响因素的定量关系。因此,课堂上想用配课实验提供的装置,按照实验的定位完成电阻与影响其因素的定量关系是不可能的;只能用直测电压比较量值来引导学生从定性方面认识和掌握导体电阻与长度及截面的比例关系。或者,从另一角度来看,能按示图装置多个电阻线串联的大规模装置,设定按欧姆定律定量解释――整个串联外电路的电流强度相等,由于电源的不稳定性等系统原因,也不可能得到电阻与影响其因素的定量关系。再者,按《教师用书》中提供的方案,让学生参与,达到探究的目标,由于仪表内阻的因素及其他人为的原因,也不能实现定量分析(以下是相关实验过程及实测数值)。
实验(1),按下图,以电阻定律演示器(T2359),演示电表(T0401)1台,低压电源(T1201或1201-1)1台,滑动变阻器(T2354-1.50Ω,1A)一个,连接电路(说明: A、B、C为同规格的镍铬丝,D为同规格的铁丝),完成演示实验。
1. 导体的电阻和长度的关系。
(1)测量取值:电源是直流2伏档,调节滑动变阻器,使A~D的两端接近2伏,改变镍铬丝的长度,取值。
(2)列表
(3)作图
从图像出现的偏差可以看出:测量过程中,电压出现波动不可预知,也不可能调整使其始终保持一定量值不变,所以出现测量值的误差。
2. 导体的电阻与截面的关系。
用连接片把其中两条镍铬丝并接起来,保持原来的串联电路。此时,长度同样1m,截面面积是原来的两倍。再进行测量,结果由于仪表内阻标准的问题,加上表头的最小量值为1伏,表针满度偏转,得不到测量数据。
结论:只能理论解释。
几年来,由于教材是新课程配备的教本,其权威效应可想而知;每到课期,任课教师都要求按照教材提供规格准备实验装置,并期望以定量方式来完成电阻定律的授课过程,结果总是事与愿违。
本人认为,该节课时的配课实验的定位存在一定的问题,可以不予以采用。可以另选用《高中物理实验大全》推介的间接测量法――“伏安法测电阻”来完成引导教学过程。其效果众所周知,并且此演示实验真正实现定量确立定律的不同物理量之间的关系,既简洁又明了,也不乏学生参与探究的环节。
实验(2),器材:电阻定律演示器(T2359),演示电表(J0401)2台,低压电源(J120或J1201-1)1台,滑动变阻器(J2354-4,50Ω,3A)1个,单刀开关等。
方法:
1. 导体电阻跟长度的关系(镍铬丝),始终保持电压为2伏不变,改变长度,测得:
明确立论:证明R与L成正比。
作图(如下图)
2. 跟截面面积的关系。
用连接片把镍铬丝并联起来接入电路,长为1m,截面面积为原来的两倍,保持电压2伏不变。
测得:
比较并明确立论:R与S成反比。
3. 金属导体的电阻跟材料的关系。
方法同上(注意:铜线的良导性能),A用0~5A,电压要求小于0.45V。测出量值,列表如下:
明确立论:长度及截面面积均相同的金属导体,因材料不同,其电阻也不相同。
至此,金属导体电阻定律的概貌已在上表明确呈现,教师只须引导学生留意比较量值并总结,用文字表述出来,加以肯定就成了。
关键词:物理;规律教学;思维
物理规律(包括定律、定理、原理、公式等)反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系,揭示了物理事物本质属性之间的内在联系,是物理学科结构的核心。整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干的一个完整体系,物理基本概念是基石,基本规律是中心,基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构,就必须让学生学好基本规律。
纵观整个初中物理,可以将物理规律分为以下三类:
1.实验规律
物理学中的很多规律都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的。我们把它们叫做实验规律。如杠杠平衡原理、欧姆定律、阿基米德原理等。
2.理想规律
有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,这样的规律我们把它叫做理想规律,如牛顿第一定律、真空不能传声等。
3.理论规律
有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如并联电路中电阻大小的计算等。
怎样才能搞好规律教学呢?
1 联系新旧知识、收集事实依据,学会研究物理规律的方法
物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因果关系和有关物理量间的严格数量关系。因此在物理规律的教学中必须将原来分散学习的有关概念综合起来。只有用联系的观点来引导学生研究新课题提出新问题才能激发学生新的求知欲与新的兴趣。另一方面物理规律本身总是以一定的物理事实为依据的。因此学生学习物理规律也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上来进行。尤其是初中学生他们的抽象思维能力不强理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料为基础。
2 建立思维方法,理解物理规律
初中阶段所研究的物理规律一般着重于用文字语言加以表达即用一段话把某一规律的物理意义表述出来,有些规律还用公式加以表达。对于物理规律的文字表述要认真加以分析,使学生真正理解它的含义而不是让学生去死记结论。例如牛顿第一定律这一理想规律的教学就可采用“合理推理法”,即在实验的基础上进行推理想象,由有摩擦的情况推想到无摩擦时的运动情况,最后把这一规律的内容表述出来。在理解时要弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”。还要正确理解“或”这个字的含义,“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态有时保持静止状态,而是指如果物体原来是静止它就保持静止状态,如果物体原来是运动的它就保持匀速直线运动状态;许多理论物理规律的内容可以用数学形式表达出来就是公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系而不能从纯数学的角度加以理解。例如:对于欧姆定律的表达式应当使学生理解这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小,即某段电路中电流的大小与这段电路两端的电压成正比与这段电路中的电阻成反比,公式中的I、U、R三个物理量是对同一段电路而言的。把公式进行变换得到电阻的定义式R=U/I。如果不理解公式的物理意义就可能得出“电阻与电压成正比”这一错误的结论。
3 明确物理规律的适用条件和范围
每一个物理规律都是在一定的条件下反映某个物理现象或物理过程的变化规律,而规律的成立是有条件的。因此每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围才能正确地运用规律来解决问题才能避免乱用规律、乱套公式的现象。例如,欧姆定律I=U/R,适用于金属导体,不适用于高电压的液体导电,不适用于气体导电,不适用于含源电路或含有非线性元件的电路。而且I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量。
4 认清关系,加以区别
物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的,与某些物理规律也是互相关联的,应当使学生把物理规律与同它相关的物理概念和物理规律之间的关系搞清楚。如:牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系但二者有本质的区别不能混为一谈。在教学中经常发现学生把惯性与运动状态等同起来,把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道惯性是物体的固有属性,物体无论是静止还是运动、是否受力,任何时候都有惯性。而牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律,两者不能混为一谈。
5 联系实际应用,掌握物理规律
一、消除思维障碍 学习物理规律
《新课标》注重从生活走向物理,从物理走向社会的学习,学生在平时的生活过程中,已经在原有感情知识的基础上,形成了消极的思维定势,很大程度上干扰了学生对物理规律的理解的掌握,限制了学生思维灵活性的发展。主要表现在以下两个方面。
第一,生活常识的干扰。学生在学习物理规律之前,从日常生活中已经积累了一定的生活经验,对一些问题形成了某些观念。这些观念,有的看似正确但是往往有一定的片面性,有的更是错误的,那些错误的“先入为主”的观念对学生正确理解物理规律起着严重的干扰作用。例如,在运动和力的关系上,看到有马拉车车才向前运动,有人推桌子桌子才会移动的生活现象,学生认为力是物体运动的原因,物体受力才能运动,不受外力的物体是不能运动的;对于物体在液体中受浮力的问题,看到铁块放入水中就下沉,往往认为只有浮在液面上的物体才受到浮力等等。所以,对于物理规律的教学,首先要消除学习过程中有些错的生活。观念的干扰,这就要求教师在教学过程中要尽量设计可直观的实验对错误观念进行排除。
第二,数学知识的干扰。例如,初中物理电学中欧姆定律的数学表达式I=U/R,变形为R=U/I,从纯数学的角度考虑,得出导体的电阻与加在它两端电压成正比,与通过它的电流成反比等一类错误的理解,再如力学中密度的数学表达式ρ=m/v,学生也误认为物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比。类似的错误在于学生用纯数学的观念理解物理的概念、规律和思考处理物理问题,而忽视了它们的本质,造成对物理知识的错误理解。
二、建立思维方法 理解物理规律
初中生由于本身的认知特点,教材引入的多数物理规律是直接从观察实验结果,分析归纳,概括而总结出的。因此在建立物理规律的思维过程中要选择适当的途径,要学会对感性材料进行思维加工,认识研究对象,现象之间的本质的、必然的联系,概括出物理规律,常用的思维方法主要运用实验归纳,具体有以下四种:概括日常行活经验或实验现象的分析归纳得出影响蒸发快慢的条件;由大量的实验数据经过归纳和必要的数学处理得出光的反射规律;先从实验现象或对事例的分析中得出定性结论,再进一步通过实验寻求严格的定量关系,得出液体内部的压强规律;在通过研究几个量的关系时,运用控制变量法得出欧姆定律。
三、联系实际应用 掌握物理规律
新教材编排倡导学以致用的思想,每章学习物理概念,规律后的最后一节都是联系实际的应用,这就要求学生能做到以下两点。
第一,理解物理规律的真正含义。运用条件和范围。物理规律一般用文字表述,要在学生对有关现象和过程深入研究并对它的本质有相当认识的基础上认真加以分析,特别要分析关键字、词的含义。如宇宙间任何两个物体之间相互吸引的力即万有引力,理解相互吸引,就会判断地球对物体有重力作用,同时物体对地球也有引力作用的正误,否则背得再熟也不能做出正确判断。
物理规律可分为三种类型:
1.实验规律
物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如欧姆定律、焦耳定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律、光的折射定律、阿基米德原理、液体内部压强特点等都属于这一类。
2.理想规律
有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实,如果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,我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。
3.理论规律
有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。
在物理规律的教学工程中,不仅要让学生掌握规律本身,还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解,更重要的是要了解如何应用规律来解决具体问题。为此,对不同的物理规律采用不同的教学方法。下面分别对以上三类规律的教学谈一下自己的认识。
1.实验规律的教学方法
在 物理学的建立和发展过程中,物理实验既是归纳物理规律、产生物理假说的实验基础,也是验证物理预言和物理假设的主要依据。观察和实验既是形成物理概念和认 识物理规律的基础,又是学习物理学的基本方法,而初中物理学科主要是让学生在观察、实验的基础上初步了解物理学的一些基本知识。具体方法大致的以下几种:
(1)由日常经验或实验结果进行直接归纳得出结论。如研究影响蒸发快慢的因素,我让学生思考生活中自己晒衣服的体会得出;光的反射定律是通过演示实验得到的等。
(2) 先从实验结果或从对实例的分析中得出定性的结论,再进一步通过实验寻求严格的定量关系,得出定量化的结论。如研究液体内部的压强时,我先通过演示实验:底 部和侧壁有橡皮膜的玻璃管,装满水,观察橡皮膜凸出且底部凸出明显,让学生知道液体压强跟深度有关,再进一步实验研究得到它们成正比的定量关系。
(3)引导学生在观察实验或分析推理的基础上进行猜想,然后通过实验来验证、修正自己的猜想,得出结论。如在焦耳定律的教学中,我先让学生观察并思考两个实验事实:1.灯泡热的发光,而与之相连的导线确察觉不到发热,这说明电流产生的热量与什么有关?2.同样的导线,在并入用电器很多时,就会察觉到导线发热,这又说明了什么?然后利用焦耳定律演示器进行实验验证。
2.理想规律的教学方法
理 想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。如在牛顿第一定律的教学中,引导学生通过在不 同表面上做小车沿斜面下滑的实验,发现平面越光滑,摩擦阻力越小,小车滑得越远。如果推理到平面光滑、没有摩擦阻力的情况下,小车则将永远运动下去,且速 度不变,做匀速直线运动,从而总结出牛顿第一定律。
3.理论规律的教学方法
理论规律是由已知的物理规律经过推导,得出的新的物理规律。因此,在理论规律教学中应采用“理论推导法”。如物体的浮沉条件由F浮与G的关系可推出ρ物与ρ液的关系。
无论是采用哪种方法,最后都要在探索的基础上,得到物理规律的文字表述和数学表达。
1、排除学习规律的思维障碍
《新课标》注重从生活走向物理,从物理走向社会的学习,学生在平时的生活过程中,已经在原有感情知识的基础上,形成了消极的思维定势,很大程度上干扰了学生对物理规律的理解的掌握,限制了学生思维灵活性的发展。主要表现在以下两个方面。
第 一,生活常识的干扰。学生在学习物理规律之前,从日常生活中已经积累了一定的生活经验,对一些问题形成了某些观念。这些观念,有的看似正确但是往往有一定 的片面性,有的更是错误的,那些错误的“先入为主”的观念对学生正确理解物理规律起着严重的干扰作用。例如,在运动和力的关系上,看到有马拉车车才向前运 动,有人推桌子桌子才会移动的生活现象,学生认为力是物体运动的原因,物体受力才能运动,不受外力的物体是不能运动的;对于物体在液体中受浮力的问题,看 到铁块放入水中就下沉,往往认为只有浮在液面上的物体才受到浮力等等。所以,对于物理规律的教学,首先要消除学习过程中有些错的生活。观念的干扰,这就要 求教师在教学过程中要尽量设计可直观的实验对错误观念进行排除。
第二,数学知识的干扰。例如,初中物理电学中欧姆定律的数学表达式I=U/R,变形为R=U/I,从纯数学的角度考虑,得出导体的电阻与加在它两端电压成正比,与通过它的电流成反比等一类错误的理解,再如力学中密度的数学表达式ρ=m/v,学生也误认为物质的密度与它的质量成正比,与它的体积成反比。类似的错误在于学生用纯数学的观念理解物理的概念、规律和思考处理物理问题,而忽视了它们的本质,造成对物理知识的错误理解。
2、引导学生深刻理解规律的物理意义,防止死记硬背
(1) 准确呈现物理规律的内容
物理规律的语言陈述十分精炼和准确,概括程度非常高.在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系.如如牛顿第一定律中“一切物体”是泛指任何物体,“不受力”是条件,“总保持静止状态或匀速直线运动状态”中的“或”字理解是关键,牛顿第一定律的内容可这样理解:一切物体在不受力时,原来静止的仍然保持原来的静止状态,原来运动的要保持匀速直线运动状态;
(2)要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式,如上面提到的对密度的数学表达式ρ=m/v的理解;
(3)充分认识物理规律中各个物理量的物理意义,如对液体压强公式P=ρgh,要特别强调“h”的意义:h是到液面的竖直距离。
(4)明确物理规律的适用条件和范围,如欧姆定律公式I=U/R中I、U、R必须是同一段电路上的,而且要注意同时性;
(5)要引导学生总结物理规律间的相互联系,以便更深入地理解物理规律。如焦耳定律公式与电功公式间的联系与区别;计算液体压强和压力时,要先由公式P=ρgh计算压强,再由F=PS计算压力,注意液体的压力不一定等于液体的重力。
1.培养学生运用物理规律解决实际问题的能力
例 题的作用就是示范性,通过对例题的分析,总结出解决问题的思路、方法与步骤,引导学生应用物理规律解决实际问题。如学生学完密度这一节后,可以出这样一题 “用密度知识鉴别体育课用的铅球是否是纯铅制的”,通过测量铅球的质量和体积,求出铅球的密度,再与纯铅的密度比较后进行判断,得出结论。可以各设计一个 典型例题,指导学生运用实际问题,从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
2.强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力
对 于重点的物理规律,不仅要求学生理解,而且要求会灵活运用,因为掌握物理规律的目的就在于能够运用物理规律去解决问题。初中阶段,虽然不要求学生解某些复 杂问题,但是,也应当要求学生学会运用物理规律去说明和解释有关的现象、解决一些有关的简单实际问题。在这一过程中,一方面可以巩固和深化对规律的理解, 另一方面可以使学生学到分析、处理实际问题的思路和方法,发展学生分析问题的能力、逻辑地说理和表达能力以及手脑并用独立解决简单问题的能力。为此可精心 挑选习题,让学生通过适量训练,在实践中总结运用物理规律解决实际问题的方法与技巧,从而达到提高运用物理规律解决物理问题的能力。注意习题要少而精,不 搞题海战术.
一、使学生把握新旧知识的联系和建立物理规律的事实依据,懂得研究物理规律的方法
物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因果关系和有关物理量间的严格数量关系,因此,在物理规律的教学中,必须将原来分散学习的有关概念综合起来。只有用联系的观点来引导学生研究新课题,提出新问题,才能激发学生新的求知欲与新的兴趣。另一方面,物理规律本身,总是以一定的物理事实为依据的。因此,学生学习物理规律,也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上来进行。尤其是初中学生,他们的抽象思维能力不强,理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料为基础。
二、要使学生理解物理规律的物理意义
初中阶段所研究的物理规律,一般着重于用文字语言加以表达,即用一段话把某一规律的物理意义表述出来,有些规律还用公式加以表达。对于物理规律的文字表述,要认真加以分析,使学生真正理解它的含义,而不是让学生去死记结论。例如,牛顿第一定律的教学,在实验的基础上,进行推理想象,由有摩擦的情况推想到无摩擦时的运动情况,最后把这一规律的内容表述出来。在理解时,要弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”。还要正确理解“或”这个字的含义,“或”不是指物体有时保持匀直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是静止,它就保持静止状态;如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态。
许多物理规律的内容可以用数学形式表达出来,就是公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不能从纯数学的角度加以理解,例如:对于欧姆定律的表达式,应当使学生理解,这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小即某段电路中电流的大小,与这段电路两端的电压成正比,与这段电路中的电阻成反比,公式中的I、U、R三个物理量是对同一段电路而言的。把公式进行变换,得到电阻的定义式R=U\I。如果不理解公式的物理意义,就可能得出“电阻与电压成正比”这一错误的结论。
三、使学生明确物理规律的适用条件和范围
每一个物理规律都是在一定的条件下反映某个物理现象或物理过程的变化规律的,而规律的成立是有条件的。因此,每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围,才能正确地运用规律来解决问题,才能避免乱用规律、乱套公式的现象。
四、使学生认清所研究的物理规律与有关的物理概念和物理规律之间的关系
物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的,与某些物理规律也是互相关联,应当使学生把物理规律与同它相关的物理概念和规律之间的关系搞清楚。如:牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系,但二者有本质的区别,不能混为一谈。在教学中经常发现学生把惯性与运动状态等同起来,把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道,惯性是物体的固有属性,物体无论是静止还是运动,怎样运动,是否受力,物体任何时候都有惯性。而牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律,两者不能混为一谈。
五、使学生学会运用物理规律解释有关的物理现象,并学会解决简单的实际问题
对于重要的物理规律,不仅要求学生理解,而且要求学生灵活应用,因为掌握物理规律的目的就在于能够运用物理规律去解决问题。在新的教学要求中,不要求学生能解决复杂问题,但是,应当要求学生学会运用物理规律去说明和解释有关的现象、解决一些有关简单的实际问题。在这一过程中,一方面可以巩固和深化对规律的理解,另一方面还可以使学生学到处理实际问题的思路和方法,发展学生分析问题的能力、语言表达能力以及独立解决问题的能力。如在教学中要求学生综合地运用欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律等概念和规律解决日常生活用电的简单实际问题,家用电器的选择与使用,用电多少的计算,保险丝的选择等。
为了有效地引导学生学好物理规律,我们还必须认清学生在学习物理规律的过程中可能出现的问题。当前学生在学习物理规律时主要存在以下几个方面的问题:一是学生的感性知识不足;二是相关知识的准备不足;三是规律学习受日常生活中形成的错误观念的干扰。