时间：2023-07-07 17:24:14
一、 课堂教学知识量大，学生难以吸收
初中物理“闭合电路欧姆定律”这一节教学内容有过多次变动，实验教材里的内容主要有两点：一是闭合电路欧姆定律；二是路端电压和负载的关系；此外还外加了路端电压和电流的关系。因为知识点较多，课堂教学量很大，所以课堂上时间紧，学生思考和参与实践都比较少，课堂上没有充分发挥学生的主体作用。从课后反馈的情况来看，学生掌握的情况并不是太好。
因此，针对这种情况，在该课的教学中，教师可以将这一节课的内容分成两节课来讲。第一节课讲闭合电路欧姆定律，在复习电动势、内阻等概念和规律的基础上，通过闭合电路欧姆定律的推导，引出闭合电路欧姆定律。然后对照比较简单的电路图，阐述能量转化的关系以及定律的使用范围等。紧接着通过例题的讲解和课堂训练，使学生对欧姆定律有个全面的认识。在引导学生理解电流和外电阻的关系时，教师演示实验，让学生有个直观的感受，然后再加上理论分析，让学生对物理知识的认知由感性到理性。第二节课讲路端电压和负载的关系，路端电压和电流的关系，在上一节欧姆定律的基础上，导出路端电压和负载的关系U=E1+rR，仍然是先进行演示实验，后进行理论分析，让学生对路端电压和负载的关系有一个从感性到理性的认识。最后讲路端电压和电流的关系U=E―IR，先观察实验，通过改变滑动变阻器的阻值，使电路中电流表和电压表的示数同时发生变化，学生会观察到电流变大时，路端电压变小，反之电流变小，路端电压变大，再利用公式进行分析，这样可给学生留下比较深的印象。
二、演示实验，可视性较差
在演示路端电压和负载（或电流）的关系时，学生要观察电流表、电压表指针的偏转情况，由于表盘小，颜色暗，放在桌面上又有些低，所以站在后面的同学看不清楚，影响了实验效果。针对这种情况，教师可以做如下改进。
在实验课堂上做演示实验时，一方面教师可以把仪器放在一个升降台上，把台子升起来，使全班学生都能看清楚；另一方面对有些演示实验，用投影仪把实验情况投影到大屏幕上，便于学生观察；此外，如果课堂人数较少，教师还可以将演示实验改为6组学生实验，真实性、可视性都会更好。这样不仅能够达到演示实验的预期效果，也能提高学生的动手能力和学习兴趣。
三、 学生活动少，主体作用没有很好体现
在“闭合电路欧姆定律”教学中，一方面是教学内容安排得比较多，为了在规定的时间内完成任务，必须按照设定好的节奏进行，课堂上并没有给学生留下较多思考和发散的时间；另一方面，教师思想保守，教学不够大胆，认为学生物理基础较差，害怕学生不发言，出现冷场情况，或者学生课堂发言不入主题而不好收场。针对这种情况，教师可以做如下改进。
对教学内容做了相应的调整以后，就可以给学生留有更多的思考时间和发表见解的机会，如果学生在课堂上不敢发言，教师可以鼓励、引导学生融入课堂教学活动，学生说错了正好可以纠正其错误，只要学生积极思考，积极参与，勇于发言，就要给予鼓励，这是培养学生良好思维习惯的大好时机。因为，在课堂教学中，任何层次的学生都可以与他互动起来，就看教师怎样引导，如何让学生互动。当然，在实验教学中，很多实验具有安全性和特殊操作性，对于这类实验教师要规范学生的实验行为。加强学生动手实验的目的就是为了充分发掘学生的好动性、探知性，让学生从自己的角度去思考问题，让学生在张扬个性的同时，拓展创新能力。
参考文献
[1]雷光锦.《闭合电路欧姆定律》教学设计[J].昭通师范高等专科学校学报，2011，1（25）：111.
[2]谢建华.浅谈“闭合电路欧姆定律”的教学[J].内蒙古民族大学学报，2011，3（15）：124-125.
关键词： 新课标 《欧姆定律》 探究性实验教学
《初中物理新课程标准》将科学探究纳入了物理教学的内容，旨在将学生学习的重心从过去的过于强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化。
所谓“实验探究教学模式”，是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色的学习模式。
笔者多年从事初三物理教学，结合新课改要求，在《欧姆定律》探究教学中进行了尝试，现谈谈自己的实践和体会。
一、在探究过程中，着重应用控制变量法
控制变量法是指决定某一物理量的因素有很多。为了弄清这个量与这些因素之间的关系，往往先控制住其他几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，然后通过比较归纳出与这些量之间的关系。
欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系，由于电流大小与电压、电阻都有关系，因此探究步骤中的设计实验应尽量引导学生分为两步设计。
1.保持电阻不变，研究电流跟电压的关系。
要让学生明确“研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变”，设计实验电路时应考虑：①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I呢？②怎样保持导体的电阻R不变呢？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢？
设计并连接电路利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，使它成整数倍地增加，并记录所对应的电流值，
2.保持电压不变，研究电流跟电阻的关系。
要让学生明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”，实验探究时应考虑：①怎样改变导体电阻R的大小？②怎样保持导体两端的电压U不变呢？让学生讨论交流，使学生认识到：当定值电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器控制其两端的电压U保持不变。
更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，在具体的探究教学中可能会遇到这样的问题：在电阻R阻值改变时，电阻R两端的电压也发生变化，如何移动滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压恢复到原来的电压值。这也是把控制变量法从理论升华到实际的一个方面。
二、在探究过程中，让学生亲身体验，增强课堂教学效果
学生是教学活动的主体，教师对思维活动过程的展开，不能代替学生自己的思维活动。因此，在设计本节探究活动时笔者以学生为中心，进行分组实验。激发学生的求知欲和参与意识，使不同层次学生的认知结构、个性品质在参与中都得到发展。设计学生活动程序如下：
（1）提出问题：电流与电压，电流与电阻的关系？
（2）作出假设：①不成比例。②成正比。③成反比。
（3）设计并进行实验：①设计电路图。②设计步骤。③进行实验。
（4）分析数据得出结论。
这样做有以下好处：第一，可以充分调动学生的积极性。对于初中学生来说，他们已不再局限于看老师演示实验，都喜欢自己动手操作，通过自己的实践解决问题。第二，可以清楚地发现并指出学生的操作中的错误，物理实验中一些仪器的使用，要求学生掌握，培养学生正确而良好的操作技能。但是，在实践过程中，笔者认为学生的练习机会实在太少，有些仪器的使用方法尽管学生课上听懂了，但真正操作起来并不如想象的那样简单顺手。就像本节中的电流表、电压表的使用，学生往往会把电表的串并连搞错，把正负接线柱接错等，滑动变阻器的使用也不够到位。第三，可以巩固学生对相应知识的掌握情况。对于人的记忆方式来说，自己动手操作过的情景记忆起来要比单纯的聆听接受记忆要牢固得多。
三、在探究过程中，引导学生反思应用迁移
这一方法要求把已知迁移到未知、把此一类知识迁移到另一类知识中，使学生受到相互渗透、影响和转化的观点的教育。例如，启发学生把已有的知识迁移到欧姆定律的探究中，把欧姆定律的知识迁移到其他知识的学习中。这样就使学生不仅提高了知识学习的效率，而且逐渐树立普遍联系、转化的观点。
例如：在总结欧姆定律的公式（I=U/R）时，可以压强的公式为母本，压强的公式是P=F/S，它的理解可以是：当受力面积一定时，压强与压力成正比；当压力一定时，压强与受力面积成反比。而欧姆定律是：通过导体的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。两者是可以相互迁移的，所以很顺利地得出欧姆定律的公式I=U/R。这对于知识和思维不是很完善的初中学生来说，可以很容易地掌握知识，得出结论。
当然在欧姆定律的探究教学中还有很多地方可以运用知识迁移，例如：在运用探究的基本过程解决电流、电压、电阻三者关系时，可以反思以往用探究的方法解决过的问题，如液体压强、深度、液体密度三者的关系，用以往的经验为本次探究的顺利完成做铺垫。
四、在探究过程中，利用教材对学生进行德育教育
德育是五育之首，新课程标准关注人的发展，把德育放在十分重要的地位。作为基础学科的物理理所当然承担着重要的德育任务。
在《欧姆定律》探究教学中，笔者首先做了大量的准备工作，这样学生不仅学得很愉快，而且在心里会产生一种对教师的敬佩之情，并从老师身上体会到一种责任感，这对以后的学习工作都有巨大的帮助作用。其次，在教学过程中，利用分组实验的合作性学习潜移默化地对学生进行德育教育，培养他们团结协作的精神。最后，利用欧姆的事迹和成果激发学生的学习热情，树立崇高理想，榜样的力量是无穷的，它对学生具有强大的感染力和说服力。
教育部颁布的《物理课程标准》首先提出科学探究，其次才是科学内容，它把科学探究作为很重要很有价值的学习方法和教学方法提出来，说明越来越多的教育者注意到探究教学在教改中的重要地位。《欧姆定律》一课的探究教学不仅要求教师有较高自身的修养素质，还要做好在探究教学中与学生一起双向地、互动地建构学科知识、促进能力发展。因此，在初中物理新课标下如何更好地开展探究教学，值得我们探讨。
参考文献：
1为什么要对《闭合电路的欧姆定律》进行教材二次开发
人教版教材对这节课的安排是：直接给出全电路的概念，从功能关系出发，根据能量守恒，理论推导出闭合电路欧姆定律和U内+U外=E；再根据闭合电路欧姆定律理论分析电源的路端电压与负载的关系.
教材的顺序安排优点是逻辑主线明了，缺点是对闭合电路特别是内电路的建构不够直观.而学生的具体情况是，已经掌握了部分电路的欧姆定律；根据初中学习的经验，他们认为电源两端的电压是恒定不变的；如何直观认识内电路的结构以及形成电源两端电压会随着负载的变化而变化的观点是本节课的重点之一.显然教材仅从理论角度来推导闭合电路的欧姆定律是不够解决学生的问题的.因此，笔者从学生的学情出发，深入地研究了本节课教材的编写意图和本校的实际情况，进行了教材的二次开发.
2怎样实施《闭合电路的欧姆定律》的教材二次开发
2.1教学呈现顺序的二次开发
如图1所示的演示实验引入，提出当开关S2、S3合上时电灯甲的亮度怎样变化，学生的回答是甲灯亮度不变.而实验发现甲灯的亮度逐渐变暗，引起学生认知的强烈冲突.课堂上通过实验探究甲灯亮度变暗的原因，引入内电路的概念.再呈现演示实验2，直接呈现出电源的内电路部分，用两只电压表测量出外电压和内电压，当负载变化时，实验发现U内+U外为常数.通过这样两个演示实验，学生对内电路有了非常直观的认识，从本质上理解电源具有内阻的原因，知道了如何测量内电压，对全电路的认识更加清晰.总体的教学顺序是：首先是演示实验一、二，然后得到U内+U外为常数，教师指出这个常数就是电源的电动势E，最后推导出闭合电路的欧姆定律.
本节课的最后环节是重新解释演示实验一电灯甲的亮度变暗的原因.这样的教学顺序，始终围绕着实验一展开讨论，在解决问题的过程中获得新知.比较符合学生的认知规律，对于本节课出现的新概念如闭合电路、外电路、内电路、路端电压、内电压有了非常直观的认识.
2.2教学内容的二次开发
从教学内容上看，原教材仅从理论的角度进行教学，而本节课笔者采取的方法是实验和理论相结合的方法进行教学.内容与原教材相比，内容更加丰富，学生要经历观察实验，产生疑问，解决问题，理论推导等多个过程.因此学生对闭合电路的欧姆定律有更全面而深刻的认识.从引入的方式来看，教材直接给出闭合电路的概念，而笔者通过演示实验设疑、答疑的过程中引入闭合电路.从思维的角度看，学生经历了形象思维到抽象思维，从实验到理论的过程.
《普通高中物理课程标准》指出：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力。”也就是说，在高中物理教学过程中，我们要改变“灌输式”的教学模式，要通过有效运用自主、合作、探究的教学模式来落实“以生为本”的教学理念，以确保学生在真正高效的物理课堂中获得良好发展。
《欧姆定律》这一节课的主要教学目的是理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定；理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题等。所以，在新课程改革下，我们课堂教学活动的组织，教学方法的选择，课堂问题的设定都应该以学生的发展为中心，以确保学生在掌握基本物理知识的同时，物理学习能力以及综合素质水平也能得到大幅度提高。因此，在《欧姆定律》这一节课的教学中，我的主要目的就是帮助学生理解欧姆定理，并能灵活运用来解决相关的练习题。所以，这节课我选择了实验探究，以为学生科学素养的全面提升做出相应的贡献。
【学情分析】
对于《欧姆定律》这节课的相关内容学生在初中阶段已经有初步了解，对欧姆定律的概念以及相关应用都有初步认识和理解。而高中阶段的这部分内容主要是通过实验演示来增加学生的直观认识，使学生在实验现象的观察中强化理解，提高应用能力。同时还要锻炼学生的实验设计能力和操作能力，以提升学生的科学素养，使学生获得良好发展。
【案例描述】
在上课时，为了让学生快速了解本节内容，也为了调动学生的学习积极性，更为了降低课堂的枯燥感，在导入环节，我选择的是“以旧代新”方式，首先引导学生利用初中物理中的相关知识对下面一道练习题进行思考：
在一只灯泡上标有“2.4V，0.3A”的字样，它表示灯泡在正常工作时的电压是______，通过灯丝的电流强度是_____，如果用电压是3伏的电池组供电，为使灯泡正常工作应给灯泡___联一个阻值是______欧姆的电阻。之后，以一句“我们今天再来研究一下欧姆定律的相关知识”来引导学生进入课堂。接着，我开始引导学生对“测量导体电流和电压”的实验进行自主实验，并通过电压表和电流表中的数据来试着绘制U―I图象，之后，再将教材中给出的电阻、欧姆定律以及基本物理概念进行简单学习。接着，将重点放在“导体的伏安特性曲线”以及“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验上。引导学生以小组为单位，结合教材内容，自主选择实验材料。之后，让学生结合教材内容自主对这一实验进行操作，并对实验结果进行分析。最后，我再对本节课相关内容进行有针对地讲解，比如实验中存在的问题，开关闭合前滑动变阻器上的滑片位置随意；数据分析中存在的问题等进行讲解。
最后，为了检验学生的学习效率，也为了提高学生的知识运用能力，我引导学生进行了当堂练，对教材后面的几道练习题进行思考，如有三个电阻：RA=5Ω，RB=10Ω，RC=2.5Ω，他们的伏安特性曲线都是过原点的直线，请在同一坐标系中作出他们的伏安特性曲线，并标明A、B、C。这是一道基础性试题，是对学生本节课所学知识的应用。最后，通过对这些练习题的讲解这节课也就结束了。
【案例反思】
结束了这一节课的教学后，我开始反思整个教学过程中的得失，现从以下方面入手进行总结和分析：
1.为了落实以生为本的教学理念，在这节课中我们组织学生进行了自主实验，这对学生实验能力的提高以及科学素养的培养都有着密切的联系。所以，在这一点上是值得我们应用到以后的教学中去的。但是，在“测量导体电流和电压”这部分的教学时，我们可以借助多媒体来辅助教学，而非让学生看教材，进行照本宣读，这是不利于学生观察能力提高的，也是不利于自主性物理课堂构建的。
欧姆定律在初中物理电学知识体系中占有极其重要的地位。作为一个实验定律，它的得出依赖于实验探究。初中阶段对欧姆定律的探究主要是针对部分导体的欧姆定律。
苏科版物理教材中欧姆定律处在一章的第三节，在探究欧姆定律之前，学生已经学习的电学内容有：初始家用电器和电路，电路连接的基本方式（串并联电路的认识），电流和与电流表的使用，电压和电压表的使用，电阻，变阻器。通过这些内容的学习，学生已经知道改变电流大小的两种方法：1. 改变电路中的电源电压；2. 改变电路中的电阻。带着这样的知识基础，进行欧姆定律的探究学习。
教学过程中，按照教科书上实验电路图，采用控制变量的方法，根据实验探究的一般过程进行两次实验。因此在利用教材中的实验设计进行教学的过程中遇到了一些有待商榷的问题。
问题1：“移动变阻器的滑片，改变滑动变阻器连入电路的电阻，可以改变电路中的电流，但为什么就可以改变加在电阻两端电压呢？”
问题2：“调节变阻器，使电阻R两端电压改变，为什么同样是调节变阻器，却又是使加在R两端的电压不变呢？”
分析：学生对电流的认知是通过教材中用水流做类比，从而知道电压是形成电流的原因。从认知的过程来看，正是因为有了电压，才会有电流的产生。
而在本书欧姆定律的探究实验中，二次实验都是通过移动滑动变阻器来改变电流的大小，利用欧姆定律的原理，从而改变了电阻两端的电压或使不同电阻两端的电压不变。这样就会给学生有一个错误的印象：“电阻改变电流，电流改变电压”。使学生认知电流、电压的因果关系上容易出现倒置，认为电压的改变是由于电流的变化而引起的。因此在未探究出欧姆定律之前，根本不可能向学生解释他们提出的这两个问题。更严重的是在课后的作业反馈中，有学生对于这个的实验做出了错误的总结：在电阻一定时，电压和电流成正比。所以这个实验设计在学生探究学习欧姆定律的思维逻辑上存在着错误的引导，必须加以改进。
本人认为问题产生的根本原因就出在滑动变阻器在实验中的引入。
虽然滑动变阻器的联入使实验操作更为方便更为简单，但产生的负面影响是巨大的，导致了学生知识认知逻辑上的混乱，迷惑，弊大于利。本人提出的改进建议是舍去滑动变阻器：
电阻不变时，探究电流与电压的关系的实验中，完全可以舍去滑动变阻器，直接把电阻接入电路，通过直接改变电源电压的方法来进行实验。
电压不变时，探究电流与电阻的关系。而舍去滑动变阻器后，通过固定的电池数目的方法很难实现电阻两端的电压不变。其原因在于电池组存在一定的内阻，就会导致路端电压随外电路电阻的变化而变化（外电路电阻变大路端电压也变大），而不能达到控制电压不变的目的。同时电压表示数的变化也会引起学生的质疑。初中阶段，由于电池的内阻不作要求，因此最合适的方法就是采用输出电压恒定的学生电源进行实验。
综上分析，本人设计这样的探究实验：
实验器材：学生电源，电阻箱（或若干已知阻值电阻），电压表，电流表，导线，开关
实验步骤：按实物图连接好电路：
实验一，先保持电阻R不变，通过调节学生电源的输出电压（电压取值要小），研究电流跟电压的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。
实验二，保持学生电源输出电压不变，调节电阻箱的阻值，研究电流和电阻的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。
实验总结：将两方面结论综合，归纳出欧姆定律。
[关键词]物理教学 兴趣
一、利用心理相容理论,培养师生间的深厚感情,激发和发展学生的课堂学习兴趣
所谓心理相容,是指双方举止言谈,思想观点等方面能互为对方心理所接受、所认可。师生间的心理相容、关系和谐,可消除学生的逆反心理,可引起学生对教师的肯定反应,并在课堂教学中配合默契,使双边活动积极,课堂气氛活跃,课堂上下主动,课堂组织井然有序,从而最大限度地发挥教师的主导功能和学生的主体功能,并从中激发学生课堂学习的兴趣。
二、把握优质课教学诸要素及环节,力求全方位激发学生的学习兴趣
1.复习检查提问,采用“单兵操练”。复习检查提问不吃“大锅饭”,采用多种形式、多种渠道,对不同层次的学生进行“单兵操练”,能调动动全体学生的学习积极性,使之动脑、动耳、动手、动口。教师可根据上节课的重点内容和新援课的需要,提出若干问题,使学生带着问题、带着疑难、带着求知的企盼心情听、看、记、想。
2.课堂引入引人入胜。教师为讲授新课,设计引人人胜的课堂引入,可使学生产生强烈的好奇心,从而激起学生课堂学习的浓厚兴趣。例如我讲《闭合电路的欧姆定律》时,是这样引入新课的:先用提问的方法复习了电动势的物理意义和数值的计算公式;又复习了部分电路欧姆定律的内容,并板书了一道题目让同学们思考。接着我说:部分电路欧姆定律只是研究一段纯电阻电路上的问题。如果研究的对象是包括电源在内的闭合电路,那么电路中的电流强度又跟什么有关呢?关系如何呢?黑板上的这个题目该如何计算(黑板上出现图示)请同学们思考后计算一下电路中的电流强度是多少?同学们静静地思考后,有的互相交流眼神,似有疑难,有的欲翻书。就在此时,我说:解决上述问题,需要闭合电路的欧姆定律。好,这节课我们学习这一定律,并运用它解决一些具体问题。这时同学们把目光投向了我。
3.利用问题性教学,激发学生的课堂学习兴趣。所谓问题性教学,是指教师系统地设计一些问题情境,然后师生一起去分析矛盾,揭示规律,答疑解惑。可以说,启迪思维是优质课的主旋律,而问题性教学则是启发思维的有效手段。我在课堂教学中经常采用这种方法,均获得较理想的教学效果。我的具体做法是:首先创设情境。启发询问。即根据教学要求,提出事先自己设计好的问题,引起学生的好奇心,促其积极思考,其次是分析矛盾,进行推理。即教师结合教学内容提出问题并伴之以积极的启发诱导,让学生具体分析已知与未知之间、新旧知识之间、现象与本质之间的矛盾,从而把未知转化为已知。再次是揭示规律,答疑解惑。即在分析、推理的基础上,揭示事物发展的规律,使学生能够解答老师提出的疑难问题,并做到举一反三,触类旁通。
总之,物理教学中培养学生的学习兴趣是十分重要的。我们在自己的工作实践中,一定要注意加强对学生学习兴趣的培养,使我们这一代中学生真正成为有广博知识的未来世界的主人。
物理是一门自然基础学科,根据中学物理新课标的要求,中学物理的教学一方面要使学生比较系统地掌握物理学的基础知识,了解这些知识的应用,培养学生的能力和智力;另一方面要根据物理学科的特点,结合教材中大量的思想教育因素,对学生进行思想教育。因此,物理教师在教学工作中要树立德育观念,注意捕捉物理教学中的德育因素,并将其渗透到物理教学当中,对学生的思想道德品质进行潜移默化的影响,有助于从根本上提高学生的道德水准,真正达到教书育人的目的。
一、在物理教学中渗透辩证唯物主义的观点和方法
(一)利用物理的每一个知识点充分渗透辩证唯物主义的观点和方法,我们在备课与教学中注意挖掘,选择好教学与德育的最佳结合点,找准某一知识点为突破,将辩证唯物的思想贯彻进去,潜移默化,使教学内容与德育达到完美的统一。侧如,在讲作用与反作用、压力与支持力、力的合成与分解、吸热与放热、正电与负电、裂变和聚变,可以向学生揭示物质的对立统一规律。物体温度的量变会引起物态的质变,而物态的质变又会导致体积、密度、比热等量的变化;透镜成像中,物距的量变会引起像的质变等,可揭示质变与量变的辩证关系。
(二)利用物理学史和物理实验充分渗透辩证唯物主义的观点和方法,例如,在讲授牛顿第一运动定律时,可概述亚里±多德两千年来一直得到人们公认的说法被伽利略的理想斜面实验所否定,以后科学家又进一步发展了伽利略的思想,最后由牛顿概括了伽利略等人的研究成果,总结出了牛顿第一运动定律的过程,通过这一规律得到逐步认识过程的教学,向学生渗透实践和认识的辩证关系,使学生认识到,实践是认识的来源,认识又必须回到实践中去,才能得到检验和发展。同时在实验教学过程中,可以通过观察和实验让学生认识到物质运动的形态都是不以我们的意志为转移的客观实在,说明“只有实践才是检验真理的唯一标准”这一论断在物理学及其发展中得到验证。
二、在物理教学中的渗透严谨的科学态度、坚强的意志和正确的科学态度和方法
(一)物理作为一门以实验为基础的自然科学,物理对培养学生严谨的科学态度、坚强的意志等心理品质方面,有着无法取代的优势。在中学物理教材中,许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于经历和学识的限制,对一些物理知识不可能一听就懂,有时还会怀疑其客观性,这时教师要鼓励学生不迷信课本、权威,积极思考,大胆探索,认真实验,让学生努力做好一切实验,使学生积累物理现象并有正确的思考,能在掌握知识的同时,逐渐形成严谨的科学态度和实事求是的品质。
(二)中学物理中的物理学史向我们展示了物理学家探索自然、追求真理的顽强力,严肃认真、锲而不舍、无私奉献的科学精神。例如,“欧姆定律”这节课,在得出欧姆定律后,抓住时机讲欧姆花费了十年的心血发现了“欧姆定律”,当时的实验条件极差,没有现成测量电流的仪器,他想了种种办法,经历了多少次失败,才制成了相当精密的测量电流的电流扭秤,当时电源电压也不稳定,经过五年他才找到电压稳定的电源。教育学生在科学面前来不得半点虚假,培养学生不仅要有严谨的科学态度,还要有坚韧不拔的意志品质。
三、在物理教学中渗透爱国主义教育
(一)结合中国古代物理学成就对学生进行爱国主义教育,通过深入挖掘物理学史,帮助学生了解中国在物理学发展领域中的巨大作用,以激发学生的民族自豪感。据史料记载:公元前6世纪《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性、浮力等现象;公元前400年墨翟在《墨经》中记载并论述了力的概念、杠杆、小孔成像等问题。这些伟大的发现对物理学的发展起到了巨大的推进作用。利用这些素材结合物理各章节的内容,通过课堂渗透,充分激发学生的民族自豪感。
(二)使学生了解我国现代科学技术的飞速发展和科技人员奋发图强的事迹,增强他们热爱社会主义祖国的崇高感情。解放以来,在中国共产党领导下,我国在科学技术方面得到了史无前例的发展。我国在理论物理方面提出的物质结构的层子模型理论,超导的研究与实践,都达到国际先进水平。在尖端技术方面,原子弹、氢弹、洲际导弹的实验成功,人造卫星的发射与回收,正负电子对撞机的建成,都处于国际前列。结合教材内容,可以进行今昔对比,引导学生热爱中国共产党,热爱社会主义。
(三)通过在教学过程中渗透一些物理学家的爱国事迹,培养学生的爱国热情。例如、我国物理学家钱学森不图荣华、不畏艰难,毅然投身于我国的火箭和导弹事业;曾获得诺贝尔奖的丁肇中教授在瑞典首都领奖时,他坚持用汉语演讲,中华之声响彻大厅,结束了从1901年到1976年长期在受奖大厅里没有汉语的历史。通过介绍这些科学家的先进事迹及其崇高的精神和高贵的品质来培养学生的爱国热情。
1．知识目标。
（l）掌握闭合电路的欧姆定律；
（2）理解端压跟外电路的电阻的关系，理解断路和短路时的端压和电流；
（3）理解端压发生变化的根本原因。
2．能力和方法目标
（l）培养学生“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法；
（2）通过学习，使学生会用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题。
【教学方法】
在教师指导下，师生共同探讨的启发式教学。
【教学器材】
电压表、电阻箱、电键、电池组、J1203型蓄电池、导线等各24组。新电池两节，内阻较大的电池一组（电动势为9V以上），灯泡若干，演示用电压表，保险丝，导线若干，单刀双掷开关，投影仪等。
【教学过程】
1．引入新课
师：如图1电路，将电压表接在电源两端，从电压表上读出的是什么？
生：电源电动势。
演示实验：测电源电动势并观察灯泡亮度。
师：出示图1装置示教板，简介实验装置，分别开关打向1和2，让学生通过电压表的实物投影读电源和的电动势。
生：，。
师：（将电压表换接成小灯泡，开关接1时。小灯泡很亮，几乎发白光）问：开关接2时，会发生什么情况？
生：（猜测）：①烧毁，②更亮。
师：（开关接通2，小灯泡还不如接1时亮。）
生：（哗然，形成强烈反差）
师：学习了闭合电路欧姆定律后，我们就能解释这一实验现象了。
2．新课教学
2．l闭合电路欧姆定律的数学表达式（在教师的启发下，引导学生完成）
师：什么样的电路叫闭合电路呢？
生：由电源和用电器组成的完整电路。
师：电源有哪些重要的参量？
生：电源电动势和内阻。
师：（出示图2的动画电路）闭合电路中，流过内电路和外电路的电流有什么关系？
生：相等。
师：电源的电动势与端压（外电压）、内电压之间的关系是怎样的？
生：E=U=U′。
师：现设通过电路的电流强度为I，外电路的电阻为R电源电阻为r，根据欧姆定律，可以把上式进一步写成怎样的形式？
生：根据欧姆定律，外电压U′=IR，内电压U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。
师：如果我们要探讨电路里的电流强度I跟哪些因素有关，有什么关系，还需要把公式改变成怎样的形式？
生：可以改写成：。
师：好，这就是闭合电路欧姆定律的数学表达式。它表示：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。在公式中，R的含义是什么？
生：外电路的总电阻。
师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，会引起电路电流的变化，I随R会发生怎样的变化？
生：由公式知，R变大则I减少，R变小则I增大。
师：根据U=IR，R变大时端压（外电压）会随之发生怎样的变化呢？
生：（猜测。有人说变大，有人说变小）
师：请两个学生介绍判断的过程和依据。（暂时不做评价，由“实践是检验真理的标准”过渡到学生实验上来。）
2．2探讨U随R变化的规律
学生实验：探讨U随R变化的规律
师：如果给你一个电源，一个电键，一个电压表，一个电阻箱，让你来探讨外电压U随外电阻R变化的规律，你该怎样设计电路？请画出电路图。
生：（画电路图）
师：（讲评学生所画电路，指导学生进行实验）
生：（出示实验数据记录，得出结论）端压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减少而减少。二者变化的趋势相同。
师：能否根据闭合电路欧姆定律从理论上分析为什么会发生这样的变化？
生：（讨论，在教师诱导下得出）
师：刚才我们通过实验和理论探讨了端压随外电阻变化的规律，得出了上述结论。请大家再思考，当外电阻很小时，会发生什么情况呢？
生：外电阻减少到零时，会发生短路现象。
师：短路时的电流有多大呢？
生：（可能会说无穷大教师从电路电阻出发引导，使学生得出）短路时：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。
师：短路时的电流取决于E，r。一般情况下，电源内阻很小，像蓄电池的内阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路时电流会很大，很大的电流会造成什么后果呢？
演示实验：保险丝熔断现象。
师：（出示示教板，简单向学生介绍电路的元件，先让电灯开始正常工作）大家说说，怎样的外电路才算短路呢？
生：将电键合上，使外电路的电阻R=0。
师：（演示：合上电键，保险丝烧断起烟，小灯泡熄灭）保险丝烧断，说明短路时的电流的确很大。如果没有保险丝，短路时很大的电流长时间通过电路，就可能损坏电源，甚至酿成火灾。所以在实验操作中和日常生活、生产中要注意避免短路，也不能图方便用铜丝替代保险丝。那么，怎样使电路恢复正常呢？
生：（教师引导）先排除故障，再换保险丝。
师：当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？
生：（引导学生类比得出）断路。
断路时：R∞，I=0，U′=0，U=E。
师：电压表测电动势就是利用了这一道理．通过前面的讨论，我们对U随R变化的规律有了了解，但在讨论中都是以电源的E、r不变作为前提的。如果有两个电源，它们的内阻不同，端电压随外电阻的变化有什么区别呢？
2．3U随R变化的根本原因
学生实验：探究内阻不同时U随R变化的特点（电路如图3）。
师：现有四节干电池组，电动势约6V，内阻阻值大约在0．5Ω－2Ω之间；有一个蓄电池组，电动势约6V，内阻大约在0．005Ω－0．1Ω之间。请大家再做实验，比较这两个电源U随R变化的特点。
生：（实验操作，教师巡回指导）
实验结论：内电阻很小的电源，端电压随外电阻的变化不明显。
师：大家推测一下，当电源内电阻为零时，外电压还随外电阻的变化而变化吗？
生：不随。
师：能否理论推导一下？
生：r=0，无论I如何变化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不变。
师：内电阻等于零的电源叫理想电源，它的端压是不定值，不随外电阻的变化而变化，初中讨论的都是这样的电源。可是，实际的电源都有内阻。正是由于r≠0，才导致U随R的变化。可见，U随R变化的根本原因是……
生：r≠0。
3．规律应用演示实验：（装置见图5）
师：（简单介绍实验装置，电源为6V干电池组）逐个合上电键，灯泡的亮度会不会发生变化？
生：（讨论，看法不一）
师：（实验。结果发现接入电路中的小灯泡亮度逐渐变暗。）怎样解释看到的现象？
生：随着灯泡逐渐接入，外电路的总电阻逐渐减小，外电路的端压逐渐减小，由知，灯泡消耗的实际功率逐渐变小，灯泡亮度变暗。
师：（改用蓄电池作电源，再做上述实验，结果发现灯泡亮度几乎不变）
生：蓄电池内阻很小，外电路电阻变化时，端压变化非常小，灯泡消耗的实际功率变化很小，因而亮度几乎不变。
师：这一现象再次说明了……
生：内电阻不为零是端压变化的根本原因。
师：请大家思考，开始上课时做的演示实验为什么会出现那样一个结果？
生：（讨论后得出）电源的内阻很大，比灯泡的电阻还要大，因此内阻分压也大，第二次加在灯泡两端的外电压没有第一次的大。
师：你们的推理是否正确，实际测量一下就知道了。
演示实验：
师：（测图1灯泡两端在电键按1和2两种情况下的端压。结果表明，第二次的端压小于第一次）
生：（露出满意的笑容）
师：通过这节课的学习，我们解决了上一节课学习电动势时产生的“端压为什么会随外电阻的变化而变”的疑问，得到了闭合电路的欧姆定律，搞清了端压变化的根本原因。在本节课的学习中，有没有新的问题？
生：实验测量中发现，随着外电阻的增大，端压并不是一直增大的，这是为什么？
师：（表扬提问题的学生，引导大家讨论，然后解释）当外电阻大到一定程度时，由闭合电路欧姆定律知，总电流极小，内电阻止的分压趋近于零，端压趋近于电源的电动势，接近于发生了断路现象。
生：老师，你是怎样知道干电池和蓄电池的内阻的？
师：这个问题提的好。我们是在干电池组内阻大于蓄电池组内阻的前提下得出端压变化的根本原因的，如果事实不是这样，则结论也就不成立了，这个问题留做课后思考，下节课我们将通过实验来测定电源的电动势和内阻。实际上今天的课已经告诉了你一种测量方法了……大家还有问题吗？
生：……
4．小结
4．l闭合电路欧姆定律是高中电学中的重要规律之一，要掌握其内容并会运用它分析电流强度、端压随外电阻的变化规律。以及端压跟电流强度的关系。根据I=E′（R+r）、U′=Ir、U=E-Ir可知：
RIU′U
R=0，I=E/r，U′=E，U=0（短路）
RIU′U
R∞，I=0，U′=0，U=E（断路）
4．2在初中讨论电路问题时，不考虑电源内阻。到了高中，有些问题常要考虑电源内阻。路端电压随外电阻变化而变化，其根本原因是因为电源有内阻。我们关心路端电压的变化情况，是关系到用电器能否正常工作的问题，这在实际应用中有现实意义。
5．布置作业（略）。
【教学设计说明】
1．闭合电路的欧姆定律在高中“恒定电流”一章中占有重要地位，这是一节承上启下的课。在设计本节课时，我十分注意对学生科学素质的培养。在教学中实施素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。对于中学生来说，创新精神主要体现在学生应具有创新的意识，其直接的表现就是善于发现问题，善于提出问题。因此在课堂上应把主要精力放在引导学生发现问题并寻找解决问题的途径上。根据上一节课中学生对端压会发生变化所产生的疑问，我设计了本节课的教学流程，旨在通过学生的亲身实践，得到掌握知识、培养能力、形成习惯的最终目的。在这节课的最后，还留给学生一段时间，让他们自己来提问题，并讨论、解答，这也是出于培养创新意识的需要。
2．利用实验发现规律，利用实验验证结论是贯穿整个课堂教学的一条主旋律。本节课一开始，就利用学生的日常生活经验与演示实验的矛盾巧设“悬念”，使他们的心理经历了一次前科学意识与物理规律的强烈碰撞，求知欲望之火被迅速点燃，从而兴致勃勃地进入了主动学习的“角色”。在教学活动中，一个个演示、学生实验不断地开后学生思维的“阀门”，他们时而全神贯注，时而心领神会，在一系列“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的过程中，错误的前概念逐步被纠正，科学的物理规律在脑海里扎下了很。物理教学活动的科学性和艺术性得到了有机的统一，科学美的教育也渗透在其中了。
（一）知识与技能：掌握动态电路分析的方法。
（二） 过程与方法：学会从局部到整体再到局部的分析方法。
（三）情感态度与价值观：通过本节学习认识事物整体与局部相关的哲学观点。
教学重点：
动态电路分析的两种常见方法。
教学难点：
利用全电路欧姆定律分析电路的方法。教学方法：
讲解法、分析法、讨论法
学法指导：
注重例题解题思路，学会自己分析问题。
新课引入：
通过看视频，提出计算机控制，而计算机由电路组成，电路的分析非常重要。
教学过程：
一、复习回顾：全电路欧姆定律
电源电动势与内压以及外亚的关系E=U外+U内
二、利用以前的知识试分析：
如图所示，电源电动势为E，内阻为r.当滑动变阻器R′的滑动片向右滑动时，R1两端的电压怎么变
三、讨论总结：
由上题的分析过程总结出动态电路分析的一般过程即：
(1)确定电路的外电阻R外总如何变化；
(2)根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化；
(3)由U内=I总r确定电源内电压如何变化；
(4)由U外=E－U内确定电源的外电压 ( 路端电压 )如何变化；
(5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化；
(6)确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化（可利用串联电路的电压关系、并联电路的电流关系）。
四、利用总结的方法练习
下图电路中， 设R1增大，各电阻中的电流和两端电压如何变化？
五、总结动态电路分析的另一种方法——串反并同
“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大。
“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
六、课堂练习：
1.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向上滑动时，对两灯明暗变化判断正确的是 ( )
A.A、B灯都变亮B.A、B灯都变暗
C.A灯变亮，B灯变暗D.A灯变暗，B灯变亮
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时， 下列说法正确的是（ ）
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大，电流表读数减小
D.电压表读数减小，电流表读数增大
3.如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定不变，滑片P在变阻器的中点位置时，电灯L正常发光，现将滑片P移到最右端，则 ( )
A.电压表的示数变大B.电流表的示数变大
C.电灯L消耗的功率变小D.电阻R1消耗的功率变小七、小结：
电路的动态分析有两中方法：
1.根据全电路欧姆定律“部分整体部分”来分析。
关键词：电学；难学；难教；以生为本
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0021-5
1 前 言
初中电学作为物理学的起始学习知识，难学、难教已成为广大师生的共识。学生从心理上畏惧，教师也感到头疼。苏科版物理教材相比较其他版本的教材，将电学放在初三的第13章到第16章，而不是在初二学习。虽然说初三的学生在智力、心理等各方面都有了极大的发展，但是大部分教师对于如何快速让学生跨入电学的大门，学好初中电学，为后续的高中学习打下坚实的基础，还是感到力不从心，收效甚微[1]。本文以相关教学案例，探究初中电学难学、难教的原因，并提出自己的一些建议。
2 教学案例分析
2.1 用电器被短路，“强扭的瓜不甜”
案例1 苏科版九下第13章的第一节“被短路现象”的教学（如图1）。
教师：请同学们注意观察，如果老师将一根导线接在这个正在发光的灯泡两端，会出现什么现象？
学生：灯泡不亮了。
教师：为什么灯泡不亮了？
学生猜想。
教师：电流不经过灯泡，从正极出发，直接回到了电源负极。
评析 由于电流本身是抽象的，对初中生来说很神秘，学生很难感知电流的流动路径。小灯泡被短路的实验中，学生只看到灯泡不亮了，学生虽然也猜想了，但对电流流动路径的认识是基于老师的说教，单调刻板，无法心服口服。造成了电学的入门困难，这也打击了学生学习电学的信心，不利于后续的学习。
建议 学生在学完第二节电路连接的基本方式之后，已经了解了串、并联电路的电流流动路径，对电流已经有了一定的认识。如果将用电器被短路的现象放在本节研究，将会减轻学生的学习难度。如图2，由学生亲自动手将三只灯泡组成一个串联电路，然后教师引导学生：如果将一根导线并联在任意一只灯泡两端，会看到什么现象？学生会看到被并联的灯泡不亮了。灯泡不亮的结果是学生自己实验发现的。学生自然对实验现象没有怀疑，主动去猜想“为什么灯泡不亮了”。教师再展示flash课件，模拟演示电流路径。比如，理解记忆灯泡被短路现象：把用电器比喻为消耗电能的“老虎”，电流比喻为我们，如果我们经过“老虎”，就会被“吃掉”，学生恍然大悟，电流当然不经过小灯泡了！
2.2 用电压表测电压的方法不清楚
案例2 苏科版电压表使用的教学过程。
教师：请同学们自学完成信息快递“使用电压表的注意事项”。
教师：电压表如何接入电路的？
学生：并联。
教师：哪位同学给大家演示一下。
学生演示电压表的接法。教师演示电压表反接实验。
教师：你看到了什么现象？
学生：指针反偏。
教师：如果把电压表直接接在电源两端，可以吗？
学生：可以。
评析 教师的授课确已完成了教材中电压表使用的基本教学要求，但没有总结出电压表使用的更深层次的方法。一旦电压表的两个接线柱所接位置改变，学生可能会看不懂电压表测的是哪个用电器两端的电压。将电压表接在电源两极，也只是看到了电压表没有损坏，教师没有引导学生思考：为什么电压表示数接近电源电压。学生由于缺少动手实验的机会，直接解决复杂问题的能力仍然没有形成，需要教师在习题课中反复练习。貌似新课改，实际上还是走的应试教育的老路。并没有有效地培养学生的物理实验探究能力，只是把学生当作学习的机器，为考试而学习。
建议 电压表教学中多给学生布置有阶梯的实验任务。如图3，首先测量简单电路中灯泡L1两端的电压，然后将电压表的接线柱由位置A改接到位置C。观察电压表指针的偏转情况，明白电压表不可反接的原因。再例如：2014年江苏宿迁中考试题的第9题（如图4所示），将电压表左边的负接柱沿着导线移动到L2的左边，电压表右边的正接线柱沿着导线移动到L2的右边，这样电压表的两个接线柱就是并联接在了L2的两端，测L2两端的电压。注意：移动只能沿着导线移动，不可越过电源和用电器。
■
图3 学生实验任务电路图 图4 题图
2.3 运用类比建构电阻概念
案例3 电阻的教学，教材是通过直接给出概念，介绍电阻表示符号R和单位欧姆（Ω）。然后，教师要求学生按照影响电阻的因素（材料、长度、粗细）分组研究。温度对电阻的影响只通过“白炽灯不通电时的电阻大约为100欧，而通电时电阻高达1200欧”进行简单的比较。教师直接告诉学生，灯丝的电阻随着温度的升高，也随之变大。有少数学生通过其他课外资料的学习，小声地讲“半导体的电阻不是这个特点”，但教师“充耳不闻”，继续介绍不同物质的导电性能。
评析 电阻概念抽象，学生很难理解，直接告知学生，不作或只有很少地就“如何改变电流”作为铺垫，会对部分学生造成这样的错误认识：改变电源电压，也能改变电流大小，电阻与电压有关。电阻实验教师只是简单地介绍了控制变量法，就把实验时间交给了学生，没有对学生的实际认知水平有足够的认识。学生盲目地做实验，浪费了宝贵的课堂时间，不易留下深刻印象。特别是当有的同学提出“有些材料随着温度的升高，电阻变小”的结论时，教师为了按照自己的设计方案，选择性地忽视学生的观点。整个教学节奏太快，师生缺少互动的时间，学生被老师撵着走。
建议 学生之前已经掌握了运用类比方法认识电流、电压，对类比研究方法并不陌生。教师应充分利用学生的已有认知突破现有的电阻概念的学习。以笔者所在学校为例，每当周五放假的时候，学校门前的智慧路拥堵异常，学生对此苦不堪言，印象很深刻。将电阻和学生放学时候的交通拥堵进行对比，能够很好地起到理解电阻概念的作用。比如：把学生看作电流，问学生如果这条路一直堵到你家门口，你觉得阻碍作用如何？学生立刻就理解了其他条件相同时，长度越长，阻碍作用就越大的结论。再比如，问学生如果这条路扩宽为现在的10倍，对你的阻碍作用又怎样呢？同样，也很好地理解了其他条件相同时，导线越粗，电阻越小的结论。苏科版教材虽然对“温度对电阻的影响”降低了要求，但是当有学生提出不同观点的时候，教师同样可以采用类比冲突加深学生对温度影响电阻的理解。2.4 欧姆定律实验难探究
案例4 通过如何改变电流启发学生，引入电压、电阻对电流的影响教学不成功。
教师：如果电源电压超过小灯泡能承受的最大电压，我们怎么办？
学生：串联一个电阻。
教师：大家知道串联一个电阻，灯泡中的电流变小了，灯泡两端的电压也改变了。那么，影响电流的因素有哪些呢？
学生：影响电流大小的因素有电压、电阻。
教师：有哪些生活经验支持你的猜想呢？
学生讲述生活经验。
评析 欧姆定律的引入采用教师诱问的方式，学生顺着教师的思路，貌似联系生活实际，却紧紧地硬拽着学生，将学生的思维空间限制在教师自己的教学设计中。电流的变化与电压、电阻的思辨关系并未详细涉及。学生乐于效仿物理学家，重演物理知识的产生过程。但是，教师采用简单的“问答式教学”缺乏实验探究，束缚了学生对欧姆定律知识的学习。
建议 影响电流大小的因素有电压和电阻。让学生亲力亲为，通过实验探究引入如何改变电流大小，有利于培养学生的科学兴趣和热情。有的同学认为设计电路如图5（改变电池节数），也有的同学认为设计如图6。
学生自己亲自完成实验并观察现象，会产生这样的认识：选择不同的电源电压从而造成电流大小改变（图5）；改变整个电路的阻值，也会造成电流大小改变，并且发现方案2的优点是能连续调节电路中的电流大小。学生通过动手实验发现改变电流的方法是改变电压和电阻，这是学生自己探究的，不是教师用语言强加的，自然对影响电流大小的因素认识更深刻。
案例5 学生在探究电流与电阻的关系时（如图7），教师提醒学生如何改变电阻？甲同学：只要调节滑动变阻器就可实现改变电阻从而改变电流大小。学生这样想，有其“合理”的原因，但教师并没有继续分析，而是让另外一位成绩较好的学生回答：将原来5欧姆的电阻换下来，再接上10欧姆的电阻。接下来教师要求学生按照控制变量法完成实验探究。
评析 学生通过调节滑动变阻器，发现确实改变了电流表的示数，于是认为调节滑动变阻器就可实现改变电阻从而改变电流大小。教师对学生的这一认识并没有作详细分析，而是选择成绩较好的同学来回答自己的问题，回避了学困生的思维障碍。看似教学过程很流畅，但学生的疑惑并没有得到解决，对于改变电阻影响电流的变化规律并不能让学生心悦诚服。
建议 研究电流与电阻的关系，需要控制电阻两端的电压不变[2]。改变电阻教师可打比方“狸猫换太子”，狸猫和太子是不同的个体，改变电阻就是把原来的电阻R拿掉，换上新的电阻，再引导学生：“滑动变阻器在电路中有什么作用呢？”学生恍然大悟，改变电阻不是改变滑动变阻器的阻值，调节滑动变阻器的目的是要控制电阻两端的电压不变。然后，再让学生重演实验过程。通过教师的引导，降低了研究电流与电阻关系的难度，对于学困生，能有效地保护他们学习电学的信心。
2.5 欧姆定律习题课分压、分流规律难记忆
案例6 如图8所示，若甲、乙两表均为电压表，闭合开关S，两表示数之比是4：1。若甲、乙两表均为电流表，断开开关S，两表示数之比是多少？
评析 此题涉及到电路连接方式，能否识得电表的作用是本题的第一个难点。学生在课堂上仅仅是看过教师对分压、分流规律的板演过程，没有亲自推演，教材也没有安排实验探究分压、分流规律。表面上看，分压、分流规律被淡化了，但江苏省13市中考题每年都有，在当前的考试大环境下，学生也只能硬着头皮死记硬背。
建议 准确理解分压、分流规律，关键还是在于对欧姆定律知识的理解与掌握。串联电路中的电流处处相等，所以通过每一个电阻的电流都是一样的。根据欧姆定律I=U/R，可知U1/R1=U2/R2=U3/R3=……所以，串联电路的电压之比等于电阻之比，即串联电路有分压的特点（如图9）。
为了便于学生记忆，还可以这样类比，如一家有兄弟好几个，只有一锅饭，当然是长得结实的兄弟多分点。各个电阻看作兄弟们，这锅饭看作电源电压，分压和分饭进行类比，能活跃课堂气氛，降低记忆难度。并联电路各支路两端的电压是一样的，同样也可以将电流与河流类比，主干河道的水流进入各支流，分减了水流，并联电路的电流有着同样的分流规律。通过化抽象为形象，把看似刻板的分压规律内化为学生有意义的记忆。
2.6 焦耳定律规律抽象，学生有抵触情绪
案例7
教师：电流通过导体时会发热，将电能转化为内能[3]。同学们能举出生活中相关的例子吗？
学生纷纷给出自己的例子。
甲学生：电流流过电热油汀、电水壶等会发热。
乙学生：电流流过取暖器会发热。
评析 以上的教学过程出现在很多焦耳定律教学的公开课上。表面上看活用学生的生活经验引入电流热效应的学习，但是考虑到学生的实验能力水平，后续的焦耳定律规律的得出，教材改为了定性实验。学生只能了解影响电流热效应的因素，对焦耳定律的认识还是会“心存芥蒂”。如何让学生愉悦地融入教学过程，减弱对焦耳定律学习的“抗拒”情绪，是值得广大物理教师思索的重要课题。
建议 物理教学离不开实验，没有实验的物理课绝不是成功的物理课。电流热效应现象留给学生自我完成，更能凸显过程与方法教育，学生实验热情高涨，这也为焦耳定律规律的学习减少了心理障碍。电流热效应的引入采用学生身边的器材——铅笔芯，为了现象更明显，可以将电源电压设置大一些（比如12 V），这样流过两只铅笔芯的电流也会很大，电流热效应更明显。将两只铅笔芯轻轻摩擦，还会看到耀眼的闪光，看到铅笔芯上冒出的浓烟。当然，还可以安排课后实验将铅笔芯替换为包口香糖的锡箔纸，利用锡箔纸导电性好和着火点低的特点，通电自燃。直观的视觉刺激比任何强大的语言都更具有说服力。
3 结 语
综上所述，初中电学难学、难教的原因主要有以下两个方面。
首先，学生的心理因素。刚进入电学的大门，学生满怀着好奇心，对电学充满了神秘感。但是，接下来的电路图以及实物连接图会让学生一筹莫展，不知道电流是如何流动的。学习的困惑如果得不到老师及时的帮助，学生的心理就会滋生对电学学习的挫败感，不利于电学的入门。有的老师说，学好欧姆定律、学好电功率就等于学好了初中电学，观点是有点偏颇的。试想如果在迈入电学的大门口，学生就心生怯意，欧姆定律、电功率的学习也就不是在学生自己内驱力的作用下进行的，只是为了学习而学习，谈不上兴趣，学习效果也就事倍功半了。
其次，教师对教材的处理水平不同。虽然新课改理念都强调以生为本，教师也确实朝着这个方向努力了，但由于个人的理解程度，在激发学生兴趣，保持高昂的学习热情方面做得还不够。甚至有的教师为了实现自己最初的教学设计，当课堂上学生提出自己的看法或观点时，若自己一时无法解释清楚就刻意回避。学生的问题依然没有得到解决，对教师的评价就会降低。“亲其师，信其道”，由于对教师的怀疑、不信任，电学的学习必将是一个煎熬的过程。
历经数代科学家的探究才得出的电学规律，却要求学生在短短的两三个月里熟练掌握并会运用它来解决问题，这对物理教师是一个巨大的挑战。因此，在教学中教师只有有效地运用实验重演当初科学家的探究过程，才能让学生知其所以然，对于抽象的电学概念不妨多用类比方法教学，毕竟这也是我国古代科学家常用的研究方法。只有让学生乐学电学，情感上喜爱电学，才能培养学生的质疑、创新精神，实现电学的有效教学。
参考文献：
[1]苗元秀.初中电学内容放在八年级的可行性研究[J].课程·教材·教法，2008（1）：55—59.
关键词：教育游戏；初中物理；多媒体技术
德国学者沃尔夫冈•克莱默将游戏定义为一种由道具和规则构建的，游戏者主动参与并且在整个过程中包含竞争，充满变化的娱乐活动[1]。将游戏运用到教育中，主要是借助游戏的娱乐性和趣味性，使学习者可以在轻松的氛围中获得知识[2]。在游戏设计开发环节加入各种先进的电子、媒体技术，可以使游戏在表现形式上更加多样化，用户体验更加真实。使用多种媒体技术对游戏进行开发设计，可以让学习变得轻松愉快，可以实现“寓教于乐”的教育目标[3]。如学生学习欧姆定律这一内容时，传统的教学方法中，大多数教师都是照本宣科地进行理论讲解，容易使教学变得枯燥乏味。而使用多媒体技术可以把枯燥乏味的知识融入到游戏中，让学生在放松的情况下掌握相关的知识，因此研究教育游戏具有重要意义。
一、国内外教育游戏的研究现状
（一）国外研究现
状国外学者对教育游戏的研究开始于20世纪80年代初，初代教育游戏是将教学和电视游戏相结合，学习者在电视上进行游戏的同时掌握知识技能。随着计算机的普及和多媒体技术的发展，教育游戏的载体也逐步从电视发展为计算机，教育游戏软件的种类也更加丰富多样。国外教育游戏在理论方面也有一套完整的设计开发模式。如KRISTIAN将已有教育理论与游戏设计整合提出了体验式游戏模型，强调在教育游戏设计中加入即时反馈，以及根据学习者的技能水平为其提供相应的挑战的内容[4]。
（二）国内研究现状
我国学者最开始是致力于挖掘游戏的教育价值，之后有学者提出了娱教技术，才正式确定了游戏的教育地位。通过娱教技术，可以使学校教育在时空上得到扩展，将学习者日常生活的一些有趣的体验融入到传统的学校教育中，为学习者提供系统的学习生活情境[5]。目前我国物理游戏大多是以零散的单机游戏为主，需要玩家拥有一定的物理常识和体验才能过关。如在某个光学游戏中，玩家需要灵活运用入射角等于反射角这一光学物理知识，才能完成游戏任务，这些游戏虽然没有系统的对某个知识点进行教学，但深受学习者的喜爱。这也表明教育游戏终将成为未来教学新的突破口，游戏与教育相结合会逐步成为一种发展趋势，因此制作出更多、更好的教育游戏已经是教育的一个潮流[6]。基于以上分析，在《超级电工》游戏的设计制作中，要充分结合课程标准，使用娱教技术的相关理论进行设计开发，在发挥游戏娱乐性的基础上，更要注意对学习效果的检测，不然就会本末倒置[7]。
二、《超级电工》教学游戏开发设想
（一）课程内容
本游戏的教学内容是初中物理中的欧姆定律，所以在设计游戏时，考虑了如何将欧姆定律体现在游戏过程中，使游戏设计既符合欧姆定律的相关原理，又能与日常生活中的一些现象联系起来，使游戏既贴合课程标准，又具有趣味性。
（二）游戏内容
游戏设定为超级电工，任务是帮助主人修好电路点亮电灯。游戏给定电压值和电流值，选择适当的电阻连接，将电压减小到电灯的额定电压。电阻选择完成后拉下电闸，如果电压达到电灯额定值灯亮；如果电压小于额定值灯闪烁；如果电压大于额定值电灯爆炸。游戏过关可获得金币奖励，如果到游戏结束时间还没有选好电阻并拉下电闸主人会生气。
（三）游戏结构设计
游戏的结构初步设计为四个部分：主界面、游戏帮助、游戏关卡小提示。主界面：用一个简单的动画效果吸引学生眼球。介绍游戏规则，让学生了解游戏怎么玩，明白奖励制度。游戏关卡：设置游戏关卡主要目的是让学生通过游戏方式快速学习、记忆电阻和欧姆定律的相关公式，学生完成关卡会得到相应的金币奖励。小提示：用于辅助学生完成游戏任务，在学生忘记相关公式时可以点击小提示查看公式表，但是在点击小提示时会扣除一定的金币，如果金币数量不够则无法开启小提示。具体的游戏界面如图1所示。教育游戏的实质是利用游戏来激发学习者的兴趣，达到特定的教育目标[8]。针对于教育游戏的特性，笔者认为在游戏设计中应该注意两个环节，首先游戏设计必须按照相关课程标准进行设计，不可脱离理论知识；其次需要将教学目标完美融合到游戏场景、任务要素中[9]。
三、应用价值
本研究把初中二年级物理中的欧姆定律作为研究内容进行分析，根据国家课程标准的理论指导和技术手段及开发平台将其设计并制作成教育教学游戏，可体现出以下应用价值。首先，可以增强学习者学习物理的主动性。教学内容以游戏的方式呈现，设置多种难度不同的关卡，学习者可以通过体验游戏的不同关卡，来理解欧姆定律的基本内容，学习串并联情况下电阻总值的计算方法，在一种轻松的游戏氛围下自主学习，并且能通过玩游戏的方式来掌握欧姆定律。通过游戏探究闭合电路中电压和电阻之间的关系，并将所学的知识应用到生活中。其次，可以加强学习者学习效果。众所周知，人们对自己感兴趣的事物学习的主动性更强，学习效果会更明显。而把这些繁杂和抽象的物理电学方程式融入在游戏中，能使学生在体验游戏的过程中充分理解并掌握知识点，有效提高学习者的学习效果。
四、结语
在物理学习中繁多的定律公式学习起来是非常枯燥乏味的，但是如果在游戏中加入了教学内容，根据学生的心理特征设计制作出贴合科学教育目标的教育游戏，不仅能激发学习者的学习兴趣，还能提高学习者的学习效果。另外教育游戏是结合学习者的特点设计的，有一定的奖惩措施，能激发学习者的学习动力及学习的积极性和自主探索能力。
作者:曾思遥 单位:云南师范大学
参考文献：
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[2]刘艳,闫慧洁.我国教育游戏研究现状及存在的问题[J].教学研究,2009(12):10-12.
[3]程君青,朱晓菊.教育游戏的国内外研究综述[J].现代教育技术,2007,17(9):72-75.
[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.
[5]祝智庭,邓鹏,孙莅文.娱教技术:教育技术的新领地[J].中国电化教育,2005(5):11-14.
[6]陶翠婷.基于体验学习的初中物理教育游戏设计研究[J].陕西师范大学学报,2012(54):152-153.
[7]李伟,赵蔚,马杰.基于Flash+XML的中学物理教育游戏的设计和开发[J].中国电化教育,2013(318):86-90.
[8]闫正洲.浅谈教育游戏的现状和发展[J].科技信息(科学•教研),2008(15):46-59
关键词：中学物理 实验教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.14.133
1 情景创设
电路图类比――通过含电源与不含电源两个电路图的对比，引出关于闭合电路的相关概念，完成初高中对电路的知识衔接。
演示实验――来源于生活现象，让学生通过观察现象（U
2 新课教学
教学难点：电动势与内外电压的关系，使学生先定性了解电动势与内外电压的关系。
设计实验验证猜想：教师提出实验目的（用简单易行的实验测多组U、I值）、学生自行设计电路完成实验测量（4～5组数据）并填入表格（学案），鉴于本实验在整节课中有至关重要的作用，需向学生详细介绍装置及电路连接方法，强调每次读数后要断开电源，最大限度保证电源电动势E和内电阻r不发生变化。（数据、U-I图像略）
[[＼&1＼&2＼&3＼&4＼&5＼&I/A＼&0.04＼&0.06＼&0.08＼&0.10＼&0.12＼&U/v＼&2.2＼&1.9＼&1.6＼&1.3＼&0.8＼&R/Ω＼&55.0＼&31.7＼&20.0＼&13.0＼&7.0＼&]] [U-I图像][0 0.05 0.1 0.15][y=-17x+2.92][1][2.5][2][1.5][0.5][0][I/A][U/v]
数据分析得出结论：在选择数据处理方法时，教师可引导学生思考不同方法在对比中得出利用图像法分析是最佳方法。EXCEL表格对U～I图像的拟合使数据分析方法更加有效，电脑进行数据拟合后的直线方程y=kx+b与U=-rI+ E（y=-17x+2.92与U=-17I+2.92）进行对比得出U～I的线性关系、经过变形后得出闭合电路欧姆定律E=U+Ir的表达式，这会让学生兴奋，也让应用数形结合思想处理物理数据方法的优势得以很好的体现――借此机会教师应让学生学会图像法处理数据（点线面）的方法并自然引出直线与两轴交点的物理意义（断路、短路）。
解释现象：路端电压U与负载R的关系，教师可通过“EXCEL表格画U～R图像的拟合图像”或“公式U= E-Ir的理论分析”的两种研究手段引导学生完成对引课中生活现象的解释。
[[＼&1＼&2＼&3＼&4＼&5＼&I/A＼&0.04＼&0.06＼&0.08＼&0.10＼&0.12＼&U/v＼&2.2＼&1.9＼&1.6＼&1.3＼&0.8＼&R/Ω＼&55＼&31.7＼&20＼&13＼&7＼&]] [U-R图线][0 10 20 30 40 50 60][R/Ω][U/v][2.5][2][1][0.5][0][1.5]
能量守恒理论分析：教师通过设问的方式让学生通过回忆电动势的物理意义、电功电热的知识从能量守恒角度来推导闭合电路欧姆定律，理解整个电路中的电能是由电池所消耗的化学能所提供的，列出方程EIt =I2Rt+ I2rt整理得出E =IR+ Ir或者[I=[ E
R+r]]（纯电阻电路）得到闭合电路的欧姆定律。
主动参与自我总结：物理教学离不开学生的主动参与和他们的自主探究，我们的课堂教学应多给学生一点空间，让他们多动手多动脑，多培养一点他们的创新精神，这样课堂才会充满生机和活力。
自主练习反馈效果：为进一步加强学生对闭合电路欧姆定律知识的理解和公式的灵活运用，教师应在学案中布置针对性强的课后自主练习题，并在下节课时进行效果反馈，提前找到学生存在的问题，及时指导不足，并对其中共性的问题集体讲解，这样通过对学生的因材施教，提高上课效率和教学质量。
3 主要特点与创新之处
3.1 情景创设自然
初高中电路图基本画法对比引出课题及基本概念；生活现象演示引出问题，符合学生思维习惯，效果好。
3.2 教材改进新颖
为验证学生对“电源电动势等于外电压与内电压之和”的猜测是否正确，笔者大胆将分组实验“测电源电动势和内电阻”引入新授课内容，重点体现图像法在实验数据分析中的优势与重要性，使数形结合思想得到了充分的体现，多媒体EXCEL表格数据拟合自动生成图线与方程的方式更是令学生受益良多。
3.3 课堂主线清晰
整节课以“观察现象结论猜测设计实验分组测量数据处理得出结论解释现象理论验证典型应用课堂小结课后作业”为主线，内容丰富充实。
3.4 教学手段丰富
演示实验、分组实验、PPT动画、EXCEL数据拟合分析、学案等手段在教学各环节中合理、有序，使学生均在不同程度上有所感悟。
3.5 教学效果明显
尽管不是本校学生，全班学生在教师的带动下思维活跃，分组实验合作愉快、教师既遵循探究教学的几个环节，又随时根据学生情况调整语言描述方式，真正体现了将高中物理课堂与学生的素质教育相结合。
4 存在问题与不足之处
学生由于思维能力困扰，部分不能全身心投入；由于分组实验中情况较复杂，对教师的课堂控制能力要求较高；在课堂上学生能否提出问题，形成争论；课容量较大，建议普通校学生用两节课时间效果更佳。
