优化课堂教学，培养思维能力

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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，

2、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？4　　先让学生进

3、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，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

4、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

5、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？）4　　（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，使之由定性升华到定量。　　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

6、=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/I=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

7、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-Ir关系式，画出U-I函数图线，并说明物理意义。4　　5.先通过实验演示，然后提出问题。　　如图（7）电路，已知电阻R1=5Ω，当S闭合时，读出的读数（I1=0.35A），据此数据能否求电源的E和r？　　（2）如何想法求得？（

8、提示：若再给一只R2=10Ω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=3.5Ω）。　　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）：　　①若把改成一只，如何设计实验测量E、r？　　②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，