几种实验测量仪器的教学探讨_电流表论文

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初中物理测量仪器的教学,教师大多采用讲授的方式,即首先讲授测量仪器的结构,然后讲测量仪器的用法、读法及注意事项等。这种教学方式没有关注学生认知事物的规律,学生的思维得不到激发,创新能力得不到有效培养,只能被动接受、机械记忆。我们从学生有效学习的角度出发,从知识准备和情感准备、新旧知识的联系、学习所得进行内化这三方面着手,结合测量仪器的特点和学生的认知规律,对测量仪器教学的有效性进行了探索,采用了在“做”中学和在“用”中学两种教学策略。

一、在“做”中学,使学生在制作过程中学会使用

例如温度计和弹簧测力计的教学,由于其结构简单,学生比较易于制作,在制作过程中学生就会思考如何使用、如何读数及使用中的注意事项等。在制作过程中学生不断获得认知并逐步解决问题,情感得到持续性的激发和调动,从而产生较为活跃的思维活动。

1.温度计教学活动设计

活动1:你能用如图1所示的装置来鉴别两烧杯中水的温度的高低吗?试一试,请说明你判断的理由。(教师提前准备好图1装置和一杯热水、一杯冷水)

图1

设计目的:让学生初步感知物体温度高低可以用液柱的变化直接显示出来,也即是确立用可以观察的量来显示不易观察的量的间接测量思想,从而来说明液体温度计的原理是液体的热胀冷缩。

活动2:如果这两杯温度分别是70℃和20℃的水,你能在玻璃管上标出每1℃的长度吗?现有另一杯温度未知的水,你能用你制作的温度计测量出它大约是多少摄氏度吗?

设计目的:让学生理解温度计的刻度及最小分度值的意义,并初步形成对温度计整体结构的认识及温度计的使用。

活动3:用如图1装置能否测-10℃的温度,原因是什么?如果要想测量-10℃的温度,对管里的液体有何要求?你能选一种合适的液体吗?

设计目的:让学生感悟到根据不同的测量要求选用不同的液体温度计。在选择液体温度计的过程中,学生会主动思考温度计使用的注意事项并内化为自己的认知。

2.弹簧测力计教学活动设计

活动1:学生手拉弹簧,观察并思考:当拉力不同时,弹簧的伸长度有何变化?你能说出二者之间的变化关系吗?

设计目的:让学生感知拉力越大弹簧伸长越长;在观察中发现,弹簧伸长度的变化体现了拉力大小的变化。形成可用弹簧的伸长变化测量力的大小的认知,即力的大小是可间接测量的。

活动2:把一带指针的弹簧挂在铁架台上(如图2),在不挂钩码时、挂1个0.5N钩码和挂1个1N钩码时分别记下指针的位置,观察拉力的大小与弹簧伸长量之间的关系。进一步追问:如果拉力是0.1N时,指针应在什么位置呢?

图2

设计目的:让学生在观察中发现拉力的大小与弹簧伸长量之间的正比例关系,进一步确定弹簧测力计的刻度。

活动3:你能尝试用你制作的弹簧测力计测量某一物体的重力吗?在测量中应如何读数?应注意哪些问题?

设计目的:让学生在制作成果的使用中,怀着一种成就感练习弹簧测力计的使用和读数方法,并可在与实验室常用弹簧测力计的比较中,进一步认识弹簧测力计。

二、在“用”中学,使学生在实际操作中学会使用

例如天平和电流表(电压表)的教学,教材中都给出了相关《使用说明书》,目的是帮助学生学习其使用方法。但《使用说明书》的内容都很概略,需要教师创造性地利用《使用说明书》,让学生在问题引领下的阅读中主动思考,从而把文字信息转化为图像信息,纳入自我认知之中。

1.电流表(电压表)教学活动设计

活动1:学生对照电流表仔细阅读说明书。教师提问:你能用自己的语言来复述说明书的内容吗?

设计目的:先让学生整体感知《使用说明书》的内容,培养利用《使用说明书》的能力;后在用自己的语言复述中,使《使用说明书》文字信息转化为个人认知信息存贮起来。

活动2:现有1只标有+、-两接线柱的电流表(如图3),你能正确接入电路吗?当你接入电路时电流表指针摆动有异常现象吗?你又是如何排除的?

图3

设计目的:在此操作中认知电流表应串联在电路中,电流从正接线柱流入,负接线柱流出等正确使用电流表的方法,并在电流表指针反偏及指针偏转太大等故障的排除中,在认识产生这些故障的原因的基础上,进一步强化正确使用电流表的方法。

活动3:如果是1只有2个量程的电流表(如图4),你能正确接入电路吗?请说明你连接的理由。此次连接电路时有异常现象吗?现象产生的原因又是什么?

图4

设计目的:让学生在使用中去认知如何选择量程。观察量程选错时的现象,明白不能用大量程来测量小电流的原因(当然应明确告知学生,不能使用小量程去测量大电流,以免烧坏表头),从而把文字信息转化为图像信息进行存储。

2.托盘天平教学活动设计

活动1:学生对照托盘天平仔细阅读说明书。教师提问:你能用自己的语言分别叙述天平称量前的调节过程和称量中的调节过程吗?

设计目的:让学生初步掌握称量前调节平衡和称量过程中调节平衡的方法。在2次调节平衡过程中,认识到使指针尖对准分度标尺中央的刻度线所采取的不同方法。

活动2:现在分组测量1块小石块的质量,一位同学测量,另一位同学观察其操作是否正确。同时思考:在测量时添加砝码的顺序是怎样的?当添加最小砝码后天平仍不平衡时应该怎么办?如何读数的呢?

设计目的:利用任务型教学,让学生在完成任务中认识天平测量时砝码的添加、游码的使用和读法等测量方法,在具体任务的引领下主动思考并解决。

另外滑动变阻器的教学也可采用制作简单的滑动变阻器,使学生在制作的过程中去探索滑动变阻器的使用方法。

以上所举实验测量仪器的教学策略,能充分调动学生的思维,激活学生的智慧,形成实验探究方案并逐步内化,学生在“做”或“用”的过程中,自然达成教学目标,主动获得智能发展。

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