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新课程背景下物理课堂教学

2007-12-30杨秀华

中学理科园地 2007年5期
关键词:安培力磁场电流

杨秀华

新课程理念提出教学是一个极具创造性的过程。但教科书只能单向传递信息,不具有交互性,没有对学生的认知水平、地域差别和情感态度做具体的关照。教师所面对的是具体的、有个性的学生。因此教师只有把教科书的教学内容和相适应的教学方法转化为符合自身特点的教学设计,才能达到新的课程目标。2006年我校开始进入新课程改革,我对《高中物理课程标准》和新教材的实施,有了比较深刻的感悟。我用新课程理念设计了“磁场对电流的作用”的教学方案,并进行了课堂实践,收到良好的教学效果,现以此为例将我对新课标的理解和体会与同行们交流。

一、站在全局的角度来把握教材。综合分析

教材是依据教学大纲编写的科学文化知识的载体,是教师实施教学的主要依据,也是学生获取知识、发展能力、培养品德的重要来源。分析教材是教师备好课、上好课的关键,是进行教学设计的第一步。新课程理念提出教材分析不仅要对教材内容的分析,还要对学生的发展和社会学校环境的分析。

1、内容分析:磁感应强度是学习安培力和洛伦兹力的基础,磁感应强度矢量定量地描述了磁场的性质,跟定量描述电场性质的电场强度矢量一样,也是电磁学中一个重要的基本概念。但是,磁感应强度矢量比电场强度矢量要复杂些,因为它的定义式中包含的物理量比电场强度的多;它的方向也不跟磁场力的方向一致。教学重点:(1)磁感应强度概念的建立;(2)安培力的计算。教学难点:磁感应强度概念的建立及分析安培力F与电流强度,、磁场强度、导线在磁场中长度的定量关系。

2、从学生发展角度分析:对学生进行学习心理分析,是提高教育效率和教学效果的有效途径,体现以学生为主体的教育思想。笔者所任教的班级学生是重点学校高二理科班学生,学习高中物理已经一年多了,对物理比较感兴趣,喜欢探究物理问题和动手实验。班级气氛活跃并且学生之间学习合作愉快。

3、学校环境:任教学校是省一级达标校,学校设施完善,实验器材齐全,有多媒体物理实验室。

二、从三个维度制定目标

知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是高中物理课程目标的三个维度。在这节课中我是这样制定的。(1)知识目标:通过实验,探究出磁场对电流的作用力;会观察实验现象,体会控制变量在科学研究中的作用;通过实验定量测定安培力的大小并总结出安培力的公式;掌握磁感应强度的大小及单位。(2)能力日标:通过实验现象的分析,掌握新概念,培养学生观察、思考、归纳的逻辑思维能力。(3)情感态度与价值观:在探究磁场对电流作用的实验中,感受成功的喜悦,体会同学间合作交流的重要性,加深师生间的情感,激发学生对学习物理的浓厚兴趣,培养学生严谨求学的科学态度。

三、物理课堂教学过程设计

课堂教学设计可以使教学工作具有明确的指导性和自觉性,并且为教学工作提供行为的规范和具体的操作方案,是组织教学活动的依据。通过课堂教学设计可以避免盲目性,减少失误,提高教学效率,确保教学工作的质量。从而为有效地实现教学目的提供可靠的保证。新课程理念提出:自主学习,探究性学习和合作学习。因此在“磁场对电流的作用”这节课中笔者从以下几个方面进行了教学设计:根提据新课标的要求,教学目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度制定与落实。②设计营造民主,互动的教学氛围。通过师生讨论探究影响安培力因素的实验方案。③创设学习物理的情景,培养学生科学探究的能力。④优化整合现代教学技术提高课堂教学效益。如利用多媒体课件及视频等。

四、课堂教学实践

课程改革的核心环节是课程实施。而课程实施的基本途径则是教学,只有更新教学观念,转变教学方式。才能真正实现新课程的目标。课堂是提供给师与生研究探讨问题的场所,我采取了实验探究和师生之间互动交流的形式进行了教学,具体过程如下。

1.新课引入:创设实验情景,培养学生的探索精神

利用实验来设置情景。引导学生观察实验现象,分析实验现象可以很好地揭示物理现象的本质,探究物理规律。在“磁场对电流作用力”这节的引入中,笔者通过实验情景的创设引入课题。我设计了一个“会动的铝箔天桥”实验。在学生桌面上有如图1所示的实验装置。

学生动手做实验,发现铝箔会动,并且运动方向不一样。“为什么会这样呢?”学生心中提出了这样的疑问,也激发了学生探索的兴趣和求知欲,此时老师引导学生得出磁场对电流的力叫做安培力。

2.实验探究:安培力与哪些因素有关

(1)提出问题:发现问题是提出问题的前提,学生在“铝箔”实验中发现了铝箔有受到安培力的作用,并且电流或磁场的方向改变安培力也不一样。于是提出“安培力大小由什么决定?”

(2)猜想:猜想是科学思维的一种形式,学生根据观察铝箔的运动情况,以小组为单位做出判断。学生认为安培力可能与磁场强弱、电流太小及通电导线在磁场中的长度和放置位置有关。

3、设计实验验证猜想

新课标要求学生能根据实验目的,设计并讨论实验方案,确定科学、合理的实验步骤,进行正确实验。在这个环节的教学中,我让学生亲身经历实验设计的过程,分析实验要解决的主要问题,提出解决这些问题的各种实验方法,通过筛选、优化、组合形成实验方案。我是这样做的:

(1)实验方法:控制变量法。

教给学生方法比知识更重要,有了的科学方法,学生就能正确的思维。通过铝箔实验引导学生明确实验目的即研究磁场与电流垂直时的安培力与其他因素的关系。学生根据桌上提供的实验器材(如图2),以小组为单位选择实验器材设计实验方案,然后进行交流。

(2)实验方案:(学生设计实验方案)

学生活动:学生设计实验方案,老师巡视指导,各小组交流实验方案师生共同评估方案的可行性,通过适当的补充、修正和完善,最后确定实验方案。

(3)实验过程:根据实验方案连接实验电路并进行实验。教师巡视指导。

(4)实验结论:学生实验结束后,交流各小组观察到是实验现象,最后得出结论。

4、探究安培力F与电流强度I磁场、导线在磁场中长度的定量关系

在新旧教材中,安培力的公式是这样给出的“通过实验得出,这不具有说服力。我们能不能通过实验,学生自己探究得到呢?我设计了下面的实验来实现。

(1)用电流天平“称”安培力:向学生讲解电流天平的原理并展示实验室电流天平。我利用数码DV将物理兴趣小组学生利用实验室电流天平测量安培力的大小并自主收集实验数据的过程记录下来

(2)实验数据

加匀强磁场B

通过学生观察数据规律并各小组之间进行讨论教师指导得出磁场强度概念和安培力的计算公式。

5、课外延伸

《物理课程标准》中指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一”。物理课堂中实施科学探究的时间是有限的,而中学生对科学知识的探索是无止境的。通过这堂课的教学,学生掌握了一定的安培力的知识,掌握了一定的科学研究方法。安培力在人们的日常生活中有哪些应用呢?我在结尾时有意识的进行延伸:当你欣赏音乐、整理头发、洗衣服、玩电动小车时,都在和安培力打交道。这些东西是如何工作的?它们是利用电动机,电动机的原理是什么呢?请同学们以小组为单位进行研究,写一篇关于电动机的小论文,并发送到校园网上:http://www.fjswyz.org

四、小结

新课程改革的一个重要目的是改变学生的学习方式,变机械、被动、单一的学习方式为自主、合作探究为核心的多样学习方式。教材中安培力的实验是验证性实验,课堂上做演示实验即可,让学生自己动手做增加他们学习物理的兴趣。以小组学习的活动方式,课堂气氛活跃、宽松。通过三个实验让每个学生经历了探究、观察的过程。学生在解决物理问题、探究物理规律方面获得具体成果,让学生得到成功的体验,享受成功的愉悦。这就是我对新课程理念的一个体会。

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