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关键词:地理;综合实践活动;学习共同体;培育
一、研究的缘起
笔者在江西省2010年教改课题“基础教育《综合实践活动课程》实施现状与师资培
养对策研究”中,对176名中、小学教师,264 名中、小学生所做的问卷调查中发现,综合实践活动主要是以小组的形式开展,但在开展过程中,往往是少数1—2个同学完全包揽,其余的成员基本上置身度外,小组合作学习流于形式,也导致综合实践活动的效果不甚理想。笔者就此与上述中小学教师中的部分教师进行了深入探讨,一致认为,综合实践活动课程的基本理念之一是转变学生的学习方式,要培养学生探究式学习、合作学习的学习方式,要达到这一教学目的,必须加强对小组活动的指导,以此推动综合实践活动的开展。为此,笔者尝试开展在初等教育专业五年制定向生的地理综合实践活动中培育学习共同体的研究。
二、研究的理论依据
(一)综合实践活动与学习共同体的基本内涵及特征
1、综合实践活动
综合实践活动是我国基础教育新课程实施中首次出现的课程形式,也是“我国基础教育课程体系的结构性突破”。教育部在《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确指出,从小学至高中设置综合实践活动并作为必修课程,其内容主要包括:信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践和劳动与技术教育。作为初等教育专业的五年制定向生必须掌握综合实践活动课程的基本理念,习得综合实践活动开展的策略和方法。
2、学习共同体
学者张建伟认为:“学习共同体(learning community)是一个由学习者及其助学者(包括教师、专家、辅导者等)共同构成的团体,他们彼此之间经常在学习过程中进行沟通,交流、分享各种学习资源,共同完成一定的学习任务,固而在成员之间形成了相互影响、相互促进的人际关系。[1]在学校教育中除了构建学校共同体和班级共同体外,还可以在班级中以小组的形式构建学习共同体。
3、两者之间的特征分析
综合实践活动作为一种新的课程形态,具有综合性、实践性、探究性、开放性、生成性的特点。它需要学生和教师共同参与,自然而然产生共同学习,相互作用的集体。学习共同体具有“学会认知、学会做事、学会与他人共同生活、学会生存”四种基本素养。它的本质特征是行为主体性、系统开放性、成员组织性、目标整体性和活动整合一致性,恰恰符合了综合实践活动的特性:学习者不断质疑、不断探索、不断表达个人见解的历程,学习者个体理解、想象和创造得到确认,学习活动成为“手—心——脑,实践——感知——思考,以及身体——心理——灵魂”等共同参与的“整体学习”。综合实践活动课程提倡以小组的形式开展活动,这也与学习共同体可在班级中以小组的形式构建是相一致的。
三、研究的开展
(一)组建学习共同体
理想的学习共同体,是共同体成员共同学习(learning with each other)、互相学习(learning from each other)和互利学习(learning on behalf of each other)的统一。[2]因此,笔者在初等教育专业五年制定向生进校时,联合班主任对学生进行调查,开展地理综合实践活动中,组建学习共同体时充分考虑学生的性格特征、学习风格、兴趣爱好以及家乡所在地等因素来安排共同体成员,尽量把性格互补、风格各异、来自不同县区、性别平衡但兴趣爱好相似的学生组建为一个共同体,成员人数为6—8人。以真正做到每个成员都有相对优势和相对劣势,都能够在学习活动中有所收益又有所贡献。
创设环境,让学习共同体更有形。“共同体”在作为一个人类学概念被提出时,就具有以地缘为纽带、关系亲密、自然情感一致的意涵。[3]学习共同体与一般的教师在课堂上临时组织的学习小组的一大区别,在于共同体成员在学习生活中进行经常性的广泛而频繁的互动,在情感上相互依赖、相互支持。
为了让学习共同体得以维系和发展,在配置好共同体成员后,笔者首先鼓励学生给自己所在的共同体“冠名”,旨在让每一个成员拥有一种组织的归属感。其次,发挥大学校园学生座位的不固定性,要求地理课堂上学习共同体的成员在座位上靠近,以便于课堂上和课间进行经常性的接触和交流。第三、构建“理想说话环境”,从熟悉彼此的名字开始,指导学生以宽容的心态和欣赏的原则,建立师生之间和学生之间的联系,促进共同体成员之间相互包容,让个体觉得已经被他们接纳,体验到自己是共同体的一员,从而在心理上彼此接受。第四,建立规章制度,明确共同体成员的行为标准,保证学习共同体的有序发展。
(二)安排学习共同体开展地理实践活动
要使组建的学生群体成长为真正的学习共同体,使他们在共同学习中学会学习,需要教师对共同体的学习活动予以合理安排和组织,在活动过程中对学习的方式和流程进行有效指导。
地理综合实践活动是以乡土地理为依托,以问题为中心,以调查、参观、野外考察、专题研究、条件分析、汇报交流等为学习方式,整合了地理、历史、政治、理化生等多种学科知识的综合实践活动。它是课堂地理学习过程的升华,是将应用主题知识解决问题提升到更高层次——利用地理知识去解决社会生活中的实际问题。活动强调以能力发展为中心,以素质整体发展为价值取向,适于以小组的形式开展。初等教育专业五年制定向生年龄较小,学习热情高,可塑性强,并且学习时间、空间灵活、充足。综合上述因素,笔者为学习共同体安排了以真实问题解决为中心的地理综合实践活动。真实问题的解决一方面需要宽广的视域和灵活的思维,另一方面需要有效运用各种解决策略,因此有必要将学生组织起来,使他们发挥集体的智慧和力量,尽可能多地从各个角度探索问题。或者探索问题睥各个侧面,并且切身体验合作学习,探究学习是如何以及为何被运用的,从而真正习得这些学习策略,具体说来,学习共同体开展地理综合实践活动的一般流程如图1所示:[4]
(图1:地理综合实践活动开展过程)
1、发现问题。鼓励学习共同体的成员产生尽可能多的不同的想法,而不去深入追究这些想法是否完善。由于小组内成员思维的异质性,思维的想互激荡作用特别明显,新的想法也就容易涌现。首先,笔者引导学生发现生活中的地理问题,其次,要求每一共同体成员共同遵循“讲问题、听问题、谈问题”的模式,指导每一成员把自己发现的问题讲出来,同时,认真倾听其他成员的问题,最后讨论大家提出的问题,根据大家的兴趣爱好、区域地理环境特征、围绕问题开展调查研究的可行性等方面确定共同体要开展的地理实践活动。如,学生们曾提出过以下地理综合实践活动主题:“杨歧寺的宗教文化”、“萍乡市的昨天、今天和明天”、“神奇武功山”、“萍乡城区太阳能热水器使用调查”、“走进‘凤凰天成’——萍乡精品小区设计中的问题”等等。这些主题由学生自发提出,兴趣高、实践性强,因此可行性高。
2、分析问题。确定活动主题后,学习共同体首先根据主题要求和成员的实际情况,推选出活动的负责人,学习共同体的每个成员都尽可能地充分发表自己对问题意涵的认识,进而提出拟进一步获取的知识信息以及获取的途径和方式。例如:理论搜集、实地考察、数据收集与处理等,其他成员给出反馈或建议。其次,负责人根据讨论的情况,组织成员制定活动方案,根据活动过程进行成员分工,每个成员明确自己要获取哪些知识信息以及怎样获取这些知识信息,并分头展开相应的信息搜集和知识学习活动。
3、解决问题。每一成员在共同体中汇报自己信息收集、知识学习情况中,所有成员在共同评估这些知识信息的可靠性,相关性的基础上,确定下一步的研究方向,进而,每个成员再次获取相关的知识信息。最后,共同体成员联系自己已有的知识经验、分析、综合获得的知识信息,表达自己对问题解决的初步见解,并撰写活动报告,在全班进行交流、展示、评估。
(三)评估学习共同体活动的情况及效果
1、评估内容多元化
对学生地理综合实践活动的评价应主要对学生在发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程中所表现出来的探究精神和实际操作能力进行评价。在进行评价时,可对每一项目提出更为具体的区分内容(见图2)。
评价内容评
价
要
点1评价要点2
发现问题,提出问题是否善于发现和提出地理问题,经常独立提出问题,具有提出问题的积极性;
是否能有效地利用已有信息提出地理问题,能否补充问题的必须条件;
提出的问题是否具有探究价值,即问题是否具有一定的广度、深度,是否新颖。在各项探究活动中是否表现出下列情感与态度:兴趣、好奇心、探索欲、投入程度、合作态度、意志毅力、创新精神等。
提出解决问题的假设能否根据已有的知识、经验,或通过收集相关信息,将已有的地理知识与问题相联系,提出解决问题的假设。
解决问题,得出结论能否分析信息,得出结论;
能否从不同角度寻找解决问题的方法与途径;
是否具有独立思考与反思的习惯和质疑意识;
能否与他人合作解决地理问题。
表达、交流探究成果能否条理清晰、完整地表达探究过程与结论;
能否将论据与论点联系起来,得出基本合理的解释;
能否用语言、文字、地图、图表等多种方式表达学习成果。
(图2:地理综合实践活动评价要点) 2、评估主体多元化
综合实践活动的评价强调多元价值取向和多元标准,因此,学习共同体开展地理综合实践活动的评价主体也应是多元的,首先,成员在共同体内部对自己在活动中的表现进行自我反思性评价,其次,成员之间进行相互评价,第三,共同体之间通过活动展示,交流等进行评价,第四,教师通过活动过程的观察,对每一学生进行评价,最后得出学生的综合评价。
四、研究的结论及遗留问题
(一)培育学习共同体有利于促进地理综合实践活动的开展
教师有意识、有目的、有计划地培育学习共同体,可以让其所有成员拥有共同的兴趣,形成共同的目标。在活动过程中,具有不同背景文化、学习风格的学习者,利用各自的专长,相互合作、相互支持,共同完成其共同协调确定的学习目标,这就保障了地理综合实践活动的顺利开展。这既让五年制定向生加深了对地理知识的理解和运用,又懂得了综合实践活动开展的基本流程和方法。
(二)培育学习共同体对新课程改革有指导意义
在地理综合实践活动中培育学习共同体,充分尊重学习者的异质性,让学生充分地交流沟通,不断经历发现问题——分析问题——解决问题的过程,重构学习者之间的社会结构和对话机制,提高学生的实践能力,这与新课程改革所提倡的学习方式是相适应的,特别是对于初等教育专业五年制定向生,能够从学习经历中树立新课程的基本理念,习得探究学习、合作学习的策略,将对今后在实际教学推进新课程改革具有重要的现实意义。
通过本次研究,笔者发现学习共同体的培育是一项长期的艰巨的工程,它需要教师有新课程的理念,在与学生沟通交流中形成平等、对话、理解的师生关系,同时还要有较强的活动指导能力,帮助学生共同努力完成目标,让学生产生成功的体验,从而强化学习共同体的发展。这些工作都需要教师花费大量的时间和精力,如何调动教师进行这项工作的积极性是学校管理者必须重视的问题。
参考文献
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关键词:学生实际;知识本质;能力提高
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1671―0568(2013)21―0012-03
当前,全国很多地方都在轰轰烈烈地开展以“精讲多练”为核心的教学改革。“精讲多练”的课型要求突出“精讲”和“多练”,“精讲”和“多练”就是教学改革的特色。在观摩课、汇报课、示范课、优质课中,一定要体现“精讲”和“多练”两个特色。若仍然采用传统教法――教师讲学生听,就没有体现课改精神,这样的公开教学就是失败的。因此,研究教学中如何精讲,意义十分重大。
众所周知,中学生的心理特点是好动、注意力难以长时间集中,但可塑性强。如果采用传统教学法,即教师讲得多学生动得少,势必违背了中学生的心理特征和认知规律,课堂效率也不会很高:注意听课的学生寥寥无几,绝大部分学生都在讲题外话或开小差,整个课堂杂乱无序。这样的教学能取得好的教学质量吗?教师们常说:“向课堂要质量,向四十五分钟要质量。”如果课堂都把握不了,教学质量又怎么能好?
为此,笔者尝试在初中物理教学中进行“精讲多练”,发现有助于学生的注意力集中及教学质量提升,下面笔者就针对初中物理教学中“讲什么?怎样讲”谈谈看法。
一、对不同教学内容的处理
1.物理常识。对于物理常识,鉴于学生能看懂,大纲要求层次不高,一般要求学生能再认或回忆知识,能识别、辨认事实或举出例子即可。在具体考查中,多以填空或选择的形式出现,不要求学生进行解释、推理、区分、扩展这部分内容在教学中可让学生自学。
比如,在教学“水的密度是多少,人体正常体温是多少,光在真空中的传播速度是多少,电压表、电流表、电能表各测什么物理量”等内容时,教师可以放心地让学生自学,而不必进行讲解。因为通过自学,可以较为全面地调动学生的各种感官,学生的观察、思维、语言表述、记忆等各种能力也都能得到充分的磨练,从而对所学知识留下深刻的印象,并形成较为透彻的理解,各种能力也可得到进一步提升。但教师也应辅以适当的讲解,主要应针对易混常识。
复习前,教师要从学生的学习实际出发,注意收集学生的易混常识,弄清其在物理常识学习中的误区。在复习过程中,以问题的形式抛出易混的常识,要求学生回顾、交流、记忆,然后再作答。比如,在复习到“光在空气中的传播速度是多少”时,可同时抛出“声音在空气中的传播是多少?一千瓦时等于多少焦”等问题,学生回答后,教师再进行点评,这样就有助于学生加深记忆,走出常识学习的误区。
2.物理单位。物理单位制包括基本单位和导出单位,国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量,它们在国际单位制中的单位称为基本单位。就某个物理量而言,它的单位包括三个内容,即单位的制定、单位的名称和单位的换算。在教学过程中,笔者采用了如下几种方式:
(1)单位制定和名称。由于这部分内容处在学生的认知范围之内,学生通过自学能看懂和理解,在物理考查中要求不高,主要检查学生对不同物理量单位的辨认和换算。故对于单位的制定和名称,教师不必讲解,让学生自学、讨论即可,效果也较好。
(2)单位换算。对于个别物理单位的换算,学生在小学就学了,如长度和质量的单位及其换算。考虑到学生已有这方面的知识基础,对于这部分内容依旧可让学生自学。但大部分物理单位换算学生之前没有接触过,不具备自学的经验和能力,如速度、密度、体积、面积、电功等单位的换算。因此,在教学中,笔者就针对学生无法理解的单位换算进行讲解,使学生快速掌握了相应的换算技巧。
比如,速度单位换算:1m/s= Km/h,教师可以这样讲解:先指出在学习速度单位换算之前我们仅知道有m/s和Km/h这两个速度单位,却没有学习它们的关系到底是多少,现在要弄清它们的关系应怎办?这样,从已有的知识考虑,从已学的长度和时间单位出发,引导学生发现速度单位可分解为长度和时间两种单位,只需把米化成千米,把秒化成小时即可。故这一单位换算过程是:1m/s=0.001Km/1h/3600= 3.6 Km/h。
再如,面积的单位换算:1cm2= m2,在学面积单位换算之前,学生只学了长度、质量、速度单位换算,却没有接触过面积单位换算,不具备换算面积单位的知识基础。但由数学的面积公式可知,面积单位其实是两个长度相乘,故可把它转化为两个长度相乘,即1cm2=1cmx1cm=10-2mx10-2m=10-4m2。在教学中,教师要特别指出这种处理技巧其实就是新旧知识的迁移,即把陌生的、不理解的单位转化为学过、已掌握的单位。
3.物理规律。物理规律反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系,揭示了物理事物本质属性之间的内在联系,是物理科学的核心。物理规律包括定律、定理、原理、法则、公式等。
整个初中物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干的一个完整体系,物理基本概念是基石,基本规律是中心,基本方法是纽带。其中,物理规律分三种:①实验规律。它是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,如欧姆定律、电磁感应现象、阿基米德原理等;②理想规律,是在经验的基础上通过整理分析,抓住主要因素,忽略次要因素,一直推理到理想的情况下总结出来的规律,如牛顿第一定律;③理论规律,是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,如万有引力定律。物理规律是初中物理基础知识的核心内容,因此,物理规律的教学是初中物理教学的重要任务。物理规律的教学包括规律的引入、建立、理解、应用、相互联系及科学家们发现规律的历史背景等。
(1)规律的建立。初中涉及到的物理规律包括实验和理想两种规律,是在实验的基础上通过归纳或推理建立起来的。因此,学会设计实验,做好实验,由实验现象或数据归纳得出结论是建立规律的关键。笔者在多年的教学实践中,发现学生在实验中存在的困惑是如何减小误差和如何由现象或数据得出结论。
在教学中,教师要把时间和精力主要花在引导学生如何减小误差和归纳结论上,要通过点拨学生,使其明了要减小实验误差就应保证所测物理量的精确,并减少外界因素的干扰。
比如,在“研究密度是物质的特性”时,要测量物体的质量和体积,然后求出质量与体积的比值。如果测量误差大,求出的同种物质的质量与体积比就不会相等,不同物质的质量与体积比就可能相同。为了减小误差,就要考虑先测质量还是体积。正确的测法是先测质量,后测体积,如果先测体积,再把物体从水中取出时,物体表面会残留一些水分,这样测出的体积是精确的,但测出的质量误差大,求出的质量与体积比误差自然也就大。而采用先测质量后测体积,由于测出的质量和体积都比较精确,求出的质量与体积比误差自然就小。至于实验结论的归纳,则要引导学生学会采用对比的方法,以找出实验现象或数据中存在的相同因素和不同因素,进而总结出结论。
(2)规律的应用。物理规律的应用主要体现在物理公式解题的运用上。物理公式是初中物理学科的核心,是考查的主要对象之一,在统考和中考中占的比分较大,在试卷中主要以计算、判断的题型出现。因此,物理教师要想尽一切办法让学生用最短的时间、最少的精力掌握公式。要达到这一目标,就要研究公式的建立和传授。
物理公式的建立有两种途径:一是推导,如液体压强公式、热传递中吸热公式、燃料放热公式等;二是实验归纳,如浮力公式、欧姆定律等。由推导建立的公式,由于学生缺乏知识基础,就是给他们再多的时间也无济于事。因此在教学这部分内容时,更适合采用讲解手段,以便于学生理解和接受。在讲解过程中,教师要突出整个推理的详细过程,并把过程清晰地呈现在学生面前,让他们知其然且知其所以然。
比如,在学习热传递吸热公式时,可以先讲水的比热容的意义:1千克的水温度升高1摄氏度吸收的热量是4.2×103J,由此提出“2千克的水温度升高1摄氏度吸收多少热量”,在学生弄清之后,再次提出“如果水的质量是5千克,那么吸收热量又是多少”,最后进一步提出“5千克的水温度升高2摄氏度情况又如何”,等等。
这样通过对一系列由浅入深、由易到难的问题的讨论、分析、总结,学生自然就会发现物体吸收的热量多少取决于物体的质量、升高的温度和比热容三个物理量,并得出物体吸收的热量等于比热容、质量、升高温度三者的乘积,即Q吸=cm(t-to)。在此过程中,教师重在引导学生通过实验数据的对比归纳得出物理公式。至于公式的运用,则应着重引导学生养成解题的思路。解题的基本流程是:先弄清已知和要解决的问题,再回顾哪些公式含有要求的物理量,要求某个物理量需知道哪些量,并在此基础上确定采用什么公式解题,最后再写出详细的解题过程。在整个例题的讲解过程中,教师只是起到引路的作用,即把问题一个一个地抛出来,具体的解题过程则由学生自己解决。
总之,精讲不等于不讲、少讲,而是从学科特点出发,根据学生掌握知识的实际情况,用最短的时间,言简意赅地讲解学生还未理解、掌握的知识和习题,从而揭示知识的内涵和本质,使其迅速地领会、理解所学知识,提高能力,最终打造一个高质量、高效率的课堂。只有真正做到了“精讲多练”,才能更好地发挥教师在教学中的引领和点拨作用,使教学质量更上一层楼。
参考文献:
关键词:物理教学 衔接问题 对策
不少教师认为,初高中物理的衔接主要应该体现在知识方面:高中需要的一些知识必须在初中都学过,其实这种看法很偏颇。我认为,在初高中物理中,知识并不是唯一的衔接要素。要将高中需要用到的知识全部强加到刚刚接触物理不久的初中学生身上,效果并不理想。初高中有各自切实可行的教学内容,高中需要用到的知识不可能在初中都接触、讨论过,盲目地提升教学难度只会引起学生的畏难心理。
一、造成高初中物理教学不能很好地衔接的根源
1.教材方面
初中教材难度小,趣味浓,一般都是由实验或生产、生活实际引入课题,通过对现象的观察、分析、总结、归纳出简单的物理规律,定性分析多,形象具体,易于接受;高中教材重视理论的分析推导,定量研究的多,数学工具的应用明显地加强与提高,不仅有算术法、代数法,而且常要运用函数、图象和极值等数学方法来研物理现象和过程,使学生感到抽象难学,甚至望而生畏。数学教学进度跟不上物理教学的需要,学科间的不衔接给学生数学工具的运用带来了困难,加大了物理学习的难度。近几年初中物理教材的难度降低幅度较大,高中教材虽然也有调整,但由于受高考等客观因素的牵制,在实际教学中,难度降不下来,因而反使初、高中的台阶加高了。
2.教学方面
初中阶段,物理教学进度较慢,有可能对重点概念、规律反复讨论,便于学生掌握重点,习题类型较少,变化也不多,且多数与教师课上讲的内容、例题对得上路子,考试时往往只要记住公式,背好笔记,一般就能取得较好的成绩,不少学生养成了死记硬背的坏习惯。到了高中后,教学进度明显加快,课堂教学密度大大提高,需要学生自己多分析、思考、练习,才能真正掌握,习题类型更是复杂多变,单靠对概念、规律和公式的死记硬背,解决不了问题。很多学生对高中教师的教学方法不能适应。
3.学习方法方面
多数初中学生的学习方法是:跟着教师转,死记硬背教师布置的内容,没有预习教材和进行有关的课外阅读及实验的习惯。高中物理学习,课上勤思考,课后注意观察、分析,把知识学活,能举一反三,甚至有独创精神。学生刚进入高中阶段,往往带着初中的一套学习方法,以致不能适应高中的物理教学要求。
4.心理状态方面
由初中进入高中,学生刚经过紧张的升学考试,而距高中毕业参加高考还有三年久,不少学生存在“休整”一下的心理,放松了对自己的要求,学习上出现松弛,疲塌的现象。另外,学生听自己的兄姐或邻友讲,高中物理难学,因而还未开始学习高中物理,就已对高中物理存在畏惧心理,首先在心理上就打了败仗。
5.思维能力方面
初中物理教学是建立在学生的形象思维基础上的,对抽象思维能力要求不高。高中物理教学都是要求学生有较强的抽象思维能力,即逻辑思维能力。
二、开展教学改革
解决初高中物理教学的衔接问题的根本出路,在于研究学生,开展教学改革。
1.放慢起始教学进度,以便学生适应高中教学
刚开始学习高中物理由于存在以上不能很好“衔接”的原因,我注意放慢进度,帮助学生熟悉高中的教与学方法,排除他们的畏难心理。
2.分散教学难点,便于学生掌握,接受新概念
在讲“加速度”概念时,我们抓住直线运动的情况不追求概念的完善性,这样虽然学生对速度变化的方向与加速度方向的矢量关系不能全面认识,但却大大降低难度,易于接受,建立正确的概念,分散了难点。
3.重视形象思维到抽象思维的过度
虑到学生的抽象思维能力不强,我们在讲“支架问题”时,教师就做成支架型,支架的连接处以橡皮筋连接,挂上重物后,学生就能形象地看到各根杆子的受力方向,由此再引学生进行抽象思维,分析各种支架的受力情况。
4.加强基础训练,培养逻辑推理能力
学生的逻辑推理能力不强,分析回答问题时逻辑性、条理性较差,我们就按逻辑程序编些填充题让他们进行练习。例如,问:放在水平桌面上的物体,为什么它对桌面的压力等于重力?
5.循循诱导,促成由“算术法”到“代数法”解题能力的提高
学生习惯于初中的算术法解题,而不善于运用代数的方法解题;我们在教学中就注意加强这方面的训练。
6.设置障碍,打破学生的定向思维,培养扩散性思维能力
学生习惯于初中的套出式型的定向思维,我们就在教学生过程中有意识地设计一些题目让学生去上当。
7.补充基本训练题
训练题以利于降低“台阶”使学生由易到难,逐步深入地掌握知识,为了有利于学生强化基本概念,加强基础训练降低教材中的“台阶”,原则是从容不同角度强化基本概念,基本技能的训练,同时降低教材中题目间的台阶,以利于学生由易到难,逐步深入的掌握知识。经过以上的训练和做法,起到了由初中到高中物理学习辅垫,过渡作用,有利于“衔接”问题的顺利解决。
三、结语
总之,对于走入物理课堂的高一新生来说,虽然台阶客观存在,但只要我们认真掌握初高中物理学习中衔接和过渡的特点,切实从学生的实际出发进行教学,学生就一定能实现初高中物理学习的自然过渡,为整个高中物理学习打下坚实的基础。
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关键词:认真审题;分析电路;分段;公式
初中物理电学计算题综合性强,它既能考查学生对物理概念的理解程度,知识点的迁移、灵活运用程度,也考查学生的综合分析能力和逻辑思维能力。而初中生正处于形象思维向抽象思维能力的转化过程中,不管在心理上还是在生理上都与之不相适应,造成学生理解掌握电学知识感到困难。所以,在初中电学计算教学中,应当对学生进行必要的解题方法指导,让学生掌握科学有效的解题方法和思路,从而降低难度,提高学习兴趣。
初中物理纯电学计算主要有两种类型:静态电路和动态电路。
动态电路常见的题型有:(1)用开关改变电路的结构和状态。(2)变阻器滑片的移动改变电路的结构和状态。(3)电路的安全问题。对于这些题型,怎样才能提高学生中考时的得分率呢?以下是我长期在一线教学中探索出的解题方法,它对于突破电学计算这一难点有很大的帮助。
一、认真审题,看清题意
看到题目后,首先要逐字逐句地阅读思考,特别注意关键字、句和条件,以便形成清晰的物理图景。接着根据开关的闭合、断开或滑动变阻器滑片的位置情况找出题目所述电路的各种状态,并画出相应的等效电路图。这是审题过程中必不可少的重要步骤,画草图能把题目所给的文字叙述变成形象的图示,能够把动态的电路化为静态电路,有助于弄清题意,找到解答的途径。
二、分析电路,理清关系
(一)判断电路的串并联
1.纯电阻电路的串并联判断
判断方法:去掉一个用电器,看看会不会相互影响。若不会,为并联;若会,则为串联。
2.有电表的电路串并联判断
电压表被串联,则电路相当于开路;而电流表在电路中相当于导线;所以在判断串并联时,可将电压表去掉,把电流表当作导线,使电路进一步简化,然后再根据串并联电路的判断方法进行判断。
(二)判断电表测量的对象
1.判断电压表测量对象
关键看电压表的两端与谁的两端并联在一起。如图1示,电压表V与L1两端并联,同时也与L2和电源的两端并联,此时它测的是L1两端的电压,而不是L2和电源的总电压,因为电源电压已经包含了L2的电压。
2.判断电流表测量的对象
判断方法:去掉该电流表,哪个用电器被影响到,就是测哪个。如图2示,去掉电流表A1,会影响L2、L3,所以电流表A1测L2,L3。同样的,电流表A2测L1,L2。电流表A3测L3。
三、牢记串并联电路三个基本物理量U、I、R关系
在串联电路中,U=U1+U2, I=I1=I2, R=R1+R2,
在并联电路中,U=U1=U2, I=I1+I2, 1/R=1/R1+1/R2,
四、进行分段
对等效电路图进行分段。根据欧姆定律的同段性和同时性,标出每一段电路相对应的已知或未知的三个基本物理量U、I、R。 在解题过程中,由于学生常常忽略了欧姆定律中极其重要的同段性和同时性,最终导致解题失败。
五、运用电学的基本公式,规范解题
电学的基本公式有:I=U/R,W=UIt=Pt,P=W/t=UI,Q=I2RT,先在等效图中的每一段电路中依据欧姆定律及串并联电路三个基本物理量U、I、R关系,求出该段电路中所能求的未知量U或I或R,最后根据题意并结合电学基本公式算出题目所要求的量。当然,在求解过程中,不一定要把每一个物理量都求出来,要根据所给的已知物理量找一种最简单的解题方法。下面我只针对动态电路的电学计算举一列做详细的说明和解答:
例:如图3(1)示的电路中,R1=20Ω,R2=40Ω,电源电压保持不变:(1)当开关S1、S2均闭合时,电流表A1示数为0.6A,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压。(2)当开关S1、S2断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的实际功率。(3)小灯泡的额定功率是多少?
分析:(1)这是一个动态电路,我们要先画出每种状态下的等效电路图。当开关S1、S2均闭合时,R1与灯L并联,A1测R1电流,且灯L正常发光;当开关S1、S2断开时,R2与灯L串联,A2测R2或灯L的电流,此时灯不正常发光。电路图分别如图3(2)、(3)所示。(2)回忆:在并联电路中:U=U1=U2,I=I1+I2,1/R=1/R1+1/R2。在串联电路中:U=U1+U2,I=I1=I2,R=R1+R2。(3)两种状态下的电路均可以分三段,如图3(4)、(5)所示。(4)根据串并联电路的电压、电流和电阻关系在每一段电路中标出已知或未知U、I、R,如图3(4)、(5)所示。(5)运用电学公式进行求解。
由此可知,探究初中物理计算题的解题指导就是要找到其中的规律,不要被纷繁复杂的表象所迷惑,一道计算题拿到手,要审清题意,找准并利用关系,就不难解答。只要按步骤严格进行,那就能把物理学的内在规律找出来,从而化复杂为简单,打破拿到问题却无处下手的局面。
参考文献:
一、辨析概念,夯实基础
任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
(一)、关于电路
1、串联、并联
初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型,可以根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路。
2、通路、开路、短路
电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。
(二)三个重要的物理量—电流、电压、电阻
1、概念辨析
电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。
2、表示符号
电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示,而单位表示字母分别为A(安培)、V(伏特)、Ω(欧姆)。
3、工具的使用
电流表是测量电流的工具;电压表是测量电路两端电压的工具;调节电路中的电流和用电器两端的电压,可以使用滑动变阻器。
(三)电功(W)、电功率(P)
物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。
二、理解规律,把握关键
(一)三个物理量在串、并联电路中的特点
在串联电路中:电流处处相等;电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。在并联电路中:干路中电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
(二)欧姆定律
一段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个定律非常重要,一定要加强理解,熟记其使用的条件及注意事项。
(三)电功定律
某段电路上的电功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U,电路中的电流I,通过的时间t,三者的乘积来计算电功。
(四)焦耳定律
导体中有电流通过时,导体就要发热,此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。
三、疏通关系,构建框架
在掌握了上述理论知识的基础上,还要想法疏通各个物理量之间的关系,熟悉各物理量的单位及换算关系,能够快速选择相应的计算公式,列式解答。
(一)重要的计算公式
1、三个物理量的关系公式
串联时:I=I1=I2;U=U1+U2;R=R1+R2(若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0)
并联时:I=I1+I2;U=U1=U2;1/R=1/R1+1/R2(若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n)
2、欧姆定律:I=U/R
此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量,但它的作用非常重要。在使用公式时要注意:①三个物理量都要针对同一段导体,或同一个电路而言;②三个物理量的单位都要使用国际单位,即分别为A、V、Ω;③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。 3、电功公式:W=Uit;电功率公式:P=UI
电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响,使计算电功率公式特别多,在选择使用时很难选择,所以要注意选取的技巧和方法,要求的问题所在电路为串联时:电功选用公式:W=I2 Rt,电功率选用P=I2 R;而当要求所在的电路为并联时,则分别选用W=U2/R.t,P=U2/R,这样的选择都利用了所在电路的特点(电流相等或电压相等)加快解题。
4、焦耳定律:Q=I2 Rt
焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样,使用时同样要注意公式的选择问题,当所求问题的电路为纯电阻(除了电能转化为内能外,别无其他形式的能产生)电路时,几个公式可以任意选取;若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I2 Rt不然的话计算有误。
(二)单位的换算
单位换算的前提条件有两个:一是记住每个物理量的单位及表示符号;二是要牢记各单位之间的换算进率。其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多,注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000。还要注意一点,由于欧姆定律及其变形公式的影响,电功、电功率,焦耳定律的公式较多,产生的单位同样很多,使用时各物理量均使用国际单位。
四、善于总结,归纳要领
下面的这些要领非常重要。
(一)串、并联电路的识别
上面已经提到区别它们的方法,在做题中要选取适当的方法,迅速作出判断。
(二)短路的辨别
把握短路现象的真正含义——电流不经过用电器回到电源的负极。注意电流的特性——电流走捷径。当在电路中发现有空导线,开关或电流表等元件与用电器并联时,相应的用电器被短路不工作。
(三)串、并联电路中的三个物理量的关系
两种电路中的三个物理量的大小关系,前面已说得较为详细,但这一点要特别重视,牢记串联时电流相等,并联时电压相等,这一点解题时作用特别大。
(四)关于解题时公式的选择