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【摘 要】 欧姆表的测量原理是高中物理教学中的重要知识版块,本文以学生的体验和能力发展为着眼点,分别从对教材的理解和处理、指导思想及具体策略阐释了欧姆表的测量原理教学设计思路,并且在此基础上,进行了教学反思,提出了心得与体会。
【关键词】 欧姆表测量;教学设计;学生体验
【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)23-0086-02
1 欧姆表的测量原理教学设计思路
1.1 对教材的理解和处理: 在二期课改的试用本教材中,以多用表测量电流、电压、电阻为主线,穿插一部分原理性的解说。对此,课程标准解读为:以学生掌握多用表的使用方法为目标,测电阻原理起到帮助学生理解的作用,不作为教学目标要求。
针对学生的实际情况,和对学生在劳技课上学习、使用多用表的情况进行的调查了解。发现学生在使用多用表过程中随意性很大,很多注意事项都没有在操作过程中得以体现,尤其是欧姆调零的问题。其根本原因在于学生对为什么要这样操作不理解。所以,在已经掌握了闭合电路欧姆定理的基础上,若是再向前迈一小步,让学生了解一下欧姆档测电流的原理,这样既可以让学生理解“使用方法”,又可以使他们感受到生产生活中实际的闭合电路欧姆定律的应用。
所以,我把《多用表的结构与原理》这节分为两节,前一节系统地梳理多用表的使用方法,渗透整合的思想,解决“是什么”的问题;第二节,也就是本节的教学设计,针对高考要求的“调零”和“读数”环节,解决“为什么”的问题。
1.2 指导思想及具体策略
1.2.1 抓住疑问,贯穿始终:上一节课的“多用表的使用方法”中,欧姆表刻度的特点,多数学生多多少少都有类似的疑问,“为什么欧姆表刻度如此的不同?”为了解决这个问题,就要在欧姆表的内部结构和原理中寻求答案。
本节课的主要教学环节都是针对学生头脑中存在的疑问,通过学生的观察、分析与讨论,结合物理规律(闭合电路欧姆定律),一步步对欧姆表的测量原理进行探索。
1.2.2 “放大”简易欧姆表:欧姆表简单结构分析出来以后,由于不能把欧姆表拆开来观察比较(内部分布比较复杂,涉及到换挡等,与课上分析出来的简单结构有较大差别),所以给学生准备了相应的实验器材,根据自己的分析,搭建出一个欧姆表,用这个“简易欧姆表”证实后面的分析。
从一个多用表的“黑匣子”,到眼前明明白白的简单电路,学生有惊喜,也可能尚有疑问。无论怎样,这都对他们下一步的实验产生情感上的推动力。
1.2.3 手脑结合,理解体会:利用闭合电路欧姆定律对欧姆表的原理进行分析以后,在“简易欧姆表”上重现。刻度的反向,欧姆调零的原理、刻度的不均匀性,学生都可以在实际的操作中有更深的体会。
“反向”和“不均匀性”从原理上很好说明,但是,经历了原理说明和操作结果互相印证的过程以后,学生在日后的实验操作中,将会更加“明白”的使用欧姆表。
2 欧姆表的测量原理教学的反思
在本节课的设计过程中,始终秉承着这样的一条思路:以体验,促发展。并在此基础上设计了教学的基本框架:设疑、观察、猜测、分析、操作,让学生在实际的操作过程中获得丰富的体验,反过来更深刻的理解多用表测量电阻过程中的操作要点。
在本节的教学设计中,第一部分希望通过学生对欧姆表的观察,和基本的电路知识,结合欧姆表测电阻的测量过程,猜测欧姆表的基本结构,从而理解欧姆表测量电阻的原理;第二部分,从原理分析和实际操作两个方面去研究欧姆表刻度的“反向”问题,并通过对学生的不同实验标度的对比、设问,让学生感觉到“需要”调零;第三部分,通过小组内合作,把电流表上各主要刻度对应的电流值标出,体会电阻刻度的不均匀性,并且让学生运用这个“简易欧姆表”去测量一个未知电阻的阻值,使学生体会到成功的喜悦,同时,引出了进一步的思考。
在关注学生“发展性”方面:在科技越来越发达今天,学生已经习惯了身边各种的“高精尖”产品,习惯的认为这些东西以自己的所学不可能理解,但是这节课让学生看到,原来多用表的欧姆档测电阻利用所学就可以很好理解,“我能”的自我认知是所有尝试的开始。 另外,在多用表,或者一切“表”中,都包含著关联对应的思想,利用自己的已知知识为基础,把不可测量转化为可测量,这样的转换能力和意识,也需要有意识的培养。本节在完成了基本教学内容以后,把之前设计或练习过的有相同思想的测量方法与测电阻的方法放在一起加以归类,让学生在归纳中,提炼思想。
教学过程显示,经过自己动手,学生对欧姆表刻度的反向和不均匀性有了比较深刻的体会。但是,由于测电阻采用的是间接测量的方式,中间涉及到物理量的转换,电流表示数I和待测电阻RX之间也不是线形关系,这些都给学生在理解上造成了一些障碍。由于本节的重点在于原理的分析和利用,在欧姆表内部结构分析中,就显得相对比较仓促。如果时间比较充裕,可以先让学生自己放开思路设计一个测电阻的电路,再逐渐在方便性、直观性、安全性等各种角度逐步完善的话,学生应该可以获得更好的体验。
参考文献
[1]汤玉林:多用电表欧姆档二三事[J].中学物理.2008年09期。
[2]郭建:多用电表的应用例析[J].中学生数理化(高二版).2011年Z2期。
[3]许文:解读2011年全国高考理综卷Ⅰ电学实验题[J].中学生数理化(高考版).2011年Z1期。
[4]李池刚:对教材“多用电表”一节中一幅插图的疑问与探讨[J].物理教师.2011年08期。
[5]姚春艳:欧姆表内部电路的猜测[J].中学物理.2008年07期。
【关键词】 欧姆表测量;教学设计;学生体验
【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2012)23-0086-02
1 欧姆表的测量原理教学设计思路
1.1 对教材的理解和处理: 在二期课改的试用本教材中,以多用表测量电流、电压、电阻为主线,穿插一部分原理性的解说。对此,课程标准解读为:以学生掌握多用表的使用方法为目标,测电阻原理起到帮助学生理解的作用,不作为教学目标要求。
针对学生的实际情况,和对学生在劳技课上学习、使用多用表的情况进行的调查了解。发现学生在使用多用表过程中随意性很大,很多注意事项都没有在操作过程中得以体现,尤其是欧姆调零的问题。其根本原因在于学生对为什么要这样操作不理解。所以,在已经掌握了闭合电路欧姆定理的基础上,若是再向前迈一小步,让学生了解一下欧姆档测电流的原理,这样既可以让学生理解“使用方法”,又可以使他们感受到生产生活中实际的闭合电路欧姆定律的应用。
所以,我把《多用表的结构与原理》这节分为两节,前一节系统地梳理多用表的使用方法,渗透整合的思想,解决“是什么”的问题;第二节,也就是本节的教学设计,针对高考要求的“调零”和“读数”环节,解决“为什么”的问题。
1.2 指导思想及具体策略
1.2.1 抓住疑问,贯穿始终:上一节课的“多用表的使用方法”中,欧姆表刻度的特点,多数学生多多少少都有类似的疑问,“为什么欧姆表刻度如此的不同?”为了解决这个问题,就要在欧姆表的内部结构和原理中寻求答案。
本节课的主要教学环节都是针对学生头脑中存在的疑问,通过学生的观察、分析与讨论,结合物理规律(闭合电路欧姆定律),一步步对欧姆表的测量原理进行探索。
1.2.2 “放大”简易欧姆表:欧姆表简单结构分析出来以后,由于不能把欧姆表拆开来观察比较(内部分布比较复杂,涉及到换挡等,与课上分析出来的简单结构有较大差别),所以给学生准备了相应的实验器材,根据自己的分析,搭建出一个欧姆表,用这个“简易欧姆表”证实后面的分析。
从一个多用表的“黑匣子”,到眼前明明白白的简单电路,学生有惊喜,也可能尚有疑问。无论怎样,这都对他们下一步的实验产生情感上的推动力。
1.2.3 手脑结合,理解体会:利用闭合电路欧姆定律对欧姆表的原理进行分析以后,在“简易欧姆表”上重现。刻度的反向,欧姆调零的原理、刻度的不均匀性,学生都可以在实际的操作中有更深的体会。
“反向”和“不均匀性”从原理上很好说明,但是,经历了原理说明和操作结果互相印证的过程以后,学生在日后的实验操作中,将会更加“明白”的使用欧姆表。
2 欧姆表的测量原理教学的反思
在本节课的设计过程中,始终秉承着这样的一条思路:以体验,促发展。并在此基础上设计了教学的基本框架:设疑、观察、猜测、分析、操作,让学生在实际的操作过程中获得丰富的体验,反过来更深刻的理解多用表测量电阻过程中的操作要点。
在本节的教学设计中,第一部分希望通过学生对欧姆表的观察,和基本的电路知识,结合欧姆表测电阻的测量过程,猜测欧姆表的基本结构,从而理解欧姆表测量电阻的原理;第二部分,从原理分析和实际操作两个方面去研究欧姆表刻度的“反向”问题,并通过对学生的不同实验标度的对比、设问,让学生感觉到“需要”调零;第三部分,通过小组内合作,把电流表上各主要刻度对应的电流值标出,体会电阻刻度的不均匀性,并且让学生运用这个“简易欧姆表”去测量一个未知电阻的阻值,使学生体会到成功的喜悦,同时,引出了进一步的思考。
在关注学生“发展性”方面:在科技越来越发达今天,学生已经习惯了身边各种的“高精尖”产品,习惯的认为这些东西以自己的所学不可能理解,但是这节课让学生看到,原来多用表的欧姆档测电阻利用所学就可以很好理解,“我能”的自我认知是所有尝试的开始。 另外,在多用表,或者一切“表”中,都包含著关联对应的思想,利用自己的已知知识为基础,把不可测量转化为可测量,这样的转换能力和意识,也需要有意识的培养。本节在完成了基本教学内容以后,把之前设计或练习过的有相同思想的测量方法与测电阻的方法放在一起加以归类,让学生在归纳中,提炼思想。
教学过程显示,经过自己动手,学生对欧姆表刻度的反向和不均匀性有了比较深刻的体会。但是,由于测电阻采用的是间接测量的方式,中间涉及到物理量的转换,电流表示数I和待测电阻RX之间也不是线形关系,这些都给学生在理解上造成了一些障碍。由于本节的重点在于原理的分析和利用,在欧姆表内部结构分析中,就显得相对比较仓促。如果时间比较充裕,可以先让学生自己放开思路设计一个测电阻的电路,再逐渐在方便性、直观性、安全性等各种角度逐步完善的话,学生应该可以获得更好的体验。
参考文献
[1]汤玉林:多用电表欧姆档二三事[J].中学物理.2008年09期。
[2]郭建:多用电表的应用例析[J].中学生数理化(高二版).2011年Z2期。
[3]许文:解读2011年全国高考理综卷Ⅰ电学实验题[J].中学生数理化(高考版).2011年Z1期。
[4]李池刚:对教材“多用电表”一节中一幅插图的疑问与探讨[J].物理教师.2011年08期。
[5]姚春艳:欧姆表内部电路的猜测[J].中学物理.2008年07期。