一、将定值电阻改用电阻箱进行实验
绝大部分老师在进行苏科版欧姆定律实验教学时常常有这样的一个困惑，定值电阻标有10欧姆，在进行实验时定值电阻的阻值却不准确，给欧姆定律实验带来了一些不必要的麻烦。我认为定值电阻不准确的原因是：定值电阻出厂时是很精确的，但是由于学校购置后存放在实验室的条件不好，另一方面定值电阻存放时间过长，现在实验室中的定值电阻还是八十年代的产品。所以有些定值电阻的接线柱上面已氧化，电阻线也发生了化学变化，常见的10欧姆的电阻只有8欧姆左右。学校的实验经费有限，不可能每年都购买新的定值电阻。另外在研究电流与电阻的关系时，要多次改变定值电阻的阻值，多次改变所连的电路，浪费了许多实验时间。为此我尝试用电阻箱来代替定值电阻进行实验，效果显著。一方面电阻箱电阻线在箱内，不易氧化。另一方面电阻箱内电阻的精确度高，一般实验室用的J2362-1电阻箱的误差为0.1欧姆，大大高于定值电阻的精确度。另外在进行研究电流与电阻的关系时，要多次改变定值电阻的阻值，利用电阻箱进行实验就不必重复拆线连线，节省了许多实验时间，大大提高了课堂效率，让学生在课堂上有更多的时间来提高自己的知识技能。
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。
四、数据处理时采用整数
7月，法国西部城市圣艾尼昂发生骚乱。一名涉嫌偷窃的罗姆青年在抗拒警方追捕时遭击毙。事件在罗姆人中引发震怒，数十名手持武器的罗姆人当晚包围警察局，破坏附近商铺和公共设施，法国社会为之震动。
骚乱发生后，法国总统萨科齐召开特别会议，决定在3个月内取缔境内半数“旅居者”和罗姆人的非法居住地，由此拉开了大规模遣返罗姆人的序幕。
同样的情况也发生在其他欧盟成员国。过去两年间，意大利以安全威胁为由大批驱逐罗姆人。瑞典去年春季驱逐了50名罗姆人。丹麦7月份驱逐了23名罗姆人。斯洛伐克把数千名罗姆儿童送进专门教育“轻微智障”儿童的学校。在波斯尼亚，罗姆人被剥夺了参选总统和议会上院议员的政治权利。
罗姆人就是人们所熟知的吉普赛人，但在他们看来，“吉普赛人”这一称呼含有歧视意味，所以从不使用。罗姆人起源于古代印度旁遮普地区，以游牧为生。公元8世纪至100世纪，他们大规模迁入欧洲，生活在西班牙、法国、英国，以及现在的俄罗斯和东欧地区。他们居无定所，多从事社会底层职业，如水匠、铁匠、马贩等，也有从事音乐、马戏、舞蹈等民间艺术。第二次世界火战期间，纳粹德国把罗姆人归为，展开大规模种族屠杀和清洗，超过22万罗姆人遇难。近2000万罗姆人散居在欧亚各地。虽然大多数人已经定居下来，但是没有一个国家给予他们公民权利。他们依1日受到社会歧视。每当经济不景气的时候，他们是最先被裁员的对象，而他们所到之处，也时常引起当地居民的歧视甚至攻击。
2005年，保加利亚、克罗地亚、捷克等7个欧洲国家发起“容纳罗姆人10年运动”，旨在提高罗姆人的社会地位和经济地位，赋予他们同等的公民权利。这场运动代表了欧洲首个跨国联合改善罗姆人的生活质索的尝试。但好景不长，2007年保加利亚等国加入欧盟后，罗姆人开始大量流入法国等富裕的欧盟成员国。但按照欧盟相关法律，新入盟国家民众在其他欧盟国家的就业受到定限制。因此，许多罗姆人只能靠乞讨、等灰色职业谋生，居住在贫民或临时建筑内，给周边社区带来一定困扰。“容纳罗姆人10年运动”在这种状况下变得举步维艰。
9月16日，欧盟对法国驱逐罗姆人的行为表示强烈谴责，并准备召开一次援助罗姆人等少数民族人群的会议。欧盟此前曾出台了多项帮助罗姆人的政策，但是欧盟成员国罗马尼亚和保加利亚并没有提供足够的资金兑现。欧盟认为法国的集体驱逐政策违背了欧盟关于自由迁徙的法律。在欧盟峰会上，法国总统萨科齐与欧盟委员会主席巴罗佐进行了激烈的辩论，同时，法国国内反对派也指责萨科齐损害了法国形象。
摘 要：本文对人教版物理选修3-1教材中引入焦耳定律的方式提出了质疑，指出了其不利影响，同时提出了自己的方案并分析了这样引入的好处。
关键词：物理选修3-1；焦耳定律；欧姆定律；纯电阻电路
人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1课本对焦耳定律的引入过程如下：
电流通过白炽灯、电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能，电流在这段电路中做的功W等于这段电路发出的热量Q，即
Q=W=UIt
由欧姆定律
U=IR
代入上式后可得热量Q的表达式
Q=I2Rt
即电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，这个关系最初是焦耳用实验直接得到的，我们把它叫做焦耳定律。
这里用公式推导的方式得出了焦耳定律的公式和内容，笔者认为不太恰当，理由如下：
第一，焦耳定律是焦耳通过大量实验总结出来的规律，科学实验是自然规律最直接的反映，科学理论正确与否必须接受实验的检验，正如课本上所说焦耳定律是焦耳用实验直接得到的，焦耳定律本身就是一个实验规律，这是焦耳通过大量实验总结得到并经过无数次实验验证了的实验结论，我们不应该淡化科学实验在焦耳定律建立过程中所起的巨大作用，公式推导的方式掩盖了焦耳定律的真实面目。
第二，这里Q=W应用了能量转化与守恒定律来推导焦耳定律，而实际情况是焦耳本人是在得出焦耳定律后，又进行了长期的、大量的、精确的科学实验，在大量实验事实面前焦耳提出了能量转化和守恒定律.并且电流通过导体时所做的电功和导体发出的电热相等是焦耳得出能量转化与守恒定律的重要实验基础.由此看来，用能量转化和守恒定律来推导焦耳定律是不符合科学发展的实际历程的。
第三，上述推导过程用到了欧姆定律，欧姆定律的表达式应该为[I=UR]，不应该用U=IR，另外，欧姆定律是只能在纯电阻电路中才适用的规律，用欧姆定律来推导焦耳定律会使学生认为焦耳定律也只适用于纯电阻电路，对电动机等非纯电阻元件求电热不适用的错误认识.学生一旦建立这样的错误认识再来纠正是比较困难的.
基于以上考虑，笔者认为引入焦耳定律的过程可以做一些调整.建议设计“电流通过电学元件时产生的电热与谁有关？”的探究实验（或者介绍焦耳所做的实验）.通过探究实验得出Q=I2Rt，即焦耳定律.然后结合能量转化与守恒定律在纯电阻电路中电流做功全部转化为电热W=Q，即UIt=I2Rt，可以得到[I=UR]。由此可见欧姆定律是能量转化与守恒定律在纯电阻电路中的具体反映和内在要求.
这样设计的好处是还原了人们认识自然规律的实际历程，体现出了科学实验在科学理论建立过程中的巨大作用，使人们认识到焦耳定律是一条实验规律，物理学科是一门实验科学，能真实反映自然规律.通过探究实验的设计我们可以引导学生像科W家那样设计实验方案，探究、总结得出规律，使学生在实验中体会科学实验对自然科学的重要意义，也能使学生获得科学研究的方法.
我们又利用焦耳定律和能量守恒定律反过来得出了欧姆定律，说明欧姆定律、焦耳定律虽说是在实验中得出的，同时它们也是物理理论大厦的有机组成部分，可以反映出焦耳定律在物理理论体系中的地位和物理理论的完备性，在理论层面上证明焦耳定律可以纳入已有的物理理论当中，使实验结论和理论框架得到完美融合.更重要的是我们能够得到欧姆定律的适用条件――纯电阻电路，如果不是纯电阻电路，电流做功没有全部转化为电热则不能得出W=Q即UIt=I2Rt，欧姆定律也就不适用.另外我们还能体会到能量转化与守恒定律在自然界中的普适性，欧姆定律是能量转化与守恒定律在纯电阻电路中的必然要求.
制作
电位器，也被称为电位计，是一种可以改变阻值的电子元件，其阻值的最大值一般会标到外壳上（如图1）。电位器主要由转动轴、金属腿、碳环等几部分组成。碳环是电位器的核心部分，是由碳混合黏土制成的。黏土是绝缘体，碳是导体。碳和黏土的比例决定了电位器的最大阻值。黏土越多，阻值越大，反之，阻值越小。电位器的转动轴通过旋转改变碳环接触点的位置，使电阻值发生变化。电位器的金属腿有三根，将中间位置和任意一侧的金属腿接入电路，即可通过旋转旋钮来调节电位器的阻值。
改装
接下来，笔者用自制的欧姆表与电位器连接，测量电位器的阻值变化。将欧姆表的红表笔与电位器左侧的金属腿连接，黑表笔与电位器中间的金属腿连接。旋转旋钮，可以观察到什么变化？红黑表笔分别连接电位器中间和右侧的金属腿，会发生什么变化？如果红黑表笔分别连接电位器左侧和右侧的金属腿，又会发生什么变化？图2所示是测量电位器电阻变化的三种连接方式。
玩转
首先，将欧姆表的红黑表笔分别与电位器左侧和中间的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中，用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值，同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性，测量结果如下页表1所示。
其次，将欧姆表的红黑表笔分别与电位器右侧和中间的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中，用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值，同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性，测量结果如表2所示。
最后，将欧姆表的红黑表笔分别与电位器左侧和右侧的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中，用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值，同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性，测量结果如表3所示。
通过分析测量结果可以发现：将电位器中间和任意一侧金属腿接入电路中，旋转旋钮，电阻才会发生变化。第一次电阻值从小到大变化，第二次电阻值从大到小变化。将电位器左侧和右侧金属腿接入电路中，电位器变成定值电阻，阻值接近10KΩ。
如果对比分析万用表与自制欧姆表的数据，会发现自制欧姆表的误差多数在10%左右，有的甚至可以达到5%以下。可见自制欧姆表的精确性比较高，但仍有改进的空间。
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【关键词】电工学教学；教学实践；实验技能
在职业教学中，《电工学》是作为机械维修、焊工、机电等专业的一门重要的基础课程。由于它具有概念多、知识广、综合性强、实训性强等特点，因此，在教学中要做到重点突出、深入浅出、化解得法，使学生尽快掌握。笔者就《电工学》在职业教学中的细节问题浅谈体会。
一、在教学内容中应突出“学以致用”的理念
《电工学》是一门基础学科，它的对象是非电工专业学生。其基本理论和基本规律应以体现够用为度，以掌握概念、规律，突出应用培养技能为教学重点。例如，电路重点介绍电路的基本概念、基本定律和基本分析方法；磁场与电磁感应重点介绍电流的磁场、磁场对电流的作用及电磁感应原理在实际中的应用；单相、三相交流电与控制电路重点介绍变压器与三相异步电动机的原理、控制和使用及安全用电的基本知识；常用电子元器件重点介绍电子元件外部特性与功能及电子电路的定性分析与应用。课程的教学目的不仅是教会学生知识，更重要的是教会学生知道如何在生活、生产实践中运用这些知识。
二、结合教学内容，理论与实际相结合，充分挖掘学生的推理能力
在教学中还应突出教学的实践性，充分强调对实践的指导意义，思考分析理论在实际的具体应用。例如，在讲解串联电路时，为加深学生对实际指导意义的理解，授课时我就举一些实例。例如，若把一只“24V、12W”的灯泡接到110V电源上，应串联多大的降压电阻？可选电阻有160欧姆、200欧姆、250欧姆三种。学生根据灯泡的额定电压、额定功率，算出灯泡的额定电流为0.5A，电阻为48欧姆，再根据串联电路的规律，算出电路的总电阻为220欧姆，最后总电阻减去灯泡的电阻，需要串入的电阻为172欧姆。但是，可选的电阻没有172欧姆，那么接近的电阻160欧姆和200欧姆中应选取哪一个呢？能否取最接近172欧姆的160欧姆呢？答案是否定的。因为如果选了160欧姆的电阻，串联后流过灯泡的电流为0.53A ，超过了它的额定电流，这是不允许的。前面算出的额定电流在实际应用时隐含的条件是只能小于或等于它，而不能大于它。选取200欧姆的电阻串联后，虽然电流下降到0.44A，灯泡的亮度有所下降，但能保证用电设备安全使用。引导学生理论联系实际，挖掘学生的推理能力，不仅能加深学生对概念的理解和应用，而且能调动学生的学习积极性，让学生感到学的东西有用。
三、合理运用分析、比拟教学法，提高学生学习能动性
在《电工学》中有些概念不易理解，学生学起来感到较吃力。如何帮助学生掌握概念呢？教师在教学中要突出概念的理解性，采用分析、比拟教学法能让学生很好地理解掌握知识。例如，在分析电压与电位的区别时，学生对参考点的含义不易理解，常将电压、电位混淆。那么，教师在教学中可把电位比拟为高度，把电位差（即电压）比拟为高度差。电位是电路中某点相对于参考点的电压。它是相对值，其大小随着参考点的改变而改变。教师可把黑板台的高度比拟为电路中某点的电位，这时，可选择不同的参考点（如地面、黑板台、屋顶等）来观察黑板台的高度。选择的参考点不同，黑板台的高度就会出现不同的值，这些值既可以是正值（以地面为参考点），也可以是负值（以屋顶为参考点），也可以为零（以黑板台为参考点）。以此来加深学生对电位是相对值这一概念的理解和记忆。
四、合理安排教学内容顺序，引导学生注重相似内容的比较
在《电工学》的教学内容中，有些概念和定律容易混淆。如果顺着章节讲授，会造成内容前后脱节，使学生抓不住要领。但若打破章节顺序，把类似的概念放在一起相互比较，集中讲解则可起到事半功倍的效果。例如，在“电磁与电磁感应”教学中，右手螺旋定则（安培定则）、左手定则、右手定则等比较分散，提法又相近，许多学生对这三个定则经常混淆。教师若采用相似内容类比区别、集中的教学方法，就能很好地解决这个问题。首先演示三个实验，并区分三个定则的适用场合。右手螺旋定则，用于判断通电导线周围的磁场方向（即电生磁使用右手螺旋定则），左手定则用于判断通电导线在磁场中的受力方向（即电磁生力用左手定则），而右手定则用于判断导线切割磁力线后产生的感应电流、感应电动势的方向（即磁生电用右手定则）。其次，右手定则针对发电机，左手定则对应电动机。这样，学生对三个定则的概念和运用场合印象就非常深刻了。
五、合理安排好实验教学，强化实验技能的培养
《电工学》是一门实践技能很强的课程。要在实验课中，要求学生课前根据实验题目自己拟定实验方法、实验步骤及使用实验设备。教师在上课之前先进行检查，如发现问题和学生一起讨论解决，然后学生进行独立操作，测出实验数据，最后写出完整的实验报告。这种方法有利于培养学生动手、动脑的习惯，提高学生实际操作和研究问题的能力。
参考文献：
关键词：欧姆定律；探究案例；教学设计；解读反思
一、教育背景与设计理念
2011年教育部颁布了经修订的《义务教育物理课程标准》（以下简称“新课标”），这是我国义务教育新课程实验取得阶段性成果的标志，更是广大新课程实践者10年经验的总结，定稿后的新课标必将作为指导性文件引领新课改持久深入健康地发展。
为实践新课标所倡导的“提倡教学方式多样化，注重科学探究”的崭新教学理念，我们在总结反思“自主·探究·合作”课堂教学模式的基础上，更加突出“以人为本”的教学思想，以新编苏科版物理教科书为载体，进一步改进《欧姆定律》一节的探究案例设计。在教学设计和实施过程中力图体现以下理念：一是学生发展为本；二是比结论更重要的是过程；三是把思考还给学生。
二、内容分析与学情简析
《欧姆定律》一节编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念，电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，这既符合由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻三者间的相互关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是电学的教学重点，也是新课标规定的重点内容之一。
学生通过电阻和串、并联电路的学习已初步掌握了实验探究的基本程序：观察现象—提出问题—猜想假设—方案设计—实验探究—归纳总结—解释现象，初步具备了设计实验方案的能力、动手操作能力和思考与质疑、交流与讨论的学习习惯，对“自主·探究·合作”教学模式已初步适应并产生了兴趣。了解学生的学习现状和发展潜能，便于确定学生的“最近发展区”，从合适的教学起点出发，有针对性地进行教学。
三、探究案例与设计解读
（一）学习目标
1.知识与技能。①掌握欧姆定律及其表达式，并能进行简单的计算；②学习运用“控制变量法”研究问题，培养知识迁移的能力；③进一步学会使用电压表、电流表和滑动变阻器。
2.过程与方法。①进一步实践实验探究的一般程序和方法；②注重实验探究方案设计的思考与改善。
3.情感态度与价值观。①培养学生的科学态度和探索精神；②联系欧姆定律的发现史，渗透锲而不舍科学精神的教育；③体验分工合作、团结互助精神。
解读：依据新课标倡导的三维教学目标设计学习目标，把传统的“教学目标”改为“学习目标”更能突现学生的主体地位。这里的学习目标是指：“学生从学习的起点出发，在教师的引导、支持和促进下，通过自己积极、主动和创造性的学习能够达成和检测的目标。”学习目标的编写和描述要具有针对性和可操作性。
（二）重点与难点
1.教学重点。探究实验的操作，用数学方法正确得出实验结论；理解欧姆定律的内容及其表达式、变换式的意义。
2.学习难点。运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律；运用欧姆定律解决简单的实际问题。
解读：以知识为本的传统教学观注重教师教的重点与难点，而以学生发展为本的新课标教学观，则注重学生学的重点和难点，注重探究电流和电压、电阻关系的过程和方法，体现了“比结论更重要的是过程”这一新课标理念。
（三）教学媒体
1.教师用具。投影设备、多媒体课件等。
2.学生用具。多媒体教学软件，干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，阻值不同的定值电阻3只、导线若干。
解读：投影设备主要用于展示各组设计的探究性实验方案和实验数据的处理，以利于小组间交流、沟通与提升。多媒体课件包括：演示实验电路图的动画幻灯片；数据处理的表格和图像；调光电灯工作原理。
（四）教学过程
1.复习设疑，激发探究欲望。（1）提出问题：①既然电压是形成电流的原因，那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢？②既然电阻对电流起阻碍作用，那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢？（学生举手或随机点名回答。）（2）猜想设疑：同学们对电流与电压、电阻的关系作了各种猜想，那么这三者究竟有怎样的数量关系呢？点出本课主题“欧姆定律”。
解读：①在学生猜想的过程中，教师耐心倾听而不要急着下结论，可让学生互评，以面向全体学生，体现多元评价，发挥评价的发展。②复习旧知是为了导入新知，引起认知冲突，激发探究欲望，为后续的科学探究活动提供“脚手架”，体现了“教师是学生学习的组织者”。
2.设计实验方案，进行实验探究。（1）知识准备：教师向学生介绍“控制变量法”，说明研究电流与电压、电阻间的关系时，必须保持其中一个变量（例如电阻）不变，再通过改变电压，观察电流是如何变化的。设问：在研究电流与电阻关系时，必须保持 不变，通过改变 ，来观察 的变化。（2）方案设计和交流：在学生了解科学实验的设计过程（明确研究目的，确定研究方法，设计合理的实验方案）后，通过同桌讨论，利用提供的仪器，设计一个实验方案。选派几组学生上台交流设计的实验方案，教师简单评析后，投影实验电路图，介绍有关仪器，特别强调滑动变阻器在实验中的作用。（3）实验探究：学生分组实验，实践和体验“控制变量法”，加深对欧姆定律的感性认识。（4）各组处理实验数据，进行分析、归纳得出初步结论。新教材增加了利用实验数据描绘函数图像的方法，理解成正比、成反比的意思，体会构建数学模型在物理研究中的运用，培养学生的科学思维能力。
解读：①把教材中的教师演示实验改为学生分组实验，一是因为学生已初步具备做此实验的基本技能，二是使全体学生都能动手操作，参与体验“控制变量法”，突出学生的主体地位。②本节探究课把重点放在利用“控制变量法”设计与完善实验方案上，以初步培养学生的实验设计能力和创新能力。③选派小组上台交流实验设计方案，旨在引导学生发散思维，相互取长补短，促进创新思维。④教师在这阶段应不断巡视、引导，倾听学生讨论，及时给予评价和指导，以体现“教师是学生学习的参与者”。
3.总结交流，合作共享。（1）各组汇报实验结果，归纳得到两个结论：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。（2）引导得到欧姆定律及其表达式。（3）强调：欧姆定律中两处用到“这段导体”，这是强调同一导体，即电流、电压、电阻对应同一导体，而且具有同时性。
解读：这一环节以师生互动、生生互动为主。通过总结交流使学生的认识从感性认识向理性认识飞跃，学生的情感在全班共享中得到升华。同时对教师的教和学生的学进行评价反馈。这一阶段将在教师的引导下完成，以体现“教师是学生学习的引导者”。
4.巩固反馈，知识迁移。“模拟调光台灯”的工作原理，作为实验探究的有效补充。学生通过模拟实验，学会选择仪器、设计简单电路、掌握工作原理，加深对常用仪器的认识。
解读：调光台灯的模拟实验，让学生明白物理知识就在身边，物理和生产生活有密切的联系。让学生参与学习的全过程，体现“一切为了学生发展”的理念。
四、感悟与反思
（一）课堂教学设计应是一个动态生成方案
传统的课堂教学设计是以教师的教和书本知识为本位，从教师的主观判断或经验出发，侧重于教学过程的程式化、细节化的准备，这种“静态教案”不能适应动态生成的实际教学过程，不利于促进学生的发展。新课标理念下的课堂教学设计以学生发展为本，从学生的“现有发展区”出发，通过对教材内容的“二次开发”，精心设计动态生成方案，促进学生过渡到“最近发展区”。
（二）探究性学习的真谛是做到“形散而神不散”
虽然全班分成很多小组分散进行探究实验，但各组都围绕“探究电流和电压、电阻的关系”有条不紊地进行，看似无序实是有序。在这中间，教师的组织、引导和参与十分关键。教师一定要遵循“组内异质，组间同质”的原则进行分组，并对组内成员的分工提出责任分工。教师一定要给小组内每位学生分配一个角色，诸如主持人、操作者、记录员、噪音控制者、汇报人等，使每个小组成员在各司其职中自主、合作、探究学习，使每位学生都能在原有基础上有所发展。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大
学出版社，2011.
当学生身处考场，遇到某个熟悉的情景或知识点时，曾经烂记于心的东西，却怎么想也想不起来。原来储存的学科知识去哪儿了呢？难道又都还给老师了吗？本来储存好的知识，用时却提取不出来，是哪个环节出了问题呢？教师和学生应该如何避免这一情况出现呢？下面笔者以《多用电表的原理》这节课的教学案例来加以说明。
《多用电表的原理》是物理人教版选修3-1第2章《恒定电流》的第8节，本节是闭合电路欧姆定律的具体应用，是必考实验之一（《实验：练习使用多用电表》）的铺垫，学生理解并掌握本节课，至关重要。然而，欧姆表的原理对学生来说是个难点，教师该如何突破这一难点，做到既让学生当时能够理解，又能让学生课下用到时能随时提取相关信息并加以应用，这对教师也是一个挑战。笔者就本节课中欧姆表的原理做了一些思考，现通过两个案例加以比较分析。
2案例展示
21案例一展示
211引入
教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，那么我们能否把电流表改装成能够测量导体电阻，并能直接读出电阻数值的欧姆表呢？下面我们从一个例题说起。
212以例题形式呈现欧姆表的改装
（1）用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？
（2）调到满偏后保持R1的值不变，在A、B间接一个150 Ω的电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？
（3）如果把任意电阻R接在A、B间，电流表读数I与R的值有什么关系？
解析：（1）因电流表电阻Rg的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律，有Ig=ERg+r+R。
由以上式子可得：
R1=EIg-Rg-r=142 Ω
这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值为142 Ω。
（2）保持可变电阻R1的值不变，把R2=150 Ω接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律I2=ER+r+R1+R2=5 mA。这表示，接入R2后，电表指在“5 mA”刻度的位置。
（3）把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I，则：
I=ER+r+R1+R
代入数值后，得：
I=1.5 V150 Ω+R
解出：
R=1.5 VI-150 Ω
教师：通过以上计算同学们得到什么启发？如何将电流表的表盘转换成测量电阻的表盘呢？
学生讨论，代表发言：将电流表的“10 mA”刻度线标为“0 Ω”，“5 mA”刻度线标为“150 Ω”，其他电流刻度按R=1.5I-150 Ω的规律转为电阻的标度，如果把改好的刻度表盘装回表头，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。
2.1.3分组实验
学生活动――动手改成一个欧姆表并标出各个电流对应的电阻值。
（1）利用以下器件进行改装，电流表（0～0.6 A）、干电池（2节）、滑动变阻器（1个）、红黑表笔各1个。
（2）计算改装后的欧姆表的内阻以及1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω所对应的电流值。
（3）更改电流表的刻度表盘，把0 Ω、∞和中值电阻这3个特殊值先标上，再标1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的值。
（4）观察更改后的刻度，总结欧姆表刻度的特点：刻度不均匀，左密右疏。
（5）利用自己改装的欧姆表测量已知电阻的阻值。
总结：欧姆表依据定律制成，它是由改装而成的；内部由、和三部分组成。欧姆表内阻为RΩ=欧姆表中值电阻R中=欧姆表表盘刻度特点：、。
22案例二展示
221引入
教师：通过前面的学习我们知道，一块灵敏电流计可以改装成电压表，也可以改装成大量程的电流表，那么我们能不能设计出既能测电压又能测电流的集多种功能于一体的电表呢？刚才发给同学们的电表其实就具备这种功能，所以称为多用电表，又称万能电表。同学们观察一下，这块电表还有其他功能吗？对，它还可以测电阻的阻值，也就是还可以充当欧姆表的角色。大家再观察表盘刻度，你有什么新发现吗？
学生一边听，一边观察，一边思考并分享自己的新发现。当学生发现，欧姆表刻度盘的刻度不均匀且左大右小、左密右疏时，都情不自禁的问为什么。
教师：为什么用作欧姆表时，表盘刻度那么有个性呢？要回答这个问题，我们首先来研究如何将同样一块灵敏电流计改装成欧姆表。
222探究灵敏电流计改装成欧姆表
（1）探究灵敏电流计改装成欧姆表的电路图。
教师提出问题：
①要完成改装我们应建立哪两个物理量间的关系？
②我这里有一块灵敏电流计和一个待测电阻，要测出待测电阻的阻值还需要哪些仪器？
③测量的原理是什么？需要知道哪些物理量，请画出电路图（在黑板上画出灵敏电流计表头和待测电阻）。
学生先单独思考并讨论。
教师提问一位中等成绩的学生，他可能不能完全解决这一问题，教师做适当引导――电流表发生偏转需要有电流，哪个仪器可以使电路中产生电流呢？
学生在教师引导下很容易想到电源，并能说出测量原理为闭合电路的欧姆定律。
教师：现在请同学们画出电路图并列出测量待测电阻阻值的表达式，说明需要知道哪些物理量。
学生：由E=Ix（Rg+r+Rx），得Rx=EIx-（Rg+r），需要知道电源电动势和内阻以及灵敏电流计的内阻。
教师：由此可见，Rx不同，对应的电路中的电流不同，也就是说每个电流刻度代表的待测电阻的阻值也不同，我们只需将相应的电流的刻度改成电阻阻值就可以作为欧姆表了。电流越大代表的待测电阻的阻值越小，所以欧姆表的刻度是“左大右小”。
（2）以实际情景为切入点，探究欧姆表的改装。
情景设置一：电源的电动势E=15 V，内阻r=05 Ω，表头满偏电流Ig=10 mA，电流表电阻Rg=75 Ω，A、B为接线柱。
问题1：用如图3所示的装置能否测出阻值较小的电阻？为什么？
问题2：为了保护电路，我们至少需要串联一个多大的电阻？
问题3：假设电路中串联一个R=142 Ω的电阻，将一待测电阻接入A、B之间，若发现灵敏电流计示数为I1=5 mA，此电阻阻值为多少？
问题4：在问题3的基础上，灵敏电流计示数分别表示10 mA 、8 mA、 6 mA 、4 mA 、2 mA、0 mA时对应的待测电阻的阻值分别是多少？
问题5：要用此装置直接测出电阻，我们只需把相应电流刻度改成电阻刻度，请同学们对表头进行刻度的改装。新的欧姆表的总内阻R内为多少？当直接将A、B用导线相连时，对应电流是多少？
问题6：若问题3中串联的电阻R′=292 Ω，待测电阻为0，对应的电流为多少？若将此装置改装成欧姆表，有什么缺点？
问题7：为了充分利用表盘，应选择怎样的定值电阻？为了方便调节，可以把定值电阻换成什么电学原件？
学生：通过思考、计算、分析、比较，学生能将表盘改装，且能明白为了充分利用表盘，将电表整个装置两端直接相连，通过调节滑动变阻器使指针指到满偏电流，对应所测电阻为0。为下节课《多用电表的使用》打下坚实基础。
（3）设置情景，学生自己完成改装，加强对欧姆表的理解。
情景设置二：电源的电动势为E，表头的满偏电流为Ig，表头刻度盘如图1所示，给定一个滑动变阻器，请将此电流表改装成欧姆表。
学生通过计算自主完成改装，检验结果，并进一步分析――进行调零后R内=EIg。
由Ix=ERx+R内
得Rx=EIx-R内=（IgIx-1）R内
由此可见，若中值电阻确定，欧姆表的刻度盘也就确定了。
3案例分析比较
31直观感受引起矛盾冲突的引入PK平铺直叙的引入
两个案例中，显然第二个案例的引入更能抓住学生的眼球。学生通过观察多用电表会新奇地发现非常规的东西――欧姆表的刻度线是左大右小，左密右疏，且刻度不均匀。好奇心油然而生，对下面的学习会充满了期待，学习积极性自然不言而喻。况且关于欧姆表的刻度特点，学生的掌握程度比讲完改装原理后再总结出来更能持久，更利于以后学习中提取。
认知心理学家皮亚杰认为，每个学生头脑中都有一个认知结构，只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时，才能引起学习需要。而在教学开始，案例二中教学设计能激起学生认知结构与新知识之间的矛盾，激发学生的学习兴趣，更接近学生的最近发展区，因而比平铺直叙的案例一的设计更胜一筹。
32完整的探究过程PK缺少环节的研究过程
科学探究是一个过程，它主要包括：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。欧姆表的改装这节课，重点在于理解欧姆表的原理，而不是实验，做实验也没什么意义，所以有些教师认为谈探究简直是风马牛不相及。可是，并不是所有的探究都经历以上过程，我们所谓的探究应该是一种思想和意识。
“如何将灵敏电流计改装成欧姆表”是本节课的顶层设计，是学习目标和教学重点。案例二中，一开始通过学生观察多用电表提出疑问，教师围绕这一重点展开一系列的活动，让学生在明确目标后进行思考讨论，锻炼其解决问题的能力。案例一中，教师没让学生明确本节课要解决什么问题，没有树立一个探究的思想，也没从培养学生的探究思维能力着手设计问题，甚至根本没给学生思考的机会就直接进入例题，学生开始肯定是一头雾水，只是闷着头做题，只有做完第三问才领会到例题的目的。目标是前进的动力，一个人没有目标，他的一生就会碌碌无为，毫无生气。一个环节没有目标，学生就失去了努力的方向，失去了学习的乐趣，教师也就缺少了评价的标准。
33目的明确、启发学生积极思考的情景设置PK以知识讲解为目的、缺乏思维含量的例题教学
案例二中的情景设置一，是在前面学生设计出欧姆表改装电路的基础上，给定实际情景，精心设置一些问题，对电表改装中出现的问题拎出来让学生思考讨论并加以解决。问题1和问题2不仅是问题3的铺垫，而且培养了学生的问题意识，渗透了电学中的“保护电路”的环保意识和安全思想。问题3和问题4主要解决了刻度盘的改装问题，回馈前面学生的疑问“为什么刻度盘左密右疏”。问题5帮助学生强化对改装后的欧姆表的整体认识，并强化当待测电阻阻值为零时，指针指到最右端的I=Ig处，新刻度盘的阻值为0处。问题6，通过具体数据，说明了只有欧姆表内阻为特定值时，刻度盘才能充分利用，学生通过比较分析，自然做出优化的选择。问题7，进一步引发学生优化实验，培养学生的精益求精的思想。
34递进关系的情景设置PK画蛇添足的学生实验
案例二中情景设置二，是在情景设置一的基础上，从最优化的方案出发，以字母的形式出现，加深对欧姆表改装的原理的理解，并给下节课欧姆表的换档教学提供了理论支持，可谓一举两得。从特殊到一般的整体设计，更易于学生接受，接近学生的最近发展区，提供了解决一般问题的方法。而案例一中，虽冠以“学生实验”的美名，实则仅是前面例题教学的简单重复，如果说有一个作用的话，那就是强化前面的例题教学，起到巩固所学知识的作用，但没更深层次的作用，有些浪费时间。
35易于知识提取的教学PK只注重知识储存的教学
知识储存与知识提取有什么关系呢？笔者认为两者之间有两层关系：①知识储存是知识提取的基础。没有知识储存何谈知识提取？巧妇难为无米之炊，知识储存之于知识提取，犹如一砖一瓦之于高楼大厦。②知识提取检验了知识储存的效果。上课时学生似乎都懂了，可做作业时却不会做；更有甚者，学生做作业时会了，可一进入考场却又败下阵来。知识提取发生了困难，说明知识储存效果不好。
教师在教学过程中，既要有让学生储存学科知识的意识，又要有让学生易于提取相应学科知识的意识。也就是说，教学设计应是一个易于知识提取的知识储存过程。怎样的教学才是易于学生知识提取的教学呢？笔者认为，这里的主角应该是学生。学生上课时要有直观感受，怀有好奇心和求知欲；应明确学习目标，并能积极思考；积极参与学习活动，通过讨论取长补短；通过努力，获取一定的成就感和认同感。在这个过程中，教师就是个掌舵者，主导着学生的活动，决定了学生知识储存的效率、效果。
案例一中，教师为了减小理解的难度，直接从例题出发，讲解多用电表的原理，学生虽然当时能理解，但不会在大脑中形成很深的印象，几天之后恐怕很难再回忆起来。也就是说储存过程越是简单，储存方式越是单一，越不利于知识的提取。而案例二中，教师通过调动学生的各种感官，多次进行讨论，利用学生间的互动，提高知识提取的效果。设计思路比较清晰，设置一些学生跳一跳才能够解决的问题，引发学生思考，经过自己思考，有了自己的想法，所储存的知识经过理解和重新加工，更有利于提取。
一、基础知识综述
1．探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系时，我们采用控制变量法。一般的结论是：（1）当导体的电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）当导体两端电压恒定不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。有时，我们也采用“图像法”通过描点、画图，分析导体的U-I图像、I-R图像得出上述结论。
2．欧姆定律
（1）内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
（2）表达式I=■。公式中符号U表示导体两端的电压，单位是伏（V）；I表示导体中的电流，单位是安（A）；R表示导体的电阻，单位是欧（Ω）。该公式的两个变形式：U=IR和R=■。
3．电阻的串联和并联
（1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，以两个电阻为例可用公式表示为：R＝R1＋R2；串联电路的总电阻比其中任何一个都大，因为电阻串联后相当于增加了导体的长度。若n个相等的电阻串联，则有R串＝nR。
（2）并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数的和，以两个电阻为例可用公式表示为：■=■+■；并联电路的总电阻比其中任何一个都小，因为并联后相当于增加了导体的横截面积。若n个相等的电阻并联，则有R并＝R/n。
4．伏安法测量小灯泡电阻
（1）方法：用电压表和电流表间接测量。
（2）原理：欧姆定律的变形公式R=■。
（3）实验用的电路图如图1所示，电路中滑动变阻器的作用一是改变小灯泡两端的电压，另一个是保护电路。
（4）实验过程中的注意事项：a.连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片调到阻值最大位置，以保护电路元件的安全。b.闭合开关后，移动滑片，使电压表示数等于小灯泡的正常工作电压，从该电压开始逐次降低，获得几组数据。c.利用公式R=■分别算出不同电压下小灯泡灯丝的阻值，测得的结果不能求平均值，灯泡的电阻随温度的升高而增大。
5．欧姆定律和安全用电
（1）断路：在某处断开的电路。此状态下电路中没有电流，用电器也无法工作。
（2）短路：电路中不该相连的两点被直接用导线连在一起的现象，叫做短路。一种是电源短路，它是电源两极直接用导线相连，此时电路中电流非常大，电源会被烧坏，所以这种情况是绝对不允许的；另一种是用电器短路，它是用电器两端直接用导线相连，被短路的用电器中没有电流经过。
（3）安全用电：a.人体是导体，电压越高时，流过人体的电流越大，越危险，实验证明只有不高于36V的电压对人体才是安全的。b.雷电是大气中一种剧烈的放电现象，雨天不能在大树下躲雨，人们通过在建筑物顶部安装避雷针的方法防止雷电。
二、典例分析
例 （2012菏泽）实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计。但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变。已知每米输电线的电阻是0.01Ω。（1）请你利用学过的电学知识，在如图2所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。（2）计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为：L=_______。
