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關鍵詞：數(shù)學推理；科學探究；問題情境；科學方法；理論聯(lián)系實際
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的核心內容，其中包含了許多科學思想方法，是學生學習和體會科學思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內容較抽象，學生在學習時，對電源內電路認識模糊，難以理解電源有內阻；對內外電路的電壓與電源電動勢的關系及路端電壓與負載關系感到疑惑，對其中蘊含的科學方法未能深刻領會?！叭绾斡行黄七@些教學難點？”“如何設計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標教學？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學生認知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實施探究教學，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導體的電阻之后來學習的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎上，引導學生從功能關系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進的教學原則。順應這種構想，教材對本節(jié)內容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負載的關系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學中的重要性，又有利于學生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學，領略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式，再應用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導學生運用規(guī)律解題，把立足點放在訓練學生的解題能力上。
第二種教法注重突出實驗的地位，發(fā)揮實驗在探究教學中的作用。利用實驗創(chuàng)設懸念，引入課題，設計探究實驗，讓學生在實驗中總結歸納出內外電壓之間的關系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關系。
根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設計的教學，效果并沒有達到設計者想象的結果，究其原因，主要有以下幾個方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學生無直接經(jīng)驗感知和相應的認知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內電路的建構過于直接，無感知過程，學生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內部的電路無直觀印象，對電源也有內阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關系推導得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學生對U+U=E的普適性產生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學思想方法，教材過于注重理論推導，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學思想方法教育，這對培養(yǎng)學生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學的有效性。
第二種“通過設計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調動學生學習的主動性和積極性，學生能獲得更直觀的認識，有效地突破一些教學難點，但由于本節(jié)知識點多，思維量大，設計過多的實驗（特別是設計繁雜的分組實驗）勢必會分散學生的注意力，干擾學生的正常思考，擠壓學生思考和實踐應用的時間，影響了學生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學建議
2.1 尊重學生的認知規(guī)律，科學設計探究過程
從物理學史來看，歐姆定律是基于實驗而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結果，教材通過功能關系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學生缺乏感性認識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學生學習的積極性也不高。規(guī)避這種負面影響的方法就是在教學設計時，應當尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，科學地設計探究過程，讓學生在親身探究中理解定律，體驗方法。基于這種指導思想，筆者在教學設計時，先用兩節(jié)新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產生了與學生日常生活經(jīng)驗相矛盾的現(xiàn)象來設置“懸念”――引入新課。然后，引導學生針對“引入實驗”中的現(xiàn)象展開探究，讓學生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內電壓和外電壓之間的關系。接著再引導學生利用功能關系，從理論角度來推導、探究，讓實驗得出結論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學規(guī)律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎的“實驗和理論推導相互結合的探究過程”的設計，既避免了設計過多的實驗，又讓學生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受到物理的探究之美和應用之美。同時，又能激發(fā)學生的學習熱情，使物理課堂教學產生無窮的樂趣，進而實現(xiàn)高效的物理課堂教學。
2.2 合理創(chuàng)設問題情境，引導學生質疑探究
作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點是如何落實探究教學，讓學生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學探究的過程和方法。在探究教學中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅動下，學生才能積極思考，從而產生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎上，精心創(chuàng)設問題情境，以問誘思，引導學生融入到探究學習的情境中去。例如：在構建“閉合電路”概念時，用兩節(jié)新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變?。繙p小的電壓哪兒去了？”“電池有內阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因導致工作的電池會變熱？”學生在問題的引領下觀察、實驗、體驗，由此認識到“電源內部也有電阻和電流”“電源內部電流的通路，稱為內電路”。這種以問題啟發(fā)學生思考，以實驗引導學生體驗來構建閉合電路的方法，既彌補了教材對內電路建構的非直觀性，也讓學生經(jīng)歷了在質疑中分析、探究的過程，學生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成，遠比直接灌輸效果好。
在引導學生從能量角度驗證實驗探究結果時，設置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個結論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內、外電路在時間 t 內消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學生在上述問題的引導下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導得出與實驗相同的結果。
在引導學生探究路端電壓與負載的關系時，設置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關嗎？”“它們之間具體的關系是什么？”“如何設計實驗來研究呢？”“從實驗數(shù)據(jù)中能得出什么結論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領下，學生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關系，不僅體驗了科學探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習慣。
2.3 注重滲透科學方法教育，加深對規(guī)律本質的認識
作為一根主線，科學探究法貫穿在整個課堂教學過程中，教學中要注意尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，強化科學探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導學生經(jīng)歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證”等過程，領會科學探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學生的生活經(jīng)驗，學生容易接受，教學中應注意引導學生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導”和“路端電壓與負載的關系推導”中兩次用到，教學中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個個問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學生在問題的引領下經(jīng)歷演繹、推理過程，構建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節(jié)課中，要特別注意引導學生在了解路端電壓與負載電阻的關系的基礎上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實意義，體會極限法在物理學習中的作用和意義，有效地訓練學生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。
2.4 注重理論聯(lián)系實際，物理與生活的聯(lián)系
研究和學習物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實際，將理論和實際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學生更透徹地理解所學的物理知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產、生活聯(lián)系密切，教學設計時，應注意還原知識的產生背景，注重將知識應用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關系后，引導學生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導線直接相連”；在學完了本節(jié)知識后，可引導學生用本節(jié)課所學知識分析解決新課引入及生產、生活中的實際問題。讓學生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學物理知識的實用性，充分理解物理學科對時展的深遠意義。
參考文獻：
知識目標
1．鞏固串聯(lián)電路的電流和電壓特點.
2．理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式.
3．會用公式進行簡單計算.
能力目標
1．培養(yǎng)學生邏輯推理能力和研究問題的方法.
2．培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力.
情感目標
激發(fā)學生興趣及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，加強思想品德教育.
教學建議
教材分析
本節(jié)從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題，從實驗得出結論.串聯(lián)電路總電阻的計算公式是本節(jié)的重點，用等效的觀點分析串聯(lián)電路是本書的難點，協(xié)調好實驗法和理論推導法的關系是本書教學的關鍵．
教法建議
本節(jié)擬采用猜想、實驗和理論證明相結合的方式進行學習.
實驗法和理論推導法并舉，不僅可以使學生對串聯(lián)電路的總電阻的認識更充分一些，而且能使學生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些．
由于實驗法放在理論推導法之前，因此該實驗就屬于探索性實驗，是伏安法測電阻的繼續(xù)．對于理論推導法，應先明確兩點：一是串聯(lián)電路電流和電壓的特點．二是對歐姆定律的應用范圍要從一個導體擴展到幾個導體（或某段電路）計算串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻時，常出現(xiàn)一個“總”字，對“總”字不能單純理解總和，而是“總代替”，即“等效”性，用等效觀點處理問題常使電路變成簡單電路．
教學設計方案
1．引入課題
復習鞏固，要求學生思考，計算回答
如圖所示，已知，電流表的示數(shù)為1A，那么
電流表的示數(shù)是多少？
電壓表的示數(shù)是多少？
電壓表的示數(shù)是多少？
電壓表V的示數(shù)是多少？
通過這道題目，使學生回憶并答出串聯(lián)電路中電流、電壓的關系
（1）串聯(lián)電路中各處的電流相等．
（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和．
在實際電路中通常有幾個或多個導體組成電路，幾個導體串聯(lián)以后總電阻是多少？與分電阻有什么關系？例如在修理某電子儀器時，需要一個10的電阻，但不巧手邊沒有這種規(guī)格的電阻，而只有一些5的電阻，那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢？
電阻的串聯(lián)知識可以幫助我們解決這個問題．
2．串聯(lián)電阻實驗
讓學生確認待測串聯(lián)的三個電阻的阻值，然后通過實驗加以驗證．指導學生實驗．按圖所示，連接電路，首先將電阻串聯(lián)入電路，調節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數(shù)為一整數(shù)（如3V），電流表的讀數(shù)為0．6A，根據(jù)伏安法測出.
然后分別用代替，分別測出．
將與串聯(lián)起來接在電路的a、b兩點之間，提示學生，把已串聯(lián)的電阻與當作一個整體（一個電阻）閉合開關，調節(jié)滑動變阻器使電壓示數(shù)為一整數(shù)（如3V）電流表此時讀數(shù)為0．2A，根據(jù)伏安法測出總電阻．
引導學生比較測量結果得出總電阻與、的關系.
再串入電阻，把已串聯(lián)的電阻當作一個整體，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為一整數(shù)（如3V）電流表此時示數(shù)為0．1A，根據(jù)伏安法測出總電阻．
引導學生比較測量結果，得出總電阻與的關系：.
3．應用歐姆定律推導串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關系：
作圖并從歐姆定律分別求得
在串聯(lián)電路中
所以
這表明串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導體的電阻之和．
4．運用公式進行簡單計算
例一把的電阻與的電阻串聯(lián)起來接在6V的電源上，求這串聯(lián)
電路中的電流
讓學生仔細讀題，根據(jù)題意畫出電路圖并標出已知量的符號及數(shù)值，未知量的符號．
引導學生找出求電路中電流的三種方法
（1）（2）（3）
經(jīng)比較得出第（3）種方法簡便，找學生回答出串聯(lián)電路的電阻計算
解題過程
已知V，求I
解
根據(jù)得
答這個串聯(lián)電路中的電流為0.3A.
強調歐姆定律中的I、U、R必須對應同一段電路.
例二有一小燈泡，它正常發(fā)光時燈絲電阻為8.3，兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源，要使燈泡正常工作，需要串聯(lián)一個多大的電阻？
讓學生根據(jù)題意畫出電路圖，并標明已知量的符號及數(shù)值，未知量的符號.
引導學生分析得出
（1）這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V，而電源電壓是6V，那么串聯(lián)的電阻要分擔的電壓為
（2）的大小根據(jù)歐姆定律求出
（3）因為與串聯(lián)，通過的電流與通過的電流相等.
（4）通過的電流根據(jù)求出.
解題過程
已知，求
解電阻兩端電壓為
電路中的電流為
滬科版第十四章探究電路第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)。
2 教材分析
《電阻的串聯(lián)和并聯(lián)》是九年級第十四章《探究電路》第四節(jié)的內容。本章內容充分體現(xiàn)了課標提出的從生活走向物理，從物理走向社會，注重多元探究等基本理念。本節(jié)教學內容不僅是對前面所學的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓特點以及歐姆定律的重要應用，同時也是今后學好電功、電功率的重要基礎，更是培養(yǎng)學生“等效替代”思想和實驗探究與理論推導相結合思想的重要載體。
3 教學目標
3.1 知識與技能。①通過實驗和理論推導理解串聯(lián)和并聯(lián)電路的等效電阻的計算公式。②會利用串聯(lián)、并聯(lián)電路總電阻的知識，解答和計算簡單的電路問題。③通過實驗探究，認識總電阻與分電阻的“等效替代”關系。
3.2 過程與方法。①培養(yǎng)學生積極參與科學探究活動，主動進行交流與討論的學習方法。②能用等效替代的思想學習物理知識。③能把物理概念與生活、生產實際相結合。
3.3 情感態(tài)度價值觀。激發(fā)學生對科學的求知欲，通過經(jīng)歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發(fā)展初步的科學探究能力，形成實事求事、尊重自然規(guī)律、樂于參與科學實踐的科學態(tài)度和科學精神，同時認識交流和合作的重要性。
4 教學重點
通過實驗法和理論推導法并舉掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路總電阻的計算方法。
5 教學難點
借助等效替代的思想分析串聯(lián)、并聯(lián)電路的電阻特點。
6 教學準備
學生電源、演示電流表、20歐定值電阻二個、5歐定值電阻二個、10歐定值電阻一個、導線、開關等。
7 教學流程
事例引入——趣味探究——小組討論——實質升華——總結反饋。
8 教學過程
8.1 事例引入。師：同學們，你們喜歡足球嗎？（停頓）現(xiàn)假設你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機壞了，經(jīng)檢查里邊一個10歐定值電阻出現(xiàn)了問題，而身邊現(xiàn)在只有20歐的電阻和5歐的電阻若干，你有辦法立即解決問題嗎？（最好設計一個多媒體動畫調動學生學習熱情）
生：（討論并結合前面電路的串聯(lián)、并聯(lián)知識回答）把電阻串聯(lián)，把電阻并聯(lián)。
師：把電阻串聯(lián)、并聯(lián)后能行嗎？電阻串聯(lián)、并聯(lián)后他們對電路的控制作用難道不會發(fā)生改變嗎？
8.2 趣味探究。
師：下面我們就用一個有趣的實驗來驗證一下大家的想法是否能夠實現(xiàn)。
演示實驗（實驗設計如圖1，電阻裝在一個密封的盒子里面）
圖1
分別接通A、B、C以及所對應接線柱，讓同學們觀察電流表的讀數(shù)。
師：同學們，剛才你們觀察到電流表的讀數(shù)有什么樣的特點？
生：三次實驗電流表讀數(shù)相等。
師：那里面的電阻是怎樣的呢，也相同嗎？
打開盒子讓學生觀察里面電阻的結構，并通過里面實物講解相關概念：
電阻串聯(lián)：兩個（幾個）電阻首尾相連
電阻并聯(lián)：兩個（幾個）電阻首首相連
師：我們剛才經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)兩個電阻并聯(lián)或兩個電阻串聯(lián)以后對電路的控制作用可能與單獨一個電阻對電路的控制作用是相同的，在實際生活中我們就可以用這兩個并聯(lián)或串聯(lián)后的電阻去替代那一個電阻，這時我們就可以說這一個電阻是那兩個（幾個）電阻的總電阻。
師：同學們再仔細觀察，兩個電阻串聯(lián)后總電阻如何變化；兩個電阻并聯(lián)后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結論：
兩個電阻并聯(lián)后總電阻小于其中任何一個分電阻；兩個電阻串聯(lián)后總電阻大于其中任何一個分電阻。
8.3 小組探討。
師：同學們，通過剛才的分析我們已經(jīng)得到了電阻串聯(lián)、并聯(lián)之后總電阻大小的一個定性結論，那么電阻串聯(lián)、并聯(lián)之后總電阻的大小應如何計算呢？下面就請大家通過小組合作的方式結合前面所學的歐姆定律以及串、并聯(lián)電路的電流、電壓特點解決這一問題。
8.3.1 串聯(lián)電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及串聯(lián)電路的電壓特點用下圖的字母表示出總電壓與各電阻兩端電壓的關系。
圖2
生：運用歐姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、
運用串聯(lián)電路電壓特點得出：IR=IR1+IR2
結論：電阻串聯(lián)，其總電阻等于各個分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯(lián)電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及并聯(lián)電路的電流特點用下圖的字母表示出總電流與各支路電流的關系。
圖3
生：運用歐姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2
運用并聯(lián)電路電流特點得出：1/R=1/R1+1/R2
結論：電阻并聯(lián)，其總電阻的倒數(shù)等于各個分電阻倒數(shù)之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實質升華。
師：剛才我們已經(jīng)通過實驗和理論推導兩種途徑得出了電阻串聯(lián)和并聯(lián)之后總電阻的變化規(guī)律。同學們，你們知道這是為什么嗎？
教師引導學生進一步觀察串聯(lián)、并聯(lián)后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結合前面所學影響電阻大小的因素的相關知識得出結論。
生：電阻串聯(lián)相當與增加了導體長度，所以阻值會增加；電阻并聯(lián)相當于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會減小。
8.5 總結反饋。①請同學們設計出兩種方案解決課題引入時提出的問題。②小組討論本堂課的收獲，及時解決新生成的問題。
附板書設計：
§14.4電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①串聯(lián)電路的總電阻等于各個分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各個分電阻倒數(shù)之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實質 串聯(lián)：增加導體長度
并聯(lián)：增加導體橫截面積
知識目標
1.知道電流的熱效應.
2.理解焦耳定律的內容、公式、單位及其運用.
能力目標
知道科學研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法.
情感目標
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學生熱愛科學，勇于克服困難的信念.
教學建議
教材分析
教材從實驗出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實驗過程中學生能更好地體會的一些科學研究的方法，避免了一開始就從理論上推導給學生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實驗基礎上再去推導學生更信服.同時啟發(fā)學生從實驗和理論兩方面學習物理知識.
做好實驗是本節(jié)課的關鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出，就是研究電熱問題.可以從電流通過導體產生熱量入手，可以舉例也可以讓學生通過實驗親身體驗.然后進入定性實驗.
對焦耳定律內容的講解應注意學生對電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導中應注意條件的交代.定律內容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題.
教學設計方案
提問：
(1)燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
(2)電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？
學生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應.
引入新課
(1)演示實驗：
1、介紹如圖9-7的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會上升，電流產生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產生的熱量.
2、三種情況：
第一次實驗：兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產生的熱量越多.
第二次實驗：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調節(jié)滑動變阻器，加大電流，重做實驗，讓通電的時間與前次相同，兩次實驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產生的熱量越多.
第三次實驗：如果加長通電的時間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時間越長，電流產生的熱量越多.
（2）焦耳定律
英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比.跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示：Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）.
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內共產生多少熱量.
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導出焦耳定律公式如果電流通過導體時，其電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產生熱量.那么，電流產生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)總結
在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產生的熱量越多.
在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產生的熱量越多，進一步的研究表明產生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產生的熱量越多.
探究活動
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學生分組或教師演示
【活動方式】
1．提出問題
2．實驗觀察
3．討論分析
【實驗方案示例】
1．實驗器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒．
2．制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包?。c著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上，如圖1所示．
圖1
3．實驗步驟
（1）用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數(shù)多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈（電阻?。┥系幕鸩駰U先掉．這就表明：在電流強度和通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產生的熱量就越多．
關鍵詞： 科學方法 物理教學方法
其實做任何事情都要講究方法。方法對頭，才能事半功倍。有人問到愛因斯坦成功的秘訣時，他給我們總結了一個公式：成功=艱苦的勞動 +正確的方法+少說空話。由此可見，“正確的科學的方法”是一個十分重要的因素，也是成功的必備條件。
科學方法教育的內容和意義
物理科學方法教育是指在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法。
物理教師在現(xiàn)代教育背景下，初中物理教學中，應注重進行科學方法教育，其意義在于：
（一）科學方法教育能有效提高學生各項基本素質
方法即是為了解決某一具體物理問題從理論或實際生活上所采取的方式或手段。學生在學習知識的同時，也能學習，學會取得物理知識的方法。在這樣的長期教育的熏陶下，科學方法的實施必然有利于發(fā)展學生的智力，增長學生的智慧。通過科學方法教育，學生將來借鑒學到的卓有成效的方法再去探索未知領域中的新問題。
（二）科學方法教育可以促使學生思想品德的健康成長及科學的正確的世界觀的形成
科學家成功的方法中閃耀著熱愛科學、無私奉獻的思想光輝，同時也體現(xiàn)著辯證唯物主義世界觀的思想觀點。如觀察物理實驗的科學方法教育就可以培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度；那么在物理課后實踐的科學方法教育中，就體現(xiàn)出實踐是檢驗真理唯一標準的重要思想。
初中物理教學中如何正確實施科學方法教育
在初中物理的教學過程中，不同的版塊，模塊，知識點，采用的方法也有所不同，更重要的是如何讓學生通過科學方法的學習，再利用科學的方法來解決具體實際問題，為此，針對不同的物理情景應采用不同的教學方法。
1．實驗的教學方法
（1）實驗探索法
實驗探索法就是根據(jù)物理規(guī)律的自身特點，設計實驗，讓學生通過自己動手實驗，分析，總結，歸納出有關的物理規(guī)律。
例如在動能的影響因素試驗教學中，讓學生通過實驗探索動能與速度的關系以及質量的關系．使學生得出：在質量一定的條件下，物體動能與速度平方成正比；在速度一定的條件下，物體動能與質量成正比的結論。在此基礎上，教師指導學生總結物體動能與質量和速度的關系，從而得出動能與哪些因素有關。
采用實驗探索法，不僅能使學生將實驗總結出來，而且理解深刻、記憶牢固，還能充分調動學生學習的主觀能動性，增強學習興趣，更重要是也鍛煉了學生的動手能力，可謂一舉多得。
（2）實驗驗證法
實驗驗證法是采用證明的方式論證物理實驗及規(guī)律的方法，從而使學生理解和掌握物理原理，物理規(guī)律。其方法是先結合書本物理知識點，結合實驗，提出物理問題，將有關物理規(guī)律告訴學生，然后教師和學生一起通過觀察分析現(xiàn)象、總結結論，論證物理規(guī)律。
如在“驗證杠桿的平衡條件”的教學中，讓學生通過實驗驗證杠桿的平衡條件，在此基礎上，進行理論探討，得出杠桿平衡條件的表達式。實驗驗證法的最突出特點是學生學習過程非常主動。這是因為在驗證物理實驗規(guī)律時，學生已知物理實驗有關問題的答案，對于接下來的學習目的及方法已經(jīng)非常清楚，所以更加有的放矢，目的性強。
（3）實驗演示法
實驗演示法就是物理教師通過課前準備典型物理實驗，上課展示，由學生觀察，根據(jù)實驗現(xiàn)象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規(guī)律，物理結論。
如在“歐姆定律”的實驗教學中，可采用如下的方法：
①研究方法：控制變量法。當電阻R一定時，研究電流I與電壓U的關系。當電壓U相同時，研究電流I與電阻R的關系；
②通過演示實驗找出I與U和R的關系。這個演示實驗的關鍵是實驗數(shù)據(jù)的分析，通過對數(shù)據(jù)分析做出兩函數(shù)圖象：I-U圖像I-R圖象．通過學生對兩幅圖的分析結合數(shù)學知識得出正反比關系。由實驗得出結論：當R一定時，I與U成正比；當U一定時，I與R成反比。
③根據(jù)演示實驗數(shù)據(jù)，分析得出歐姆定律。這種方法要充分發(fā)揮演示實驗在物理課堂中的核心作用，大大增強演示實驗的效果。
2．理想規(guī)律的教學方法
理想規(guī)律是在物理事實的基礎上，通過合理推理至理想情況而總結出的物理規(guī)律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在聲音的傳播條件的物理教學中，將手機放入廣口瓶內，蓋緊瓶塞，通過抽氣機不斷從瓶中往外界抽氣，要引導學生分析手機的鈴聲與空氣濃度的關系的實驗，發(fā)現(xiàn)隨著空氣越來越稀薄，聽到的手機鈴聲越來越小。如果推理到真空沒有空氣的情況下，即使手機在廣口瓶不停振動，外界也聽不到手機振動產生的聲音，從而總結聲音傳播需要介質。
3．理論規(guī)律的教學方法
理論規(guī)律是由學生已經(jīng)掌握的物理規(guī)律經(jīng)過推導，得出的新的物理規(guī)律．因此，在物理理論教學中應用“理論推導法”。
如在初中物理“機械功，功率”的教學中，教師提出問題功率概念及表達式時，功率指物體單位時間內所做的功。請學生運用所學的知識，根據(jù)物理概念確定動率表達式。學生在老師的指導下，根據(jù)速度的概念及表達式v=S/t，都能運用“理論推導法”“類比法”推導出P=W/t數(shù)學表達式。
4．探索物理規(guī)律的教學方法
物理規(guī)律的建立有實驗歸納法和演繹推理法兩大類。一般物理定律都是通過大量實驗分析，總結，歸納總結出來的。教師在教學中即要組織學生觀察好實驗，又要把實驗的設計構思和如何探究規(guī)律全過程的方法教給學生，讓學生從中受到啟發(fā)，靈活應用到實際生活中去?？芍^物理來源于生活，應用于生活。
設兩個不同的電池（E1，r1）和（E2，r2）構成電池組，流過外電阻R的電流為I，其中由電池（E1，r1）“貢獻”的電流為I1，由電池（E2，r2）“貢獻”的電流為I2，疊加原理最終體現(xiàn)為I=I1+I2.
在（1）、（2）兩組關系式中要注意兩點，第一，當某個電池反接時，應將其電動勢取負值；第二，當構成電池組的每一個電池的電動勢都是E，而內阻都是r且沒有反接時，（1）、（2）兩式簡化為中學物理里關于電池組的一般結論E串=nE和r串=nr及E并=E和r并=rn.
復雜電路一般還需要求出各支路的電流和任意兩點間電勢差，這時還要用到含源電路的歐姆定律.在中學教材里突出用“場”和“能”的觀點來分析電路，通過“小孩從滑梯上滑下后又被電梯運送至高處”這一過程來形象地說明在外電路中沿電流方向電勢降落而在電源內部從負極走向正極電勢升高，學生已經(jīng)掌握根據(jù)電流的方向與電動勢的方向來判斷電勢的升降，進而找出電動勢、外電路中的電壓降和兩點間電勢差之間的關系.只是沒有直接點明這就是含源電路的歐姆定律而已.
當電路中電池數(shù)量較多時再用疊加原理分析，運算量卻很大，但由疊加原理推導出來的（1）、（2）兩式卻非常便于理解和記憶，在我們擁有了把多個電池等效為一個電池的（1）、（2）兩個關系和根據(jù)電流的方向與電動勢的方向來確定電動勢、外電路中的電壓降與兩點間電勢差之間的關系這兩個有利的武器時，則可化不熟悉為熟悉，化復雜為簡單，將部分復雜電路化歸為電池組問題予以快速解決.
解析 本題并不能直接化歸為電池組問題，但由電路的對稱性可將四個電池中間的電阻去掉，同時可知每一支路提供的電流為1 A，電流方向如圖4（b）所示.若設每個電池的電動勢為E，每一個電阻均為 上面的兩個例題是中學物理里最為常見的題型，可以看出，把這類復雜電路簡化為電池組問題，則可避開基爾霍夫方程組或疊加原理中繁瑣費時的計算，使得運算簡明扼要，但這不只是一種技巧，更是一種迫切的需要：
第一，是學生發(fā)展的需要
學生在已經(jīng)掌握了由相同電池在相同方向上構成的電池組規(guī)律后，想知道為什么會這樣，進而想到新舊電池混用問題以及電池充放電的問題符合認知心理.給學生提供一個探究的平臺——疊加原理，再應用熟悉的串并聯(lián)基本知識來解決新問題，既是對已有知識的鞏固，又是提高能力的有效途徑.
第二，是時展的需要
隨著各類小家電中充電電池的廣泛使用，我們不能僅僅停留在籠統(tǒng)地用能量觀點解釋電池的充放電現(xiàn)象，而應從電路的角度認真研究.在兩個例題中，均存在某個電源實際上不是在供電，而是在耗電，如果是蓄電池則是被充電的情形.
第三，是后續(xù)課程的需要
在學習電磁感應、電動機、門電路、傳感器、二極管限幅電路等知識時都要涉及多個電源，由于對含源電路的分析不夠深入，解釋起來總是避重就輕，成為學生發(fā)展的瓶頸.以疊加原理為依托推導出來的電池組規(guī)律卻能在不增加過多電學定律的前提下順利解決上述問題，那么，我們就應該正視問題，而不是回避茅盾，這樣將更有利于相關內容的理解.
筆者認為在初中物理教學中實施德育滲透,必須從改變學生的世界觀與情感角度出發(fā),促進物理方法論的形成與科學素養(yǎng)的發(fā)展.從物理學科的特點來看,作為一門基礎自然科學,初中物理教學注重理論推導、實驗探究,能促進學生智力和思維的發(fā)展,學生的探索能力和創(chuàng)新能力也在物理基礎知識的學習過程中得到發(fā)展,但是智力和能力的發(fā)展并不是初中物理教學的全部,當今世界需要學生有團結合作的意識,要有集體主義觀念、集體榮譽感和愛國主義情感,每個物理概念和規(guī)律的得到都是物理學家奮斗、思考、探究、創(chuàng)新的結果,其過程中充滿著物理學家的執(zhí)著和堅持,這種品質應該在物理教學中進行滲透,能夠有效培養(yǎng)學生對知識執(zhí)著追求的品質,遇事不畏困難、勤奮愛學,學生的物理學習才會更具持久性和穩(wěn)定性.本文就初中物理教學如何實施德育滲透進行探討,望能有助于三維教學目標的有效達成.
1 明確德育目標
沒有明確的目標,教育、教學的有效性就無從談起,對于初中物理實施德育滲透也是如此,那么要明確哪些德育目標呢?
1.1 注重科學態(tài)度滲透
科學態(tài)度是初中物理實施德育滲透的核心,具體在教學過程中要注重物理學史的挖掘和應用,給學生穿插介紹各個物理原理、定律被物理學家發(fā)現(xiàn)和證實的過程,引導學生像科學家一樣探索,幫助學生養(yǎng)成積極探索的科學態(tài)度,在學習過程中培養(yǎng)嚴謹求知、用于創(chuàng)新的科學品質.
例如,在和學生一起學“歐姆定律”時,筆者先給學生介紹歐姆花了十年的時間艱辛地探索得到“歐姆定律”的過程,幫助學生有效記憶規(guī)律,再配合課后安排相關文章給學生進行閱讀,這對于學生的情感是一種積極的鼓勵,要求學生以小論文的形式表達自己的感想,學生不僅僅牢固的掌握了歐姆定律,還養(yǎng)成了積極向上和勤學善思的優(yōu)良品質和情感.
1.2 重注德育滲透
滲透德育的目的在于通過德育滲透,激發(fā)學生的民族自豪感,同時增進其建設祖國的自信心,因此,對于在物理教學時,與知識內容相關的國內物理學家做出的貢獻要主動向學生介紹,宣揚我國科技的發(fā)展,深化學生內心對祖國崇高的熱愛之情.[JP]
例如,在和學生學習磁現(xiàn)象時,和學生回顧我國的四大發(fā)明之一(指南針),從磁石到指南針,以及指南針對世界的影響,培養(yǎng)他們的民族責任感、自豪感和自尊心,古人尚且如此,我們作為后人應該努力學習,助力中華之崛起,學生的愛國熱情被有效激發(fā),物理學習變得更有意義.
1.3 注重辯證法滲透
物理學屬于自然哲學,“辯證唯物主義”是科學發(fā)展的重要推力,亦是哲學的最高成果.我們在設置德育滲透目標時,必須將辯證法滲透作為一個目標,在實施初中物理教學時,我們應重視分析教材中知識內容的思想性和科學性,借助于辯證唯物主義觀點對物理現(xiàn)象進行闡述,抓住主要矛盾忽視次要矛盾建立模型歸納出物理規(guī)律,實踐證明哲學與物理的有機結合,將傳統(tǒng)的灌輸式物理教學提升為思想方法、物理觀點的教學,打破原有單一的以知識為目標初中物理教學模式,過程與方法、情感態(tài)度價值觀均獲得有效的發(fā)展,在學生認知發(fā)展的同時,促進其正確世界觀的形成.
2 把握德育滲透的原則
從當前初中物理的教材來看,物理知識和規(guī)律中蘊藏著豐富的德育元素和思想教育因素,這些元素的挖掘能夠帶動學生物理學科知識的發(fā)展,促進智力、知識發(fā)展的同時,學生在品德、思想等諸多方面的素質都能夠得到發(fā)展.
2.1 最優(yōu)化原則
在初中物理教學中,優(yōu)化教學是基本要求,如何優(yōu)化初中物理教學呢?
(1)有意原則,指物理教材與德育目標的同步性、一致性和相關性,要求教師在教學過程中,要充分理解并掌握教材,實行對德育目標的控制.
(2)有機原則,指選擇好德育與物理教學最佳的結合點,找準某一訓練點和知識的突破口,這樣教師就不僅僅是單純的教書匠,而是育人的工程師.
(3)有度原則,指在初中物理的教學中,德育滲透的分寸要適當,能夠做到恰到好處,對物理事實的教學做到不偏不倚、不縮小也不擴大.
(4)有序原則,指在物理教學過程中,對學生進行的思想品德的教育必須符合認識規(guī)律,要做到循序漸進的教學,從學生的年齡特點和對知識的理解水平出發(fā).
(4)有效原則,指在物理教學中,要從素質教育的整體出發(fā),對德育進行系統(tǒng)籌劃,使之成為最優(yōu)組合,能夠充分發(fā)揮教學的整體功能.
一、做好兩個實驗——學生實驗和演示實驗
近幾年由于多媒體進入校園，對教學多段改變很多。學生實驗和演示實驗無法用多媒體代替。課件是由人制作的，很有規(guī)律，易于控制和驗證規(guī)律，好處很多。實驗帶有很大的誤差，實驗更具有真實性，有時還不一定成功。我每次在上電磁學時，只要能做的實驗盡量讓同學們親自做。讓他們體會實驗的樂趣。
如我在上閉合電路歐姆定律一節(jié)時，就采用了實驗教學。我準備了多種電源：學生電源、干電池、蓄電池，小燈泡（2.5v，0.3w）先用實驗讓學同們直觀認識電源有電動勢，然后講解，在認識電源內阻時，我用學生電源穩(wěn)壓6v和干電池6v對同一小燈泡供電，給果不一樣，用學生電源的不發(fā)光，電池的發(fā)光；又用它們對6v的收錄機進行供電，都可用。這時同學們的想法也不一樣了，學初中的知識不能解釋了，分析原因是電源的內阻在作怪。后又用實驗測得學生電源的內阻為100歐，電池的內阻為0.08歐。這樣讓同學們確實承認電源也有內阻。
又如在上電容器的電容一節(jié)時：我也采用了實驗教學，電容器的充電、放電、儲能用電解電容（1000μf）即可完成，效果明顯，同學們看到了電容器確實有這些特點，在做電容器的電容與哪些因素有關時，用教材中的演示實驗，困難了。看不到現(xiàn)象，正當同學們開始有些懷凝時，我抓住這個機會，對同學生進行了物理學史的教育，這個實驗我們今天做起來困難，在200年前，當物理學家們研究時，不知經(jīng)過多少次失敗，才有結果。所以我們今天不僅要學習人類智慧的結晶，更要學習前人不怕困難的精神。
二、激發(fā)同學們探索物理的興趣
如何提高同學們學習物理的興趣，我也做了一些嘗試。
1、利用實驗激發(fā)學習物理的興趣。我在教學中發(fā)現(xiàn)，成功的實驗是激發(fā)同學們學習物理的最好武器。如我上閉合電路歐姆定律時，證明電源內阻的實驗，實驗一做，同學們的興趣大增。又如我在上靜電屏蔽一節(jié)時，我?guī)Я艘粋€小收音機和屏蔽罩。先讓同學們課前猜測這個現(xiàn)象，然后再做實驗，當我把收音機打開，收到電臺，然后放進屏蔽罩時，后面的同學站了起來，聲音沒有了。同學們信了，情緒高漲了。
2、充分利用實驗室的儀器和器材開展科技創(chuàng)新活動，也是提高同學們興趣的有效方法。只有將學的東西變成現(xiàn)實，才能體會到所有所用，興趣才會大增。如我上完電阻定律一節(jié)后，組織同學們自制滑動變阻器；上完日光燈原理，準備了學生實驗。在上完交流電一章后，組織部分學生自制電風扇。在上電視、雷達一節(jié)，我打開了電視機的后蓋，讓同學們了解、觀看內部結構，演示了場、行不同步的情況。這些科技活動，充分調動了同學們學習物理興趣。
3、充分利用現(xiàn)代多媒體技術，提高同學們學習物理的興趣。物理學也有自己的發(fā)展史，我在上磁場一章時，收集整理安培、法拉第的一些資料，在多媒體上放映，讓同學們用人物了解物理史。如在上用電安全常識時，我把一些觸電事故的圖片通過多媒體進行放映，收到了很好的效果。
三、靈活處理教材的難度
物理這門學科，我作過調查，同學們感到是最難的，如何變難為易，讓同學們們盡量掌握每節(jié)的主要部分，并能加以運用，是一個難題，我在多年的教學中也作過一些探索。
1、精簡每節(jié)課的知識點，并把知識點總結成易記的幾個字。如我在上庫侖定律及電荷定恒一節(jié)。我把它歸結為“三個一”：一個重點（庫侖定律），一個補充（電荷守恒是庫侖定律的補充），一個知道（要知道元電荷的電量）。在上電場強度一節(jié)，重點是電場強度概念的建立，難建立、難懂，易混亂，我把它歸結為三個無關一個牢記：電場強度與是否加入檢驗電荷無關；電場強度與檢驗電荷的正、負無關；電場強度與檢驗電荷受電場力無關。牢記電場強度的方向規(guī)定。
2、降低入門難度，變難為易。從多年的高中物理教學中，每屆都有不同的心得，每屆都在探索。如我在上電勢差與電勢能一節(jié)，這一節(jié)難度大，又是重點內容，同學門手收的參考書也多，從不同角度分析的也多。我在處理教材時，只要求同學們記住“兩個”關系：電場線與電勢之間的關系：沿著電場線的方向，電勢越來越低；電場力做功和電勢能的關系：電場力做正功，電勢能減少，電場力做負功，電勢能增加。如在上日光燈原理一節(jié)時，要求同學們“記住一張圖，知道兩個元件”。這樣處理難度降低，同學們心里負擔少了。學起來相對輕松了一些。
3、改變問題的提法，有時也會收到降低難度的作用。如我在上法拉第電磁感應定律——感應電動勢大小一節(jié)時，關于e=bvl的公式時，我把字改變成：解密e=bvl。我主要講了兩點：這個公式是不是法拉第的實驗總結，我通過實驗——分析——結合歷史（以實驗說歷史），證明此式不是法拉第的實驗總結——不是實驗定律。這個公式是數(shù)學推導出來的公式。
四、舉辦專題講座，擴展同學們的視野
課堂是學校進行教育活動的重要場所，課堂里的生活是學生在學校中的主要生活，因為學生在?；顒訒r間約有三分之二是在課堂上度過的。課堂教學的質量直接關系著學生的發(fā)展和學校的教育成效。因此唯有致力于課堂教學，才是實施素質教育的最佳行動策略。本人結合教學中的嘗試，認為在物理課堂中引導學生進行探究性學習主要通過以下三條途徑。
一、變知識傳授為科學研究，讓學生探索學習
傳統(tǒng)的物理教學重知識的傳授，輕思維的啟發(fā)；重結論，輕過程；重分數(shù)定位，輕智慧開發(fā)；重知識量的灌輸，輕學習方法的指導。究其原因，是受大綱、考試方式、考試內容、教學質量評估標準的影響。這一模式培養(yǎng)出的學生在以檢測知識的掌握情況為重點的考試中，成績可能也很出色，但在解決實際問題方面就稍遜一籌了。傳統(tǒng)的物理教學就遭遇了“高分低能”的尷尬。而探究性學習則是集知識學習與方法掌握、能力提高于一體的一種嶄新的學習方式。它要求學生像科學家那樣用科學研究的方法學習物理知識，并讓學生經(jīng)歷科學家那樣的探索過程。為此，新教材中將許多科學家勤于思考，勇于探索，得出物理概念和規(guī)律的過程記敘、描述下來。如：牛頓第一定律的揭示、串聯(lián)電路的總電阻和并聯(lián)電路的總電阻的推導、歐姆定律的得出等。教師要善于利用教材中的有關內容，對學生進行這種“過程領域”的教學，并適時地總結出科學家們研究問題時常采用的方法，比如：控制變量法、分析歸納法、轉換法、等效法、類比法等。再如：在教材中有這樣一個物理實踐活動《熱水瓶中所盛開水的多少對瓶內水溫變化關系的研究》，它就是物理教學中“過程領域”一個升華，這項活動由學生自己分析，設計出實驗方案，自己選擇器材，自己記錄數(shù)據(jù)并得出結論。其目的有二：一是教學生探索熱水瓶盛多少開水可使熱水瓶保溫效果最好，二是引導學生學習用控制變量法來研究影響保溫效果的其他因素。這個活動使每一個學生“身臨其境”，參與了知識形成的過程,他們所獲得的能力遠遠超過了課本知識本身。
二、變驗證實驗為探究實驗，讓學生發(fā)現(xiàn)學習
學源于思，思源于疑。偉大的物理學家愛因斯坦說：提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。探究性學習是給學生造疑，并引導學生解疑，它能啟迪學生的科學思維，揭示現(xiàn)象的本質。它的開放性使學生有身臨其境的感覺，鼓勵學生多角度、多側面、多層次地思考問題，充分調動學生的潛在能力，改變傳統(tǒng)的教學模式，避免了學生因為死記硬背書本知識而抑制了創(chuàng)新精神、探究能力和實驗能力的培養(yǎng)。在目前的物理課堂教學中，普遍存在著重講解輕實驗的現(xiàn)象。即便進行實驗，也多做驗證之用，致使實驗的探究性嚴重不足?？紤]學生的長遠發(fā)展，教師一定要轉變觀念，高度重視物理學中的實驗，并盡可能將教師的演示實驗改為學生實驗，將驗證實驗改為探究實驗，力求讓學生自己動手“做科學”。譬如，學習《歐姆定律》一節(jié)，學生在學習了電流、電壓、電阻三個物理量后，問：這三個物理量存在何種關系？ 如何用實驗研究這三個量之間的關系？能否用控制變量法來研究它們之間的關系？ 學生在有限的時間里，要考慮器材的選擇、電路的設計、實驗的步驟、數(shù)據(jù)的處理等問題，這對學生的能力提高是非常有意義的。正像教育家波利亞所說的：學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發(fā)現(xiàn)，因為這種發(fā)現(xiàn)理解最深，也最容易掌握其中的規(guī)律、性質和聯(lián)系?？梢姡骄啃詫嶒灋閷W生創(chuàng)設了一種再發(fā)現(xiàn)的學習情境，學生不但能從中發(fā)現(xiàn)知識，且還能從中發(fā)現(xiàn)方法，掌握技能。探究性實驗需要學生用腦子去思考，用身體去感受，用心靈去體驗，能使學生的身心與探究過程充分交融，有利于將探究行為內化為技能和方法，并轉化為解決問題的能力。
三、源于課本，走出課堂，讓學生創(chuàng)新學習
初中學生好奇心強，求知欲望強，喜歡刨根問底。每個學生又有自己的個性、興趣和特長，我們如能順應學生的這些本性，對他們的自身發(fā)展無疑是大有裨益的。傳統(tǒng)的物理教學帶有較強的功利性和短視效應，非課本內容不講，非考試內容不學，致使學生缺少施展個性與發(fā)展自我的機會。而新課程的安排中已滲入了“學生實踐活動”這樣的專題探究內容，它對培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力都有極大幫助。因此，教師應源于課本，走出課堂，從廣闊的大千世界中尋找課題，充分利用實驗室、圖書館、網(wǎng)絡資源等探究性場所，使學生能根據(jù)需要進行資料收集和信息處理。學生在探究活動中有充分的自，但教師應動態(tài)地跟蹤，指導學生采用合理的方法來解決問題，幫助學生樹立戰(zhàn)勝困難的信心和勇氣，使學生的探究盡可能走向成功。