1等效替代法
等效替代法是最简单的一种方法.但由于初中阶段对等效替代思想提及不多，学生往往一开始不能理解，给教学带来一定障碍.
例1图1为测量未知电阻Rx的阻值的电路， R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R0为定值电阻.主要步骤有：
A.按照电路图，正确连接实物.
B.先把开关S接（填a或b）点，读出电流表的示数为I.
C.再把开关S接（填a或b）点，调节电阻箱，使电流表的示数为.
D.读出电阻箱的示数R′.
（1）请补全实验步骤.
（2）待测电阻Rx的阻值为（选填R′或R0）.
本题比较简单，但学生答题的结果并不理想.在教学过程中笔者借助“曹冲称象”的故事来进行类比，取得了不错的效果：（1）曹冲应该先称象还是先称石头？引出应先把开关拨至a点，让电阻Rx接入电路；（2）曹冲向船中加石头到何时为止？引出如何等效，即当开关拨至b点，R接入电路后让电流表示数仍为I；（3）象的质量是多大？引出用R替代Rx，从而顺利得出结果.在这样的启发式提问的情况下，学生能再次通过教师的类比更深刻、更形象的理解等效替代法，同时学生也感受到类比法的作用.
2伏安法
伏安法是最重要的方法，在课程标准中它的要求是理解，也是中考的热点实验.从名称不难看出是利用电流表和电压表测出电流和电压，最终计算出电阻，它其实是欧姆定律的应用.实验重点考查学生设计电路、连接电路、分析数据、总结规律、方案评价、异常情况处理等能力.
例2在测定值电阻Rx的阻值实验中.电源电压保持不变，滑动变阻器R0上标有“20 Ω 1 A” ，器材均完好.
（1）某同学按图2连接电路，闭合开关S前， 应将滑动变阻器的滑片置于端.（选填“a”或“b”）.
（2）该同学实验操作正确，闭合开关后读得电压表示数为2 V、电流表示数为0.2 A，则Rx的阻值为，电源电压为V.
（3）他再次移动滑片，观察到电流表示数如图3所示，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω.
（4）该同学继续向左移动滑片，他发现电压表的示数将（选填“变大”“变小”或“不变”），当滑片移至某点时，电流表和电压表的示数均变为0，经检查是电压表的0～15 V量程断路了，若想利用该器材完成这组数据的测定，他的做法是：.
（5）该实验中滑动变阻器的主要作用是：.
第（1）、（5）小题属于基本的实验操作能力考查，比较简单.
第（2）小题的第1空、第（3）题、第（4）题的第1空属于欧姆定律的基本运用，难度也不大.
第（2）小题的第2空则需要学生能挖掘题目中“实验操作正确”所隐藏的条件，即开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值端.再利用欧姆定律进行求解.
第（4）小题的第2空的解决相对要求较高.需要学生利用第（3）小题的结果推算出电流表示数为0.3 A时，电压表的示数已为3 V，再根据第（4）小题电压表示数将变大，判断出此时电压表的示数已经超过3 V，要完成数据的测量，电压表已不能直接测量Rx的电压，最后依据电源电压为6 V和串联电路中U=U1+U2，判断出此时滑动变阻器两端的电压小于3 V.所以将电压表改为测量滑动变阻器的电压，最终完成数据的测量.
3单表法
所谓单表法，是指在伏安法测电阻过程中一电表损坏，利用另一电表配以滑动变阻器或定值电阻（电阻箱）来测量电阻的方法，也可以理解为伏安法的延伸.
例3现要测量一个阻值约为几百欧的电阻.提供的器材有：电源、电压表、电阻箱R、开关S1和S2、导线.设计了如图4所示的电路图.
（1）实验过程如下：
①根据电路图，连接成如图5所示的实物电路.
②电路连接正确后，先闭合S1，再将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1，则电源电压为.
③闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=.
（2）如将上述器材中的电压表换成电流表（0～0.6 A），你认为（选填“能”或“不能”）较准确测出该待测电阻的阻值，原因是.
第1题中，当开关S2接1时，电压表测的是电源电压，接2时，电压表测Rx电压，则R分得的电压为U1-U2，通过R的电流为U1-U2R，根据串联电路电流相等的特点，求出Rx的阻值为U2U1-U2R.
第2题中考虑到Rx的阻值为数百欧，电流最大为零点零几安，读数时误差较大，甚至无法读取.
本题中由于缺少电流表，则电路中Rx和R通过的电流相等，设计成串联电路.利用测R的电压，计算R通过的电流来求得Rx通过的电流，最终利用欧姆定律完成阻值的测定.解答此类实验题的关键是要根据实验中缺少的电表来进行方案的设计、步骤的确定、表达式的推导.
例4利用下列器材测出Rx的电阻值.滑动变阻器（最大阻值为R0）、电流表、待测电阻Rx、电压保持不变的电源，开关若干.请画出实验的电路图，写出实验步骤，并最终给出Rx的表达式.
方案一步骤：
（1）将滑片移至最大阻值端，按图6连接电路；
（2）闭合开关，读出电流表的示数，记为I0；
（3）再用电流表测出通过Rx的电流，记为Ix.
表达式：Rx=I0IxR0.
方案二步骤：
（1）按图7连接电路，闭合开关；
（2）将滑片移至a端，记下电流表示数为Ia；
（3）再将滑片移至b端，记下电流表示数为Ib.
表达式：Rx=IbIa-IbR0.
方案一中将滑动变阻器当定值电阻使用，让它和Rx并联，使两者两端的电压相等.利用测R0电流算电压，最后再求Rx的阻值.方案二中让电路发生改变，利用电源电压保持不变的特点，求出Rx的阻值.两种方案看似不同，其实都利用了电压相等来进行推导，其本质的实验设计理念是相同的.
实验报告，就是在某项科研活动或专业学习中，实验者把实验的目的、方法。步骤、结果等，用简洁的语言写成书面报告。
实验报告必须在科学实验的基础上进行。成功的或失败的实验结果的记载，有利于不断积累研究资料，总结研究成果，提高实验者的观察能力。分析问题和解决问题的能力，培养理论联系实际的学风和实事求是的科学态度。
二、写作要求
实验报告的种类繁多，其格式大同小异，比较固定。实验报告，一般根据实验的先后顺序来写，主要内容有：
1．实验名称名称，要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某定律，可写成“验证×××”；如测量的实验报告，可写成“×××的测定。”
2．实验目的实验目的要明确，要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。在理论上，验证定理定律，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用仪器或器材的技能技巧。
3．实验用的仪器和材料如玻璃器皿。金属用具、溶液、颜料、粉剂、燃料等。
4．实验的步骤和方法这是实验报告极其重要的内容。这部分要写明依据何种原理。定律或操作方法进行实验，要写明经过哪儿个步骤。还应该画出实验装置的结构示意图，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要。清楚明白。
5．数据记录和计算指从实验中测到的数据以及计算结果。
6．结果即根据实验过程中所见到的现象和测得的数据，作出结论。
7．备注或说明可写上实验成功或失败的原因，实验后的心得体会、建议等。
有的实验报告采用事先设计好的表格，使用时只要逐项填写即可。
三、撰写时应注意事项
写实验报告是一件非常严肃。认真的工作，要讲究科学性、准确性。求实性。在撰写过程中，常见错误有以下几种情况：
1．观察不细致，没有及时、准确、如实记录。
在实验时，由于观察不细致，不认真，没有及时记录，结果不能准确地写出所发生的各种现象，不能恰如其分。实事求是地分析各种现象发生的原因。故在记录中，一定要看到什么，就记录什么，不能弄虚作假。为了印证一些实验现象而修改数据，假造实验现象等做法，都是不允许的。
2．说明不准确，或层次不清晰。
比如，在化学实验中，出现了沉淀物，但没有准确他说明是“晶体沉淀”，还是“无定形沉淀”。说明步骤，有的说明没有按照操作顺序分条列出，结果出现层次不清晰。凌乱等问题。
3．没有尽量采用专用术语来说明事物。
例如，“用棍子在混合物里转动”一语，应用专用术语“搅拌”较好，既可使文字简洁明白，又合乎实验的情况。
4．外文、符号、公式不准确，没有使用统一规定的名词和符号。
验证欧姆定律
【实验目的】通过实验加深对欧姆定律的理解，熟悉电流表、电压表、变阻器的使用方法。
【知识准备】学习有关理论（略）
【实验器材和装置】器材：电流表、电压表、电池组、定值电阻滑动变阻器、导线、开关、装置（略）
【实验步骤】
1. 按图示连接电路。
2．保持定值电阻r不变，移动滑动变阻器的铜片，改变加在r两端的电压，将电流表、电压表所测得的电流强度。电压的数值依次填人表一。
3．改变定值电阻凡同时调节变阻器，使加在r两端的电压保持不变，将电阻r的数值与电流表测得的电流强度的数值依次填人表二。
4．通过实验分析：当r一定时，i和v的关系及v一定时，i与r的关系。
表 一
r(欧姆)=4ωv(伏特)0.4v0.8v 1.2v
i(安培) 0.1a0.2a0.3a
表 二
v(伏特)=0.6vr(欧姆)1ω2ω 4ω
i(安培)0.6a0.3a0.15a
【实验记录】
1．调节滑动变阻器矿，观察电压表和电流表，可以看出，电阻r两端的电压增大到几倍，通过它的电流强度也增大到几倍。这表明，在电阻一定时，通过导体的电流强度同这段导体上的电压成正比。
2．更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器矿，保持r的电压不变，可以看出，定值电阻r的数值增大到几倍，通过它的电流强度就缩小到几分之一。这表明在电压不变时，通过导体的电流强度跟这段导体的电阻成反比。
1.为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是×100挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为________欧;测直流电流时，用的是100 mA的量程，指针所示电流值为________毫安;测直流电压时，用的是50 V量程，则指针所示的电压值为________伏.
2.(2013届广东高州中学测评)多用电表表头的示意图如图8-6-7所示.在正确操作的情况下：
(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________.
(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________.
(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________.
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：________，________，________.
(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到______或者______.
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表.
3.(2012·江门模拟)(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮.把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.
a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d.旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e.旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔.
将正确步骤按合理的顺序为________.
指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω.
(2)(双选)下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()
A.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
4.(2012·东莞模拟)在如图8-6-9甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V 0.3 A”，合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮.
甲乙
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障.
(单选)选择开关置于下列量程的________挡较为合适(用字母序号表示);
A.2.5 VB.10 V
C.50 V D.250 V
(单选)测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是________;
A.A灯丝断开 B.B灯丝断开
C.d、e间连线断开 D.B灯被短路
(2)接着换用欧姆表的“×1”挡测电阻，欧姆表经过欧姆调零.
测试前，一定要将电路中的开关S________;
测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图8-6-9乙所示，读数为________Ω，此时测量的是________间电阻.根据小灯泡的规格计算出的电阻为________Ω，它不等于测量值，原因是：________.
5.某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.
(1)他先用多用电表进行测量，指针偏转如图8-6-10甲所示，为了使多用电表的测量结果更准确，该同学应选用________挡位，更换挡位重新测量之前应进行的步骤是__________________________.
(2)接下来再用“伏安法”测量该电阻，所用仪器如图8-6-10乙所示，其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为100 Ω.图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线.
(3)该同学用“伏安法”测量的电阻Rx的值将________(选填“大于”“小于”或“等于”)被测电阻的实际值.
(4)连接电路时应注意的主要事项：__________________________(任回答一项).
甲乙
6.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干.实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空：
(1)仪器连线如图8-6-11所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后，图8-6-11中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图8-6-12(a)、(b)、(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω;
(a)
(b)
(c)
(3)将图8-6-11中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留三位有效数字)
7.(2011·安徽高考)(1)某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1 k”挡位，测量时指针偏转如图8-6-13所示.请你简述接下来的测量操作过程：
_________________________________;
_______________________________________________;
______________________________________________;
测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡.
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图8-6-14所示.其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5 Ω.图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接.
(3)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程.当转换开关S旋到位置3时，可用来测量________;当S旋到位置________时，可用来测量电流，其中S旋到位置________时量程较大.
1.【解析】 若用的是×100挡测电阻，则读数为1 700 Ω
若用的是100 mA量程测电流，则读数为46 mA
若用的是50 V量程测电压，则读数为23.0 V
【答案】 1 700 46 23.0
2.【解析】 (1)测量的物理量是直流电压，读数为1.20 V
(2)测量直流电流，读数为48 mA
(3)测量电阻，读数为1.7 kΩ
(4)偏转角很小，说明被测电阻太大，故应换用×1 k倍率，将红黑表笔短接重新调零，再将红、黑表笔连接被测电阻，读出刻度盘示数，再乘以倍率得测量值.
(5)测量全部结束后，应将选择开关拨到OFF档或交流电压500 V档位置.
(6)电流应从红色表笔经正极插孔流入电表.
【答案】 见解析
3.【解析】 本题考查欧姆表的使用.
(1)题目中要求测量几十千欧的电阻，所以应该选择×1 k的欧姆挡，再进行欧姆调零，然后进行测量，最后将S旋至指向交流500 V挡，拔出表笔，所以顺序为c、a、b、e，根据欧姆表的读数原理，可以得出欧姆表的读数为30 kΩ.
(2)指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A项正确;电阻的阻值与电流的流向无关，所以红黑表笔接反，不影响测量结果，B项错误;不将被测电阻与外电路断开，流经欧姆表的电流会受影响，影响读数甚至烧毁器材，C项正确;只要不换挡位，就不用重新调零，D项错误.
【答案】 (1)c、a、b、e 30 k (2)AC
4.【解析】 (1)因电源为四节干电池，故电动势E=6 V，则应选电压表10 V量程挡较合适;因c、d间电压为5.8 V，而e、f间电压为零，故应为A灯丝断开，B灯丝良好.
(2)用欧姆表测电路中电阻的阻值时，一定要将电路断开测量;由乙图读数知电阻阻值为6 Ω，应为灯泡B的阻值，即测量的为e、f间电阻：由R=得R=12.7 Ω，与欧姆表测得阻值相差较大，是因为欧姆表测得的电阻是未通电工作时的电阻，温度较低，电阻率偏小，阻值偏小.
【答案】 (1)B A
(2)①断开 6 e、f 12.7 欧姆表测量时灯泡未工作，灯泡温度低，电阻小
5.【解析】 (1)由图甲可知，所选倍率太小，故应换大一些的倍率.欧姆挡每次换挡后都要重新调零.
(2)待测电阻Rx的阻值是滑动变阻器总阻值的10倍，若用限流电路，在改变滑动变阻器的阻值时电流表和电压表的示数变化很小，要用分压接法.又因为待测电阻的大小与电流表内阻的倍数比电压表内阻与待测电阻的倍数更大些，要用电流表的内接法.
(3)电流表内接法测量的电阻值等于Rx+RA，大于真实值.
【答案】 (1)×100 欧姆挡调零 (2)如图所示，补画①②两条线
(3)大于
(4)使滑动变阻器所分的电压为零;电表的正负接线柱不能接错
6.【解析】 (1)由多用电表电流“红表笔进，黑表笔出”，电流表“+”接线柱电流流进，“-”接线柱电流流出知，a表笔为黑色表笔.
(2)根据题图读数，多用电表读数为14.0 Ω，电流表读数为53.0 mA，电阻箱读数为4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω.
(3)从多用电表表盘来看，指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA，故指针指到最右端“250”处时，实际电流为53× mA≈102 mA.
(4)由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir知，
E=14×0.053+0.053r，=0.102，
得E≈1.54 V.
【答案】 (1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.54
7.【解析】 (1)欧姆表读数时，指针在中央位置附近时最准确.开关旋到“×1 k”挡位时，指针偏角太大，所以改换成小挡位“×100”;换挡后，应对欧姆表重新进行调零;所测电阻阻值等于欧姆表表盘示数×倍数.
(2)由(1)知，被测电阻Rx大约为2 000 Ω，RxRA，故应用电流表内接法.
(3)把开关旋到位置3时，表头与电源连接，只有当欧姆表使用时才用到电源;表头用电阻并联时，可改装成电流表;所并联的电阻值越小，根据电流与电阻阻值成反比，所分担的电流越大.
【答案】 (1)断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡
关键词：任务分析；初中物理；教学
一、任务分析的发展及价值
任务分析（task analysis）是一个心理学术语，起源于第二次世界大战时期，由心理学家米勒提出。当时，行为主义心理学工作者力图用当时发展起来的刺激、反应和强化等心理学原理为依据训练新兵使用新式武器，但是效果平平。一部分心理学家认识到，人类的学习是十分复杂的，涉及内在的认知与情感和外显的行为。用单一的行为主义学习原理不能解释人类的复杂学习。任务分析技术应运而生。加涅（R.M.Gange）发展了任务分析理论并将其应用于教学设计。20世纪后期乔纳森等三人写任务分析的专著《教学设计中的任务分析方法》（D.H.Jonassen，M.Tessmer &W.H.Hannam，1999），由皮连生引入我国。“任务分析”是一种关于教学设计的技术，指在开始教学活动之前，预先对学习目标中所规定的，需要学生习得的能力或倾向的构成成分及其层次关系详加分析，为学习顺序的安排和教学条件的创设提供心理依据。
教师在教学设计过程中，往往通过个人的经验制定教学的顺序和各个环节，很少对学生学习任务进行科学分析。任务分析是揭示教学目标规定的学习结果的类型及其构成成分和层次关系的重要技术，并帮助教师提供学习结果习得的教学条件，为教学设计各环节顺序的安排和教学重难点的确定提供科学的心理学依据。
二、任务分析的方法
文中主要关注两种任务分析的方法，一种称之为层级任务分析，第二种称为程序性任务分析。
在层级分析中，教师或教学设计者需要从上到下地分解学习任务，使学习的各任务之间呈现出一种层级关系，分析到学生的起点能力中止。教学时，按照任务分析出的层级关系，从下到上地逐步推进教学。层级分析或先行条件分析，适用于智力技能类的学习任务。程序性任务分析就是把学生必须经历的心理或行为步骤分解开来，以便于任务得以顺利完成。适用的条件是具有先后顺序的程序性技能，通常使用一个流程图呈现出来。
三、任务分析的步骤
文中结合两个初中物理教学中的例子介绍任务分析技术的实施步骤。
例1.由两个电阻R1和R2串联组成的电路，它们两端的电压是100V，其中R1的阻值是80Ω，R2两端的电压是40V，求：串联电路中的电流。
例2.沪科版教材第十五章《探究电路》第四节“伏安法”测电阻是一节基于欧姆定律的应用的一节实验探究课。
对这两个例子的分析步骤如下：
1.确定终点目标
例1是利用欧姆定律求解串联电路中的电流，终点目标是求出串联电路的电流。例2的终点目标是通过实验操作，用“伏安法”测算出定值电阻的大小。
2.分析终点目标的学习类型
加涅对教学过程中的学习结果进行分类。他把学习结果分为五类，分别是言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。这五类学习结果有效教学条件不同。例1中的学习结果是学生掌握了智慧技能，而例2中学生学习结果属于动作技能的范畴。
3.确定任务分析的基本方法
通过上面确定的学习结果类型来看，程序性任务分析适用于例1中的学习结果，层级任务分析适用于例2中的学习结果。
为了了解达到任何一种既定的目标所需经历的步骤以及需要掌握的前提技能，加涅在他的教学设计思想中，提出了针对学习的任务分析技术。对学习任务进行分析主要有两种技术。第一种技术是将学生完成一任务时必须执行的一系列步骤分析出来，这种分析的技术不仅揭示了一些可以从外部观察到的步骤，而且揭示了一些内在的心理步骤，这种任务分析技术称为序列任务分析或信息加工分析（information processing analysis），第二种任务分析技术是为了分析学生为了掌握某一技能，需要掌握哪些简单的从属技能，进而分析掌握这些从属技能的从属技能，直到分析到学生无需再学（学生已经掌握的技能）的层次为止，这种任务分析技术称为学习任务分析（learning task analysis）。
四、信息加工分析在中学物理教学中的应用
初中物理教学中，教师较多地关注学生的学习结果，对于学生的学习过程及思维过程不能很好地监控，主要原因是教师能够观察到的是学生的行为。信息加工分析超越了可以观察到的行为，考虑了在整个任务完成中的智慧技能的部分。完成任务的一系列的步骤可以用流程图的方式很好地表示出来。下面用一个例子介绍该技术在物理学习中的应用。
上面的题目中，学生解题时容易出现用R2两端的电压是40V去除以R1的阻值是80Ω得到0.5A。显然这是一个错误的结果，出现错误的原因是学生缺少一个判断和决策的过程，如图1所示，菱形部分表示的是该计算题的一个决策过程，学生只有判断好并进行决策才能得出正确的结果。
这是一个简单的例子，初中物理中需要判断和决策的例子还有很多，如解决密度计算题、速度计算题等。在物理技能学习的过程中，新的学习者必定会有某些或全部的环节未把握，因此不可能得出完整的“描绘”。基于信息加工分析的任务分析技术，就是帮助教师了解学生智慧技能的掌握情况。基于信息加工的任务分析技术能很好地帮助物理教师了解学生完整的思维过程，了解是哪个环节没有掌握，并有针对性地进行指导。
五、学习任务分析在中学物理教学中的应用
在学生初中物理的学习过程中，学生的学习是层层深入的，综合性是越来越高的。后面遇到的问题往往需要用前面掌握的技能来解决。这就需要分析学生为了掌握某个技能需要的哪些从属技能，这些从属技能掌握到了什么程度，哪些地方需要教师和学生重点关注，哪些地方需要在教师的帮助下完成。这样就给我们在教学活动中教师确定教学重点、教学难点、教学起点提供了科学和理论支撑，更重要的是该分析有助于教师设计教学的顺序。这种方法通常用学习层级图表示出来。下面用一个例子来说明这一点。
例2沪科版教材第十五章《探究电路》第四节“伏安法”测电阻是一节基于欧姆定律的应用的一节实验探究课。
本节课学习任务分析如图2所示，通过分析可以很直观地看到，学生要掌握“伏安法”测电阻这一技能需要掌握的从属技能自上而下层层展开，直至学生掌握的起点技能为止，而教师教学设计的顺序应该是自下而上的。
本节课的教学重点在图中体现得最为明显，就是对欧姆定律的变形公式进行正确深入的理解。因此，教师教学中设计问题时可以设计如：“为什么多次测量的定值电阻基本是不变的？导体电阻的大小和什么因素有关？能不能认为电阻随着电流的增加而减小？”在教学实践中，通过提问，学生对知识的掌握变得顺畅了，充分体现了任务分析技术对教学具有很高的应用价值。
参考文献：
例1.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像.下列结论与图像相符的是（）
A.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
分析：（1）图像的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电压的关系；（2）图像是个反比例函数图像，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；（3）在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变.
综上，由图像可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小.
答案：C
例2.在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧.闭合电键S，电流表Al的示数为0.3安，电流表A的示数为0.5安，试求：
（1）通过电阻R2的电流是多少？
（2）电阻R2的阻值是多少？
分析：（1）分析电路图可知，两电阻并联，电流表A1测流过R1的电流，电流表A2测总电流.则由并联电路的特点可求得流过R2的电流.
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A.
（2）对于R1，由欧姆定律可求得电路两端的电压.对于R2，由欧姆定律可求得R2的阻值.由欧姆定律得：U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V，因两电阻并联，故U2=U1，则R2=U2/I2=3V/0.2A=15Ω.
答案：（1）通过R2的电流是0.2A；
（2）电阻R2的阻值为15Ω.
例3.如图所示为伏安法测量小灯泡电阻的电路图.
（1）在电路图甲中的“”内填上电表符号；
（2）闭合开关S，电流表示数如图乙所示.向A端移动滑片P，小灯泡的亮度会变_____；
分析：（1）根据电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联的连接方式，可以判断空圈内填什么电表.
（2）滑动变阻器接左半段，滑片向A端移动，左半段变短，电阻变小，总电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮.
答案：（1）
（2）亮
【小试牛刀】
在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中，两小组同学提出了以下猜想：
小组1猜想：电流可能跟电压成正比；小组2猜想：电流可能跟电阻成反比.
（ 1）小组1的做法是：按图1所示连接电路，此时开关应处于_____状态（填“断开”或“闭合”）.保持定值电阻R=10Ω不变，闭合开关S后，调节滑动变阻器R′，得到多组数据.在分析数据的基础上得出正确结论.
（2）小组2也连接了如图1所示的电路图.
正确的实验步骤为：
①将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5 V，记录电流表示数；
②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5 V，应将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数变为_________ V时，记录电流表示数；
③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图2所示.出现上述情况的原因可能是（）
A.滑动变阻器最大阻值太大
B.滑动变阻器最大阻值太小
C.滑动变阻器断路
D.定阻电阻短路
一、改变教学模式，激活学生思维
演示性实验和验证性实验一直是传统实验教学所固有的教学模式，实验时，学生总是在教师一个口令一个动作的具体指导下完成实验学习，致使实验教学总是以教师为主，学生思维得到束缚，创新能力得不到有效培养。因此，教师应改变传统的教学模式，增加探究性实验，引导学生自主探究，提高教学效果。例如，教学中的“欧姆定律”：“探究电流与电压、电阻的关系”时，教师可以让学生分组讨论：（1）猜想电流与电压、电阻的关系是什么？（2）采用什么样的实验方法，为什么要用这样的方法？我们学过的实验还有哪些用此方法？（3）如何设计实验方案：①实验需要的器材？②如何设计实验步骤？③如何设计表格记录数据？④如何用图像法分析数据并归纳得出实验结论？老师要让各组学生讨论出每组的实验方案并指出实验要注意的问题是什么？指出各个器材在实验中的用途，最后老师与学生共同探讨出最好的实验方案，对于每组同学的方案老师可以指导学生指出对方的不足或错误及如何改进。这样的实验课堂，既能发挥教师的主导作用，又能充分调动学生的主体地位；既可以打破传统僵化的教学模式，用电流、电压和电阻之间的奇妙关系来激发学生的求知欲，可以大大激活学生思维，为培养学生创新能力垫下良好的基础。
二、加强学生动手操作，提高学生实验能力
动手实验是学生自主开展实验学习的基础，也是学生创新意识形成的基本过程，对提高实验课教学效果，培养学生综合素质有着积极的促进作用。因此，教师应注重培养学生独立实验的基本技能和能力，加强学生的动手练习，促使学生养成良好的实验习惯，为培养学生实验创新能力打下基础。例如，教学“伏安法测电阻”实验中，教师要先从小处入手，让学生讨论电路中电流表和电压表的连接方法和使用特征，引导学生通过欧姆定律的估算法，确保实验时选择合适的量程，并让学生对比欧姆定律的实验电路图找出两实验的异同点。促使学生掌握基本的实验能力。这样学生在学习和探索电学实验时就可以在一定程度上抛开课本，不必完全按照课本所要求的实验方法来动手操作，对促使学生进行实验创新有一定的益处。通过这种方法，既可以帮助学生深化实验原理，掌握电学方面的物理知识，又可以通过促使学生在动手动脑中学会观察和思考，提高学生分析问题和解决实验问题的能力，继而培养学生的创造性思维。
三、自主设计实验步骤，激发学生创新意识
传统实验教学中，无论是演示实验还是学生实验，给出的实验步骤往往是固定和单一的，致使学生习惯在教材中寻找实验方法，按照步骤一点点进行实验，不利于学生创新精神的培养。为改变这种现象，教师可以有意识地引导学生自主设计实验步骤，给学生提供更多思维发展的空间，在不违反实验基本规律的前提下让学生来设计具体的实验步骤，培养学生的创新意识。例如，在 “探究物体质量和其体积之间关系”的实验时，教师可以提出这样的问题：“我们可以选择哪些物质作为实验的对象”、“实验时我们需要哪些工具”、“为了更好地探究物体质量和其体积之间的关系，我们需要哪些实验步骤”等。学生根据教师循序渐进的问题会逐步思考实验所需的对象、工具以及步骤等，从而对实验得出一个相对完整的认识，这样，学生在实验时会根据自己的理解，独立思考添加一些步骤或工具等，完成探索物体质量和体积之间关系的实验。通过这种方法，既可以深化学生对物理基础知识的理解，又可以引导学生初步完成实验设计，对激发学生创新意识，落实创新教育有积极作用。
四、拓展课外实验探究，延伸学生创新精神
【关键词】高中物理 课堂教学 学习效率 具体措施
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0172-01
一、当前高中物理课堂学习存在的问题
当前高中物理课堂学习效率较低，主要是原因是课程变化大，学习任务繁重。高中阶段是学生学习生涯的重要阶段，物理是在高中理综学科中占据着重要地位。在初中时期对物理知识的学习，只是对物理知识简单的介绍，以定量知识内容为主，多是对公式、数据的死记硬背，学生学习难度小；进入高中之后，物理知识学习的深度和广度不断加深，多是定性知识内容，不仅包括对公式的推导和应用，还有相关物理事物之间的联系、分析等，同时涉及了对数学知识的运用，考查学生对知识掌握的综合能力，难度加大；高中时期学习课程增多，高考的临近、父母的期望、老师的嘱托，这都在无形之中成为学生心头的压力，产生沉重的心理负担。一些学生基础薄弱、心理素质较差，容易产生厌学心理，学生对物理知识学习兴趣不高，容易产生抵触情绪。
1.传统教学方式，不利学生发展
我国数理化类学科发展历史较短，相应的教育基础较为薄弱，缺乏教学经验，教师多采用传统的教学方式，重理论、轻实践，重课堂、轻试验。学生学习物理知识多依靠书本和习题册，教师执着于利用有限的课堂时间分析理论、讲解习题，没有考虑学生实际情况。平时的课堂实验，多是“走过场”。表面上，教师展示了实验过程和实验结果，学生的好奇心得到满足，实验原理得到证明，但是没有注重培养学生的物理思维和探究思路，学生只是会套用公式解决问题，但是仍旧没有实现对知识的融会贯通，这对学生物理学习的长久发展是不利的。
2.一味死记硬背，缺乏学习技巧
学生对物理知识的学习缺乏正确的方法。高中物理知识的关联性、灵活性很强，但有些学生仍旧采用初中时期的学习方式，熟悉公式、熟悉数据但是成绩却不理想。一些难度较大的公式采用死记硬背的方式，却不懂得发现物理知识之间的联系。学习任何学科，灵活运用，发现其中的规律与特性，掌握技巧，才能事半功倍。
二、如何提高高中物理课堂的学习效率
1.多样化教学方式，注重实践教学
伴随着科学技术的不断进步和教育基础设施的不断建设，“一支粉笔、一块黑板”不在是教师课堂的唯一选择，教师可以改变传统的、乏味的课堂，采用多化的教学方式，提高物理课堂的学习效率。高中物理知识学习需要运用一些数学知识，如平面几何的相关知识、三角函数、图形、线条等，教师可以运用多媒体教学，在多媒体课件上展示繁琐的图形和复杂的公式，既可以使知识更加生动形象，同时节省了课堂上在黑板上绘图、计算的时间。一些简单的物理实验可以在实验室进行，一些实现难度大的实验教师可以寻找相关视频，增强学生的感官认知，在头脑中形成印象，加深理解。另外，物理学习时利用实验论证原理也是重要的学习工具。理论来源于物理实验，又从实验中总结知识。
2.增强学生兴趣，锻炼学生思维
一些学生对物理知识认识不够，仅停留在理论层面，缺少感知认识，也无法与实际生活像联系。教师可以为学生布置课前观察作业，如学习折射原理时，提前让学生观察凸透镜的应用，有一些新的发现，在学习时就会降低地学习的难度。课堂上将知识联系实际，如在阴凉处洗车就可以减少水滴产生的凸透镜形成高温对车漆的损害，学生理解知识的同时还学到了生活技巧，可以增强好奇心，激发学生学习热情和学习兴趣。在习题课上，对于学生不懂的问题要引导式、启发式教学，锻炼学生的思维能力。一些重要的物理知识，经典实验就会常常出现，学生容易产生视觉和心理上的疲惫。可以在不改变实验原理的前提下，对实验的过程和细节稍加改动，增强学生的学习兴趣。现在以高中物理欧姆定律相关知识学习时的试验为例时，笔者进行分析。
（1）实验目的：掌握欧姆定律；计算电源的电动势和内阻
（2）实验计划：将班上同学平均分为6组，选定组长，明确分工，其中包括一名监督员。实验前教师说明具体实验步骤和注意事项，在实验时仅发挥指导作用，不安排统一实验方案。每组分别制定具体的试验计划。6组同学形成一个循环，本组监督员到邻近的组监督实验的具体执行，寻找实验疏漏。各组之间形成竞争，最后评选表现最好的一组。
（3）实验步骤：教师根据欧姆定律的原理，作出电路图，如图，
调节滑动变阻器，记录电流表的变动情况，记录数据U、I，根据解得不同的E、r。
（4）实验过程：监督员发挥作用，仔细记录实验步骤，实验前电路连接是否正确，检查是否将滑动变阻器调节到阻值最大，是否闭合开关，拆除电路前是否断开开关，公式引用是否正确等。
（5）实验总结：在实验中学生熟悉了欧姆定理，增强了动手能力。根据监督员反馈的易错点，学生对错误印象深刻，才会避免以后出错。
本次对传统的试验方式进行了细节修改，设立监督员，在于激发各组之间竞争意识，增强学生的注意力。在监督员的监督下，各小组明确分工，认真进行每一个步骤，避免出现疏漏；监督员为了本组成绩，会对仔细执行工作，盯紧全过程，虽然没有动手参与，但是对每一个步骤的熟悉程度大大增强。
在有限的课堂时间里高效的学习，是每一个教育工作者不断追求的目标。传统的高中物理教学中无效学习是阻挡学生前进的雾霾，提高效率是所要追寻的光明，只有掌握正确的学习方法，驱散阴霾，寻找光明，才能提高高中物理课堂的学习效率，提高学习质量，促进学生的全面发展。
参考文献：
[1]《高中物理课堂有效教学的现状与对策研究》2012 吴海原
[2]《浅析如何提高高中物理课堂教学质量》2013年99期 徐艳明
教学策略作为教学设计的中心环节,其设计科学与否直接关系到教学的效率,甚至教学的成败。作为现代教育思潮典型代表,建构主义理论对新课程教学策略的设计具有重要的指导意义。建构主义理论针对教学策略设计这一环节强调指出:“我们不是仅仅为了选择教学策略,而是要创设学习者积极学习的现实环境。”为此,建构主义理论主张在教学设计中应注意“扩展学生对自己学习的责任感,包括允许学生决定自己想学什么,让学生能管理自己的学习活动,让学生在学习时能得到互相帮助,创设非威胁性的学习气氛,使得学习富有意义,包括最大限度地利用现有知识,在现实情境中使教学有固着点,提供学习内容的多种方式,促进积极的知识建构,包括利用活动促进高层次思维,鼓励审视不同的观点,鼓励创造性,灵活地解决实际问题,提供学生呈现学习过程与结果的机制”。根据建构主义的理论,物理课堂教学策略的设计应遵循以下原则。
1.坚持“以学生为本、以学生发展为本”的课堂教学设计策略,重视学生主动参与和内心体验;重视知识形成和应用的过程。
2.坚持“搭建平台、营造氛围”的课堂教学设计策略,重视教学情景和教学问题的设计,重视启发引导和协调交流。
3.坚持“以知识为载体、揭示知识内涵”的课堂教学设计策略,重视对知识内涵的把握;重视潜移默化再现知识内涵的手段和方法。
4.坚持“联系实际应用、激发学习激情”的课堂教学设计策略,重视教学过程中STS的拓展;重视教学过程中新技术的应用。
教学策略是实现教学目标的重要手段,是教学设计研究的重点。教学策略的设计包括许多方面,主要有:采用何种经济而有效的教与学的形式,安排什么样的教师教的活动和学习者学的活动,设计何种教的方法和学的方法,进行什么样的教学媒体及怎样进行设计,怎样利用现有的教学资源及挖掘潜在的教学资源,设计怎样的教学环节和步骤等一系列问题。下面我通过具体的案例设计与比较,探究新课程理念下物理课堂教学策略的设计的特点与规律。
[案例1]运用归纳教学策略设计《电流跟电压、电阻的关系欧姆定律》。
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:研究电流与导体两端电压的关系,记录有关数据。
步聚2:研究电流强度与导体电阻的关系,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越小,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,我们得出: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,教师通过演示实验与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《电流跟电压、电阻的关系欧姆定律》。
1.提出问题
教师指出:我们曾通过实验发现,灯炮两端的电压越高,灯就越亮,流过灯的电流就越大。电流、电压与电流之间有什么关系呢?
2.形成假说
学生通过议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地提出假说)。
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,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,验证与假说是否相符,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。
运用归纳策略设计的案例中,教师通过演示实验向学生展示了欧姆定律的形成过程,并经过归纳推理得出欧姆定律。通过师生双方的互动,学生不但能对定律的来龙去脉有清晰的了解,能够系统地理解和掌握知识,而且能受到科学方法的训练,发展观察能力和逻辑思维能力。同时,相对于探究策略而言,归纳策略是比较省时的,而运用探究策略设计的案例中,则是学生通过自己的探究活动得出结论的。由于学生亲自参与科学探究的全过程,因此,不但能发展发现问题、解决问题等多种能力,而且通过对探究乐趣的体验,能激发创新意识与欲望。同时,由于探究过程是以组为单位进行的,并且需要对结论进行交流与评价,因此,对培养学生的合作精神及反思和评价能力也是十分有利的。
以上是运用归纳策略和探究策略的特点,但它们也各有不足之处,运用归纳策略设计的课堂教学,由于教师的作用比较突出,相对地限制了学生的思维,不利于学生创新能力的培养,同时,对学生的合作、交流与评价等能力的培养也是不利的。而运用探究策略设计的课堂教学,探究过程的冗长而比较费时,由于能力的差别,容易导致部分学生不能较好地掌握学习内容。
那么,在进行课堂教学策略的设计时,如何使这一工作更富有成效呢?没有适合于各种情况的惟一优越的教学策略,也就是说,不存在能满足各种教学目标的最好的教学策略。最好地教学策略是在一定情况下达到特定目标的最有效的策略,只有教师对于教学内容的类型、学生的现状、现有的条件等各方面因素都能做到心中有数,才能考虑为达到某个特定目标的“最好”的教学策略。
