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篇1
本节重点是欧姆定律的内容和公式。通过实验探究，归纳总结出欧姆定律，让学生领悟科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，形成尊重事实、探究真理的科学态度，培养学生分析解决问题的能力；理解欧姆定律中电流I、电压U、电阻R的同一性是本节难点，在探究过程中通过适时引导、恰当点拨，利用实物电路使学生达到理解欧姆定律的目的。
三、学习者分析
学习了电路基础知识，学生产生了浓厚的兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者关系知之甚少，规律性知识的概括往往以偏概全。他们的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，教学中让学生自主设计研究问题的方案，是发展学生思维的有效途径。
四、教学目标
⑴知识与技能
会用实验的方法探究电流与电压、电阻的关系；
理解欧姆定律的内容、公式；
培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。
⑵过程与方法
通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法。
⑶情感、态度与价值观
通过探究过程，激发学生的学习兴趣。培养学生实事求是的科学态度；认真谨慎的学习习惯。
重点：欧姆定律的内容和公式；
通过实验使学生知道导体中电流与电压、电阻的关系。
难点：理解欧姆定律的内容；
弄清变形公式的含义。
五、教法设计
依据本节课的知识特点、教学目标和学生实际，确定本节主要采用实验探究法。把学生视为学习的主人，教师当好学习的组织者和引导者。探究式学习可以激活学生已有的知识，在探究新问题时使知识活化、重组，形成知识结构并向能力转化；让学生体会科学发现的全过程，从中感悟科学思想和科学方法。
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二、电源由干电池组改为学生电源
这个探究欧姆定律的实验在书本上用干电池组进行学生实验，但是使用时由于干电池使用时间较长，干电池内部会发生化学变化，干电池的电阻会发生变化，对实验的操作会产生影响。即使用了三节干电池，定值电阻两端的电压不一定达到3伏。另外从环保的角度分析，一学期电学内容的学习，学生至少要进行三次电学学生实验。如果大量使用干电池作为电源进行实验，一个中等规模的初级中学会产生一千多个废旧电池，一方面大量浪费了学校有限的办公经费，另一方面学校对废旧电池处理不当，对周围环境会产生严重影响。综合上述考虑，我认为用学生电源来替代干电池，学生电源干净污染少，还可以避免干电池内阻对实验的影响。当然学生电源并不是没有缺点，学生电源如果使用不当对人身安全有危险。我认为今后物理老师进行电学物理实验时，尽可能使用学生电源，只要安全措施恰当，学生电源是进行欧姆定律和其他电学实验最好的电源选择。
三、导线由接线端带叉口的导线改为两端是鳄鱼夹的导线
学生在进行欧姆定律实验时连七根线，学生在连接电路时，经常不能捏紧螺母，造成接触不良，实验效果较差，为了提高学生做欧姆定律实验的效率，我校在进行欧姆定律实验时，用鳄鱼夹来代替带叉口的导线。可节省连接导线的时间，我做过调查，学生用鳄鱼夹代替带叉口的导线连接电路后，连接欧姆定律实验电路图的时间大大的提高了。另一方面连接电路的成功率由原来的50％提高到80％左右，减少了一些不必要的检修时间。节省了实验操作时间，增加了学生进行探究的时间。另外为了提高实验的精确度鳄鱼夹最好用铜制，导线改用较粗的铜导线，在导线与鳄鱼夹连接处应用锡焊或银焊，这样导线与鳄鱼夹不易脱落。焊接处应加一根橡胶管加以保护，这样同学们在使用时不易折断，尽可能提高实验的成功率和精确度。有些老师认为实验存在误差可以证明实验的真实性，其实这种观点是不科学的，在以前实验环境较差、实验器材精确度不高，在这种情况下误差较大也是正常的。但是现在无锡地区经济基础较好，各校都在进行现代化实验改造或已经完成现代化实验改造。如果此时实验误差较大，这与物理老师的严谨，对科学的一丝不苟的精神是不相符的。
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（1）牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法，回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识；培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确：牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当作第二定律的特例；惯性质量不是状态量，也不是过程量，更不是一种力。惯性是物体的属性，不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时，应使学生理解和使用常用的措词：“物体因惯性要保持原来的运动状态，所以……”。教师还应该明确，牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系，但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时，常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。
（2）牛顿第二定律在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
（3）万有引力定律教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
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三、万有引力定律。教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力常量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
四、机械能守恒定律。这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不做功或所做的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。
五、动量守恒定律。历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题，相互作用的物体的所有动量都在一条直线上，所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误，应该使他们明确，在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化，表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以使问题大大地简化。若物体不发生相互作用，就没有守恒问题。在解决实际问题时，如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大，就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用，系统中有多少物体在相互作用，相互作用的形式如何，只要系统不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），动量守恒定律都是适用的。
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欧姆定律这节课的特点是，十分重视科学方法教育，重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识打下了基础。
教材安排是通过实验探究来研究电流与电压电阻关系，从而得出欧姆定律。这样安排比较好，但实际学生动手参与率不高，学生的科学探究有效性不高，有点照本宣科，对欧姆定律不能真正实现探究的思想。究其原因有三点：
1.本实验是用欧姆定律来研究欧姆定律由于学生还没学习欧姆定律很难理解为什么调节滑片的位置就能改变或保持这段电路两端的电压。
2.学生很难正确区分一段电路和整个电路两个概念及它们之间的关系，在本实验中研究AB这段电路中的电流与电压和电阻的关系时不容易将这段从整个电路中分离出来，更不会分析探究它们之间的关系。
3.在一个电路图中却要分次研究两个实验规律先研究电流与电压的关系，后又更换电阻，研究电流与电阻的关系，学生很难理解，更别说自己设计这个电路来探究其中规律了。
以上是学生探究实验和分析实验电路的障碍，如何来解决呢？
在教学中笔者对实验教学做了适当的改变。让学生自己分两步实验来设计电路探究规律：先激疑，后激智，引出正确的电路设计，再完成正确的实验操作。
第一步，研究电流与电压的关系，他们的设计是：保持电阻不变，用改变电池节数来改变电池两端的电压。（因为学生很容易想到串联电池越多电压越大），于是我说，那你们就按你们的思路去探究，结果是能得出：电阻一定时，电压越大，电流越大，却得不出：电阻一定时，电流与电压成正比的关系。此时，他们反问：问题出在哪呢？我接着反问：你们怎么知道定值电阻两端的电压是在成倍数的变化呢？学生马上回答，因为电池是成倍的增加啊，我说，那你们用电压表测测看，一测发现电压并没随电池节数的成倍增加而成倍增大，学生反问：那怎么办？有学生很快想到上节课学到滑动变阻器可以调节电压，立即就串联了滑动变阻器上去，结果，水到渠成，完成了该实验，而且不用改变电池节数。现在再反问学生这两种电路设计的区别在哪，问题在哪，优势在哪，这时老师点拨一下：因为导线也有电阻，学生就会豁然开朗，会心一笑，经过一次挫折他们重新设计出探究电流与电压关系的电路，同时也自行将这段电路从整个电路中分离出来，研究出这段电路中电流与电压的关系：电阻一定时，电流与电压成正比的关系。
第二步，研究电流与电阻的关系，起初他们的设计是：保持电池节数不变，再改变电阻。（因为学生很容易想到串联电池节数不变，电压也不变），很快，有些学生就想到在第一步中出现的问题，于是想到可以用滑动变阻器控制电压不变，只要在原来的电路图上改变电阻就行了，并想到如用电阻箱来改变就更好了，因为不仅改变方便，能多次成倍数改变电阻，并且能知道电阻的值，这样也更方便找到电流与电阻的更具体的关系。
这样分两个实验电路图分别设计，分别实验，避免了照搬照抄，死记硬背的教学模式，实验从开始设计到实验障碍，再到改进实验，总结规律，都是学生亲身实践，学生真正理解了：
1.两步实验中为何要用滑动变阻器，如何用滑动变阻器？
在研究电流与电压的关系时，如果不用滑动变阻器，虽然能够测量出R两端的电压和其中的电流，但该电路只能测量出一组电压和电流的值，而从一组电流和电压的数据是无法找出二者之间的关系的，应该再测几组电压和电流，因此就需要改变R两端的电压，用滑动变阻器可以成倍地改变R两端的电压，简单方便，当然也可以采用改变电池节数的方法，但因为导线有电阻，很难成倍地改变R两端的电压，比较下来，当然是用滑动变阻器更方便快捷。同时，滑动变阻器还可以起到保护电路的作用。
2.用控制变量法探究电流I与电阻R之间的关系实验中，应该如何操作？探究电流I与电压U之间关系时，应该如何操作？
探究电流I与电阻R之间的关系时，如何保持电压U不变？即改变定值电阻的阻值的同时，该电阻两端的电压就发生了变化，因此，要及时调节滑动变阻器以保持电压不变，观察并记录电流表的示数随电阻的变化关系。
探究电流I与电压U之间关系时，要不断的改变电压，即保持定值电阻的阻值不变的同时，要改变电阻两端的电压，因此，要及时调节滑动变阻器使电压成倍地变化，观察并记录电流表的示数随电压的变化关系。
总之，这样改进充分发挥了实验的作用，降低了教学环节中学生遇到问题的难度，调动了学生的学习兴趣和积极性，更深入地理解和掌握了知识。既培养了思维能力，又培养了实验能力，进一步实现了以教师为主导、学生为主体、思维为核心、能力为目标的教学理念，开阔了学生思路，有效地提高物理教学质量。
参考文献：
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1.比热容在热学课程教学
比热容是涵盖四个物理量的综合概念，新课程实施后，教师的任务就是通过实验让学生理解和认识比热容，并且引导学生用比热容说明生活中简单的自然现象。
1.1本课的重点在于理解比热容的概念
利用比热容的有关知识解释生活中的有关问题，而难点则在于掌握热量的计算相关公式。教师首先应当从生活引入，通过实验建立概念，学生生活经验相对较少，教师可以根据人教版物理教科书做演示实验：用相同的电加热器质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，发现加热水需要的时间较长，然后比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异，最后实验表明说明水所吸收的热量较多。
教师可以带领学生再更换其他的液体或固体来做此实验，最后更多的实验都表明不同的物质在质量相等、并升高的温度相同时，吸收的热量不同，使学生深刻理解比热容的概念；教师要启发学生积极思考设定质量和升高温度的乘积被除以吸收的热量是何原因，这是教师在教学过程中非常重要的一点。
1.2学生掌握比热容概念后
教师可以通过定量实验的方法使学生自主计算热量的相关计算公式。用相同的电加热器加热质量不同物质A和物质B，一定时间后在自制的表格中记录它们升高的温度和吸收的热量，教师需要根据加热器功率和加热时间提供热量数据，并且认为这是A、B吸收的热量，学生在教师带领之下探究表格，可以自主计算出“物体吸收的热量与它的质量和升高温度乘积的比值”，计算公式有具体数据的支撑，因此更加易于理解。
2.直流电流教学中欧姆定律的学习
在电学中，电流、电压和电阻这三个物理量之间的联系是被欧姆定律这一条实验定律所揭示的，而欧姆定律一直就是电学实验定律的中心。
2.1通过创设问题情景归纳出欧姆定律
在欧姆定律的教学课时中，教师的任务是引导学生透过实验看到电流跟电压还有电阻之间的关联，总结出欧姆定律。而在教学过程中，本课时的难点就在于如何设计实验，如何分析实验中所取得的实验数据并进行归整总结，如何评估实验后得到的结果。
教师可以通过创设问题情景，引入新课问题让学生自己提出猜想和假设，自主进行实验探究电流、电压和电阻之间的关系，带领学生制定计划与实验方案，用控制变量法进行实验与收集证据，在自主设计实验方案的过程中，让学生的实验设计能力得到提升。
教师在学生汇报实验方法时做适当的提示与补充，完善学生提出的需要准备的实验器材，启发学生用多种方法来解决问题，比如在电路上串联一个滑动变阻器来改变电源电压的取值。
根据学生的分析和汇报，教师将学生的实验思路和方法进行总结，实验可分为两步，第一步控制电阻不变，通过调节滑动变阻器，改变电阻两端的电压并使其成倍数变化，再观察通过电阻的电流的变化情况，找出电流与电压的关系；第二步需要分别接入电路的，应当是阻值显示为倍数关系的不同类型电阻，学生在实验过程中，为了保持电阻两端的电压维持某一个固定值不变，就应当适当得调节滑动变阻器，同时观察电流的变化，从而能够准确地找出电阻与电流之间的联系。
在学生分组实验记录数据之后，教师引导学生分析轮涨得出结论，给出评价，让学生自主构建知识，学习科学研究方法，培养学生实验和观察的能力，但本课教学容量大，教学时间紧，教师不可一味放手，在适当的时候还需要引导学生进行归纳总结，从而使本课圆满完成。
3.电功率是电学的重点内容
电能转化为其他形式的能得过程也可以说是电流做功的过程。电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。作为表示电流做功快慢的物理量，电功率等于电流与时间之比。
3.1体会电功率在实际生活中的概念
教师在本课时的教学中，应当着重引导学生理解电功率的概念，通过实验或者举例让学生认识到电功率在现实生活中的广泛应用。
而难点则在于如何理解实际功率和额定功率的区别与联系。教师应当根据课程标准，引导学生根据实例，认识功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。通过做演示实验引入课题，从实验中得知电流做功有快慢之分，引导学生得出电功率的知识以及电功率的意义从而得出定义公式以及单位和换算关系。
教师可以通过比较800W的电吹风机与40W的灯泡在相同的时间内消耗的电能让学生理解功和功率的区别与联系，同时从能量转化的角度对电功率进行分析，便于学生加深理解。通过设置课堂练习和演示实验，例如将两灯泡先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况，探究灯泡的功率是否改变了，从而使学生意识到利用灯泡铭牌上得电功率判断灯泡的亮暗，要一并考虑电压的影响，最后得知用电器的正常工作状态和非正常工作状态，指导用电器的功率不是固定不变的。
教师最后结合电功率和电功率的计算以及额定功率和实际功率的板书，梳理本课所学知识，使之形成一个完整的知识体系，同时也可以帮助学生进行记忆，最后让学生掌握运用于解题。
4.总结
由简单到繁杂，由浅显到深刻的认识规律是物理教学的特点，在教学过程中，教师要做好足够的铺垫，这样才能充分发挥物理教学的探究性，但同时，也要顾及到学生的接受能力，只有教师在教学过程中起到了“穿针引线”的串联作用，知识的系统性和结构性才能够保持。
教师要使学生能够全方面的体验到学习物理的乐趣，从而认识到应用科学方法的重要性，并且在探究过程中，科学思想得到熏陶，能力得以提升，掌握正确的学习方法获得知识。
参考文献：
[1]陆长海.中学物理重难点教学的几点建议[J].考试（教研）.2010年12期
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一、转变观念，树立正确的人才观和素质观
传统教育重知识的教学轻能力的培养，一直把学习成绩作为对人才的标准，限制了学生多方面能力的发展，扼杀了众多人才。今天，面向基础教育的教师应以全新的思想指导教学实践，首先要树立正确的人才观，从整体素质和社会需要评价、衡量人才。我们的社会不仅需要科学家、专家、学者，而且需要更多的普通专业技术人员和普通劳动者。学习成绩好的能考上大学的是人才，学习成绩不太好但有较强组织能力、活动能力、操作能力的同样是人才。只要有一技之长，能对社会作贡献的人就是人才。其次要树立正确的素质观。我国有十几亿人口，仅靠培养少数人为目标的天才教育或精英教育是无法使中华民族永远屹立于世界民族之林的。只有全面推进素质教育，提高全民族的素质，才能把人口的包袱转化为人才的优势，才能在当今的经济竞争和综合国力的竞争中以足够的人才优势稳操胜券。因此，教学必须面向全体学生，教会他们求知，教会他们做人。
二、在物理课教学中树立科学思维的意识
初中物理中的“欧姆定律”的教学，依据大纲和编者的意图，补充和调整教参上拟定的教学目标。调整后的目标是：（1）知道“分离变量法”是探索物理规律的一种基本方法，知道列表对比法是分析实验数据、归纳实验结论的基本方法之一；（2）理解欧姆定律的内容、公式及其变换式的物理意义，会用欧姆定律分析、解决简单电路的有关问题；（3）培养学生的实验操作能力、分析思考能力和总结概括能力。因为在教学过程中，指导学生亲自参与整个实验研究过程和数据分析过程，不仅能理解实验结论和定律的内容，而且知道结论和定律是如何得出的，在得出结论时用了什么方法和手段，在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的。归纳得出欧姆定律后，再引导学生反复讨论记录表格中的实验数据，把每一组U/I的值与导体的电阻值相比较，自然使学生明白变形公式R=U/I的物理意义。应用欧姆定律解答简单电路的有关问题不是本节内容的重点，只要引导学生讨论一两个例题即可。这样的教学才能揭示物理的研究方法和学法，才能让学生沿着科学家发现物理规律的足迹体会科学的思维方法。
三、科学使用教材，优化教学内容
教材是教学之本，是连接教与学、知识与方法、能力与发展的纽带。现有的初中物理教材有了较大的进步，虽增大了实验容量，但大部分是教师演示实验，学生分组实验较少。学生学到的知识不能适应高速发展的当今社会。这就要求教师不断学习现代教育教学理论，充分运用自己的聪明才智，丰富自己的知识积累，站在科学方法论的高度，研究教材、把握教材、使用教材，优化教学内容。
优化教学内容，必须依据学生的身心特点和知识发展水平及未来社会的需要，做到：一是对教材中某些教学内容进行适当调整和补充，使之更适合学生学习和社会需要。如在伏安法测电阻的实验教学中，教师要引导学生选择实验器材、设计实验电路，完成课本规定的实验内容后，提出新的问题：在上述实验中若只允许你使用电压表，实验能否进行？需要补充什么辅助器材？教师作适当点拨，让学生充分思考、酝酿、讨论，设计实验方案，进一步进行实验，使伏安法测电阻的实验原理和思想在学生头脑中得到进一步理解和升华。同理，引导学优生对实验进行误差分析，并进行补偿讨论，培养尖子生的综合实验素质。另外，电学中影响电阻大小的因素、欧姆定律、电磁感应、影响电功大小的因素等演示实验，都可以大胆地作为学生实验、教师适当指导，让学生自己操作、观察、分析实验现象，自己归纳实验结论。这样不仅能掌握知识和规律的内容，还能知道知识的来龙去脉，学会研究方法。二是精选教学素材，真正把融于教材中的思想观点、方法内容、智力价值和精神素养挖掘出来，展示给学生。举例讲解更要贴近学生的生活实际，激发学生的情感，开发学生的智慧。如在牛顿第一定律、机械能的转化与守恒、电阻的教学中，都应渗透内因与外因的辩证关系。
四、物理教师要善于转化薄弱学科的学生
教师可以进行问卷调查，综合起来物理薄弱成绩差异主要体现在：
1.学生层面分析存在的问题。（1）学生学习兴趣不浓厚，始终认为物理学科不重要。（2）学生学习习惯差，上课听讲效率不高，不能当堂掌握所学知识，课下又不能训练巩固，致使知识的负积累越来越多。（3）没有养成良好的思维习惯，对物理的学习，其实就是一种思维习惯的培养。但学生课上不按老师的思路进行思考，慢慢地和教师的思维逐渐脱节，难以养成良好的思维习惯。（4）学生基础知识掌握不牢固，运用知识解决问题的能力较差。
2.教师层面分析存在的主要问题。（1）对学生不熟悉，只关注部分成绩好的学生和个别成绩差的学生，对中间学生的关注不够，致使有很多有潜力的学生没有被发现。（2）由于赶进度，课上提问力度不够。（3）课堂效率低，有的知识不能做到堂堂清，对学生扩展和兴趣方面的知识关注多，忽视最根本的基础知识和基本技能。课堂练习量小，能力提升靠课下作业。（4）学优生培养力度不够，且作业检查力度不到位。
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在进行一项定律教学时，教师都会有意识的补充大量与这一定律有关的内容，这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立，都会经过一个漫长的过程，在探索一个成功的定律，最后这个定律一定能够得到确立，其中一定离开不科学的研究和正确的思维推理，这是人类一笔宝贵的知识财富，也是我们物理教学不可缺少的宝贵财富.
例如,牛顿万有引力定律时，我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律（开普勒三定律），最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中，我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习欧姆定律时，很多学生开始时都以为研究导体电流和导体两端的电压之间的关系是不困难，只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是在欧姆那个年代，非但没有电流表、电压表等仪器，连电压、电流和电阻的定义和单位都没有，欧姆面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重的定律的呢？顿时让学生对此产生了浓厚的兴，在学习欧姆定律如何诞生的过程时，我们还结合欧姆的实践，介绍了用图线探新规律的方法.
通过一系列系统的学习，让学生掌握一些重要的科学研究方法，有些学生在得到深刻体会时说到：学好物理定律是宝贵的，但搞懂研究物理定律的科学方法更宝贵，掌握了这些科学的研究方法，就能探索出大自然层出不穷的奥秘.
物理本就是一门自然学科，它的规律都是通过对生活中的一些现象观察和在实验的基础上，认真思考总结得出来的.
二、习题研究教学法
不论是教师还是学生，在习题练习上都花费了大量的时间，物理习题教学也是物理课堂教学的重要组成部分之一.因此，习题教学的改革是一个非常重要的问题.想要培养学生具有良好的理解、分析、推理等能力，在做我们要求学生物理习题时就应该有目的性的习题来进行练习.
1.围绕解题方法做习题
课本上一般都是按照力、热、电、光等系统性的顺序来讲解，但是当我们讲解习题时，应该围绕解题方法分类来讲解物理练习题.例如,对称法、图象法等等，这样有系统的划分和分类集中把一些重要的解题方法，在学习到某个阶段的时候，集中将一批解题方法相同的习题安排给学生练习，使他们深刻的记牢这个解题方法.在以后的学习中遇到这种题类，能够应用自如.
2.阶梯练习法
阶梯练习主要是帮助学生掌握一些难度高的题类比较有效.例如,在学生遇到一道难题不会做时，老师不应该直接告诉他们应该怎么去做，这时应该通过课堂讲解一些题型相同，但难度较小的让他们做做.或者讲解一道内容完全不同，但解题方法相似的题给他们去理解，直到学生领悟出这道难题应该怎样解为止.这样让学生一步一步自己往上爬，通过自己的努力提高学习的水平，比被动地听老师讲解效果要好得多.
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教会学生根据实验课题确定研究的方法和实验步骤，并在操作过程中给与方法的指导，从根本上提高学生的探索能力.例如，研究滑动摩擦力的实验，可以先引导学生思考滑动摩擦力可能跟哪些因素有关.让学生自己分析，不要加框框，不要一下子就报书本上的分析和盘托出.对于学生分析过程中出现的差错要因势利导.当众多因素分析出来以后，教师可传授学生常用的研究方法：只让其中一个因素改变，而保持其他因素不变，观察摩擦力跟这个被改变的因素的关系.至于哪一个因素改变，可以让学生自行确定.然后，再引导学生对照课本上所写的步骤实验.经过这样改革后，使学生了解到书本上的步骤原来有一般规律可循，同时也可以使学生初步尝试到，即使课本上不写明，自己也有能力确定步骤.
该段论述中的研究方法就是控制变量法，不过没有给其命名.
综观本世纪之前的各种版本初中物理教材，跟研究滑动摩擦力相类似的实验，都有编者按照控制变量法思路预先编好了实验步骤，学生只要按照既定步骤操作就达到了当时物理学科教学大纲的目标，不需要学生了解这些步骤的由来，更不需要学生自己来设计实验步骤.显然，当时初中物理教学的重点是放在由实验得出的知识结论，至于得出结论的实验所蕴含的哲理和内涵那是纲外之物，未作重点要求.
久旱遇甘霖，长夜见曙光.直到本世纪初出版的初中物理教材，控制变量法等多种科学方法在教材中正式亮相，并作为学生能力培养的重要目标要求.初中物理实验教学中有众多实验探究采用控制变量法，但直到在探究影响电阻大小的因素活动中，才出现控制变量法五个字的初步定义.教材简介了该科学方法的定义、作用，并要求回顾曾探究哪些实验活动用到此科学方法.
2 初中物理控制变量法重点应用荟萃及典例剖析
初中物理教材中主要有13个重点实验探究活动，运用了控制变量法研究.其应用之广，影响之深，作用之大是各种科学研究方法所望尘.现罗列如下：（1）探究滑动摩擦力大小的因素；（2）探究压力作用效果与那些因素有关；（3）探究影响液体内部压强大小的因素；4.探究影响浮力大小的因素；（5）探究动能的大小与哪些因素有关；（6）探究重力势能的大小与哪些因素有关；（7）探究影响导体电阻大小的因素；（8）探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）；（9）探究影响电流做功多少的因素；（10）探究影响电流热效应的因素；（11）探究电磁铁的磁性强弱与那些因素有关；（12）探究磁场对电流的作用；（13）怎样改变感应电流的方向.
怎样才能做到有的、有序、有机、有效地运用控制变量法呢？
第一，要明确研究对象的物理量.从数学视觉看，这个物理量就是应变量.例如，压力的作用效果就是压强的大小；电流的热效应就是电热的多少.
第二，要排出影响应变量大小的其它物理量.从数学视觉看，这些物理量就是自变量.特别应注意，对运用控制变量法的自变量至少两个.例如，影响电磁铁磁性强弱的因素主要相关电流大小和线圈匝数，就有两个因素；影响电流做功的因素有电压、电流、通电时间三个因素.
第三，要在前两步的基础上，采用“一对一”原则研究应变量和各个自变量的关系.所谓“一对一”原则，即确定应变量和某一自变量是否有关系，有怎样的关系时，必须控制该自变量以外的变量保持不变，只改变这个被研究的自变量.例如，在探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）时，应变量就是电流I，自变量就是电压U和电阻R，探究活动就可以分两步进行.一步是保持导体电阻不变，改变导体两端电压，观察导体中的电流随电压的变化而变化；另一步骤是保持导体两端电压不变，改变接入导体的电阻，观察电流随电阻的变化而变化.
第四，逐一研究后进行归纳 ，找出应变量跟有关自变量的关系.上述实验中，只有第8个实验得出欧姆定律的定量关系.其余探究活动得出都是定性结论.不过，第9个电功W和第10个电热Q实验得出定性关系后，教材用“进一步研究证明”“大量实验研究发现”将定性结论上升到定量关系.
上述四步中，难度最大的是第二步.如果在猜想和假设中排出了很多看是相关的自变量，解释不好，就有可能降低教学效果，甚至出现该课堂教学失控，致使第三步“一对一”分步骤实验大费周折，这要引以为戒.教师课前备课时，要作充分估计，预先想好应变解释措施.猜想和假设时，要有的放矢引导是关键.还有一类猜想的自变量是相互关联的物理量，它们和应变量都有关系，但不需要都介入作为自变量处理，收拾哪个作为自变量，很有讲究，教者或许难以驾驭，本文第三部分将专门讨论这个问题.
下面举几个实验案例，简要说明一下控制变量法的应用.
案例1 探究通过导体的电流与电压、电阻的关系（即欧姆定律）
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在研究性学习的课堂教学中，如何在学习前人解决该问题的方法时，又不压抑学生思维的创新；如何展示前人的思路，揭示蕴含的思想，将负载着的深刻学科思想剖析出来，又让学生在学习过程中自身的能力得以提高，这应当是研究性学习课堂和研究性活动过程中重点思考的问题。所以说立足于教材，站在课程论的角度上，识别出各种能力依赖的载体，同时也揭示出思维方法的顺承性与阶段性，将有助于学生能力的提高，把方法论蕴含在知识的形成过程中，使知识与方法相互依存，相互渗透，促进能力的提高。不但方法论的教学有所依托，能力的培养也不再显得空洞，物理思想不再是游离于教材之外的说教，两者合情合理地被同化和吸收，达到“润物细无声”完美融合的境界。形式与内容的完美统一，才能展示出物理学科固有的和谐之美。
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一、将动人的物理学家艰苦奋斗事迹融入课堂，激励学生勤奋学习
物理学家那实事求是的态度、百折不挠的坚强意志、刻苦钻研和探索的精神、只讲奉献不图索取的美德等无数事例和轶事，都是向学生进行教育的好教材。欧姆定律是电学中的重要规律，在讲解欧姆定律时，首先向学生介绍德国的物理学家欧姆，得到这个结论是不容易的，经历了10多年的辛勤劳动，做了大量实验，才总结出这个定律。同时，介绍学生课后阅读文章后的“欧姆坚持不懈的精神”，对学生进行教育和激励。讲到电磁感应定律时，介绍法拉第刻苦自学，经过十年的反复实验，终于发现了电磁感应定律。英国科学家焦耳花费近40年时间，以400多次实验为代价，才得出热功当量的物理理论。等等。
教师把这些动人的故事有机地融入物理教学中，这些物理学家艰苦奋斗事迹对于培养学生质疑、求实、进取、创新、正直、严谨的精神，培养学生的科学态度，逐步培养学生勤学善思和积极上进的品德。这样才能塑造学生良好的品质，使他们在面对困难和挫折时具有坚强的意志和积极乐观的态度。
二、课堂中适时介绍相关物理发展史，激发学生的爱国热情
在物理教学中适时渗透爱国主义教育，介绍我国古代对科学技术的卓越贡献和现代科技的伟大成就。
在古代，比如战国时期，《墨经》里面有大量的物理知识，包括“杠杆原理”和“浮力理论”；还有声学和光学的知识，等等。再有《梦溪笔谈》，记载指南针的发明与应用，不仅在我国古代军事、生产、日常生活中起过重要作用，且对促进东西方文化的交流和世界的发展都有功绩。还有《齐民要术》、《考工记》、《天工开物》等等著作中有关科学技术的论述，在当时都处于遥遥领先的地位。我国古代的发明创造更是举不胜举，如回音壁，地动仪，小孔成像、色散等的论述，无不闪耀着我国劳动人民智慧的火花。这些充分体现了我们祖先的聪明和才智，值得每一位炎黄子孙感到骄傲和自豪。
我国近代著名“中国的导弹之父”钱学森，他所涉及的学术领域十分广泛，尤其是对我国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了重大贡献。在近十年来，2003年、2005、2008年我国先后成功发射“神州5号”、“神州6号”和“神州7号”，标志我国航天技术进入国际先进水平。2009年国庆大阅兵，展现我国经济、军事、航天、科技都取得了辉煌的成就……等等这些令每一位华人振奋。
通过对我国历史上有关科学家的发明创造和我国现代科学技术的伟大成就的事实，培养了学生的民族自信心、自豪感、责任感，树立了为民富国强而艰苦奋斗精神，激发了学生的爱国热情，激励学生为祖国刻苦学习的雄心壮志。
三、培养科学的态度和良好的品德
将科学态度和品德教育渗透到教学活动中，注重点滴培养学生的科学态度和良好的品质，要把德育教育渗透到每一节课当中。例如：在力学部分的一系列分组实验中，培养学生科学严肃、实事求是的科学态度和爱护仪器到爱护公物的良好品德。在自由落体、牛顿定律、奥斯特实验、安培分子电流假说、法拉第电磁感应定律等课的教学中，讲述科学家的故事，培养学生勤于思考、勇于进取、锲而不舍、刻苦学习的精神。在万有引力一课的教学过程中讲解万有引力定律的揭示过程及其重大意义，培养学生相信科学、热爱科学，为认识自然、发展自然而献身的精神。
四、钻研教材，充分挖掘物理教材中的德育因素
物理教学大纲中明确指出，在教学中要注意培养学生学习物理的兴趣；要重视科学态度和科学方法的教育；要鼓励独立思考和创造精神。教师要认真钻研教材，挖掘出教材中德育的内在因素，还应广泛学习，博览群书，以掌握进行德育教育的丰富素材和大量知识，以便把它转化为课堂教育的实践。在教材中有些是明显的德育内容，更要充分的加以利用。例如：在课文中、插图中、习题中、阅读材料中都提到了哪些我国古代和现代的科技发明、成就？哪些物理学家的名字？哪些不朽的物理著作？哪些可进行辩证唯物主义教育？哪些可以培养学生科学态度和科学方法？哪些可以激发学生学习兴趣？等等。通过物理教学，学生在学习有关物质最普遍的运动形式和物质基本结构的知识中，受到观察、实验、物理思维等等优良品质的熏陶。及时抓住时机，适时进行德育渗透。
五、介绍物理知识与生产生活的密切关系，激励学生学好知识、服务社会的决心
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我们来分析针对《欧姆定律》一节课分别用归纳教学策略和探究教学策略设计的两则案例：
【案例1】 运用归纳教学策略设计的教案
1.导入：讲述欧姆为探索真理，十年呕心沥血，坚持不懈地研究，最终得出欧姆定律的感人经历，激励学生的学习欲望。
2.演示实验
步骤1：研究导体中的电流与导体两端电压的关系，记录有关数据。
步聚2：研究导体中的电流与导体电阻的关系，记录有关数据。
以上步骤由教师与学生共同活动完成。
3.对实验结果进行归纳推理：当导体的电阻不变时，增大导体两端的电压，电压越高，通过导体的电流越大，电压增大几倍，电流强度就随之增大几倍；当加在导体两端的电压不变时，随着电阻的增大，流过电阻的电流强度就减小，电阻增大到原来的几倍，电流强度就减小为原来的几分之一。通过以上推理得出：导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比例关系；电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比例关系。
4.验证推理：设计两组实验数据表，每一组中留有适量的空白，请学生根据推理的结果在空白处填上适当的数据，教师通过演示实验同学生一道验证所得结论的正确性。
5.归纳得出结论：导体中的电流强度与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这个结论叫做欧姆定律。
【案例2】 运用探究策略设计的教案
1.提出问题：教师指出，我们曾通过实验发现，灯泡两端的电压越高，灯就越亮，流过灯的电流就越大。电流与电压、电阻之间究竟有什么关系呢？
2.形成假设：学生通过讨论认为有可能电流与电压成正比，与电阻成反比（学生通过学过的有关电压与电阻的知识能够比较顺利的提出假设）
3.制订方案：固定电阻、改变电压、研究电流与导体两端电压的关系，换用不同的电阻，保持电压不变，重复上述步骤，研究电流与电阻的关系，教师与学生共同研讨，确定最佳方案。
4.实施方案：学生分组进行实验，并将实验结果填入自己设计的表格中。
5.分析与论证：分析实验结果，验证与假设是否相符，得出结论。
6.评价：检验实验过程的操作是否规范，实验结果是否可靠。
7.交流：各小组形成实验报告，交流实验结果，形成最终结论（有关作业与反馈，保持与迁移等环节在两案例中略）。
二、物理教学策略设计案例分析
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2. 理论分析 理论分析就是利用已有的物理概念和物理规律，通过逻辑推理或数学推导，得出新的物理规律的方法。常见的有理论归纳和理论演绎两种。
（1）理论归纳。理论归纳就是利用已有的物理概念和物理规律，经归纳推理，推导出更普遍的物理规律的思维方法。在物理学发展史中，如能的转化和守恒定律，就是在动能、势能、机械能和机械能守恒定律、热量、焦耳定律等概念和规律建立的基础上归纳总结建立起来的。