時間:2022-02-20 09:39:25
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇初中物理教材范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
【中圖分類號】G427 【文獻標識碼】A 【文章編號】
1、 前言
人教版九年義務教育初中物理教材使用廣泛,得到社會的認可。在新課程理念改革下的人教版初中物理教材體現了改革精神,切實可用,并更加深了學生的自主學習和創新環節。為了讓教師更好地運用現有的人教版初中物理教材,從整體上把握該教科書的精髓和特點,靈活運用教材的教育理念,給學生的物理科學入門帶來更多的樂趣,本文對人教版物理教材的特點進行全面透徹的分析,并針對存在的改進空間進行探討,提出可以改進的空間和措施。
2、 人教版初中物理教材的特點
2.1生動活潑,簡潔明快
人教版初中物理教材在編制過程中,力學生動活潑,簡潔明快,在開始研究一個新的課題時,引用有趣的故事、生活現象和常見事例來開始話題的討論,并通過實例中涉及到的專業知識來說明概念。為了進一步加強學生的學習興趣,本書還采用了很多插圖來說明問題,有的插圖是采用漫畫、擬人的形式,比如,將氧原子、氫原子化成小人的形式,來說明電解水的過程,這樣就讓學生在輕松中學會復雜的化學反應過程。
2.2編排順序合理
初中物理教材的體系大體有三種,第一種就是知識邏輯的展開,人教版初中物理教材基本上按物質運動形態從低級到高級排列,即以力、熱、電、原子的次序排列,邏輯體系比較合理。一定意義上來說后面章節的知識是建立在前面章節的基礎上的,其中最基礎的就是力學,后面研究的熱學、原子等有時需要借助力學的基礎理論,所以順序的合理性非常重要。
2.3體現了學生的主體地位
人教版初中物理教材特別注意讓學生主導學習,體現了學生在物理學習中的主題地位,注意處理好學生認知物理結構和規律的關系,以學習發展水平為線索,由易到難、由簡到繁,形成學生自身的學習主線。另一方面,為了幫助學生自主學習,幫助學生讀書,本教材注意了學生的指導性學習,以便學生預習和鞏固。整體來說,在生動的插圖、合理的順序和難度實習的習題的幫助下,學生可以比較容易地掌握學習的主動性,體現了學生是學習的主體。
2.4強調探究實驗的重要性
物理學是一門以實驗為基礎的科學,實驗在物理教學中的地位舉足輕重且不可替代,人教版初中物理教材就體現了探究實驗的重要性,且將探究實驗的過程進行細化,主要包括下列幾個環節:提出問題假設、猜想設計實驗進行實驗分析實驗數據評估交流??梢姡窘滩膶μ骄繉嶒灥闹匾?,但每一個探究實驗的七個環節并不一定都要在課堂進行,一方面可以節省教學實踐而有效完成相應的教學內容,另一方面可以培養學生的自主學習和合作能力,一般在課堂上進行的主要是設計實驗和進行實驗兩個環節。
3、 正確使用人教版初中物理教材的建議
3.1轉變教育理念
在過去的幾十年中,初中物理教學改革取得一定的成績,但由于中考、高考制度的存在而始終擺脫不了應是教育的干擾,因為會在教育過程中忽視思想動手能力的培養,教學的理論知識也在被不合理地拔高,往往給學生灌輸尚不能被消化的高難度知識,甚至強化“題海戰術”,是原本實用有趣的物理科學,變得枯燥乏味,且讓學生感到不堪重負。這是教師在進行初中物理中常見的不良現象,為了更好地發揮人教版初中物理教材的優勢,需要轉變觀念,在觀念上完成由應試教育向素質教育的轉變,跟上教學大綱的改革步伐,培養四化建設需要的高素質人才。
3.2掌握教學要求和教材特點
教師在使用人教版初中物理教材教學時,掌握并靈活運用該教材的教學要求和教材自身的特點,是正確把握教學進度和效果的前提,如前說述,人教版初中物理教材的特點如下:生動活潑,簡潔明快;編排順序合理;體現了學生的主體地位;強調探究實驗的重要性。
3.3改革傳統的教學方法
教學方法是由教學觀念和教學目的共同決定的,素質教育的理念是培養“全面發展”的綜合人才,因此課堂教學還要培養學生的實驗操作能力、自主思考能力、合作能力和動手能力。因此需要對傳統的教學方法進行改革,引導學生學會思考、學會運用理論知識解決實際問題,學會高效的學習方法,這樣才能真正發揮人教版初中物理教材的優勢。
4、 總結
教材是教學過程中知識呈現的載體,也是教學實施方法的主要線索,與時俱進的教材是非常必要和重要的,人教版初中物理教材就是本著這種理念來編寫和改善的。初中物理教材的選擇應先看它是否符合思想性、科學性、實用性、啟發性和趣味性等五條主要標準。人教版初中物理教材經過時間的考驗,憑借諸多優點被廣大師生接受,但是在使用過程中要掌握合適的方法。
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關鍵詞:初中物理;插圖作用;研究
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A
文章編號:1992-7711(2012)15-081-1
合理利用好插圖對激發學生的物理學習興趣、培養學生的觀察能力、提高學生素質產生不可低估的作用。那么,物理教材中插圖有何作用?如何在教學中利用好插圖實施教學呢?
一、激發學生學習興趣
初中學生剛開始學習物理時,大多對物理表現出濃厚的興趣,這主要是因為他們在日常生活中了解天上的人造衛星、航天飛機、地上的汽車、火車、潛水艇、種類繁多的家用電器等等,無不與物理知識密切相關。物理教材十分注重對學生學習興趣的激發,每章每節安排了較多的插圖,這些插圖的形象直觀、生動有趣、貼近實際,都是學生司空見慣的物理現象。因而,即使一個不起眼的插圖,也能誘發學生的學習動機,激發學生學習物理的興趣和愿望,為學生的學習奠定基礎。
因此,教學中要充分利用這些插圖,揭示物理現象、抽象物理規律于有趣的畫面之中,寓教于樂,情切意濃,這些漫畫插圖無疑是提高學生學習物理興趣的主要因素,從而改變了“物理無味,物理難學”的觀念。例如:教材中的插圖揭示“蒸發吸熱”的熱現象,形象直觀,學生易懂易記。又如教材中的插圖講“滑輪”,學生很容易從漫畫中去體驗定滑輪的特點,感受物理就在身邊。這樣學生學得輕松,學得活躍,從而極大地提高了學習興趣,增強了學生的求知欲。
二、幫助學生理解概念
物理概念是物理學的基本單元,它是在物理現象和科學實驗基礎上抽象其本質而形成的,有一定的抽象性。這對剛剛涉及物理學科的初中學生來說,建立一些物理概念具有一定的難度,而教材中有意識安排大量插圖,許多插圖總是從不同角度滲透物理概念。教學中若結合插圖,恰到好處地揭示概念的內涵和外延,無疑能幫助學生建立物理概念。如為了幫助學生建立“力”的概念,教材結合學生生活實際安排了排球運動員擊球、自由下落的小球和從桌上滾下小球的運動狀態三幅插圖,通過對這三幅圖觀察、分析,抽象其本質,學生很容易得出 “力是改變物體的運動狀態的原因”。
初中物理教材在建立物理規律同時,常借助于實驗并輔以插圖創設相關的物理情境,幫助學生建立規律,理解規律的內涵。這對實驗條件較差,無法開展某些實驗活動的學校而言,插圖安排更顯其重要性。
三、利用插圖導入課文
利用插圖導入課文,就是從文中的插圖說起。這種導入從直觀現象入手,比一般的導入更自然,更容易激發學生的新奇感和求知欲。特別是對于一些實驗條件有限、教學任務繁重,有些演示實驗都難以準備的農村中學來說,這些插圖起到了不可或缺的替代作用。例如:在講初二物理“運動的速度”一課時,利用插圖,先讓學生通過對圖中六個物體運動快慢的整體感知,認識到比較物體運動快慢的必要性,然后分析插圖文字中所提供的信息,確定比較物體運動快慢的方法,簡明易懂地引入本節重點:判斷物體運動快慢必須考慮路程和時間兩個因素。怎樣同時考慮這兩個因素呢?這樣既生動形象,又發人深思,使學生迅速進入境界,又能在學生頭腦中留下懸念,從而極大地調動了學生的學習積極性。
四、引導學生探討問題
教師在教學中要緊扣教材與插圖,啟發學生自覺地學習與思考,主動索取知識,培養學生分析問題、探索問題的能力。在教學中教師先引導學生讀圖,觀察插圖說明的問題,所揭示的結論及其相關因素,從而為概念、規律形成與建立,一些器材的正確使用打下基礎。如在進行“溫度計正確使用”教學時,教師先讓學生讀圖,考慮圖示錯在何處,由此會產生什么不良后果,如何改正?在讀圖的基礎上由學生自己歸納溫度計的正確用法,最后用教材的論述加以概括總結,以此可使學生加深對知識的理解。
教師還可以利用插圖進行設疑,可以喚起學生的想象,從而啟發他們主動地思考、探究。例如:在學習“物質的密度”一課時,我從分析插圖入手:鐵比木頭重嗎?難道一個鐵釘會比一艘木船重嗎?利用圖中文字自然設疑。再如:講“光的折射”時,利用插圖提問:插入水中的金屬桿為什么彎了?利用這些鮮明的、直觀的插圖進行設疑使學生感到自然、親切,不但能喚起他們學習知識的渴求,更能促進他們積極的思維。
五、進行思想品德教育
關鍵詞:綜合實踐;形狀;形式
初中物理教材安排綜合實踐活動形式多樣,其意義在于讓學生嘗試參與實踐的體會,發展學生實踐能力和對知識的綜合運用和創新能力。著名的教育家馬芯蘭老師曾經說:“兒童的智慧在他的指尖上?!比绻處熌芾脤W生愛“玩”、愛“動”、愛“畫”的心理特點,充分鍛煉學生“動”的能力,把綜合實踐活動課搞得有聲有色,學生就會興趣盎然、對物理教學必將起到“事半功倍”的效果。
一、綜合實踐活動實施的現狀
綜合實踐活動是學科知識的延伸、綜合、重組與提升,它能改變原有單純的認知學習,成為“手―心―腦”“實踐―感知―思考”以及“身體―心理―靈魂”等共同參與的“全人活動”,有助于學生體驗知識的形成和創新能力的開發。
然而,現實的物理教學卻存在著很多與教學設計理念相違背的教學行為:單調、單向、單一、缺失等甚至連最基本的課內探究實驗都不能滿足學生獨立嘗試、完成,學生最需要的體驗、小結、歸納、實踐等有利于能力的活動全部被擠掉,扼殺了學生主動學習和探索意識。綜合實踐活動也是“形同虛設”,甚至有的教師從來沒有組織過學生進行綜合實踐活動,社會調查、創新制作、課外探究等對學生就是“天方夜譚”,而且學生上交的科技作品仍摻雜著“兒童化”思想,形式單一、主題單調,科技含量少,因為學生大腦長期陷于深度疲勞狀態,導致學生思維的彈性喪失,滋長了思維依賴性和惰性,阻礙了學生個性化發展需求。
同志在關于教育問題的講話中說過:“不能整天把青少年禁錮在書本上和屋子里,要讓他們參加一些社會實踐,打開他們的視野,增長他們的社會經驗。”因此,教師要充分開發和利用綜合實踐活動,為學生提供一個展示才能的平臺,讓學習既具有個人意義,又具有社會意義。那么,如何才能有效地開展綜合實踐活動呢?在多年的教學實踐中我總結了一些自己的見解與認識。
二、綜合實踐活動的形式與策略
1.探究型
教師“授之以漁”的真正意義在于學生能把科學家研究問題的方法和過程應用到實際生活中。課外探究活動的開展不僅能使學生的言、行、思得到盡情地釋放,同時也是學生對社會作出的貢獻與體驗,如,學完“聲學”一章后,教材安排探究“比較材料的隔聲性能”實踐活動,為了讓學生真正做到自主學習、自主探究,我放手把整個探究流程(包括器材、方法、方案、過程、報告等)完全交給學生在小組內完成。俗話說:“萬事開頭難。”起初學生上交的實驗報告質量不盡如人意,但此時我并沒有“妄加”評議,而是鼓勵全班學生就活動成果進行討論、交流做到集思廣益,取長補短,待到每個學生對活動有更深的理解后,我才作有針對性的評價,以達到“畫龍點睛”的作用。俗話說:“熟能生巧?!比绻處熌芙洺0褜W生引領到課外探究的路口,學生的“生存能力”就會不斷增強與提升。
2.調查型
搜集和處理信息是學生自主學習所必需的基本能力。學生通過多種途徑對未知展開調查獲取資料,就會逐步掌握一種終身受用的學習方法。例如,學完“眼睛和視力的糾正”后,教材安排了“調查中學生視力狀況”的實踐活動。為了使活動開展具有實效性,我首先組織全班學生討論、交流形成一份共同的調查問卷;其次通過小組查閱資料、走訪眼科專家、眼鏡店了解有關知識,并對收集的數據進行統計、分析完成調查報告,學生的調查報告有的是表格形式,有的是直觀的柱狀圖表形式。此時,我并沒有就此止步,而是“趁熱打鐵”組織學生就此活動做一期校內海報,用自己的實踐成果告訴更多的學生預防近視的重要性,同時又使他們獲得更多的榮譽感,增強了自信心。為了讓學生自主學習繼續保持熾熱狀態,學完電能后,教材安排了“家庭用電的幾個問題”實踐活動,我首先鼓勵學生攻破“攔路虎”,如怎樣利用電能表測出家用電器的實際功率,怎樣正確分析“直方圖”等。為了減負,我又把活動分成兩部分,由學生自主選擇活動內容,學生任務減輕了,質量也隨之提高:電路圖畫得規范、得體;表格內容全面、實用,測量數據符合實際,有的學生甚至用彩色筆畫出“直方圖”,由此可見其熱情度之高,重視度之強。另外,自這次活動后,我發現學生懂得珍惜能源了,能主動地關掉水龍頭、電燈、電扇和多媒體系統,可見開展綜合實踐活動意義深遠。
3.制作型
我改變傳統的評價方式,嘗試了“分散分項”的方法對學生進行評價,實行每月每小組交一件作品,期末要求每個學生運用所學知識用廢品設計一個簡單而又有創意的作品,其作品成績占總評的10%,這種評價對培養學生的動手操作能力、創新意識有著重要的作用。每學完一章我就布置一些課內或課外動手能力的制作,起初我引領學生建立合作小組,鼓勵學生根據自己的知識經驗對制作進行思考,提出自己的設想,形成制作方案,并落實小組成員的職責和任務,提醒學生有關安全注意事項,開展制作活動嘗試,并做好有關活動記錄。經過我長期耐心的鼓勵與指導,學生上交的作品不僅種類繁多,而且造型極有創意,其中有一個潛水艇獲徐州市科技作品一等獎,它的外形是兩個半圓透明果凍殼,里面裝著一個橙色的乒乓球且一半涂著黑色,還畫著一個笑臉,下面黏著一個藍色的螺絲帽,操作時乒乓球能自由地上浮、下沉,此作品吸引眼球的同時又蘊含著物理知識。另外,學期末我適時地把學生作品進行展覽,讓更多的學生受到熏陶并分享制作的成功與快樂,在活動中學生的情感、意志、興趣、想象、創造等得到充分的展現,同時也達到了“學以致用”的目的。另外,我還鼓勵每個學生建立自己的課程檔案,把活動材料裝入其中,以便深入地了解和肯定自己的能力,并能與其他人分享自我探索的體會以及進步的喜悅。
【關健詞】新課標教材認識探究味性
一、新教材提倡探究式的學習方法
科學探究既是一種重要的教學方式,又是學生獲取知識的過程與手段,因此,新教材在整個初中物理教學體系中大量采用了科學探究法(其中八年級18個、九年級18個),以培養學生獲取知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想精神。新教材對探究實驗的設計和實驗顯得尤為重要。為了實現科學探究在教學中達到新課標的目標,其中蘊含了大量的科學方法,我們必須給予足夠的重視,并且滲透到教學中。
1、控制變量法
控制變量法是初中物理實驗中的探究問題和分析解決問題的科學方法之一。所謂控制變量法,是指為了研究物理量同影響它的多個因素中的一個因素的關系,讓其它因素控制不變,而讓影響因素改變,再研究受影響物理量與影響因素之間的關系。教學中學生不夠理解控制變量法,我舉了這樣一個例子幫助理解,某中學舉辦田徑運動會,為了比較運動員的百米成績,但影響的因素有多個,如男、女別因素、年齡因素、個體因素。于是設置了男子組、女子組以控制男女性別因素相同不變,又設置了少年一級和少年二組以控制年齡因素相同不變,這樣影響百米成績的因素就只有個體因素了,比較不同運動員在同組中的百米成績。這樣學生就理解了控制變量法的研究方法。在新教材中很多探究方法都采用了這種方法,如探究導體中電流與電壓、電阻的關系,探究影響導體電阻大小的因素,影響電磁鐵磁場強弱的因素,影響滑動摩擦力大小的因素等,都運用了控制變量法。
2、轉換法
有的物理量不便測量,有的現象不便觀察,通過轉換的可測量、容易觀察,從而獲得結論的方法。例如,我們對彈簧測力計刻度,力的大小在剛學物理的初中生頭腦中映象很微弱,1牛的力是多大呢?通過轉換為質量是一千克的物理受到的重力是9.8牛,這樣就可以給彈簧測力計刻度了。再如運用軟細線在地圖上測量我們已經確定邊界線的長,利用三角板、刻度尺配合測量圓柱直徑等都是運用了轉換法。
3、圖像法
圖像法是利用圖像來表示一個量隨另一個量的變化關系,直觀性很強。在物理教學活動中,利用圖像來分析處理實驗數據,探究內在規律,具有獨特之處。探究固體物質的熔化和凝固時,利用圖像直觀地反映了物質溫度隨加熱時間的變化情況,發現晶體物質和非晶體物質的熔化規律,教學中我們還可以用圖像法來探究電阻上的電流隨電壓的變化規律,同種物質的質量隨體積的變化規律,重力大小隨質量的變化規律,把數形結合、圖形與文字結合起來處理數據,描述物理規律,很好地促進學生處理數據能力和分析問題能力的提高。
4、理想化方法
理想化方法就是指在物理教學中通過想象建立模型式進行實驗的一種科學方法??煞譃槔硐牖P秃屠硐牖瘜嶒?。在電學探究實驗中,忽略電路中其它元件電阻對電流的影響,只研究電阻元件對電流的影響,這就是一個理想化的模型,而在研究牛頓第一定律時,通過摩擦力大小對物體運動的距離的影響,進行理想化,即如果沒有這個摩擦力,物理將一直運動下去,得到了物理學上的重要規律,這就是理想化實驗。
二、新教材提倡趣味性教學
有人說成功的真正秘決是興趣。興趣是成功的起點,興趣是學習活動的動力。新教材中安排了許多趣味性探究活動,趣味性圖片、趣味性學習方法和手段。避免了死記硬背、學生讀“死書”和“死讀書”的現象。
1、趣味性探究活動形式多樣
新教材中除課內安排探究活動外,還安排了大量課外探究活動,這些活動充滿情趣和活力,突破教學中的難點,充分調動了學生認識上的需求,如:八年級物理第一章第三節的“動手動腦學物理”通過小小音樂會來探究水瓶琴的單調。學生興趣很濃,由于材料簡單,易于探究,學生完成了,很輕松學到了知識,又找到了樂趣。這樣的趣味性探究幾乎每節都有。
2、趣味性圖片形式多種,手法夸張
新教材中運用了大量插圖在教學中的輔助作用,這些插圖有彩色照片,有卡通畫。體現了時代感、科學性、戲劇性,新穎夸張,人情味濃烈,展現了科學前沿,努力使學生與時代共舞。
3、趣味性學習方法和手段簡單生動,易于接受
新教材中穿插了許多趣味性學習方法和手段。學生學起來簡單易懂,印象深,極晚記憶。如在學習通電螺線管的磁場一節中,判斷螺線管的極性,采用了“螞蟻爬行”和“小猴子右挎”兩種方法,避免了以往教法中死記“右手螺旋定則”的學習方法,趣味性濃厚,簡單易記,使學生在快樂中學習,在快樂在掌握知識。
三、新教材提倡形式多樣的學習方法
學生學習活動豐富多彩,形式多樣。如“想想做做”、“想想議議”、“動手動腦學物理”、“小小討論會”、“社會調查”、“科普論文”等,充分開發實踐機會,開闊學生視野,寓教于樂,開展形式多樣的中學物理學習方式方法。除此之外,新教材也提倡運用投影儀、計算機等多媒體來輔助物理學習,以豐富物理學習的方法與形式,提升物理學習效率。具體來說,運用多媒體輔助物理學習,可以彌補傳統物理學習方式在直觀性、立體感和動態感等方面的不足,進而可以學生對于一些物理現象的觀察更為直觀,這樣在加深學生的對物理現象的理解理解的同時,也可更好地激發出學生對物理學習的興趣與積極性。
四、結語
一、分析電路
不同的電路所具有的特點不同,解決問題的方法也不同。因此,必須對電路進行正確的分析,才能運用相應的特點和原理去研究和探討。分析電路的內容主要有:(1)電路的連接方法;(2)燈泡的發光情況;(3)電流表,電壓表示數的變化情況等。
1.電路的連接方式:識別電路的連接方式是常見的電路問題,是學好電學的知識基礎,是進行有關電功,電功率計算的前提。判斷電路的連接方式常用的方法有:1)“查流”看“T”法;2)去表法。
(1)“查流”看“T”法,“查流”就是看電路中電流是否有分支,有分支的為并聯電路,否則為串聯電路。看“T”就是看電路中是否有“T”字行電路,有“T”字電路的為并聯電路,否則為串聯電路。在圖(1)中可以觀察到有多處“T”字行電路且有多個電路分支,運用此法就不難看出圖(1)中三個燈泡的連接方式為并聯。由此可以看出此法簡單快捷,便于觀察和理解。
(2)去表法對于帶有電流表和電壓表的電路,可運用去表法來判斷電路的連接方式去表法也就是把電壓表(電壓表示測量儀表,去掉后對電路沒有影響,此時部分電路為開路)。電流表接通(此處為通路,既電流表去掉后此處再連接起來)。這樣就可以把電路由繁化簡,較容易的觀察出電路的連接方式。運用此法就可以把圖(2)甲中的電路化簡為圖(2)乙的形式,可以看出甲圖為串聯電路,由此可知,去表法簡便快捷,具有一定的科學性,是判斷電路連接方式常見的方法,有一點的實用性。
2.判斷燈泡的發光情況:電流表,電壓表示數的變化情況,也屬于分析電路內容,常見的問題是利用開關的斷開和閉合,滑動變阻器滑片左右移動,是電路發生變化,從而來發生現象的 變化等等,只要掌握了判斷電路連接方式的方法,這些問題就會迎刃而解,這里不再贅述和。
二、設計電路
電路的設計問題,是研究電路問題的進一步升華,是開發學生智力,培養學生分析問題的能力和運用知識的能力的重要內容。只要掌握了設計電路的基本要點,加之個人正確的分析和探究,一個正確無誤的電路很快就能完成。
基本要點:(1)開關控制哪個用電器就與哪個用電器串聯。(2)電流表測哪個用電器的電流就與哪個用電器串聯,(3)滑動變阻器改變哪個用電器的電流就與哪個用電器串聯,(4)電壓表測哪個用電器的電壓就與哪個用電器并聯等等。
例如:已知干電池二節,開關2只(分別為S1和S2),電流表,電壓表各一塊,滑動變阻器一只,小燈泡二只(分別為L1和L2),要求:S1控制L1L2,S2控制L2,滑動變阻器的滑片移動時,只有L1的亮度發生變化,電流表測L1L2的電流,電壓表測L1兩端的電壓。根據以上元件和要求,畫出符合要求的電路圖,利用設計電路的基本要點,我們就可以得出如圖(3)所示的電路,基本要點總結出了電路設計的一般規律,是電路設計的依據,使我們在復雜的電路設計剖上能夠有章可循。為我們設計電路鋪平了通路。同時又增加了學生豐富的想象力。
三、連接電路
事實上正確地分析電路,設計電路,目的是為了正確的連接電路,通過電路的連接來研究電學的有關定律。那么,如何進行電路的連接呢?
連接電路的基本要點是:1)電池串聯,2)依圖有序;3)線不交叉;4)注意電表(“+”“-”接線柱及量程);5)不能短路;6)先串后并。同時還應注意防止損壞電表和用電器,在電路連接前,應使“S斷開P最大”。為防止接線柱間發生短路,還應使“多股導線擰成一股,彎鉤,順時,壓緊”。遵循電路連接中的一般規律,連接電路時就能得心應手,順利而成。
四、檢查電路
檢查電路中的故障問題是電路問題中的一個難點,它包括兩部分內容:1)電路圖中的故障問題、2)電路中的故障問題。
1.電路圖中的故障問題,以圖(4)為例,開關閉合后L1L2均不發光,電流表指針無明顯偏轉,請判斷故障何在
由題意可知,L1L2均不發光,說明電路中某處開路,又因電壓表有示數則可判斷出abcd部分和aE部分為通路,那么故障一定是L1開路,由于L1開路,導致電壓表與L2并聯,電路中電流太 小,致使電流表無示數L2不發光。
由以上分析,我們就可以得到這樣的結論:燈泡不發光,電流表無示數電壓表有示數。故障一定是與電壓表并聯的部分電路開路。這一結論,為我們準確,迅速的檢查該電路故障提出了理論根據,是檢查該電路故障的一種行之有效的方法。
2.電路中的故障問題
物理學是一門實驗科學,實驗教學是培養學生運用知識的能力和解決問題能力的重要課題。同時,通過實驗操作,培養學生對知識的認知能力和對知識的探究能力,檢查電路中故障問題,常用的方法用:1)短路法;2)電表法;
1.短路法查故障: 以圖(5)為例,如圖所示電池組,開關,導線與接線柱接觸良好,S閉合后L1L2均不發光,原因是什么呢?通過分析可知L1L2均不發光,則二燈中必有一燈開路,或兩只都開路。找出了故障原因,我們就可以用短路法來確定故障所在處,用一根導線與L1并聯,閉合開關后,若L2發光,則證明L1開路,若L1L2均不發光,再用導線與L2并聯,此時若L1發光,則證明L2開路,這種方法操作簡單,簡便易行。
關鍵詞 不同版本 速度 認知發展 初高中銜接 教學策略
一、三種版本教材“速度”描述的比較
1.三種版本教材“速度”的描述
(1)人教版教材[1]中速度描述
人教版教材使用比值定義法定義速度,給出速度計算公式和速度的物理意義,沒有將速度的定義限定于直線運動。
(2)蘇科版教材[2]中速度描述
蘇科版教材給出了速度的物理意義和計算公式,沒有使用比值定義法定義速度,也沒有將速度的定義限定于直線運動。
(3)上教版教材[3]中速度的概念出現在“勻速直線運動”中
上教版教材給出速度計算公式和速度的物理意義,將速度的定義限定于直線運動。比值定義法的思想體現不明顯。
2.三種版本教材“速度”的描述差異
比較上述三種教材,它們的主要差異有兩點:
(1)是否使用比值定義法定義速度;
(2)是否將速度的定義限定于直線運動。
同一個概念,不同版本教材描述為什么會出現上述兩點差別呢?這是由速度這個概念的特殊性所決定的。速度是學生惟一歷經初中、高中和大學三個學段學習的一個“特殊”概念,隨著學習的深入,學生對它的認識逐漸加深和提高。初中“速度”作為一個過渡性概念,不同版本教材編者對它的理解與認識的不同,導致描述方式出現差異。
二、從高中“速度”看初中“速度”
1.高中對速度的認識
在高中,與速度直接相關的物理量有四個:平均速度、瞬時速度、平均速率和瞬時速率。它們的定義如表1所示。
學生進入高中學習時,在直線運動中,用位移定義速度,認識其矢量性,形成平均速度的認識。再用極限或微分的數學方法將平均速度發展成瞬時速度。
2.對初中“速度”的認識
(1)初中“速度”的內涵
初中“速度”是一個過渡性概念,它將發展成高中的平均速度。從初中到高中,學生對速度概念認知的發展過程如圖4所示。
學生在初中“速度”的認識基礎上,融入矢量性的知識后,用位移定義速度,將初中速度發展成高中的平均速度。所以,表1中高中的四個“速度”中與初中速度直接對接的是平均速度,即初中速度是高中平均速度的“前身”。
因此,初中速度應該是高中平均速度中除矢量性外的其他內容,即初中速度就是高中平均速度的大小。
(2)將初中“速度”的定義限定于直線運動
需要注意的是,在表1中,質點的路程s與經過這一段路程所用時間 t 的比值,即vs=,定義的是平均速率。當質點沿曲線運動時,位移大小小于路程,其平均速率大于平均速度的大小,這時平均速率不等于平均速度的大小,它們的意義和結果都是不同的。
在初中,如果不限定于直線運動,直接用“路程與時間的比值”來定義速度,這種定義方式定義的是平均速率,而不是平均速度的大小。如果再將這一定義應用在曲線運動中,雖然教學時不向學生提及平均速率的概念,但這時在學生的潛意識中,他們對速度的定義所形成的是高中平均速率的認識,他們會在無意識中將初中速度定位成高中的平均速率,后續學習中將自然地將其發展成平均速率。這樣的發展軌跡偏離初中速度的發展方向。而將初中速度的定義及應用都限定在直線運動中,就可避免學生對初中速度的認識產生上述偏差。
雖然初中教學中我們不要求學生區分平均速度的大小與平均速率的不同,但有一點是肯定的,初中速度作為一個過渡性概念,我們給學生的定義即使是階段性的,也必須是嚴謹的,不能讓學生在潛意識中形成偏離發展方向的、錯誤的認識。
因此,在初中定義速度時,應將其定義限定于直線運動。上教版教材(圖3)中在定義速度時加上“直線運動”的限制條件,正是基于這樣的考慮。
三、三種版本教材速度描寫的分析
人教版教材(圖1)中,突出比值定義法的思想,但表述過于簡單,未將速度的定義限定于直線運動。如果教師在教學中處理不當,學生容易將概念定位成高中的平均速率,不利于高中階段的教學。這樣的描寫可能使初中學生在潛意識中對速度概念的構建“偏離正道”。
雖然人教版教材在定義速度時,沒有加上直線運動的條件,但在本章教材的小結“學到了什么”[1]中又將速度的定義限定于直線運動,如圖5所示。
很顯然,該處對速度定義時,編者考慮了初中速度將來的發展方向,這樣的定義更嚴謹、更科學、更規范,既體現比值定義法的思想,又避免學生認識上的差錯。
在教學實踐中,經常有學生將圖1與圖5比較后,對圖5中為什么加上“直線運動”的條件提出疑問。因此,教材編寫時,與其千呼萬喚始出來,不如在圖1中對速度定義時直接加上“在直線運動中”的限定條件,使教材描述前后一致。
蘇科版教材(圖2)中,描述比較謹慎,為避免將學生帶入平均速率的誤區,沒有用比值定義法對速度進行定義,也就未能體現速度的比值定義法的思想。教材中只將v=說成速度的計算公式,會使學生對其認識仍只停留于小學數學的認知水平,沒有從物理量的角度來研究速度,未能體現物理概念的教學要求。這樣的描寫會導致初中學生對速度概念的構建“短了一截”。
在2012年改版時,除速度外,教材中其他用比值定義法定義的物理量都使用比值定義法,唯獨速度是個例外,可能編者的意圖是為避免學生將“初中速度”定位成高中的平均速率。
上教版教材(圖3)中,將速度的定義限定于直線運動,可避免學生將其應用到曲線運動中去,從而避免學生將概念定位成平均速率,概念的描寫相對合理,這樣的安排充分考慮到概念的后續發展,嚴謹規范。只是教材中,比值定義法思想體現不明顯,使得學生對速度概念的構建因教材描寫的“羞羞答答”而“缺了一角”。
四、優化初中“速度”教學的策略
1.突出比值定義,突顯思想方法
比值定義法是物理學中定義導出物理量的一種方法。速度是初中學生接觸的第一個用比值定義法定義的物理量。初中教學應有別于小學數學和生活中的認識,要讓學生從科學規范定義的角度對其形成科學的認知。因此,初中物理教學中應采用比值定義法定義速度,讓學生明確v=是速度的定義式,而不只是小學數學中的計算公式,體現比值定義法定義物理量的思想。
根據導出物理量的定義要求[4],初中“速度”的定義為:速度是表示物體運動快慢的物理量(定性定義),在直線運動中其大小等于物體通過的路程s跟通過這一路程所用時間t的比值(定量定義)。依其定量定義可得出速度的定義式為:v=。
2.限定直線運動,避免誤入歧途
由前文分析已知,初中速度是高中平均速度的大小,則定義式中v=的路程s就必須等于位移的大小。如果物體做曲線運動,其路程大于位移的大小,v=定義的就不是平均速度大小,而是平均速率,這與初中速度發展方向是不一致的。因此,在定義初中速度時,加上物體沿直線運動的限定條件,其位移大小才等于路程,初中速度才是高中平均速度的大小。
初中教學中也不要將速度的定義應用于曲線運動,這些問題在高中會用平均速率和線速度的概念進行研究和分析。初中學生對速度知識的認知不完備,他們不具備解決曲線運動問題所需的知識,如果初中教學時向前跨出一步,讓學生將其運用于曲線運動,他們通過自身的思維對概念進行自我建構,將初中速度定位成平均速率,形成錯誤的認識,不利于高中“速度”概念的建立。
3.理解兩種“速度”,利于初高中銜接
“速度”與“平均速度”是初中學生在本章學習中遇到的兩個概念,三種版本的教材都在無意間將它們進行了“割裂”,使學生誤以為它們是兩種完全不同的“速度”。上教版和人教版教材尤為明顯。上教版教材分別在兩種運動中給出兩種速度,互不關聯,彼此獨立。人教版教材的本章小結“學到了什么”[1]中在勻速直線運動中定義速度(如圖5所示)后,卻又另起一行:“在變速運動中,常用平均速度粗略描述運動的快慢”,這似乎在暗示學生,速度與平均速度是有區別的,它們只能分別運用在各自對應的運動中。平時教學實踐中我們也發現,不少學生誤認為此處的平均速度與此前的速度是兩個概念,從而錯誤地認為速度是用來描述勻速直線運動,平均速度只是用來描述變速直線運動,它們是有區別的。
為使學生全面正確認識兩種“速度”,有利于初中“速度”的發展,在給出平均速率概念后,按以下三個步驟展開教學。
第一步,統一兩種“速度”
教學中在平均速度的概念出現后,我們要回過頭來讓學生重新認識速度的定義,使他們認識到不管“勻速”還是“變速”直線運動中,所定義的都是平均速度,知道速度與平均速度不是兩個不同的概念,在初中它們是一致的,此前速度定義的就是平均速度。
第二步,比較兩種運動
勻速直線運動中的平均速度與時間選擇無關,變速直線運動中的平均速度與時間選擇有關。教學中要讓學生認識到這一點,并通過對兩種運動中平均速度的比較,加深對平均速度的理解。
本片斷教學可利用人教版教材中圖1.3-3[1](如圖6所示)。
先讓學生計算圖6中兩種運動每一段的平均速度和全程的平均速度,計算結果如表2。
再引導學生分析比較表2兩種運動中每一段的平均速度和全程的平均速度的大小,得出以下結論:(1)勻速直線運動中每段的平均速度與全程平均速度相同;(2)變速直線運動中每段平均速度一般不相同;變速直線運動全程平均速度與每段平均速度一般不相同。
最后,通過學生討論,形成以下認識:(1)勻速直線運動中平均速度與所選時間無關;(2)變速直線運動中平均速度與所選時間有關,只能粗略描述物體運動的快慢。
第三步,留下發展空間
在變速直線運動中,提出以下兩個問題討論:
(1)全程與各段的平均速度相比,哪種方式計算的平均速度描述變速運動的快慢更準確?
(2)要使描述汽車運動快慢更準確一點,計算平均速度的時間應如何選取?
通過學生討論,得出計算平均速度時所選取的時間越短,平均速度描述變速物體運動快慢越準確的結論。學生在此基礎上自然會產生新的疑問:計算平均速度時如何才能使時間取得更短呢?這就為高中瞬時速度的教學留下思維的懸念、留下思考的空間,激發學生產生后續學習的興趣與欲望。
綜上所述,在初中“速度”的教學中應充分考慮概念在初高中的銜接,從利于學生對概念認知的發展方面來設計教學。用比值定義法的思想定義速度,使學生認識到物理量與生活(或小學數學)中的“速度”的不同;不突破直線運動的范圍,避免初中學生潛意識中將其界定成高中的“平均速率”;認識定義的是平均速度,其描述的準確程度依賴于時間t的選取,為高中平均速度發展成瞬時速度的教學留下伏筆。
參考文獻
[1] 彭前程.義務教育教科書物理八年級上冊[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2] 劉炳升,李容.義務教育教科書物理八年級上冊[M].南京:江蘇科技出版社,2012.
關鍵詞:教材,轉換法,科學思維習慣
《物理課程標準》提出:“使學生在科學探究活動中,經歷探究過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣科學思維習慣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。”這就要求我們在平時的教學過程中要特別重視研究方法的指導。轉換法是一種重要科學研究方法,物理學中的轉換法是指對于一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識,或用易測量的物理量間接測量的方法。它是一種將陌生的復雜問題轉換成熟悉的簡單問題的方法,是用有形的、看得見、摸得著的事物證明(或測量 )無形的、看不見、摸不著的事物的思想論文格式?,F行物理教材(蘇科版)雖然沒有直接提及這一方法的知識,但是在很多地方都滲透著轉換法的思想和方法。主要體現在物理測量工具、物理量的測量和物理現象和規律的探究過程中。下面大致按教材編寫順序分別列舉:
1 包含在物理測量工具中的轉換法
工具
觀察的現象
測量的物理量
溫度計
液柱高度變化
溫度
濕度計
兩溫度計示數差
濕度
天平
重力的力臂
質量
彈簧秤
彈簧發生形變的大小
力
壓強計
兩管液面的高度差
壓強
氣壓計
金屬盒厚度的變化
大氣壓
高度計
液柱或氣體體積的變化
高度
電流表
指針偏轉角度大小
電流
電壓表
指針偏轉角度大小
電壓
電能表