從《歐姆定律》看初中物理學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

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一、歐姆定律在培養(yǎng)學(xué)生電學(xué)學(xué)習(xí)能力中的地位和作用

《歐姆定律》作為重要的物理規(guī)律，不僅是電流、電阻、電壓等電學(xué)知識(shí)的延伸，還揭示了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的必然聯(lián)系，是電學(xué)中最基本的物理規(guī)律，是分析解決電路問題的金鑰匙。同時(shí)，歐姆定律的得出還經(jīng)歷了對(duì)電流大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究過程，實(shí)驗(yàn)涉及到初中物理學(xué)中重要的物理學(xué)方法——控制變量法的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)探究過程中還涉及到實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)。在利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，強(qiáng)調(diào)電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的同時(shí)性和同一性；加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于這些問題的理解，對(duì)于后續(xù)課程測(cè)量電阻、電功、電功率的學(xué)習(xí)，起到了良好的促進(jìn)作用。因此，對(duì)于電學(xué)中第一個(gè)規(guī)律的學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

二、在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易存在的問題分析

1.進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，往往要求學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖，很多學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)不能一次將電路圖設(shè)計(jì)完整。2.從學(xué)生做題情況來看，學(xué)生不容易弄清楚控制變量法的作用。在歷年的中考題中，常有這樣的題目：在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，如將電路中的定值電阻從5歐姆換成10歐姆，將怎樣保證電壓不變？如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器？此類題目的得分率不高。3.在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)于有點(diǎn)復(fù)雜的電路，如電路中的用電器不止一個(gè)時(shí)，學(xué)生往往容易將公式寫出，數(shù)據(jù)生搬硬套，亂算一通。這樣的習(xí)慣對(duì)于后續(xù)課程——電功、電功率的計(jì)算也產(chǎn)生了不良的影響。

針對(duì)學(xué)生的以上問題，筆者認(rèn)為原因主要出在以下幾個(gè)地方：(1)對(duì)問題的分析缺乏全面考慮。(2)對(duì)于控制變量法的應(yīng)用不夠熟練，但電路分析有待加強(qiáng)。(3)對(duì)于各個(gè)物理量之間的因果關(guān)系沒有弄清楚。沒有理解到電阻或電壓的變化引起了電流的變化。(4)沒有理解歐姆定律的同時(shí)性和同一性。

三、結(jié)合教科版教材，如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：分步探究，嘗試錯(cuò)誤，完善設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成縝密的思維能力

在第一課時(shí)的教學(xué)中，教學(xué)的重點(diǎn)在于如何通過實(shí)驗(yàn)探究得出電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。教師在提出電流大小與什么因素有關(guān)的問題時(shí)，學(xué)生根據(jù)以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，猜想出電壓、電阻會(huì)影響電流的大小。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法探究它們之間具體有什么關(guān)系。從而將所探究的問題分為兩個(gè)小課題來進(jìn)行，即電流與電壓的關(guān)系和電流與電阻的關(guān)系。在進(jìn)行第一個(gè)小課題：探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，學(xué)生在設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)候，容易根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)將電流表、電壓表接入電路，而沒有接入滑動(dòng)變阻器。教師不必及時(shí)指出不足，可以進(jìn)行展示以后，再提問怎樣改變電路中定值電阻兩端的電壓？這時(shí)，學(xué)生可能會(huì)想到要用改變電源電壓的方法，但是這樣做不夠方便。如果用滑動(dòng)變阻器來調(diào)節(jié)是最方便的。這時(shí)才能設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的電路圖。學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的串聯(lián)分壓的知識(shí)，很容易理解當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值發(fā)生變化的時(shí)候，電路中定值電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化，而電流也會(huì)隨之發(fā)生改變。

2.重視實(shí)驗(yàn)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及發(fā)現(xiàn)問題后尋找解決方法的能力

對(duì)于兩個(gè)課題的實(shí)驗(yàn)，必須由學(xué)生自己在教師的引導(dǎo)下完成。絕不能因?yàn)橼s教學(xué)進(jìn)度而由教師代勞，讓學(xué)生只是簡單記下數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律。學(xué)生只有在實(shí)驗(yàn)過程中才會(huì)發(fā)現(xiàn)問題。如課題二：在電壓不變時(shí)，探究電流與電阻的關(guān)系中，學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，而將定值電阻改變時(shí)，電壓表的示數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生改變。那么如何保證電壓表的示數(shù)不變呢？這時(shí)學(xué)生才會(huì)自己想辦法通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來完成。那滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)是否有規(guī)律可循？學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。只有有了這樣的經(jīng)驗(yàn)，再進(jìn)行理論分析問題才能變得容易。而具備了動(dòng)手能力及解決問題的能力后，在后續(xù)課程測(cè)電阻、測(cè)電功率的學(xué)習(xí)中也就較為輕松了。

3.對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，要把握其中的因果關(guān)系，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力

雖然在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了電壓是形成電流的原因。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用，即導(dǎo)體存在電阻這樣的觀念。但是放到歐姆定律的學(xué)習(xí)中，尤其是對(duì)公式R=U/I的理解上，學(xué)生容易認(rèn)為電阻與電壓成正比，電阻與電流成反比，也就是認(rèn)為電壓和電流的大小會(huì)改變電阻的大小。學(xué)生會(huì)單純從數(shù)學(xué)的角度來理解物理公式，而不能把握三者之間的因果關(guān)系。那么，是電流變化引起了電阻變化還是電阻變化引起了電流變化？這也是我們之前做實(shí)驗(yàn)的過程中，讓學(xué)生分析的一個(gè)根本目的。

4.對(duì)于歐姆定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)要注意抓住關(guān)鍵字詞，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力

筆者認(rèn)為，對(duì)于歐姆定律內(nèi)涵的講解，教材上的介紹是不夠的，還需要做補(bǔ)充。我們可以教會(huì)學(xué)生，從規(guī)律或者基礎(chǔ)概念中抓住關(guān)鍵字詞進(jìn)行分析。從而得到歐姆定律的適用范圍以及運(yùn)用條件的同時(shí)性和同一性原則。

5.從歐姆定律的應(yīng)用，養(yǎng)成學(xué)生做電學(xué)練習(xí)題的好習(xí)慣，培養(yǎng)分析問題的能力

歐姆定律的計(jì)算，是初中學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)計(jì)算題的開始，因此應(yīng)注重學(xué)生對(duì)于做題習(xí)慣的養(yǎng)成。對(duì)于初學(xué)者來說，為了便于分析問題，應(yīng)先根據(jù)題意畫出電路圖，在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)，再運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算，這一點(diǎn)特別重要。

以上僅是筆者在教學(xué)過程中摸索出來的方法。筆者發(fā)現(xiàn)，注重在歐姆定律這一節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)起來會(huì)較為輕松。尤其是在后續(xù)課程電功及電功率的學(xué)習(xí)中，也基本不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算題無從下手的情況。