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關鍵詞: 比喻 物理教學 作用
作家秦牧說:“精彩的比喻,仿佛是童話里的魔棒似的,它碰到哪里,哪里就會清晰明亮起來。”
在物理教學中加入比喻的元素就是通過打比方的方法,根據比喻雙方事物之間的相似點,把一種事物比作學生熟知的另一種事物,加深對未知知識的理解和記憶。借助比喻能使深奧難懂的理論變得淺顯易懂,使學生易于接受。恰當的比喻能化抽象為具體,使物理知識趣味化、形象化。一個生動的比喻能引起學生的聯想和想象,突破教學難點,提高教學效率,同時能在很大程度上激發學生的學習興趣。下面我談談在教學中運用比喻的幾點體會。
一、能化抽象為形象,使學生易于理解和掌握物理的概念。
在學習電流的過程中,因為電流在生活中我們只是看到它的若干效應,而對于電流本身卻是一種無形的東西,學生不好理解也無法想象。在這節課的教學中,最常規也是最有效的就是將電流比喻為水流。能使學生化無形為有型,更好更形象地理解電流的一些特點,從而為后面的電壓和電阻的學習做好準備。即亦可將電壓比喻成水壓,電阻比喻成水管對水的阻礙作用。對于這種抽象的內容用生活中常見的事物或現象作比喻可大大增強課堂教學效果。
在講解電和磁的關系時,因為涉及電能生磁,磁也能生電,學生大都學得比較糊涂。可形象化地將電和磁的關系比喻為雞和蛋的關系,如雞能生蛋,蛋也能孵雞,能在很大程度上使學生將這兩種抽象的東西形象化,并理清它們的關系。為后面教學電流的磁效應及電磁感應埋下伏筆,使抽象的教學有形化、簡單化。
二、使復雜的教學過程淺顯化,將枯燥乏味的物理知識生活化、趣味化,從而激發學生的學習興趣。
一些物理知識很枯燥,但是要求學生理解到位,這就給教學出了不少難題。如在講聲音的傳播需要介質時,學生對于介質理解較為困難。可以用我們日常生活中遇到的問題作比喻:冬天時家中需要拉煤來取暖,而煤礦生產的煤炭如何才能到自己家中。學生通過思考可回答出若干種方式,如用汽車拉、用拖拉機拉、用火車拉等。把這個問題再引申到聲音的傳播中,學生很快就會明白,振動產生的聲音需要載體來運送到我們的耳朵中,而這種類似于汽車或拖拉機的運輸工具就是我們所說的介質。這個巧妙的比喻為后面學習聲音在不同介質中傳播速度不同打好了基礎。
三、培養學生良好的邏輯思維能力和推理能力。
在初中階段學生的邏輯思維能力都比較弱,由于邏輯思維能力的差異而導致推理容易出現問題。在歐姆定律I=U/R的教學中,教師一直強調電流與電壓及電阻的關系,以及歐姆定律只能表明I受U和R的影響,但學生容易把公式變形為R=U/I,從而誤認為R與U成正比和I成反比,造成錯誤的認識。在歐姆定律的教學中,把I比作孩子,U比作爸爸,R比作媽媽,從長相方面來說明這個問題。如孩子的長相會受到爸爸和媽媽長相的影響,但是媽媽的長相是不會受到孩子和爸爸長相的影響的。這個抽象的定律,如果只是讓學生機械地記憶或者老師只是生硬地講解,則教學效果肯定不佳。
四、活躍課堂氛圍,引起學生的注意,提高教學質量。
在學習保險絲的用途時,學生對保險絲熔斷后才能保護電路一直心存疑慮,不甚理解。將保險絲比喻為“救火英雄”,非常形象地讓學生知道保險絲在電路中的作用。為了拯救電路沖在最前沿,不惜犧牲自己的生命而保全整個電路的安全。使學生既能透徹地理解保險的作用,同時進行了情感價值觀的教育。在凸透鏡成像規律的教學中,對于其中的物距和像距關系,學生不容易記憶,把物距和像距的關系比喻成:“敵進我退,敵退我進。”這種比喻有利于活躍課堂氣氛,增強教學效果。
在物體熔化的圖像中,辨別熔化部分是學生非常容易出錯的地方,可把熔化圖像比喻成一集完整的電視劇,在電視劇前面有片頭曲,而結尾會有片尾曲,中間部分才是電視劇本身,有利于學生理解,同時能激發學生的學習興趣,使枯燥的知識趣味化。
五、巧妙的比喻能化繁為簡,化難為易,使知識的記憶深刻。
1、時間安排:2016年3月1日至2016年4月30日
2、第一輪復習的形式:重點是讓基礎差的學生有所收獲,基礎好的同學有所提高。
物理概念、物理規律、物理實驗中的技能和方法等基礎內容是中考的重點,也是所有中考題的來源。分析中考成績顯示,無論是成績差的同學,還是成績好的同學,都有基礎題失分嚴重的現象。第一輪復習就要依據教材,落實基本概念、基本規律、基本方法和基本能力的掌握。具體應注意以下幾點:
1.對基本概念的理解,復習時應多問幾個為什么。如:
該概念的物理意義是什么?即“為什么要引入該概念?”
該概念的含義是什么?
怎樣測量?
計算公式及公式中各物理量的物理意義是什么?
有沒有易混淆的概念?它們之間的區別和聯系是什么?
2.對基本規律的理解,復習時可以從以下幾個方面思考:
該規律是怎樣建立起來的?
該規律成立的條件或適用范圍是什么?
該規律的公式表達式及每個符號的物理意義、單位是什么?
如何應用該規律解決實際問題?
3、對物理概念、物理規律形成過程中的科學方法的理解。近幾年中考物理試題中,考查科學方法的題目所占比例逐年增加,現在已達10%~15%。初中物理常見的科學方法有“控制變量法”、“等效替代法”、“轉換法”、“類比法”等。復習時要通過具體例子來理解和認識這些科學方法,如速度、密度、壓強等概念的形成中,以及歐姆定律、影響電阻大小的因素、液體內部壓強的規律、阿基米德原理等物理規律的形成中都含有“控制變量法”;合力、串并聯總電阻等概念的形成中含有“等效替代法”;電流、電阻等概念形成中含有“類比法”。
總之,第一輪復習一定要以課本為主,對課本上的每一段話、每一幅圖、每一個實驗都要認真思考其中所包含的物理原理和基本規律,要特別注意發現自己尚不理解或理解不深的問題,在復習中及時向老師提出,或向同學請教,以達到真正解決問題的目的,真正做到對基本知識和基本技能的理解既全面又深刻。
第一輪復習的目的是要“過三關”:(1)記憶關。要求記住所有的計算公式。沒有準確的記憶,就不可能有良好的結果,尤其在我校學生整體基礎偏差的情況下。(2)基本方法關。如控制變量法的理解等。(3)基本的解題技巧關。要求熟練掌握解基礎題的思路。基本宗旨:知識系統化,練習專題化,專題規律化。利用這一階段的教學,把書中的內容進行歸納整理。
第一輪:3月1日——4月25日,拉網式雙基復習。
今年在這輪的復習中,讓學生變被動為主動,以《導引》、《榜上有名》這本資料為模板,《名師學案》為輔導。認真研讀資料上的“知識清單”、“典例剖析”、“基礎過關”、“跨越中考”必要時有針對性地翻閱教材,老師針對集中問題點撥,達到用最短時間、最佳效果來梳理“雙基”,之后學生完成資料上的訓練題,起到進一步鞏固檢測的作用。
第二輪復習:專題復習
在第一輪復習掌握基礎知識和基本概念的基礎上,第二輪復習時應打破章節的限制,完善并梳理初中物理知識結構,找出知識點之間的內在聯系,要使前后知識聯系起來,系統鞏固知識,形成一個由知識點到知識面、最后到知識網絡的綜合體,使復習具有系統性。具體可以從以下幾點進行專題復習:
1、按照知識點可以將初中物理分成力、熱、聲、光、電等版塊,用知識樹的形式把每個版塊涉及的內容展現出來,建立相對獨立的知識體系。這樣將有助于同學們將第一輪復習的零碎知識進行整合,有利于弄清各個知識點的內在聯系,建立由點到面的知識網絡。
2、按照中考題目類型,可以分為選擇、填空、實驗探究(包括操作實驗)、計算、信息綜合等專題,進行專門練習,體會每種題型常見解題方法,使復習縱橫交錯,既練習了解題技巧,又能從整體上掌握復習重點。另外平時要注意觀察思考社會或生活中的熱點問題,因為這些熱點常常也是中考的熱點。如“2008年奧運會中涉及的物理知識”、“嫦娥一號衛星中涉及的物理知識”等。
3、通過對某些特殊知識點的深挖細究,達到對某一類知識或某一專題的融合、深化。例如電學中的滑動變阻器,是“探究歐姆定律”、“測定小燈泡的電阻”、“測定小燈泡的電功率”、“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”等實驗中不可缺少的重要儀器。同學們可以總結滑動變阻器在每個實驗中的用途,深化對電學實驗的理解。
1、時間安排:2016年4月30日至2016年5月25日
2、第二輪復習的形式
分析我市近三年物理中考試題,結合試題編排,對各類題型特點,針對訓練,提高解題技巧,重點知識系統復習。
3、第二輪復習應該注意的幾個問題
(1)第二輪復習不再以節、章、單元為單位,而是以專題為單位。
(2)專題的劃分要合理。
(3)專題的選擇要準、安排時間要合理。專題要有代表性,切忌面面俱到;專題要有針對性,圍繞熱點、難點、重點特別是中考必考內容選定專題;根據專題的特點安排時間,重要處要狠下功夫,不惜“浪費”時間,舍得投入精力。
(4)注重解題后的反思。
(5)專題復習的重點是揭示思維過程。適當加大學生的練習量,但不能把學生推進題海。
第二輪:4月26日——5月25日,分塊復習及提高
以《中考說明》為模板,按照上邊的各版塊分類、分塊復習和訓練,提高學生一定的綜合分析能力和應用能力。
第三輪復習:熱點、重點知識復習,重新回到物理課本
可以根據實際情況有選擇地進行模擬訓練,以提高解題速度和正確率,并通過練、評、反思及時發現問題。在這一輪復習期間,可以將第一、第二輪復習中做過的易錯題進行歸納、梳理,建立錯題檔案集,研究自己的錯題,尋找自己思維或知識的漏洞,進行有目的性的訓練,達到“知彼知己,百戰不殆”的目的。
1、2016年5月20日至2016年6月10日
2、第三輪復習的形式
第三輪復習的形式是模擬中考的綜合拉練,查漏補缺,考前練兵,猶如一個建筑工程的驗收階段。研究歷年的中考題,訓練答題技巧、考場心態、臨場發揮的能力等。
3、第三輪復習應該注意的幾個問題
(1)模擬題必須要有模擬的特點。時間的安排,題量的多少,低、中、高檔題的比例,總體難度的控制等要切近中考題。
(2)模擬題的設計要有梯度,立足中考又要高于中考。
(3)批閱要及時,趁熱打鐵,切忌連考兩份。
(4)評分要狠。可得可不得的分不得,答案錯了的題盡量不得分,讓苛刻的評分教育學生,既然會就不要失分。
(5)詳細統計邊緣生的失分情況。這是課堂講評內容的主要依據。因為邊緣生的學習情況有代表性,是提高班級成績的關鍵,課堂上應該講的是邊緣生出錯較集中的題,統計是關鍵的環節。
(6)歸納學生知識的遺漏點。為查漏補缺積累素材。
(7)立足一個“透”字。一個題一旦決定要講,有三個方面的工作必須做好,一是要講透;二是要展開;三是要跟上足夠量的跟蹤練習題。切忌面面俱到式講評,切忌蜻蜓點水式講評,切忌就題論題式講評。
(8)留給學生一定的糾錯和消化時間。教師講過的內容,學生要整理下來;教師沒講的自己解錯的題要糾錯;與之相關的基礎知識要再記憶再鞏固。教師要充分利用這段時間,解決個別學生的個別問題。
(9)注意幫助學生進行心理調整,這是每位教師的責任,也是學生取得理想成績的關鍵。
總之,在中考物理總復習中,發掘教材,夯實基礎是根本;共同參與,注重過程是前提;精選習題,提質減負是核心;強化訓練,發展能力是目的。只有這樣,才能以不變應萬變,以一題帶一片,開發學生的思維空間,取得較好的復習效果。
學習沒有固定的方法,它因人而異,不是一成不變的。所以,就要求教師從學情出發,盡可能地去了解學生的學習實際,走進他們的生活,了解他們的愛好和特長。然后根據每個學生的學習需求、內在動力、學習能力進行因材施教。物理是一門探索性很強的學科,每個知識都蘊藏著探索的因素。我們知道,公式定理最初都是由假說猜想得到的,一個結論的得出,往往需要很多人經歷幾代的努力。一個結論往往需要特定條件的制約,例如,理想氣體、忽略空氣阻力等,而獲得結論的方法卻具有普遍性,可以廣泛應用于物理知識的學習,物理問題的探究等方面。由此看來,學習方法本身也是一種能力,它比具有某種知識更重要,是終生受用的重要知識。在傳統教學中,我們往往重視教法的研究,忽視學生學法的探索。而學習的效果由學生學習的結果體現出來,教法的成效要通過學生學習去檢驗。對于學法的研究,更直接運用于學生,有助于開發學生的潛能,更有助于學生學習能力的發展。
高一是學生成績的一個重要分水嶺,學生能否順利進行學習,對他們高中的學習至關重要。很多同學升入高中之后,往往還采用初中那種背公式,背定義的做法,以致學習效率低,學習效果差。為了提高學生的學習效率,改變現狀,我經常在授課時滲透學習的方法,或是開設學法指導課,讓每個學生通過掌握學習方法,進行有效學習,形成良好的學習習慣。
一、明確學習方法,提高課堂效率
高一新學期第一課對學生影響最大,它往往對學生以后的學習有指導作用。我充分利用物理序言課,講解物理發展史,講解科學家如何破解物理難題等等,其中每一個環節都滲透物理方法,為學生講解學習物理方法的重要性。在初中物理學習中,學生對部分電路歐姆定律,液體內部靜壓強及浮力知識的內容比較熟悉,它也是初中考試的重點內容。新授課時,我有意識地讓學生復習初中的這部分知識,暴露他們在學習方法上出現的問題,然后讓學生利用一定的方法來解決,但很多同學無所適從,無從下手。對此,我指導學生利用條件推導規律,發現物理量之間的關系,然后再引導學生解決未解決的問題,很多同學都能用新的方法解決存在的問題。在學生的心目中,認識到學習方法很重要,要取得好的成績,必須有正確的方法來指導。在教學的過程中,教師一定要滲透學習的方法,通過方法的指導提高學習的有效性。
二、創設學習情境,掌握學習方法
物理是自然規律的反映。學習物理,教師要幫助學生建立清晰的物理模型和物理圖像,指導他們觀察現象,從中發現問題,學會分析問題,了解規律的來龍去脈,從而掌握正確的學習方法。
前人的經驗值得我們學習和借鑒。教師可以通過向學生介紹物理科學的發展史,讓學生了解前人是如何學習的,他們獲得了哪些學習經驗,掌握了哪些科學的學習方法,因而取得了科學的成就。伽利略的理想實驗及對自由落體的研究,法拉第的“磁生電”實驗思路使學生了解了科學家們探索知識的過程,它是引導學生掌握學習方法最有利的明證。在講述新知識時,教師要創設學習的情境,讓他們能夠主動觀察測量,由自己歸納出學習的規律,總結出學習的最佳方法。當然,教師可以向學生展示正確的思維過程,也讓學生展示他們的學習過程,通過兩者的比較讓學生確立正確的學習方法。教師向學生展示示范性的思維過程,學生將他們的思維過程逐一展示,能夠使學生養成審題、分析、推理、解決問題的好習慣,掌握好方法。
三、運用恰當方法,獲得知識能力
任何好的學習方法,都有它的適用范圍,離開了具體的范圍,就不是好的學習方法。在物理學習時,教師要引導學生明確學習方法,了解它的適用范圍,然后再恰當運用。方法的運用不是一朝一夕的事情,能力的形成也不是一蹴而就的。教師要立足學生的實際,指導學生善于學習,善于運用,逐步形成獲得知識的能力。
新課程理念強調學習水平的提高,知識的獲得要經歷一個過程,這樣獲得的知識最為牢固,這樣獲得的學習方法最具有應變能力。如在學習“變壓器”知識時,教師可向學生介紹變壓器的用途、結構、工作原理,運用法拉第電磁感應定律,在沒有漏磁、沒有銅損、沒有鐵損的條件下推導了理想變壓器的有關公式。如果學生掌握了方法,即使條件發生變化,學生也能夠將方法遷移,而不至于生搬硬套或是束手無策。96年物理高考試題中,出了一道“求漏去一半磁感線時,變壓器輸出電壓為多少?”的多選題,一些學生在明確了實質不變后,將公式稍作修改,就自然解決了此問題。教學內容選擇適當,學習臺階步步而高,就能夠實現學法的飛躍。
關鍵詞 初中物理 實驗教學 實效性 實驗手段
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Explore the Effectiveness of Junior High School Physics Experiment Teaching
LU Xiuping
(Beijing No. 105 Middle School, Beijing 100081)
Abstract Physics is a subject based on experiment, the concept, theorem, law of physics is based on experiment and practice a lot of. The experimental course is to improve students' scientific quality, an important means to improve the teaching effect of essential physics class. In physics teaching, teachers should play a leading role, to mobilize students' learning initiative, enthusiasm for learning, structure, working principle, using method, let the students master the experimental apparatus, to cultivate students' unity and cooperation, can independently finish the experiment report, guiding students to carry out and small production extracurricular small experiment.
Key words junior high school physics; experiment teaching; effectiveness; experiment
筆者曾經認為在物理課教學中,把做個有趣的實驗作為教學環節的有效輔助手段,就是為了培養學生操作技能、提高學習興趣、調節課程氣氛。認真研讀了新課標后,有了這樣的理念:從生活走向物理,從物理走向社會。通過探索物理現象,揭示其中的物理規律,并能應用于生產生活實際,達到培養學生終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。我經過反思,開始轉變實驗觀,對實驗教學有一個更加全面和科學的認識,意識到實驗教學具有獨特的素質教育功能。如何更好地體現物理實驗課的實效性,根據這些年積累的教學經驗,筆者認為從以下幾方面進行:
1 對實驗儀器的構造、工作原理、使用方法要掌握
初中物理新課標要求“學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數”,必須讓學生了解所使用儀器的構造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規則,且熟練地、正確地讀數,常用儀器有:刻度尺、量筒、秒表、天平、溫度計、彈簧測力計、壓強計、密度計、滑輪、凸透鏡、凹透鏡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱、電能表等。
(1)在使用測量儀器前通常都要“校零”、 “調平”,例如使用彈簧測力計、電流表、電壓表前要“校零”,使用天平、杠桿時,先要“調平”, 否則測出的數據誤差大,不準確。因此必須使學生養成使用基本測量儀器前“校零”、 “調平”的習慣。(2)刻度尺、量筒、秒表、天平、溫度計、彈簧測力計、電流表、電壓表這類測量儀器都有一定的量程、最小分度。必須要求學生在使用儀器前,搞清儀器的量程,選用適當量程,避免超量程而損壞儀器,了解最小分度,以免讀錯數據。(3)要學會正確讀數。例如:經常不使用刻度尺的0刻度線起讀數,要估讀到最小分度的下一位,從量筒上讀數時,視線應與液面保持相平,天平的測量結果應該砝碼加游碼。(4)了解儀器的構造原理,便于理解其工作原理。例如:滑動變阻器的工作原理是通過改變接入電路的電阻絲的長度來改變電流的,因此連入電路時應遵循“一上一下”原則,同時接下面相當于一個定值電阻,同時接上面兩個接線柱,相當于接根導線,都不能起到改變電流的作用;天平是根據桿杠的平衡條件制成的,因此使用前和秤量時都要做到橫梁保持平衡;溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質制成的,測量液體溫度時,溫度計就不能離開被測液體讀數。
2 體現教師的引導作用,調動學生學習的主動性,激發其學習的熱情
做物理實驗的過程中,教師首先要做好引導與演示工作,避免學生很茫然,既沒有膽量也沒有效率更談不上有收獲。教師一邊向學生詳細地講解實驗器材的構造、功能,一邊讓學生仔細地觀察實驗之前實驗器材的狀態。實驗中,還要讓學生仔細地觀察實驗現象與實驗結果并讓學生自己動手體驗。最后,教師要從實驗現象、實驗結果出發,引導學生積極思考、總結從而得出實驗結論是否準確性。在這一過程中,教師的演示實驗通常要做兩次以上,要求學生一方面要動手做實驗,另一方面要善于從實驗現象中總結原理。例如:在探究凸透鏡成像的特點這一實驗時,首先調整燭焰、透鏡、光屏在同一高度,我一邊操作一邊提問,如果不調整等高會看到什么結果?如何調節?擋住透鏡一半,還會成像么?這一過程中,學生通過自己動手做物理實驗,不但鍛煉了自己的動手能力,而且在自己做實驗的過程中仔細觀察、積極思考總結,鍛煉自己的觀察能力、思考能力、總結能力。
3 培養學生團結協作、能獨立完成實驗報告能力
初中物理教學中常常將下列實驗改為分組實驗:探究浮力大小與哪些因素有關的實驗;探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗;液體內部壓強與哪些因素有關的實驗;壓力作用效果與哪些因素有關的實驗;影響電阻大小的因素;探究動能、重力勢能大小與哪些因素有關的實驗;探究歐姆定律的實驗;測定滑輪組機械效率的實驗;測定小燈泡實際功率的實驗等。
學生實驗課上盡量將小組分成2人一組,不超過3人。在實驗中既能體現團結協作又能使每一位學生都有動手機會,也避免個別偷懶學生坐享其成。分組實驗中,學生的活動既有思維,又有操作,是提高能力的很好機會,在教師的步步指導下,一定會養成良好的實驗方法、實驗修養。為今后從事科學研究打下扎實的實驗功底。
分組實驗的時候,不但要注意各實驗小組的活動,例如:各小組器材是否有問題,每個人是否都動手,各小組的實驗進度,各小組的實驗數據等,還要對有困難的小組給予及時幫助指導。
要求學生在實驗前應先把實驗報告框架寫好,帶著目的去完成此次實驗。這樣避免一部分學生盲目地上了一節實驗課,收獲甚微。實驗結束后,應根據原始記錄和實驗時的體會,完成實驗報告。實驗報告內容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等。對實驗報告的寫法、格式要嚴格要求,初次書寫時,我預先打印一份標準模式,讓學生以填空的方式完成,以后的實驗報告要求模仿標準模式人人獨立完成。還要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因,使學生將來進行科學實驗時能順利匯報自己的實驗成果。
4 卓有成效地開展課外小實驗及小制作
現代教育論的根本任務是促進學生活潑生動地發展。從促進學生素質全面發展的角度來審視當前中學物理教學現狀,發現依然未完全擺脫傳統教學思想的束縛,學生的主體精神有待進一步發揮:有的課舊的痕跡較深,教師不放心,不放手,牽著學生走,學生實踐少;有的課堂表面熱鬧,學生活躍,實質上學生根本沒有理解物理本質。因此,教師在教學過程中應加強以下幾方面的認識:
一、重視科學探究的教學,幫助學生盡快步入自主性學習的軌道
在物理課程中,學生自己在學習中發現問題是至關重要的。當學生提出有價值的問題時教師應該因勢利導,引導學生嘗試著應用實驗探究、資料查詢、調查訪問等方法學習知識乃至創新知識,這是幫助學生盡快步入自主性學習軌道的極好途徑。
教科書和其他參考書是學生獲取信息的重要渠道,但不是唯一的渠道。教師要加強指導學生發展多方面獲取信息的能力。在學習的一定階段由學生自己進行小結,根據自己收集的材料編寫自問、自答、自解題,這也是使學生學會獨立學習和整理信息的有效方式。可以就某些專題要求學生進行簡單研究并書寫研究報告。最后通過討論會和集中展示的方式進行交流。
二、保護學習興趣,探索因人而異的教學方式
初中學生大都具有強烈的操作興趣,希望親自動手多做實驗。教師要充分保護和利用這個積極性,讓學生更多地參加實驗活動。善于引導學生運用已有的知識和技能,在解決問題的探究過程中獲得成功的愉悅。使學生的學習興趣上升到較為持久的認識動機的高度。并及時了解學生的學習情況,要讓每個學生在不同的學習活動中都能找到發揮自己長處的地方。
三、加強與日常生活、技術應用及其他學科的聯系
1.以多種方式向學生提供廣泛的信息
教師備課時可以引用各種資料。例如與社會發展相聯系的課題時可以分別從資源、人口,以及環境和生態、交通和居住等方面考慮;科學與技術的聯系則應結合本地實際,選取學生常見、常用的器材。展現這些聯系時要盡可能采用圖片、投影、錄像、VCD等視聽媒體。
改變“只有講過才算教過”的傳統觀念。許多內容可以精選,精講,點到為止,更多的內容讓學生通過閱讀教科書和其他補充材料、收集各種形式的信息資料、調查研究和討論展示等方式完成。
2.把閱讀理解、收集信息、觀察記錄作為課后作業的一部分
教師應該選取那些既能引起學生興趣,又與現實生活密切聯系的素材,包括剪報或與閱讀材料配合的音像資料等供學生課內外學習。例如在學習參照物和相對運動概念后,可讓學生讀一段附圖所示的剪報,再讓學生討論飛機場周圍為什么要驅趕鳥類,為什么不能在高速行駛的車輛中向外扔東西。
在教學中,還應該引導學生注意生活、技術中常用物理量的數量級,發展初步的估算能力。例如常見用電器的功率和工作電流、各種聲音的頻率范圍、汽車行駛的速度和飛機飛行的速度等。這也是物理教學聯系技術和生活的重要方面。
教學中可以結合某些物理量的引入,讓學生做些實驗估測練習。例如在學過質量單位后可以先讓學生用手掂一掂幾克、幾十克、幾百克、1千克的砝碼,然后給出一組物品讓學生用手估測它們的質量。
四、提倡使用身邊的物品進行物理實驗
使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗,可以拉近物理學與生活的距離,讓學生深切地感受到科學的真實性,感受到科學和社會,和日常生活的關系。另一方面,由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗,所以這種做法本身就是一種創新。不能把低成本實驗看作解決設備不足問題的權宜之計。如用盛水的玻璃杯和球形燒瓶代替凸透鏡來研究成像規律;用盛水玻璃杯代替三棱鏡觀察太陽光的色散;透過小水滴觀察電視熒光屏上的三原色等。
關鍵詞:電子元器件 性能選擇
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1 常用電子元器件及其性能
1)電阻器。①電阻器的基本作用。電阻器在電路中的作用,遵循歐姆定律的原則,可知回路內的電流與電源電勢成正比,而與電阻值成反比。也就是說電阻在電路中主要起分壓和限流的作用。②電阻器的分類。電阻器可分為固定式電阻器和可調(變)式電阻器兩大類。根據材料和結構的不同又可分為以下幾類:碳膜電阻器、金屬膜電阻器、繞線電阻器。③電阻器的技術參數。電阻的主要技術參數有兩項:標稱阻值和標稱功率。標稱阻值是指電阻體表面上標注的電阻值。標稱功率是指電阻器在直流或交流電路中,在一定大氣壓和規定的溫度下,長期連續工作所允許承受的最大功率。電阻器的標稱阻值和誤差等級一般標注在電阻體上面,通常有直接標注法和色碼(環)標注法兩種方法。一是:直接標注法。直接標注法就是直接將電阻器的標稱值和誤差等級的數字標注在電阻體上。實際使用中,電阻器表面上的單位常省略或簡寫。二是:色碼(環)標注法。為了能從電阻體的各個方向都能看清標注內容,有的電阻器用不同的色環來表示阻值和誤差。④電阻器的使用常識。電阻器接入電路時,其引出線的長度以 8~15mm 為宜,不能過長或太短,也不要從根部打彎,否則容易折斷,電阻器在存放和使用過程中,要保持漆膜的完整,不允許用銼、刮電阻膜的方法來改變電阻器的阻值,因為漆膜脫落后,電阻器的防潮性能變壞,無法保證正常工作。
2)電容器
電容器的基本作用電容器具有貯存電能和釋放電能的基本功能。在充電期間,電容器上的電荷按指數增長,電路中有一按指數衰減的充電電流。放電期間,電容器上電荷和電壓按指數
下降,電路中有一按指數衰減的放電電流。在充放電過程中,電容兩端的電壓不可能突變。容量較大的電容器的儲存時間不能太久,否則需要重新激活才可使用。
3)變壓器
變壓器在電路中主要完成能量和信號傳遞。在輸電方面,當輸送功率及負載功率因數一定時,電壓愈高,則線路電流愈小。因此在輸電時必須利用變壓器將電壓升高。在用電方面,為了保證用電的安全和合乎用電設備的電壓要求,還要利用變壓器將電壓降低。在電子線路中,根據變壓器的結構和用途一般可分為高頻變壓器(天線線圈)、中頻變壓器(俗稱中周)、低頻輸入變壓器、低頻輸出變壓器等。天線線圈通常會在磁棒上使用,能提高天線線圈的傳輸效率,增強接收機的抗干擾能力。
4)半導體分立元件
二極管是一種具有單向導電特性或非線性電流電壓特性的兩極半導體器件。利用單向導電性可以很方便地實現整流、檢波、限幅、續流等目的。
三極管的用途極廣,但歸納起來可以分為放大和開關作用兩個方面。無論哪種
用途,都是基于它對電流控制功能。
5)開關元件
開關元件一般包括陶瓷氣體放電管、玻璃放電管和半導體過壓保護器。這三種類型的最大優勢是開關元件導通前,其全部處于開路狀態,電阻較大且少有漏電流,導通后,就會處于短路狀態,即便壓降較小,也可以通過較大的電流。而三種類型開關元件各有優勢。開關元器件類型中除了一些半導體過壓保護外,其都具有雙向特性。而陶瓷氣體放電管和玻璃放電管的電容相對較小。電壓速度來說,玻璃放電管和半導體過壓保護器的響應速度比較快,甚至達到ns量級。玻璃放電管的擊穿電壓則是這三類開關元件最高的,雖然半導體過壓保護器擊穿電壓不如玻璃放電管高,但是其穿擊電壓準確性是較高的。然而開關元件三種類型有優勢的同時,也有劣勢,尤其是陶瓷體放電管。因電氣電離需要一定時間,其反應速度相對于其他開關元件類型,響應速度較慢。這就使得其在開通之前,就有較大漏電流。
6)防過流元件
防過流元件中應該有自恢復保險絲和電流保險絲、電阻,而防過熱保護和過熱檢測元件則應該有溫度保險管和溫度保險絲。之所以要用自恢復保險絲是因為其屬于溫度系數熱敏電阻。將其應用在防過流和防過熱元件時,其電流可能會小于保持電流,這時的電阻也會隨之變小。
7)限壓元件
限壓元件進行分析
限壓元件主要包括壓敏電阻和TVS管。這兩類限壓元件在實際應用過程中,有著和二極管一樣的限壓性能。如果導通電壓大于外壓電壓時,其內阻會很大,其漏電流也相對較小。如果導通電壓小于外加電壓時,其內阻就會變小,其電流也會隨之增大,甚至產生較大的過電流。即便電流較大,對設備兩端電壓的影響也并不是很大,只有小幅度的上升。同時這兩種限壓元件也具有低壓到高壓系列值,可以在多種電壓電路中使用。但因這兩種限壓元件電容相對較大,不能在高頻電路中使用。壓敏電阻作為硅化晶半導體過電壓抑制器, 是較為典型的過電壓保護器。其在實際應用過程中是隨著外加電壓進行變化的非線性元件,和放電氣管比較,其對沖擊電壓的影響速度更快。同時壓敏電阻也能承受較大的浪涌電流,最大能承受上百kA浪涌電流。然而因壓敏電阻漏電流較大,其分線性較差,即使較放電氣管響應速度快,但是其限制大電流較高,其承受沖擊能力將會隨著沖擊次數的增加而減弱,其老化程度也較快,與TVS管相比,壓敏電阻反應速度略遜一籌;而TVS管非線性性能與穩壓管性能相似,其不僅具有動態電阻低、限制電壓低優勢,同時也有不易老化、使用壽命長和反應快等優勢。然而TVS管在實際應用過程中,通流能力比壓敏電阻較小弱。
二、元器件的選擇
根據元器件的使用部位的電性能、 體積、質量等要求, 在元器件優選或選用目錄中選擇元器件的品種、 規格, 并留有足夠的余量;根據元器件使用的環境要求, 選擇元器件的封裝形式、 引線涂覆及輻射強度保證 (RHA)等級等環境適應能力 (不同的應用環境對電子元器件的選用附加要求和試驗項目也不同);根據整機的可靠性要求來選擇元器件的質量等級。在元器件選用方面, 許多設計人員往往只注意元器件的性能指標和溫度范圍是否符合整機的要求, 而忽略了元器件的質量等級、 考核標準和失效模式等與整機可靠性的密切關系, 從而使整機常常出現性能合格, 但可靠性考核卻難以通過的情況。因此, 必須對電子元器件的選擇和使用加以嚴格控制, 從元器件可靠性的兩個方面著手, 首先選用有質量保證的、 經實踐證明其固有可靠性較高的產品。 其次, 應開展二次篩選、 降額設計和熱設計等可靠性設計, 并建立完整的質量跟蹤體系及質量數據庫, 從而形成一種閉環控制系統, 提高元器件的使用可靠性。
1)元器件的技術性能、 執行標準、 質量等級和使用條件等應滿足電子裝備的要求;
2) 優先選用列入軍用電子元器件合格產品目錄 (QPL) 及合格制造廠目錄 (QML) 中的元器件;
3) 優先選擇經認定合格、 質量有保證、 供貨及時、 價格合理、 技術服務好以及具有良好信譽的合格電子元器件科研生產單位生產的元器件;
4) 優先選用經工程實踐證明質量穩定、 可靠性高、 有發展前景以及供貨有保障的標準電子元器件;
5) 應最大限度地壓縮元器件品種、 規格和生產單位;
6) 在滿足質量要求的前提下, 性價比相當時,應優先選用國產電子元器件, 盡量減少選用進口電子元器件;
7) 不選用未經設計定型的新研發的元器件、 已停產或將要停產的電子元器件;
8) 限制使用質量等級不能完全滿足電子裝備要求但為實現整機功能而不得不使用的電子元器件;
論文關鍵詞:在初中物理實驗教學中如何培養能力
在初中物理實驗教學中,著眼于開發人的潛能,培養學生動手動腦和創新能力。發展、弘揚學生的主體性,培養富有個性、協作性、創造性的身心和諧發展的現代人。一、 引導學生進行觀察和實驗
1、觀察: 首先應該使學生知道:所謂觀察是指直接運用眼、耳、鼻、舌、皮膚等感覺器官,或者間接借助于器材對物理現象的一種有目的、有計劃,并且持續、反復的知覺過程。就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發現引起變化的條件和原因。其次,要使學生了解:觀察是要經過一定的努力,克服一定的困難,才能發現問題,才能對事物的正確認識,才能得到正確的結論。(1)在演示實驗中培養學生的觀察能力。在學習過程中有許多演示實驗,學生對演示實驗很感興趣,但在進行觀察時往往抓不住關鍵,這就要求教師要在實際教學中,引導學生進行觀察演示實驗,對培養學生的觀察能力是很重要的。教師對所做演示實驗的每一步都應該對學生提出具體的觀察要求,使學生掌握正確的觀察方法。 (2)在分組實驗中進行培養學生的觀察能力。 現行初中物理教科書學生分組實驗,其中初二年級開始的幾個實驗,就是有意識的安排學生觀察,培養學生的觀察能力的。如觀察水的沸騰實驗中要求學生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎上引導同學討論觀察的方法和應當注意的問題。(3)開展課外活動激發學生的觀察興趣。組織學生參觀、做課外小實驗等,激發學生的觀察興趣。如學習音調前,就布置學生制作音樂瓶,使學生主動地去觀察了解樂音的相關物理知識,在此基礎上進行觀察演講,活躍了學生的思維,調動了學生的積極性,提高了學生學習物理的興趣,達到了培養觀察能力的目的,組織學生參加社會實踐活動,使學生了解物理知識在生產實際中的廣泛應用。(4)、盡可能利用多媒體教學手段輔助教學,提高學生的觀察興趣和能力。特別是將計算機多媒體引入初中物理教學中,作為一種新的教學手段,它改變了以前呆板的教學方式,它圖、文、聲、動畫、影像并茂,加強了表現效果,提高了學生的學習興趣和熱情,培養了學生的觀察能力,幫助了學生對知識的理解。在輕松的學習氛圍中完成了知識復習、思考練習;操作模擬仿真的實驗,學習了實驗方法初中物理論文初中物理論文,鍛煉了實驗技能,為課內外動手實驗作出了成功的基礎準備。由于中學物理實驗條件有限,某些物理現象,如運動和靜止、力的作用效果、力的相互作用、慣性、壓強、物體浮沉、電荷流動、擴散、分子無規則運動、磁場分布等等,學生不能得到完整的感性材料,容易造成感知上的障礙而影響物理學習。而應用電腦教學軟件,通過計算機多媒體,不僅能再現或模擬各類物理現象,而且還能通過各種手段使復雜的問題簡捷化,將漫長或瞬間的物理演變過程成為可控、有序的演化過程,可以使學生在課堂上完整、清晰、形象地感知于物理現象,給學生提供思維過程中必須的感受性材料,大大激發學生的學習興趣,降低教學難度,很好地促進學生的觀察和認識能力的健康發展。
2、實驗是學習前人的“創新”。 (1)、認識物理實驗及其作用。 物理學是一門以觀察、實驗為基礎的科學。人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地加以思索和總結得到的。初中學生對為什么要做物理實驗存在著不正確的想法,有的是無所謂,有的是強烈的好奇心渴望老師多做實驗,實際上他們都不知道為什么要做物理實驗。如對于彩虹,學生認為只有在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學中我就用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里,當上午或下午有太陽光時,還帶領學生到室外背向太陽光站立,用噴霧器或學生用口斜向上方噴射水霧,就可以看到一道人造小彩虹,使學生感到新奇,通過這段教學師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下對物理現象進行觀察和研究的活動。通過實驗,能夠對物理事實獲得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規律。實驗中要有實事求是的科學態度。教育學生每做一個實驗都應該:了解實驗目的,理解掌握實驗原理,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應的結論,整理好實驗器材。根據實驗觀察到的現象和結果得出結論,做出正確的實驗報告。向學生適當介紹一些物理科學家所做的物理實驗以及所取得的成績論文格式。以達到激發學生渴望實驗的目的。 (2)、促使學生認真做實驗。 ①、引導學生利用課本做好初中物理開始階段的實驗,應指導學生做好教材中安排的實驗,這樣做有利于培養學生正確使用教科書的好習慣,養成尊重科學的好品質。這個階段主要使學生知道怎樣進行物理實驗。初中階段學生做實驗時,其動機和目的往往是有不確定性的,實驗中經常會出現一些違反操作規范的事,教師要注意發現學生實驗中出現的各種問題并及時進行指導,形成良好的實驗習慣,培養學生嚴謹的科學作風。 ②、創造機會多做實驗,養成勤動手的好習慣。學生實驗能力的培養是一項長期的工作,應貫穿在整個物理教學過程中,只要有可能就讓學生參與。在課堂演示實驗中也要盡可能創造機會讓學生動手,如聲的產生中的音叉實驗、摩擦起電實驗等就請學生做;將其中的一些演示實驗改成學生分組實驗,如平面鏡成像特點實驗、決定導體電阻大小的因素實驗等;做好教材中的小實驗;讓學生參與教師準備和整理實驗器材之中,使學生有更多的接觸實驗器材的機會,以便了解器材的性能、用途。處理好實驗性的習題,準備好相關的實驗器材,讓學生親自動手做,進行觀察從中得出結論。總之增加學生動手的機會有利于調動學生學習的積極性。 ③、用簡單器材做好實驗。做好物理實驗,對于物理學習是有很大幫助的,做好物理實驗是需要一定的物理實驗器材,但物理實驗有時用簡單的器材就能說明問題,例如學習力的作用是相互的這部分內容時,就讓學生通過敲桌子感到手疼來體會。我經常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用汽水瓶做液體壓強與深度關系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗,用小藥瓶做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這樣有利于培養學生的創新意識,培養創造能力。
二、引導學生善“問”
1、問題是創新的前提, 學生對于問題的認識是不以為然的,對此應引起學生的足夠重視,教學中經常引導學生回顧科學史上因善于發現問題而取得成就的例子,如瑞利就是通過測密度的方法而發現氬氣的。1935年獲諾貝爾物理獎的查德威克就是從約里奧?居里夫婦的論文中發現問題進而發現中子的等。教育學生要善于發現問題,取得成就。使學生認識到發現問題也是學習,而且是更深的學習。
2、善于設計問題。 在初中物理教學中,教師要善于設計問題,從而引導學生學習新知識,設計的問題應該有其藝術性,應根據教學內容由淺入深,在不同的階段設計不同的問題,如在學習《杠桿平衡》一節內容時,從實驗過渡到實際應用,設計了將將托盤天平做成不等臂的可以嗎?引導學生想到托盤天平的制作原理,為什么要調節天平平衡?引導學生想到在設計制作托盤天平時初中物理論文初中物理論文,要考慮到杠桿等臂和平衡螺母。
3、引導學生提問題。 經常通過各種方式啟發學生提問題,剛開始學物理時就引導學生討論為什么學習物理?進一步引導學生從閱讀課文中提出問題,在社會實踐活動中提出問題,讓學生將發現的問題及時提出,并定期開展問題研討。
三、綜合提高創新的實踐。
1、培養學生應用物理知識解決問題的能力。在學生認識物理實驗的重要性后,會積極主動做好實驗, 當學生能夠做基本實驗后,教師應當對學生實驗提出較高層次的要求,如指導學生做一些驗證性的和設計性的實驗。適當增加設計性實驗。如在學完力學知識后我就讓學生,根據實驗室所能提供的器材,要求學生解決如何測金屬塊的密度問題,學生提出了這樣一些問題:①怎樣用天平、量筒、水等測金屬塊的密度?②如何用怎樣用天平、燒杯、水等測金屬塊的密度?③怎樣用量筒、水等測金屬塊的密度?④怎樣用彈簧秤、水等測金屬塊的密度?⑤怎樣用天平、量筒、水等測金屬塊的密度?⑥怎樣用準確的砝碼、直尺、水等測金屬塊的密度?等等,根據學生提出的問題,讓學生自己設計實驗方法進行實驗。組織開展課外興趣小組,積極鼓勵學生進行“小制作、小論文、小實驗、小發明”, 開展豐富多彩的課外活動。如學生自己制作出“土電話”、“驗電器”、“橡皮筋測力計”、“密度筆”、“重垂線水平儀”、“兩用秤”等,培養了學生的創新意識和動手能力,有利于學生個性的發展和智力的開發,也有利于發現人才和培養人才。
2、引導學生學習新知識。掌握已學知識是為了更好的學習新知識,當學生學習了一些知識后,就應該讓學生主動的去學習新知識,如學生學完長度測量的內容后,就建義學生去測量教室的體積,測量教學樓的高度,樹干的周長,一張紙的厚度等.復習舊知識,學習新知識,如通過對物態變化的復習,引導學生講座為什么會發生物態變化,進而導入分子運動,內能的學習,通過內能的學習,引入熱機知識的學習,通過質量,體積的測量,進一步研究物質密度的測量,通過歐歐姆定律的學習,引導學生思考,如何測導體的電阻等,使學生知道新知識的增加都是建立在已學知識的基礎上的,學習了知識后要進一步學習新知識。
3、應用物理知識解決實際問題。學完簡單機械后,就引導學生討論自行車中的力學問題,學生通過對自行車的觀察與分析提出了(1)輪胎為什么要有花紋?(2)自行車下坡時為什么不宜急剎前輪?(3)自行車在正常使用時有幾種摩擦?(4)自行車的輪胎為什么是圓的?(5)自行車是省力機械還是費力機械?(6)自行車上使用了那些簡單機械?(7)自行車的座墊下面為什么要安裝彈簧?(8)自行車輪胎中的氣體減少后對地面的壓強是增大了還是減小了?(9)普通自行車與比賽用的自行車有什么不同?等許多問題,并且對這些問題許多同學都談了自己的觀點,從而進一步提高了學習物理的積極性。
總之,在物理實驗教學中培養學生的創新意識,能使學生學會學習,開發智力,促使學生能力全面發展、個性健康發展。