談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性以探究電阻與電流、電壓的關(guān)系為例

PAGEPAGEII談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性以探究電阻與電流、電壓的關(guān)系為例摘要：初中物理是一門實(shí)踐性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，所以初中教師及學(xué)生都非常重視物理教學(xué)及學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)中的重要組成部分，也是提高初中物理教學(xué)質(zhì)量及效率的重要途徑，更是培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)踐能力、思維能力及綜合能力主要措施，所以在初中物理教學(xué)中開展實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)是非常必要和重要的。本文以電阻、電流、電壓之間的關(guān)系為例，重點(diǎn)探討物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要性。關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)；電阻；電流；電壓Abstract:juniorhighschoolphysicsisapracticalandlogicaldisciplinesojuniormiddleschoolteachersandstudentsattachgreatimportancetophysicsteachingandlearning.Experimentalteachingisanimportantpartofphysicsteachinginjuniormiddleschool,itisalsoanimportantwaytoimprovephysicsteachingqualityandefficiency,andalsoisthemainmeasuretotrainstudents'physicalabilitythinkingabilityandcomprehensiveability.Therefore,itisnecessaryandimportanttocarryoutexperimentalclassroomteachinginjuniormiddleschoolphysicsteaching.Takingtherelationshipbetweenresistancecurrentvoltageasexamplethispaperfocusesondiscussingtheimportanceofphysicsexperimentinteaching.Keywords:physicsexperiment;teaching;resistance;current;voltage

目錄1.前言 12.實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的重要性 12.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)使初中物理教學(xué)更加符合現(xiàn)代教育理念需要 12.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)效果更佳 12.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生中考升學(xué)率的重要措施 12.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣 12.5實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的物理綜合能力 23.實(shí)例研究——探究電阻與電流、電壓的關(guān)系 23.1提出問題 23.2猜想和假設(shè) 23.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 23.4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù) 23.5分析論證，得出結(jié)論 44.結(jié)束語 64.1建議 64.1.1活用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)器材，對原有實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的欠缺之處進(jìn)行改進(jìn) 64.1.2.師生自制實(shí)驗(yàn)器材，降低成本 64.1.3充分利用自然資源 64.1.4改革初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方式，實(shí)現(xiàn)多樣化 74.2結(jié)論 8參考文獻(xiàn) 8致謝 9PAGE91.前言現(xiàn)時(shí)代，人們對初中教學(xué)的質(zhì)量要求越來越高，不僅要求教學(xué)要能培養(yǎng)學(xué)生知識學(xué)習(xí)能力，還要求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、思維能力、創(chuàng)新能力以及綜合能力等。這不但增加了教學(xué)難度，而且使初中教學(xué)在教學(xué)方法及教學(xué)模式上都得到了完善，初中物理教學(xué)也不例外。實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是在新課改背景下被重視起來的，已經(jīng)成為提高初中物理教學(xué)質(zhì)量及效率的重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、實(shí)踐能力、思維能力以及綜合能力的重要手段。2.實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的重要性2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)使初中物理教學(xué)更加符合現(xiàn)代教育理念需要新課改背景下，初中物理教學(xué)中注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生物理實(shí)踐能力以及學(xué)生主體地位的體現(xiàn)，以適應(yīng)現(xiàn)代教育理念。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能夠鍛煉學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生的主體地位，使學(xué)生處于教學(xué)的中心，讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)，符合新課標(biāo)理念需求。2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)效果更佳初中物理是初中教學(xué)中較難的學(xué)習(xí)科目之一，打好物理知識基礎(chǔ)是學(xué)好初中物理的重要途徑，所以教師要盡可能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理基礎(chǔ)知識，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固物理基礎(chǔ)知識，并且還能加深學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的理解和記憶，從而提高物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)效果。2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生中考升學(xué)率的重要措施學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰航?jīng)成為很多地區(qū)中考物理考查項(xiàng)目，例如有的地區(qū)在中考物理試卷中增加了實(shí)驗(yàn)題、實(shí)驗(yàn)技能操作題等，所以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅有演示實(shí)驗(yàn)，還有學(xué)生實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)及觀察等，諸如“自測步行速度”“紙鍋燒水”“橡皮筋測力計(jì)制作”等實(shí)驗(yàn)。2.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受到物理學(xué)習(xí)的樂趣，使他們的物理思維得到活躍，同時(shí)還激發(fā)了他們的想象力，從而提高了他們對初中物理的學(xué)習(xí)興趣，使他們的物理思維能力等得到提高。2.5實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的物理綜合能力在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要求學(xué)生不僅對物理知識進(jìn)行了解，還要求學(xué)生熟練掌握各種實(shí)驗(yàn)器材的應(yīng)用，同時(shí)還需要了解實(shí)驗(yàn)中的原理及注意事項(xiàng)等，這在很大程度上鍛煉了學(xué)生的物理綜合能力。3.實(shí)例研究——探究電阻與電流、電壓的關(guān)系3.1提出問題電路中，電流與電壓、電阻之間有什么關(guān)系?3.2猜想和假設(shè)電壓是產(chǎn)生電流的原因，可能電壓越大，通過導(dǎo)體的電流越大;電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用，可能電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越小。猜想1:電路中的電流大小與電壓有關(guān)，電壓越大，電流越大。猜想2:電路中的電流大小與電阻有關(guān)，電阻越大，電流越小。3.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路中電壓變化，可能會引起電流發(fā)生變化，電阻變化可能會導(dǎo)致電壓、電流同時(shí)變化，所以研究電流與電壓的定量關(guān)系時(shí)就要保證電阻阻值不變，我們需要知道同一定值電阻兩端電壓變化時(shí)，通過導(dǎo)體的電流怎樣變化.研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)就要保證電阻兩端的電壓不變，我們需要知道在同一電壓下導(dǎo)體電阻阻值變化時(shí)，通過導(dǎo)體的電流怎樣變化。合理選擇實(shí)驗(yàn)器材:電源（3節(jié)干電池）、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器各1個(gè)，四個(gè)不同阻值的定值電阻（5、10、15、20），導(dǎo)線若干。3.4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)（1）首先設(shè)計(jì)如圖1所示電路，然后按電路圖連接如圖2所示實(shí)物電路。（2）探究電流與電壓的關(guān)系。閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為1V，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)，并將數(shù)據(jù)記錄在表1中.保持電阻阻值不變，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)分別為2V,3V，讀出電流表示數(shù)并將數(shù)據(jù)記錄在表1中，再重復(fù)兩次實(shí)驗(yàn)。（3）探究電流與電阻的關(guān)系。將5的定值電阻接入電路，閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片置于適當(dāng)位置，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，并將數(shù)據(jù)記錄在表2中。再分別用10、15、20的定值電阻替換5的電阻，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變，讀出電流表示數(shù)并將數(shù)據(jù)記錄在表2中，再重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)。3.5分析論證，得出結(jié)論分析表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)，在電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而增大，且電壓成倍增大，電流大小也成倍增大.根據(jù)數(shù)據(jù)通過描點(diǎn)法畫出I-U圖象如圖3所示，圖象為一條過原點(diǎn)的直線，則可以得出:在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。分析表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)，在電壓一定時(shí)，電流隨著電阻的增大而減小，且隨著電阻按一定比例增大，電流卻按相同比例減小.根據(jù)數(shù)據(jù)通過描點(diǎn)法畫出I-R圖象如圖4所示，根據(jù)數(shù)據(jù)和圖象可以得出:在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.用公式表示為。1.實(shí)驗(yàn)前開關(guān)要斷開，滑動變阻器滑片滑到最大阻值處.電表的量程和接法要正確，根據(jù)定值電阻阻值和電源電壓來選擇電流表量程，根據(jù)電源電壓和定值電阻阻值與滑動變阻器最大阻值的比例關(guān)系來選擇電壓表量程。2.為了減小誤差，在不超量程的前提下，盡可能使電表指針偏轉(zhuǎn)的角度大一些。3.滑動變阻器的作用:（1）保護(hù)電路。（2）通過改變接人電路的阻值，改變定值電阻兩端的電壓;通過改變接人電路的阻值，保持不同阻值定值電阻兩端的電壓不變。（3）由于導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和電阻都有關(guān)，所以在研究它們之間的定性關(guān)系時(shí)，要采用控制變量法。（4）導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體、同一時(shí)刻而言，不同時(shí)刻、不同導(dǎo)體或不同電路的三者不能混用，應(yīng)加角碼區(qū)分。（5）電壓是產(chǎn)生電流的原因，電流是隨電壓變化而變化的，不能說電壓和電流成正比。（6）電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，它的大小是由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度等因素決定的，不隨導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流變化而變化，因此不能說導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比。（7）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，更換不同阻值的定值電阻后，要注意通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變。4.結(jié)束語4.1建議4.1.1活用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)器材，對原有實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的欠缺之處進(jìn)行改進(jìn)既然建立物理實(shí)驗(yàn)室，我們就應(yīng)該充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，做到器材的靈活多用，師生一起挖掘?qū)嶒?yàn)器材的使用功能;將舊的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改裝和重組。比如可以將廢舊的電壓表拆除后作為電阻來使用，拆的時(shí)候還可以研究一下電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，真是一舉多用啊。此外，學(xué)校已有的實(shí)驗(yàn)器材或教材中提供的實(shí)驗(yàn)方案不一定適合我們現(xiàn)在的教學(xué)，教師可以根據(jù)實(shí)際情況將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使之更科學(xué)、更適合自己的教學(xué)實(shí)際，或者更簡單易行。4.1.2.師生自制實(shí)驗(yàn)器材，降低成本現(xiàn)階段，我國很多學(xué)校都存在經(jīng)費(fèi)不足，實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器短缺或破舊等問題。為了滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，師生可以一起動手，自制器材;也可以身邊的物體作為物理實(shí)驗(yàn)器材，這樣會大大降低了實(shí)驗(yàn)器材的采購費(fèi)用。我校也會在每個(gè)學(xué)期組織學(xué)生進(jìn)行科技小制作，有的學(xué)生制作了潛望鏡、望遠(yuǎn)鏡、溫度計(jì)等實(shí)驗(yàn)器材，這些可以作為教學(xué)資源，學(xué)生也會感到很自豪，這樣也更能激發(fā)學(xué)生進(jìn)行這樣的科技小制作。這些也使學(xué)生認(rèn)識到，我們身邊有很多物品都可以用來做實(shí)驗(yàn)，這樣他們就會更有興趣去完成一些課外小實(shí)驗(yàn)。4.1.3充分利用自然資源我們在平時(shí)上課的時(shí)候總告訴學(xué)生物理來源于生活，我們又將物理知識應(yīng)用于生活，鼓勵學(xué)生留心身邊的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，一定能感受的物理氣息。當(dāng)我們遇到物理中的難題，想要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，我們不要總想著實(shí)驗(yàn)室可以給我提供什么實(shí)驗(yàn)器材，而是要更多的思考，能否利用我們身邊的物品來進(jìn)行我的探究呢?比如:學(xué)生在研究聲音的特性時(shí)，想探究響度與什么因素有關(guān)?學(xué)生就可以利用一把尺子或者一把梳子等;想探究音調(diào)與哪些因素有關(guān)?就想到了小提琴或者是吉他等;學(xué)生的思維比我們想象的要活躍多了，需要教師好好引導(dǎo)和開發(fā)。像一些發(fā)達(dá)國家，有很多科技館、圖書館等一些設(shè)施都是免費(fèi)對中小學(xué)生進(jìn)行開放的。而在我國，不僅這樣的公共設(shè)施少，更別提免費(fèi)了，呼吁我們的政府在這方面多投資，雖然我們沒有像發(fā)達(dá)國家那么好的條件，但我們也可以充分利用我們的聰明才智，利用大自然。4.1.4改革初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方式，實(shí)現(xiàn)多樣化《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》指出，要“建立促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的評價(jià)體系。評價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績，而且要發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能，了解學(xué)生發(fā)展的需要，幫助學(xué)生認(rèn)識自我，建立信心。發(fā)揮評價(jià)的教育功能，促進(jìn)學(xué)生在原有水一平上的發(fā)展”。在我國，國人應(yīng)試教育的思想己經(jīng)根深蒂固。再加上現(xiàn)在的升學(xué)考試，無論是中考，還是高考，基本上只需要進(jìn)行筆試，筆試成績優(yōu)秀即可。_直到近幾年，在中考制度中才采用了筆試與實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的評價(jià)方式，但是許多學(xué)校僅僅只是為了應(yīng)付中考，在實(shí)驗(yàn)操作考試前對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)，他們依舊專注于提高學(xué)生的應(yīng)試能力，究其原因在于實(shí)驗(yàn)操作不計(jì)入考試總成績。中考應(yīng)該不斷加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己耍⒎e極探索出考核學(xué)生動手能力的新途徑。教育部門要狠抓初中生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ僮鳒y試，對于評價(jià)方式也該改進(jìn)改進(jìn)，不能只以一次的實(shí)驗(yàn)操作測試就評判學(xué)生在這方面的能力，我們可以效仿體育能力的測試，平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作成績計(jì)入期末物理測試的總成績。從初二開始參加實(shí)驗(yàn)成績的記錄，這樣就可以彰顯物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，也給學(xué)生一點(diǎn)壓力，促使他認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)。據(jù)相關(guān)研究了解，檔案袋評價(jià)方式也屬于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)方式。該方式的具體做法就是從學(xué)生一開始進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師就需要細(xì)心觀察，看哪些學(xué)生比較細(xì)致認(rèn)真，做實(shí)驗(yàn)時(shí)善于動手動腦，大膽創(chuàng)新，并將他們這些孩子的優(yōu)秀表現(xiàn)記錄下來，把孩子們的不錯(cuò)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)收集整理，日復(fù)一日的記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，這些就作為評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ降囊罁?jù)，但是這種評價(jià)方式需要花費(fèi)教師大量的時(shí)間，而且起到的效果也不明顯，因此沒有被廣泛采用。這種評價(jià)方式也有它的有點(diǎn)，不像其他的評價(jià)方式只注重結(jié)果，而不注重過程，所以，在適當(dāng)?shù)那闆r下可以將考試和這種檔案袋評價(jià)方式結(jié)合起來使用，這樣可能更加有助于對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行真正有效的評價(jià)。4.2結(jié)論李政道曾說過:“教物理，重要的是要讓學(xué)生懂道理。要想懂道理，掌握事物內(nèi)容規(guī)律性的東西，重要的是讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們動手創(chuàng)新的能力和膽量?！被谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性以及對物理實(shí)驗(yàn)的忽視狀況，希望通過本研究能夠引起更多的人們對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與重視。筆者通過多年的教學(xué)以及經(jīng)過半年多的查閱資料、調(diào)查問卷與訪談等方式，論文基本完成。在研究論文的過程中，學(xué)校在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足逐漸顯示出來，諸如:實(shí)驗(yàn)設(shè)備、師生對待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)模式等。問題的存在原因不是單方面的，特別是現(xiàn)今的考試制度，只關(guān)注分?jǐn)?shù)，不關(guān)注實(shí)驗(yàn)動手操作等能力。為了解決目前在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這些不足，不少學(xué)校開始重視物理實(shí)驗(yàn)，首先采購了一批新的實(shí)驗(yàn)器材，原來四人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在可以兩人一組了;其次，也加強(qiáng)教師實(shí)驗(yàn)技能的培訓(xùn)，抓住機(jī)會送教師外出學(xué)習(xí)，還鼓勵學(xué)生在生活中開發(fā)與制作物理實(shí)驗(yàn)器材，制訂多種評價(jià)方式考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力等?？偠灾?，在初中物理教學(xué)中必然會開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以鞏固那些實(shí)踐性和思維邏輯性很強(qiáng)的物理知識，從而培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)踐能力、思維能力以及綜合能力，最終提高學(xué)生的物理考試成績，使初中物理教學(xué)質(zhì)量和效率得到提高，進(jìn)一步證明實(shí)驗(yàn)教學(xué)對初中物理教學(xué)的重要性。所以，教師不僅要在初中物理課堂上進(jìn)行“實(shí)驗(yàn)演示”，還需要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“物理實(shí)驗(yàn)”，并帶領(lǐng)學(xué)