论文部分内容阅读
摘 要：本文以人教版《物理选修31》第二章第七节“闭合电路的欧姆定律”为例，探讨如何在问题导学中进行问题设置，使学生能更容易地接受知识。
关键词：闭合电路欧姆定律；问题导学；问题设置
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）18-087-1
一、教材分析
闭合电路的欧姆定律是恒定电流这章的重点知识。本节可包括两个部分：1.闭合电路的欧姆定律能量转化的理论推导；2.路端电压与负载的关系。
闭合电路欧姆定律的理论推导，能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性。如果学生能够娴熟地从功和能的角度分析物理过程，对于解决物理问题是很有好处的。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系则是本节的难点，要注意提高学生运用闭合电路欧姆定律分析问题的能力，因此需要教师引导学生进行思考探索。
二、问题导学在课堂教学中的应用
问题一：依次闭合开关，先发光的灯泡的亮暗变化情况。
设计说明：学生很容易就想到由于并联，所有灯泡的总电阻在越来越小，与定值电阻分压，分到电压越来越小，因此灯泡变暗。让学生思考串并联规律，知识回顾，成为对于新知识的已知环境。
问题二：去掉定值电阻，再依次闭合开关，先发光的灯泡的亮暗变化情况。
设计说明：大部分学生的回答都是不变化，这是因为初中学过的知识，并联电路中并联电压相等。在实际课堂中，教师实际拿出实物图，进行演示时，发现依次闭合开关，先发光灯泡的亮度会逐渐变暗，在已知的环境中，实验现象与学生的认知发生冲突，引发疑问，此时学生有一种强烈寻求原因的愿望，思维高涨。
问题三：为什么去掉定值电阻，先发光的灯泡亮暗还是会发生变化？
设计说明：由疑问进一步引导学生思考，前后两幅图对比，让学生去探讨，为什么灯泡两端的电压还是被分掉了，进行猜想，使学生从深层次去思考问题，认识到电源的内阻分掉了灯泡的电压，顺势引入下一个问题。
问题四：灯泡两端电压，电源内阻上电压，电源电动势有什么联系？
设计说明：至此，这是本节课第一个需要研究的重点，通过问题的形式呈现出来，让学生自身想去研究，而不是被动地接受教师的灌输，突破了教学难点。
随着教师抛出的四个由浅入深的问题，层层递进，让学生深刻体会思维的逐层深入。因此“问题导学”不是知识灌输的过程，而是教师通过对问题情境的分析引导学生提出问题，所以“问题”是“问题导学”的核心，也是课堂教学中师生共同参与研究活动的“主线”。
问题五：通过原电池和电压传感器，测量出原电池外电压U外，内电压U内，根据实验数据，进行数据分析，能得到什么样的结论？
设计说明：现在是一个数字化的时代，学生正确的数据分析观念与能力，应成为当前教学的一个重点，这部分培养了学生的数据分析观念与能力，同时也对本节课的第一部分内容得出自己的结果。虽然学生之间有差异，但是这部分数据相对来说比较简单，大部分同学还是能有自己对数据的想法，让学生运用已有知识经验和能力去解决新的具有挑战性和吸引力问题，发展学生思维的主动性，提高学生自主学习和解决问题的基本能力。
问题六：闭合开关S，在t时间内，内外电路中有电流的同时伴随着能量的转化，电能转化为什么能？各是多少？
问题七：电流做功把电能转化为其他形式的能，电流做功是多少？
设计说明：从数据分析得出的结论，由于只做了一次实验，我们要得到准确的结论，最好还能从理论上能进行推导，电流通过导体会产生热，电流做功会把电能转化为其他形式的能，所以通过能量进行分析，设置阶梯，进行层次分解，分层设计问题。把教学目标以一个个的“问题”的呈现出来，
把对知识结论的了解过程分解为若干步，层层设问，启发学生沿着教学目标前进。
问题八：当外电路电阻增大时，电流怎样变化？路端电压怎么变化？
设计说明：引导学生利用闭合电路欧姆定律分析、讨论上述实验现象，明确哪些量是不变的，哪些量是变化的。
问题九：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮。又如，在插上电炉、暖气等大功率的电器时，灯光会变暗，拔掉后马上又亮起来。请解释这种现象。
设计说明：在学了路端电压和负载的关系后，对实际情况进行分析，取材于生活实际，对于锻炼学生分析实际问题的能力，强化学生的时间意识等方面是十分有益的，达到学有所用。其实，在平时教学中只要多留意生活、多联系实际，像这样的素材还有很多可以挖掘。
问题十：根据路端电压和电流的数学表达式画出UI图像。并讨论横截距，纵截距，斜率的物理意义。
设计说明：从图像中可以直接读出电源的电动势以及内阻，为后面实验测量电源电动势和内阻做理论准备。
三、案例评析与反思
其实，对于学生来说，理解闭合电路欧姆定律是有困难的。这节课采用实验加理论的方式，让学生了解闭合电路欧姆定律。然后讨论路端电压与负载的关系，使得闭合电路欧姆定律的线索不断延伸下去。本节课运用“问题导学”进行教学设计，教学过程非常流畅，降低了学生的学习难度，增加了学生的认识，收到了较好的教学效果。
关键词：闭合电路欧姆定律；问题导学；问题设置
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2015）18-087-1
一、教材分析
闭合电路的欧姆定律是恒定电流这章的重点知识。本节可包括两个部分：1.闭合电路的欧姆定律能量转化的理论推导；2.路端电压与负载的关系。
闭合电路欧姆定律的理论推导，能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性。如果学生能够娴熟地从功和能的角度分析物理过程，对于解决物理问题是很有好处的。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系则是本节的难点，要注意提高学生运用闭合电路欧姆定律分析问题的能力，因此需要教师引导学生进行思考探索。
二、问题导学在课堂教学中的应用
问题一：依次闭合开关，先发光的灯泡的亮暗变化情况。
设计说明：学生很容易就想到由于并联，所有灯泡的总电阻在越来越小，与定值电阻分压，分到电压越来越小，因此灯泡变暗。让学生思考串并联规律，知识回顾，成为对于新知识的已知环境。
问题二：去掉定值电阻，再依次闭合开关，先发光的灯泡的亮暗变化情况。
设计说明：大部分学生的回答都是不变化，这是因为初中学过的知识，并联电路中并联电压相等。在实际课堂中，教师实际拿出实物图，进行演示时，发现依次闭合开关，先发光灯泡的亮度会逐渐变暗，在已知的环境中，实验现象与学生的认知发生冲突，引发疑问，此时学生有一种强烈寻求原因的愿望，思维高涨。
问题三：为什么去掉定值电阻，先发光的灯泡亮暗还是会发生变化？
设计说明：由疑问进一步引导学生思考，前后两幅图对比，让学生去探讨，为什么灯泡两端的电压还是被分掉了，进行猜想，使学生从深层次去思考问题，认识到电源的内阻分掉了灯泡的电压，顺势引入下一个问题。
问题四：灯泡两端电压，电源内阻上电压，电源电动势有什么联系？
设计说明：至此，这是本节课第一个需要研究的重点，通过问题的形式呈现出来，让学生自身想去研究，而不是被动地接受教师的灌输，突破了教学难点。
随着教师抛出的四个由浅入深的问题，层层递进，让学生深刻体会思维的逐层深入。因此“问题导学”不是知识灌输的过程，而是教师通过对问题情境的分析引导学生提出问题，所以“问题”是“问题导学”的核心，也是课堂教学中师生共同参与研究活动的“主线”。
问题五：通过原电池和电压传感器，测量出原电池外电压U外，内电压U内，根据实验数据，进行数据分析，能得到什么样的结论？
设计说明：现在是一个数字化的时代，学生正确的数据分析观念与能力，应成为当前教学的一个重点，这部分培养了学生的数据分析观念与能力，同时也对本节课的第一部分内容得出自己的结果。虽然学生之间有差异，但是这部分数据相对来说比较简单，大部分同学还是能有自己对数据的想法，让学生运用已有知识经验和能力去解决新的具有挑战性和吸引力问题，发展学生思维的主动性，提高学生自主学习和解决问题的基本能力。
问题六：闭合开关S，在t时间内，内外电路中有电流的同时伴随着能量的转化，电能转化为什么能？各是多少？
问题七：电流做功把电能转化为其他形式的能，电流做功是多少？
设计说明：从数据分析得出的结论，由于只做了一次实验，我们要得到准确的结论，最好还能从理论上能进行推导，电流通过导体会产生热，电流做功会把电能转化为其他形式的能，所以通过能量进行分析，设置阶梯，进行层次分解，分层设计问题。把教学目标以一个个的“问题”的呈现出来，
把对知识结论的了解过程分解为若干步，层层设问，启发学生沿着教学目标前进。
问题八：当外电路电阻增大时，电流怎样变化？路端电压怎么变化？
设计说明：引导学生利用闭合电路欧姆定律分析、讨论上述实验现象，明确哪些量是不变的，哪些量是变化的。
问题九：傍晚用电多的时候，灯光发暗，而当夜深人静时，灯光特别明亮。又如，在插上电炉、暖气等大功率的电器时，灯光会变暗，拔掉后马上又亮起来。请解释这种现象。
设计说明：在学了路端电压和负载的关系后，对实际情况进行分析，取材于生活实际，对于锻炼学生分析实际问题的能力，强化学生的时间意识等方面是十分有益的，达到学有所用。其实，在平时教学中只要多留意生活、多联系实际，像这样的素材还有很多可以挖掘。
问题十：根据路端电压和电流的数学表达式画出UI图像。并讨论横截距，纵截距，斜率的物理意义。
设计说明：从图像中可以直接读出电源的电动势以及内阻，为后面实验测量电源电动势和内阻做理论准备。
三、案例评析与反思
其实，对于学生来说，理解闭合电路欧姆定律是有困难的。这节课采用实验加理论的方式，让学生了解闭合电路欧姆定律。然后讨论路端电压与负载的关系，使得闭合电路欧姆定律的线索不断延伸下去。本节课运用“问题导学”进行教学设计，教学过程非常流畅，降低了学生的学习难度，增加了学生的认识，收到了较好的教学效果。