优化课堂教学,培养思维能力

1、优化课堂教学，培养思维能力运用演示实验的教学手段， 能在物理课堂教学中创设直观 而富有趣味的情境， 造成学生的认识冲突， 从而激活学生的思维、 调动学生的情感，使之进入特定的学习状态。在“闭合电路欧姆定律”一节教学的导课中， 我凭借上节课 学习的电源及其特性等知识， 运用演示实验， 并在演示实验的前 后以及过程中揭示矛盾、提出疑问，以激发学生思维的积极性， 诱发学生的创造性思维。1. 如何方便地测定电源的电动势？演示：用伏特表按图（ 1）电路直接测电源的电动势，测得 伏特表示数为 2.9 伏。2. 若电路中加接电阻 R,闭合开关S,观察此时伏特表的读 数。演示：按图（ 2）电路，测得伏特表的示

2、数为 2.1 伏。此时教师及时把握实验造成的认识冲突进行设问： 此时电源 电动势变化了吗？为何第二次伏特表示数变小了呢？你能知道 此时电源的内电压是多大吗？通过上述的问题情境，使学生的思维进入专注的学习状态， 随之，通过学生的思维，有利于理解E=U外+U内的关系式以及伏特表测量的物理意义，为闭合电路欧姆定律的教学埋下了伏 笔。3. 若上述电路中再串联一个安培表（图 3）,当电阻R发生 变化时，伏特表和安培表的示数将如何变化？先让学生进行猜想， 后演示， 并运用欧姆定律 I=U/R 进行分 析。猜想与实验结论形成了矛盾， 使学生的认知再次发生了冲突。 接着，在教师的引导下，让学生在矛盾的思索中，

3、以直观的形象 进入理性的顿悟，从而得出某部分电路 R的变化对电路的影响， 只用某部分电路的欧姆定律来分析已不适用， 因而必须对整个电 路进行认识把握。教师由此把握契机，导出本堂课的研究课题。接着，我通过设计以下教学程序， 让学生主动参与探索规律 的活动， 使之身临其境， 再现了当年科学家研究的思维方法和发 现的过程。1. 鼓励学生进行大胆猜想。 设问：闭合电路中的电流强度可能与哪些因素有关？ 教师可启发学生在欧姆定律中决定电流强度 I 的有关要素，从而通过思维方法的迁移、猜想得到：I与R、与E、与r、等因 素有关。2. 引导学生设计实验验证上述猜想。 设问：你能用什么方法验证上述猜想呢？（教师

4、提示：物理学中最有说服力的武器科学实验。）设问：那么多变量之间的关系又如何处理？ （教师启发学生： 探索牛顿第二定律时对那么多变量问题的处理控制变量的 方法。）3. 实验的具体设计及演示验证。 通过逐个控制变量的方法，讨论、设计并演示如下实验：（1）用手摇直流发电机 M作电源（图4）。通过改变转速来改变电动势的大小。（当 R、r 一定时，I与E关系？）（2）选用可调电源（图5），改变外电阻R,观察安培表示 数变化。（当E、r 一定时，I与R的关系？）（3）选用可调电源（图 6） ，改变电源内阻，观察安培表示数变化。（当E、R一定时，I与r的关系？）通过上述教学程序， 学生的思维实现了从猜想到实

5、验性验证的探索过程。4. 引导学生根据已有知识进行科学推理， 使之由定性升华到设问：由E=U外+U内能得出I与上述各量的定量关系吗？ 对于外电路U外=IR，那么内电路U内=Ir亦成立吗？ 再次引导学生运用实验手段验证。如图（6）所示，用探针接伏特表，可测得内电压，安培表可测得内电路的电流。通过改 变R,测得伏特表和安培表的示数如下：分析上表所得的数据，观察得到 U内/1=定值，得出欧姆定 律也同样适用于内电路，即 U内=Ir。由此，学生可推导出： E=IR+Ir。讨论I的决定因素，将公式变换得I=E/ （ R+r），即 闭合电路欧姆定律的数学表达式。对闭合电路欧姆定律进行剖析、运用时，好让学生

6、思考、观 察、分析、讨论，增强课堂思维量，加深对规律的进一步理解， 我通过设计以下问题的思维阶梯来拓展思维层次：设问：1. 请大家运用此规律解释前面导课中、 的示数如何变 化？2. 当外电路处于断路状态时，=E,为什么？3. 若电源两端连接一根导线（即电路处于短路状态）， I=？ 短路状态有何危害？ （学生思考后， 教师演示短路状态时保险丝 熔断实验。）4. 请大家根据 U=E-I r 关系式，画出 U-I 函数图线，并说明 物理意义。5. 先通过实验演示，然后提出问题。如图（7）电路，已知电阻 R仁5Q,当S闭合时，读出的读 数（I1=O.35A ），据此数据能否求电源的 E和r ?（2）如

7、何想法求得？（提示：若再给一只R2=10Q的电阻， 行吗？）演示实验并测得的示数（ I2 =0.22A ），请学生列式求 得（E=3V r=3.5 Q ）。然后小结，此题告诉了我们一种测量 E、r 的重要方法，即 课本中例题解决的问题，并进一步设问（留给学生课外思考）： 若把改成一只，如何设计实验测量 E、r ? 若只给一只和一只及一只可变电阻， 又如何设计实验测量E、 r ？6. 先给实物电路， 让学生运用规律计算求解， 后让学生观察 实验，在发生认知冲突中，使学生自悟自解，深化思维层次。(1) 图(8)电路中，若把电阻R换成一只内阻为1.5 Q的 电动机，当闭合开关S,的示数多大？(请学生求解。)(2) 演示实验：闭合 S,让学生观察电动机转动以及电动 机不转动，两种情况下的示数。( 3)让学生思考分析原因。 爱因斯坦有句名言：“对