高中物理“闭合电路欧姆定律”课例研究.doc

回归真实实验成就精彩课堂
-------“闭合电路欧姆定律”课例研究
[摘要] 真实实验是物理教学最精彩和不可或缺的组成部分。本文以典型的规律课“闭合电路欧姆定律”为例,在教学设计最重要的二个环节即“问题情景设计”和“学生活动设计”中,运用真实实验设计物理情景,教学中以真实实验为平台,关注知识的逻辑结构、学生的认识发展、实验功能与教学效果的匹配。
[关键词] 真实实验物理教学精彩课堂
一、问题提出:
真实实验是人们利用实验仪器进行实际操作的实践活动,真实实验是物理教学最精彩和不可或缺的组成部分。麻省理工《功和能》的开放课中,老师在研究机械能守恒时演示了这样的一个实验:将一个150牛顿的球悬挂在天花板上,用支架在墙上固定一块玻璃,让球从距玻璃1米高的另一侧摆下,砸在玻璃上,砸碎玻璃的情景很震撼。取下支架,老师靠墙站立,让球靠着下巴并无初速释放,球摆回到接近下巴处速度减为零。在球摆回的过程中全场惊呼,老师幽默地说:“物理又赢了,我还活着”。这段视频给我很深的感触,真实实验可以成就精彩的课堂。
有一种观点认为:花那么多的时间、人力和物力在真实实验上,值吗?持有这种观点的老师为了追求所谓的“课堂效率”,经常用虚拟实验或“讲”实验替代真实实验,削弱了实验的教育功能。真实实验不仅能帮助学生形成概念、获得知识和技能,而且能培养学生的观察能力、思维能力和探索精神
[1]。以真实实验为基础的“问题情景设计”能引发学生与“前概念”的冲突,激励学生的思想交锋[2];以实验探究为主线的“学生活动设计”,则能深化学生对知识内涵的理解,准确构建新知识、产生新思想。
二、课例研究:
1、教学设计的思路:
《闭合电路欧姆定律》是一节典型的规律课,本节课的教学,既要使学生从对部分电路的认知上升到对全电路规律的掌握,又要从静态电路的计算提高到对含电源电路的动态分析及推演。教学设计关注二个环节即“问题情景设计”和“学生活动设计”;落实三条主线:一是关注知识的逻辑结构,二是关注学生的认知发展,三是关注实验功能与教学效果的匹配。
教学定位
(1)教学目标定位:
通过实验探究,了解电源内部存在内阻, 理解蓄电池电动势与极板电势提升的数值关系,能够从探究实验和能量守恒的角度分析出电源的电动势等于内、外电压之和;理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地用来解决电路有关的问题;理解路端电压与负载(或干路电流)的关系,知道二者关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。
(2)教学关系定位
采用探究式教学,通过对各种演示实验以及学生实验现象的观察、分析,得出结论。体现多元互动、相互切磋的教学模式,师生将在提出问题和解决问题的过程中,共同找到创新的钥匙。教师是平等关系中的首席,教师的重要任务是在互动中引领、启发
[3]。
(3)教学器材定位
演示器材:6V干电池组、稳压电源、化学电池、数字电压表两个、50Ω可变电阻一个、灯泡4个、单刀单掷开关五个,定值电阻一个。
学生实验器材:3V干电池组、单刀单掷开关、20Ω、3A滑线变阻器、3V电压表、、导线若干。
3、课堂实录
(1)设置问题情景,消除“前概念”的影响。
北京师范大学李春密教授对“中学物理实验教学”的一项研究发现,约70%的学生受“前概念”的影响,制约着对物理的学习。为消除“电源两