時(shí)間：2023-08-21 16:57:51
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關(guān)鍵詞：靜電場(chǎng)；直流電；電流方向；電壓方向；基爾霍夫定律
靜電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種特殊形式的物質(zhì)，電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)電場(chǎng)的任何一點(diǎn)來說，放在這點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷的比值，總是一個(gè)常量，可以用來表示電廠的強(qiáng)弱叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，它的方向規(guī)定為正電荷所受電場(chǎng)力方向。除了用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱及方向外，電場(chǎng)線也用來形象表示電場(chǎng)強(qiáng)弱及方向。電場(chǎng)線是在電場(chǎng)中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，并且使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致；電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越小的地方，電場(chǎng)線越疏，沿著電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降落的方向。
在復(fù)雜電路的某一段電路或一個(gè)電路元件的分析與計(jì)算時(shí)，可事先假定一個(gè)電流的方向，這個(gè)假定的方向叫做電流的“參考方向”。我們規(guī)定：若電流的“參考方向”與實(shí)際方向相同，則電流值為正值，即I>0；若電流的“參考方向”與實(shí)際方向相反，則電流值為負(fù)值，即I＜0。和分析電流一樣，有時(shí)很難對(duì)電路或元件中電壓的實(shí)際方向做出判斷，必須對(duì)電路或元件中兩點(diǎn)之間的電壓任意假定一個(gè)方向?yàn)?“參考方向”，在電路中一般用實(shí)線箭頭表示，箭頭所指的方向?yàn)閰⒖挤较颉．?dāng)電壓的“參考方向”與實(shí)際方向一致時(shí)，電壓值為正，即U>0；反之，當(dāng)電壓的“參考方向”與實(shí)際方向相反時(shí)，電壓值為負(fù)，即U＜0。電流與電壓有了參考方向后，電流與電壓就有了正負(fù)。
電流與電壓參考方向，在應(yīng)用基爾霍夫定律解決復(fù)雜電路計(jì)算中，貫穿始終。
歐姆定律是分析與計(jì)算電路的基礎(chǔ)。如果電阻元件上的電壓與通過它的電流參考方向相同，歐姆定律可表示為U=IR，如果電阻元件上電壓的參考方向與電流的參考方向不同時(shí)，則歐姆定律可表示為U＝－RI。除了歐姆定律，分析與計(jì)算電路還離不開基爾霍夫電流定律和電壓定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓱?yīng)用于節(jié)點(diǎn)，基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于回路。
基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一節(jié)點(diǎn)上的各個(gè)支路電流之間的關(guān)系的。由于電流的連續(xù)性，電路中任何一點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)）均不能堆積電荷。因此“任何一瞬時(shí)，流入任一節(jié)點(diǎn)的支路電流之和恒等于流出該節(jié)點(diǎn)的支路電流之和”，這就是基爾霍夫電流定律的基本內(nèi)容。
基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中的各段電壓之間的關(guān)系?！霸谌我换芈分?，從任何一點(diǎn)出發(fā)以順時(shí)針或逆時(shí)針方向沿回路循行一周，回路中各段電壓的代數(shù)和等于零”，這就是基爾霍夫電壓定律的基本內(nèi)容。為了應(yīng)用基爾霍夫電壓定律，必須選定回路的參考方向，當(dāng)電壓的參考方向與回路的循行方向一致時(shí)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。列方程時(shí)，不論是應(yīng)用基爾霍夫定律或歐姆定律，首先都要在電路圖上標(biāo)出電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)的參考方向；因?yàn)榉匠淌街械恼?fù)號(hào)是由它們的參考方向決定的，若參考方向選得相反，則會(huì)相差一個(gè)負(fù)號(hào)。
如圖所示電路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路電流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路電流的參考方向，如圖所示。
2.根據(jù)KCL列出節(jié)點(diǎn)電流方程，由節(jié)點(diǎn)A得到I1+I3－I2=0。
3. 選定回路的繞行方向就是電勢(shì)降落的方向，如圖所示。
4. 根據(jù)KVL列出兩個(gè)網(wǎng)孔的電壓方程。
網(wǎng)孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3為負(fù)是因?yàn)殡娏髋c電壓參考方向相反，歐姆定律用負(fù)的。
網(wǎng)孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1為負(fù)是因?yàn)樗妷旱姆较蚺c循行方向相反。
代入電路參數(shù)，得方程組：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程組，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
從基爾霍夫定律的應(yīng)用中可以看到，電流、電壓的方向問題就是解題的對(duì)錯(cuò)問題，足以見證電流、電壓方向的重要性。如果沒有靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線的形象講解，學(xué)生就很難看出電流與電壓實(shí)際方向的一致性，那么，歐姆定律正負(fù)公式推出就難講述，歐姆定律講不好，基爾霍夫定律就很難講，更別說應(yīng)用基爾霍夫定律解決實(shí)際問題了。所以，靜電場(chǎng)內(nèi)容是是直流電內(nèi)容講解的前提和基礎(chǔ)，兩章內(nèi)容密不可分。
參考文獻(xiàn)：
1.《大學(xué)物理教程》.山東大學(xué)出版社.
1學(xué)習(xí)物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識(shí)的核心內(nèi)容.著名科學(xué)家錢學(xué)森曾說過：“學(xué)習(xí)理科的關(guān)鍵是概念清，多練習(xí).”學(xué)生的物理概念是否清楚對(duì)學(xué)好物理至關(guān)重要.學(xué)習(xí)物理概念需要重視物理概念的形成過程.學(xué)習(xí)物理概念需要知道為什么要引入它，它是如何定義的，定義式是什么，單位是什么，如何測(cè)量（或測(cè)定），有什么應(yīng)用等.例如：密度是一個(gè)十分重要的物理概念，學(xué)習(xí)它要重視以下過程：在物理學(xué)中為了比較相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量一般不同的特性引入了密度，單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度，定義式是ρ=m/V，國際單位是kg/m3，常用單位是g/cm3，測(cè)密度的方法很多，但基本方法是測(cè)質(zhì)量，測(cè)體積，再利用密度公式計(jì)算出密度，應(yīng)用有求密度，求質(zhì)量，求體積等等.速度、壓強(qiáng)、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念，望廣大師生重視其形成過程.
2學(xué)習(xí)物理規(guī)律需要重視規(guī)律的形成過程
物理規(guī)律是物理知識(shí)中的最核心內(nèi)容，多數(shù)是從物理事實(shí)的分析中直接概括出來的，學(xué)習(xí)物理規(guī)律更需要重視物理規(guī)律的形成過程.要知道物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、基本內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、適用范圍、應(yīng)用等等.例如：歐姆定律是電學(xué)中最重要的規(guī)律之一，學(xué)習(xí)它，我們要知道歐姆定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，首先要用到控制變量法，電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系，電壓一定，研究電流與電阻的關(guān)系.電阻一定，可找一定值電阻（R=5 Ω），研究電流與電壓的關(guān)系，實(shí)際上要看電壓變，電流變不變，若變，如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢？方法一：可以改變電源的電壓，方法二：可以通過滑動(dòng)變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實(shí)驗(yàn)得出電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比.電壓一定，可找一穩(wěn)壓電源，也可通過滑動(dòng)變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)際上是看電阻變，電流變不變，若變，怎么變？改變電阻，還要知道它的值，可以逐次更換定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，保持電阻兩端的電壓（U=3 V）不變，從而測(cè)出相應(yīng)的電流值.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，電壓一定時(shí)，電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內(nèi)容是：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R，歐姆定律是在金屬導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的，一定適用于金屬導(dǎo)體，對(duì)于其它的導(dǎo)體是否適用，要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過實(shí)驗(yàn)證明，歐姆定律還適用于電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電，可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導(dǎo)體，電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電.應(yīng)用有三方面：（1）求電流，（2）求電壓，（3）求電阻.解題時(shí)要注意I、U、R三個(gè)物理量的對(duì)應(yīng)性、同時(shí)性、統(tǒng)一性，即對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體、同一段電路，同一時(shí)刻、同一狀態(tài)，單位要統(tǒng)一于國際單位.
3學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程
學(xué)習(xí)物理要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，觀察自然界中的物理現(xiàn)象，進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ).學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程，如要了解每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、需要測(cè)量的物理量、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、必要的誤差分析等等都應(yīng)該清楚.
4科學(xué)探究需要重視探究過程
科學(xué)探究就是讓學(xué)生模擬科學(xué)家的工作過程，按照一定的科學(xué)思維程序探索學(xué)習(xí)的過程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力、增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解，體驗(yàn)探究過程的心理感受.科學(xué)探究需要重視探究過程.科學(xué)探究的過程是一個(gè)創(chuàng)造的過程，而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造性思維.因此，探究實(shí)質(zhì)是一個(gè)思維的過程，這個(gè)思維的過程是模擬科學(xué)工作者進(jìn)行科研的思維程序來進(jìn)行的，這種思維程序就是學(xué)生科學(xué)探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.
5做物理習(xí)題需要重視解題過程
學(xué)習(xí)物理要求概念清，多練習(xí).可見做物理習(xí)題很重要，做題可以幫助我們鞏固所學(xué)的知識(shí)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，錘煉思維的靈活性，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，分析概括能力，運(yùn)用物理知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題的能力，以及創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.物理題型很多，如填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題、探究題、簡答題、計(jì)算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習(xí)題，都需要重視解題過程.不同的題型，有不同的解題要求，不同的解題方法，不同的解題過程.一般來說，無論是做何種物理習(xí)題，都要正確理解題意，正確審題；明確相應(yīng)的物理過程，物理情景，建立物理模型；運(yùn)用相應(yīng)的物理概念、物理規(guī)律，直接得出結(jié)果或結(jié)論.稍微有點(diǎn)靈活性，有點(diǎn)難度的題目，要分清層次，理清思路，找出聯(lián)系，或進(jìn)行物理公式變換或公式推導(dǎo)，或運(yùn)用數(shù)學(xué)思想（如列方程、列方程組）求解.最后就是檢查.
6學(xué)習(xí)物理需要重視有的物理量是過程量
物理學(xué)所研究的許多問題，都直接涉及到某一物理現(xiàn)象發(fā)生的整個(gè)過程，或者是過程中的某些狀態(tài).因此，相應(yīng)地就引人了許多關(guān)于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態(tài)的狀態(tài)量.
過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的物理量，如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量，它們都與一定的物理過程相對(duì)應(yīng).一般說來，物質(zhì)系統(tǒng)從某一個(gè)狀態(tài)變化為另一個(gè)狀態(tài)，如果經(jīng)歷不同的物理過程，雖然初始狀態(tài)與終了狀態(tài)量可能保持相同，但過程量不一定相同.
分析其根源：初中電學(xué)抽象難懂，面對(duì)縱橫交錯(cuò)的電路圖，學(xué)生們往往感到無從下手，錯(cuò)綜繁雜的電學(xué)概念、定律及計(jì)算公式常常使學(xué)生不知所措，然而電學(xué)綜合題歷來又是中考物理的壓軸熱點(diǎn)，并且綜合性強(qiáng)、障礙設(shè)置多。通過師生共同分析根源，我覺得在學(xué)習(xí)電學(xué)的過程中注重以下策略，可以有效提高學(xué)習(xí)效率：
一、人人“三會(huì)” 電路-------會(huì)連接、會(huì)畫、會(huì)分析
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”要求學(xué)生能動(dòng)腦動(dòng)手地“學(xué)”科學(xué)，改變過去以書本為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教與學(xué)的方式，把實(shí)驗(yàn)地位空前提升。要解決學(xué)好抽象的電學(xué)這個(gè)問題，以實(shí)驗(yàn)課堂為主陣地，通過用電器工作過程中的具體情境學(xué)習(xí)抽象的電學(xué)。
利用課外活動(dòng)時(shí)間讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室操作，并且利用多媒體、實(shí)物講解操作過程：什么是串聯(lián)？什么是并聯(lián)？什么是首尾相連？什么是兩端分別連在一起？還有如何判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián)？講解連接電路時(shí)要注意的事項(xiàng)。對(duì)于特別害羞的女同學(xué)，她們不敢動(dòng)手，要善于開導(dǎo)，訓(xùn)練她們的膽量，提高她們的動(dòng)手實(shí)踐能力，讓她們通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)接線柱接反了的現(xiàn)象，比你講解多次效果明顯。這樣，人人會(huì)連接、分析電路，就能做好電路圖和實(shí)物圖之間的互相轉(zhuǎn)化。
二、培養(yǎng)探究意識(shí)，做好探究性教學(xué)實(shí)驗(yàn)
在實(shí)施素質(zhì)教育的過程中，物理教學(xué)主要是以探究性學(xué)習(xí)為主，注意對(duì)整個(gè)物理概念和結(jié)論的過程的探究，通過提出疑問、設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手操作、思考解決、得出結(jié)論等具體步驟，讓學(xué)生自主地參與教學(xué)的整個(gè)過程。電學(xué)學(xué)習(xí)更是如此。
為此，要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生探究的主體性，做好探究性實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮探究式邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的教育功能，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的雙贏。而不是簡單的把書中的演示實(shí)驗(yàn)做一遍，然后直接把結(jié)論告訴學(xué)生。
如“探究電阻上電流跟兩端電壓關(guān)系”時(shí)，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：先把一個(gè)2.5V的小燈泡接在一節(jié)干電池上，看看小燈泡的發(fā)光情況，再把電源換成兩節(jié)干電池上，看看此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況。
三、理解歐姆定律并突破定律
歐姆定律一章，是在學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻三個(gè)重要物理量的基礎(chǔ)上來學(xué)習(xí)這三個(gè)物理量之間的關(guān)系。它是貫穿整個(gè)電學(xué)的重要規(guī)律，奠定了整個(gè)電學(xué)的基礎(chǔ)，是學(xué)習(xí)下一章電功率的前提，因此，本章內(nèi)容處于重要地位，起著承上啟下的作用。因此，歐姆定律是學(xué)好電學(xué)的關(guān)鍵。
歐姆定律最難理解的知識(shí)點(diǎn)是：
當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體中的電流成反比？
當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí)，導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體中的電流成正比？
學(xué)生初學(xué)歐姆定律時(shí)最難理解知識(shí)點(diǎn)，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意探究的方法、結(jié)合圖像得出電流與電壓、電阻的關(guān)系。首先鞏固練習(xí)電路分析，然后理解串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，利用變化的量表示不變量或抓住其中相等的量列出關(guān)系式（電源電壓一般不變、串聯(lián)電流相等、并聯(lián)電壓相等……），若能熟能生巧，在做計(jì)算題時(shí)，這些隱含的條件便會(huì)在學(xué)生看到題的同時(shí)馬上就跳出來，再結(jié)合歐姆定律，你就能輕易地解出此題。
定律中的電流、電壓和電阻都必須是同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路上對(duì)應(yīng)的物理量。不同的導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在U=IR關(guān)系。因此在運(yùn)用歐姆定律公式時(shí)，必須將同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的電流、電壓和電阻三者一一對(duì)應(yīng)，再帶入計(jì)算。對(duì)于歐姆定律及導(dǎo)出公式，前者既有物理意義又有數(shù)學(xué)意義，后面兩個(gè)只有數(shù)學(xué)意義，所以就不成比例關(guān)系變形公式并非歐姆定律的內(nèi)容，切勿混淆。把上述問題弄明白了，電學(xué)難題就迎刃而解了。
四、加強(qiáng)學(xué)生說題訓(xùn)練，升華學(xué)生思維
新課程倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式，讓課堂激揚(yáng)，充滿生命活力，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。但相當(dāng)多學(xué)生來自農(nóng)村，許多學(xué)生生性膽怯，不善言談，我們要用激勵(lì)方式，讓他們敢于開口，表達(dá)自己的想法。因此我以"說題"（把題目的已知條件和所求的內(nèi)容用自己組織的物理語言敘述出來，）為突破口，消除知識(shí)點(diǎn)在審題過程中的錯(cuò)誤，是做題更高一層的升華，以此來提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。
利用“說題”來強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)內(nèi)容，通過“說題”為學(xué)生學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)活動(dòng)，為學(xué)生發(fā)展而開展活動(dòng)，提高課堂效率，就能使我們的課堂變得生機(jī)勃勃、充滿智慧的歡樂與發(fā)展創(chuàng)造的快意。
五、加強(qiáng)變式訓(xùn)練，總結(jié)中考重要考點(diǎn)
對(duì)于初中物理知識(shí)中最大的一塊知識(shí)“電學(xué)”， 題型雜亂，變幻莫測(cè)，學(xué)生如果抓不住解題規(guī)律，就題做題，進(jìn)步不會(huì)很大。為了讓學(xué)生更好的解決這部分的問題，深入理解基本內(nèi)容，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，針對(duì)電學(xué)的一些考點(diǎn)，我進(jìn)行了以下幾種變式處理練習(xí)，簡化學(xué)習(xí)難度：
（一）經(jīng)典中考試題，變換已知量的數(shù)據(jù)進(jìn)行未知量的求解；把已知量和未知量求解交換進(jìn)行的；達(dá)到舉一反三的目的，觸類旁通。
（二）同類的題型歸類，找出題目中存在的異同
滑動(dòng)變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用：
相同點(diǎn)：保護(hù)電路；
不同點(diǎn)：探究電流與電阻：保持電阻兩端電壓不變：
探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測(cè)量，從而找出規(guī)律。
伏安法測(cè)電阻中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差。
伏安法測(cè)小燈泡電功率中的作用：改變小燈泡兩端電壓，使之分別小于、等于、大于燈泡的額定電壓，以便測(cè)出不同電壓時(shí)的實(shí)際功率。
滑動(dòng)變阻器在測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中還可做定值電阻用
（三）固定的套路，變換求解
電學(xué)綜合題有何規(guī)律可循呢？分析歷屆中考物理的電學(xué)計(jì)算題，我們也稱之為電學(xué)綜合題，此題看似簡單，其實(shí)暗藏玄機(jī)？細(xì)分析做此題也有固定的套路：
1.由實(shí)物圖轉(zhuǎn)化為電路圖，建立物理模型
2.做出每種情況的等效電路，注意同一性、同時(shí)性
3.抓住物理量那些變化，那些未變，用變化量表示不變量；利用電路特點(diǎn)，根據(jù)各狀態(tài)之間的聯(lián)系建立等式關(guān)系
4.解未知量
在進(jìn)行變式練習(xí)時(shí)，認(rèn)真鉆研教材，精選例題；精講例題，以點(diǎn)代面，突出重點(diǎn)；一題多變，等幾個(gè)方面進(jìn)行。應(yīng)注意練習(xí)的層次，層層推進(jìn)，使學(xué)生在解題時(shí)達(dá)到異中求同、同中存異、多題同解，溝通相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)其聯(lián)想思維、縱向思維能力化題型，通過解題的比較，體會(huì)解題思想，善于用概念、規(guī)律去揭示問題的本質(zhì)特征，培養(yǎng)知識(shí)遷移運(yùn)用的能力。
實(shí)踐證明，通過師生共同努力，在教學(xué)過程中吸引學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，注重以上“策略”，初中生完全可以學(xué)好物理電學(xué)。
參考文獻(xiàn)：
1、《初中物理教學(xué)中的問題與對(duì)策》東北師范大學(xué)出版社
關(guān)鍵詞：教育游戲；初中物理；多媒體技術(shù)
德國學(xué)者沃爾夫?qū)?#8226;克萊默將游戲定義為一種由道具和規(guī)則構(gòu)建的，游戲者主動(dòng)參與并且在整個(gè)過程中包含競(jìng)爭，充滿變化的娛樂活動(dòng)[1]。將游戲運(yùn)用到教育中，主要是借助游戲的娛樂性和趣味性，使學(xué)習(xí)者可以在輕松的氛圍中獲得知識(shí)[2]。在游戲設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)節(jié)加入各種先進(jìn)的電子、媒體技術(shù)，可以使游戲在表現(xiàn)形式上更加多樣化，用戶體驗(yàn)更加真實(shí)。使用多種媒體技術(shù)對(duì)游戲進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)習(xí)變得輕松愉快，可以實(shí)現(xiàn)“寓教于樂”的教育目標(biāo)[3]。如學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律這一內(nèi)容時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，大多數(shù)教師都是照本宣科地進(jìn)行理論講解，容易使教學(xué)變得枯燥乏味。而使用多媒體技術(shù)可以把枯燥乏味的知識(shí)融入到游戲中，讓學(xué)生在放松的情況下掌握相關(guān)的知識(shí)，因此研究教育游戲具有重要意義。
一、國內(nèi)外教育游戲的研究現(xiàn)狀
（一）國外研究現(xiàn)
狀國外學(xué)者對(duì)教育游戲的研究開始于20世紀(jì)80年代初，初代教育游戲是將教學(xué)和電視游戲相結(jié)合，學(xué)習(xí)者在電視上進(jìn)行游戲的同時(shí)掌握知識(shí)技能。隨著計(jì)算機(jī)的普及和多媒體技術(shù)的發(fā)展，教育游戲的載體也逐步從電視發(fā)展為計(jì)算機(jī)，教育游戲軟件的種類也更加豐富多樣。國外教育游戲在理論方面也有一套完整的設(shè)計(jì)開發(fā)模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設(shè)計(jì)整合提出了體驗(yàn)式游戲模型，強(qiáng)調(diào)在教育游戲設(shè)計(jì)中加入即時(shí)反饋，以及根據(jù)學(xué)習(xí)者的技能水平為其提供相應(yīng)的挑戰(zhàn)的內(nèi)容[4]。
（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國學(xué)者最開始是致力于挖掘游戲的教育價(jià)值，之后有學(xué)者提出了娛教技術(shù)，才正式確定了游戲的教育地位。通過娛教技術(shù)，可以使學(xué)校教育在時(shí)空上得到擴(kuò)展，將學(xué)習(xí)者日常生活的一些有趣的體驗(yàn)融入到傳統(tǒng)的學(xué)校教育中，為學(xué)習(xí)者提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)生活情境[5]。目前我國物理游戲大多是以零散的單機(jī)游戲?yàn)橹?，需要玩家擁有一定的物理常識(shí)和體驗(yàn)才能過關(guān)。如在某個(gè)光學(xué)游戲中，玩家需要靈活運(yùn)用入射角等于反射角這一光學(xué)物理知識(shí)，才能完成游戲任務(wù)，這些游戲雖然沒有系統(tǒng)的對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，但深受學(xué)習(xí)者的喜愛。這也表明教育游戲終將成為未來教學(xué)新的突破口，游戲與教育相結(jié)合會(huì)逐步成為一種發(fā)展趨勢(shì)，因此制作出更多、更好的教育游戲已經(jīng)是教育的一個(gè)潮流[6]?；谝陨戏治?，在《超級(jí)電工》游戲的設(shè)計(jì)制作中，要充分結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，使用娛教技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，在發(fā)揮游戲娛樂性的基礎(chǔ)上，更要注意對(duì)學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)，不然就會(huì)本末倒置[7]。
二、《超級(jí)電工》教學(xué)游戲開發(fā)設(shè)想
（一）課程內(nèi)容
本游戲的教學(xué)內(nèi)容是初中物理中的歐姆定律，所以在設(shè)計(jì)游戲時(shí)，考慮了如何將歐姆定律體現(xiàn)在游戲過程中，使游戲設(shè)計(jì)既符合歐姆定律的相關(guān)原理，又能與日常生活中的一些現(xiàn)象聯(lián)系起來，使游戲既貼合課程標(biāo)準(zhǔn)，又具有趣味性。
（二）游戲內(nèi)容
游戲設(shè)定為超級(jí)電工，任務(wù)是幫助主人修好電路點(diǎn)亮電燈。游戲給定電壓值和電流值，選擇適當(dāng)?shù)碾娮柽B接，將電壓減小到電燈的額定電壓。電阻選擇完成后拉下電閘，如果電壓達(dá)到電燈額定值燈亮；如果電壓小于額定值燈閃爍；如果電壓大于額定值電燈爆炸。游戲過關(guān)可獲得金幣獎(jiǎng)勵(lì)，如果到游戲結(jié)束時(shí)間還沒有選好電阻并拉下電閘主人會(huì)生氣。
（三）游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
游戲的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)為四個(gè)部分：主界面、游戲幫助、游戲關(guān)卡小提示。主界面：用一個(gè)簡單的動(dòng)畫效果吸引學(xué)生眼球。介紹游戲規(guī)則，讓學(xué)生了解游戲怎么玩，明白獎(jiǎng)勵(lì)制度。游戲關(guān)卡：設(shè)置游戲關(guān)卡主要目的是讓學(xué)生通過游戲方式快速學(xué)習(xí)、記憶電阻和歐姆定律的相關(guān)公式，學(xué)生完成關(guān)卡會(huì)得到相應(yīng)的金幣獎(jiǎng)勵(lì)。小提示：用于輔助學(xué)生完成游戲任務(wù)，在學(xué)生忘記相關(guān)公式時(shí)可以點(diǎn)擊小提示查看公式表，但是在點(diǎn)擊小提示時(shí)會(huì)扣除一定的金幣，如果金幣數(shù)量不夠則無法開啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實(shí)質(zhì)是利用游戲來激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，達(dá)到特定的教育目標(biāo)[8]。針對(duì)于教育游戲的特性，筆者認(rèn)為在游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意兩個(gè)環(huán)節(jié)，首先游戲設(shè)計(jì)必須按照相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可脫離理論知識(shí)；其次需要將教學(xué)目標(biāo)完美融合到游戲場(chǎng)景、任務(wù)要素中[9]。
三、應(yīng)用價(jià)值
本研究把初中二年級(jí)物理中的歐姆定律作為研究內(nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)的理論指導(dǎo)和技術(shù)手段及開發(fā)平臺(tái)將其設(shè)計(jì)并制作成教育教學(xué)游戲，可體現(xiàn)出以下應(yīng)用價(jià)值。首先，可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性。教學(xué)內(nèi)容以游戲的方式呈現(xiàn)，設(shè)置多種難度不同的關(guān)卡，學(xué)習(xí)者可以通過體驗(yàn)游戲的不同關(guān)卡，來理解歐姆定律的基本內(nèi)容，學(xué)習(xí)串并聯(lián)情況下電阻總值的計(jì)算方法，在一種輕松的游戲氛圍下自主學(xué)習(xí)，并且能通過玩游戲的方式來掌握歐姆定律。通過游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關(guān)系，并將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生活中。其次，可以加強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果。眾所周知，人們對(duì)自己感興趣的事物學(xué)習(xí)的主動(dòng)性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果會(huì)更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學(xué)方程式融入在游戲中，能使學(xué)生在體驗(yàn)游戲的過程中充分理解并掌握知識(shí)點(diǎn)，有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。
四、結(jié)語
在物理學(xué)習(xí)中繁多的定律公式學(xué)習(xí)起來是非?？菰锓ξ兜?，但是如果在游戲中加入了教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的心理特征設(shè)計(jì)制作出貼合科學(xué)教育目標(biāo)的教育游戲，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。另外教育游戲是結(jié)合學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，有一定的獎(jiǎng)懲措施，能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力及學(xué)習(xí)的積極性和自主探索能力。
作者:曾思遙 單位:云南師范大學(xué)
參考文獻(xiàn)：
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[7]李偉,趙蔚,馬杰.基于Flash+XML的中學(xué)物理教育游戲的設(shè)計(jì)和開發(fā)[J].中國電化教育,2013(318):86-90.
[8]閆正洲.淺談教育游戲的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].科技信息(科學(xué)•教研),2008(15):46-59
關(guān)鍵詞：基爾霍夫電流定律；電工學(xué)；集成運(yùn)放
中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）36-0084-02
電工學(xué)是一門非電專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，其基本內(nèi)容是電工技術(shù)和電子技術(shù)，主要任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和從事工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)，并使他們受到必要的基本技能的訓(xùn)練。集成運(yùn)算放大器（簡稱集成運(yùn)放）是模擬電子技術(shù)中的重要器件，是幾乎目前所有的電子設(shè)備中都要用到的基本器件。集成運(yùn)放是電工學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí)，且種類繁多，從而對(duì)課堂教學(xué)提出了較高的要求。本文結(jié)合電工學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐，探討基爾霍夫電流定律（簡稱KCL）在集成運(yùn)放課程教學(xué)中的應(yīng)用。
一、集成運(yùn)放
運(yùn)算放大器（簡稱運(yùn)放）是一種直流耦合、差模（差動(dòng)模式）輸入、通常為單端輸出的高增益電壓放大器，因?yàn)閯傞_始主要用于加法、減法等模擬運(yùn)算電路中，因而得名。集成運(yùn)算放大器（簡稱集成運(yùn)放）是用集成電路工藝制成的運(yùn)算放大器，與分立元件組成的放大電路相比，集成運(yùn)放具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、工作可靠、安裝方便、價(jià)格便宜等眾多優(yōu)勢(shì)，因而在模擬運(yùn)算、信號(hào)處理等領(lǐng)域都有著廣泛的用途。虛短、虛斷是模擬電路中理想集成運(yùn)放的兩個(gè)重要概念。集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，由于運(yùn)放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)很大，運(yùn)放的差模輸入電壓通常不足1mV，可以認(rèn)為兩個(gè)輸入端的電位相等u+=u-，即反相與同相輸入端之間相當(dāng)于短路，但事實(shí)上并沒有短路，稱為“虛短”；由于運(yùn)放的差模輸入電阻很大，一般集成運(yùn)放的輸入電阻都在1MΩ以上，因此流入運(yùn)放輸入端的電流往往不足1uA，遠(yuǎn)小于輸入端外電路的電流，故通常認(rèn)為反相與同相輸入端之間相當(dāng)于斷路，i+=i-≈0，但事實(shí)上并沒有斷路，稱為“虛斷”。
二、基爾霍夫電流定律
基爾霍夫定律概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規(guī)律，是分析和計(jì)算電路的基本依據(jù)?；鶢柣舴螂娏鞫桑ê喎QKCL）是用來確定連接在同一結(jié)點(diǎn)上的各支路電流間關(guān)系的。由于電流的連續(xù)性，電路中任何一點(diǎn)（包括結(jié)點(diǎn)在內(nèi)）均不能堆積電荷。因此，在任一瞬間，流入某一結(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)該等于由該結(jié)點(diǎn)流出的電流之和。
三、利用基爾霍夫電流定律分析運(yùn)算電路
本論文基于秦曾煌主編的第七版《電工學(xué)》教材[1]，從基爾霍夫電流定律（KCL）出發(fā)，分析了反相比例、同相比例、加法、減法等四種由集成運(yùn)放組成的運(yùn)算電路，均采用相同的電路分析步驟：（1）應(yīng)用KCL和虛斷條件i+=i-≈0列結(jié)點(diǎn)電流方程；（2）應(yīng)用歐姆定律將電流方程轉(zhuǎn)換成電壓方程；（3）應(yīng)用虛短條件u+=u-簡化電壓方程；（4）得到輸出電壓u■和輸入電壓u1二者之間的關(guān)系。
（一）反相比例運(yùn)算電路
反相比例運(yùn)算電路如圖1所示，輸入信號(hào)u1經(jīng)輸入端電阻R1接到反相輸入端，而同相輸入端通過電阻R2接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據(jù)i+=i-≈0，可以得到結(jié)點(diǎn)a處的電流關(guān)系：iI=iF，根據(jù)歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸入電壓u■和輸出電壓u■之外，還有一個(gè)未知量u■，根據(jù)u■=u+=-i+R2=0，可以將上式簡化為：
■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■二者之間的關(guān)系：
u■=-■uI。
（二）同相比例運(yùn)算電路
同相比例運(yùn)算電路如圖2所示，輸入信號(hào)u■經(jīng)電阻R2接到同相輸入端u+，而反相輸入端通過輸入端電阻R1接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據(jù)i+=i-≈0，可以得到結(jié)點(diǎn)a處的電流關(guān)系：iI=iF，根據(jù)歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸出電壓u■之外，還有一個(gè)未知量u■，根據(jù)u■=u+=u■-i+R2=u■，可以將上式簡化為：
■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■二者之間的關(guān)系：
u■=1+■u■。
（三）加法運(yùn)算電路
反相加法運(yùn)算電路如圖3所示，輸入信號(hào)u■1、u■2分別經(jīng)輸入端電阻R11、R12接到反相輸入端，而同相輸入端通過R2接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據(jù)i+=i-≈0，可以得到結(jié)點(diǎn)a處的電流關(guān)系：i■1+i■2=iF，根據(jù)歐姆定律可以得到：
■+■=■，
上式中除了輸入電壓u■1、u■2和輸出電壓u■之外，還有一個(gè)未知量u■，根據(jù)u■=u+=-i+R2=0，可以將上式簡化為：
■+■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■1、u■2二者之間的關(guān)系：
u■=-■u■+■u■。
（四）減法運(yùn)算電路
減法運(yùn)算電路如圖4所示，輸入信號(hào)u■經(jīng)輸入端電阻R1接到反相輸入端，u■經(jīng)電阻R2、R3接到同相輸入端，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據(jù)i+=i-≈0，可以得到結(jié)點(diǎn)a處的電流關(guān)系：iI=iF，根據(jù)歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸入電壓u■1和輸出電壓u■之外，還有一個(gè)未知量u■，u■和u■之間滿足關(guān)系：u■=u+=■u■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■1、u■二者之間的關(guān)系：u■=-■u■+1+■u■。
四、結(jié)論
綜上所述，本文從基爾霍夫電流定律（KCL）出發(fā)，分析了反相比例、同相比例、加法、減法等四種由集成運(yùn)放組成的運(yùn)算電路，該方法具有簡單可行、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。此外，KCL還可以應(yīng)用在基本放大電路的動(dòng)態(tài)分析中，例如輸入、輸出電阻。實(shí)踐證明，該方法可以提高課堂教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生評(píng)價(jià)較好。
參考文獻(xiàn)：
[1]秦曾煌.電工學(xué)[M].第七版.北京：高等教育出版社，2011.
關(guān)鍵詞：人教版；高中物理；素質(zhì)教育；結(jié)合
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）34-0041-02
中學(xué)時(shí)代基礎(chǔ)教育的根本目標(biāo)是提升全民族的基本素質(zhì)，培養(yǎng)一批懷抱理想、充滿文化、具備道德、時(shí)刻有嚴(yán)明紀(jì)律性的良好公民，同時(shí)灌輸相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)，為培養(yǎng)我國現(xiàn)代化建設(shè)所需要的各類人才奠定基礎(chǔ)。新時(shí)代背景下的高中物理教學(xué)目標(biāo)，不再僅僅以分?jǐn)?shù)為目的，開始重視學(xué)生的全面發(fā)展。素質(zhì)教育中最關(guān)鍵的是以提高全民族素質(zhì)為目的，以全面發(fā)展為根本任務(wù)。以下就物理教學(xué)中結(jié)合素質(zhì)教育的途徑展開探討。
一、時(shí)代背景下素質(zhì)教育與高中物理結(jié)合的基本教育內(nèi)容
1.物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生的思想素質(zhì)教育。辯證唯物主義的思想要求在物理教學(xué)中用唯物主義的觀點(diǎn)客觀地地闡述物理知識(shí)，讓學(xué)生在潛移默化中接受物理知識(shí)并領(lǐng)會(huì)辯證唯物主義。愛國主義思想，即要求教師在授課過程中介紹科學(xué)家們?yōu)榱俗鎳陌l(fā)展獻(xiàn)身研究事業(yè)的事跡，講述我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，表示出對(duì)青少年的殷切期望。從而也能培養(yǎng)學(xué)生的民族使命感，鼓勵(lì)學(xué)生為家鄉(xiāng)的富饒安定和祖國的繁榮富強(qiáng)而不斷學(xué)習(xí)。
2.物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育。在高中物理教學(xué)中結(jié)合科學(xué)的素質(zhì)教育，不但要讓學(xué)生掌握物理知識(shí)，了解它們?cè)谏钪械膶?shí)際應(yīng)用，并提高相應(yīng)的技能和技巧，還要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的探索能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的進(jìn)取精神，讓學(xué)生從小養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)素質(zhì)，為今后的研究做鋪墊。
3.物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生的身心素質(zhì)教育。身心教育是基礎(chǔ)素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，其中最主要的就是幫助學(xué)生發(fā)展非智力因素。非智力因素的處理能夠直接影響到學(xué)生的發(fā)展。在高中物理教學(xué)中，發(fā)展學(xué)生的非智力因素主要是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度以及克服困難的意志等。
4.物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生的勞動(dòng)素質(zhì)教育。在物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行勞動(dòng)素質(zhì)教育，主要是用來揭示物理學(xué)和生活實(shí)踐之間的關(guān)系。在高中物理教學(xué)中勞動(dòng)素質(zhì)教育主要體現(xiàn)在物理實(shí)踐教學(xué)中，教師要著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力及運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際物理問題的習(xí)慣和技巧。
二、素質(zhì)教育與高中物理結(jié)合的基本原則
從物理教學(xué)的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合素質(zhì)教育的要求，總結(jié)出如下五條基本原則：
1.互動(dòng)原則。教學(xué)活動(dòng)和課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)要注意“教”、“學(xué)”雙方的互動(dòng)，真正體現(xiàn)教、學(xué)并存的關(guān)系。
2.發(fā)展原則。發(fā)展原則即是指高中物理教學(xué)要以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為目標(biāo)。從廣度上講，就是人們常說的“全面發(fā)展”，這是我們實(shí)施素質(zhì)教育的目標(biāo)；從深度上講，指教學(xué)要著眼于學(xué)生的最近發(fā)展，要讓學(xué)生以前期學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)逐步掌握新的知識(shí)。
3.結(jié)構(gòu)原則。結(jié)構(gòu)原則指在教學(xué)中要通過對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的教學(xué)，為學(xué)生構(gòu)建良好、有序的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)。幫助學(xué)生梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而整體、有序地對(duì)知識(shí)進(jìn)行系列性的了解。
4.內(nèi)化原則。在物理教學(xué)中，教師必須創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生將物理知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)化為物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
5.反饋原則。反饋原則即是將大腦里的主觀的物理轉(zhuǎn)化為外部實(shí)際存在的東西，比如應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題、解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象等，之后從外界對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作出評(píng)價(jià)，學(xué)生再根據(jù)反饋，改正今后的學(xué)習(xí)行為。
三、以《歐姆定律》教學(xué)為例闡述素質(zhì)教育與高中物理的結(jié)合
1.高二學(xué)生學(xué)科知識(shí)現(xiàn)狀和能力分析。高二學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)階段中已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了電路方面的部分基本知識(shí)，學(xué)習(xí)了電壓、電流的基本含義，理論上而言已經(jīng)完全具備了學(xué)習(xí)歐姆定律的能力。目前存在的問題就是現(xiàn)有教材中應(yīng)用型的事例比較少，在實(shí)際的應(yīng)用問題上，學(xué)生無法改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法、思維和認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)方法上形成了無法突破的障礙。因此，在課堂教學(xué)中，老師要注重圖像教學(xué)法，利用ppt或者現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法能夠讓學(xué)生想到或者看到，這樣就更易于學(xué)生理解這方面的知識(shí)。
2.學(xué)生生活環(huán)境與心理素質(zhì)分析。電和電路是我們生活中很常見的事物，盡管不陌生，但是學(xué)生對(duì)電和電路的原理也不是很了解。教師可以利用學(xué)生對(duì)未知事物的探索心理培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，依靠這一興趣，學(xué)生才能自愿并大膽地嘗試新事物并深入了解新事物，以此為課堂操作和教學(xué)打基礎(chǔ)。
3.課程設(shè)計(jì)。《歐姆定律》是高中物理第二冊(cè)第十四章第一節(jié)的內(nèi)容，教學(xué)對(duì)象是高二理科生。歐姆定律是下一章恒定電流的基礎(chǔ)內(nèi)容，它的重要性不需要多加證明，高二物理中的歐姆定律是對(duì)初中內(nèi)容的補(bǔ)充和延伸，在理解的基礎(chǔ)上加以實(shí)際的應(yīng)用。本章按照如下的方案展開：首先從初中課本學(xué)過的基本電路知識(shí)引入歐姆定律，接下來解釋影響導(dǎo)體的電阻的因素，然后介紹半導(dǎo)體和超導(dǎo)體，在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體的介紹中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的向往，再然后引入電功和電功，最后介紹在閉合電路中的歐姆定律。具體幾點(diǎn)要求如下：①課程目的：全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生掌握并利用圖象法分析問題，進(jìn)行研究。②課程結(jié)構(gòu)：注重全班同學(xué)的共同參與，調(diào)動(dòng)課堂氛圍，因材施教，有利地利用學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)和理解力。③課程內(nèi)容：體現(xiàn)這門課程的公共基礎(chǔ)性和參與性，聯(lián)系生活展望未來，了解時(shí)代需求。④課程實(shí)施：積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生自己思考、主動(dòng)參與、團(tuán)隊(duì)合作，共同討論并得出結(jié)論，最后由老師作總結(jié)并指出存在的問題。這樣既能讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，實(shí)現(xiàn)“人性化課堂”。
四、結(jié)束語
隨著教育部門對(duì)素質(zhì)教育要求的提高，對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重視，高中物理教學(xué)工作面臨著新的要求。面對(duì)這種情況，學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)物理教學(xué)工作的重視，積極樹立科學(xué)的素質(zhì)教育理念，不斷提升教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)素質(zhì)，從而不斷提高物理教學(xué)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的終極目標(biāo)。
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關(guān)鍵詞：探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)； 閉合電路歐姆定律； 模擬實(shí)驗(yàn)； 學(xué)生實(shí)驗(yàn)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-3315（2014）05-155-002
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，實(shí)施以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育，重要的著眼點(diǎn)是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方式。大多數(shù)民考民預(yù)科生模仿性學(xué)習(xí)心理是構(gòu)成接受知識(shí)的主要因素。這種依賴性強(qiáng)，靠模仿去接受知識(shí)的習(xí)慣，是一種較為簡單的學(xué)習(xí)心理，民考民預(yù)科生普遍認(rèn)為物理難學(xué)。究其原因難在學(xué)生各方面能力與預(yù)科物理學(xué)習(xí)要求的差距大。預(yù)科階段，乃至大學(xué)階段，要求自主學(xué)習(xí)物理。不同于自學(xué)，它是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生自己的體驗(yàn)、參與和探究為主，從自身社會(huì)生活實(shí)踐中獲取物理知識(shí)，并創(chuàng)造性地解決生活中的問題的一種學(xué)習(xí)方法。怎樣才能把課堂教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)和自主性學(xué)習(xí)相結(jié)合？在大力倡導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的今天，迫切需要大量優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn)來豐富我們的課堂教學(xué)。為此，我們立足民考民預(yù)科生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對(duì)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些有益的嘗試，希望能夠引領(lǐng)學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理的相關(guān)理論、方法、技能;提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣；增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣；發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節(jié)做探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、教材和教學(xué)對(duì)象分析
閉合電路的歐姆定律主要分為電動(dòng)勢(shì)和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動(dòng)勢(shì)的概念是閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。其基本內(nèi)容有兩個(gè)方面：電源電動(dòng)勢(shì)由電源本身性質(zhì)決定的，它表征了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)的大小。電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路里電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和。本節(jié)難點(diǎn)是路端電壓和外電阻之間的關(guān)系。學(xué)生通過多媒體的仿真實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)出規(guī)律，使學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)，課后讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在做好仿真實(shí)驗(yàn)的前提下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)論，減少盲目性。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
理解電動(dòng)勢(shì)的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題。理解路端電壓隨電流（或外電阻）關(guān)系的公式表達(dá)和圖象表達(dá)，并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問題。知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。
2.能力目標(biāo)
通過路端電壓與外電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的科學(xué)思路和方法。研究路端電壓與電流的關(guān)系公式、圖象及圖象的物理意義，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理學(xué)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過多媒體仿真探究實(shí)驗(yàn)和課后的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣，享受成功的樂趣，體會(huì)物理學(xué)研究的科學(xué)性。通過分析路端電壓與電流（外電阻）的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，感受物理之美。通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)
閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系的公式表示及圖象表示。
四、教學(xué)難點(diǎn)
電動(dòng)勢(shì)的概念。路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系。
五、教學(xué)思路
《閉合電路歐姆定律》是學(xué)生感到較為難以理解的知識(shí)點(diǎn)，電動(dòng)勢(shì)的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。首先讓學(xué)生課前感受生活中的一些電源，初步明確電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，讓學(xué)生自己用電壓表測(cè)量不同類型的電源兩極間的電壓，為引入電動(dòng)勢(shì)的概念作鋪墊。再讓學(xué)生在電腦上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過連接不同的開關(guān)，改變外電阻阻值，內(nèi)電阻阻值，記錄電流、電壓，分析數(shù)據(jù)，探究路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系。然后在課堂仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。避免了盲目性，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，再進(jìn)行討論，解釋現(xiàn)象原因。講授閉合電路中的功率，進(jìn)一步從能量的轉(zhuǎn)化角度說明電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。最后，利用兩道例題來應(yīng)用閉合電路歐姆定律，并適當(dāng)?shù)匮由焱卣梗ㄟ^課外思考題，使學(xué)生對(duì)電動(dòng)勢(shì)的概念有更深刻的理解。
六、教學(xué)方法：探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、多媒體仿真實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)分析、討論等方法
（一）電源。展示不同型號(hào)、種類電池、手搖發(fā)電機(jī)，對(duì)小燈泡供電。電源不同，結(jié)構(gòu)不同，但有相同的規(guī)律。演示：1用小燈泡點(diǎn)觸干電池，點(diǎn)觸蓄電池，小燈泡發(fā)光。2將小燈泡與手機(jī)電池相接，小燈泡發(fā)光。3手搖發(fā)電機(jī)，同樣能夠使小燈泡發(fā)光。學(xué)生得出結(jié)論：干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
（二）電源的電動(dòng)勢(shì)：模擬實(shí)驗(yàn)，介紹電路圖（如圖1），介紹實(shí)驗(yàn)儀器。得出內(nèi)、外電路，內(nèi)、外電壓的概念，指出電源內(nèi)部有電阻?？措姵貎?nèi)部（如圖2)，電荷定向移動(dòng)形成電流,電荷電勢(shì)能減小.從能量轉(zhuǎn)化的角度初步理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義。觀察仿真實(shí)驗(yàn)：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差在數(shù)值上等于什么？利用計(jì)算機(jī)課件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)(如圖3)【模擬實(shí)驗(yàn)一】：不閉合S2、S3，只閉合S1，觀察V1的大小。問題思考：（1）閉合開關(guān)S1后，此時(shí)伏特表V1測(cè)得的電壓?（2）此時(shí)外電阻多大？學(xué)生回答:電動(dòng)勢(shì)越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)越強(qiáng)。學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)，分析得出（1）伏特表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)；（2）外電路電阻無窮大。E在數(shù)值上等于外電路斷開時(shí)電源兩端點(diǎn)壓。
圖1 圖2圖3
