G08高中物理二年级单元备课策略示例：高中物理选修3第二章2案例解析2单元核心知识与核心概念、学科思想方法

高中物理选修3第二章《恒定电流》
单元核心知识与核心概念、学科思想方法
如皋市第一中学申仁智
本部分内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路电功电热的计算、非纯电阻电路电功电热的计算），闭合电路欧姆定律的计算，电源效率计算,电压、电流、电阻的测量，包括电压表，电流表，欧姆表的使用和伏安法测电阻。

本部分考查的内容一般不在对基本概念的理解、辨别方面，而重在知识的应用，在分析问题能力方面的考查，其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析是物理知识应用与分析能力方面考查的重点问题（理解并会运用）。

在高考中出现的几率大，多以选择题形式出现。

也有力电结合的计算题出现
教材中规定的学生实验也是考查的重点，不论是实验知识的考查，还是器材选择、连接、数据处理、误差分析等，年年试题中都有所涉及，考题既具体又灵活。

近几年来，特别重视对学生实验能力的考查，命题已不局限于规定的实验项目，而更注重考查学生的研究方法和创新思维，尤其是考查电路的实验已有过去对实验的原理方法、步骤的浅显考核转向以演示实验和学生实验为背景的设计性实验和开放性实验的考查。

本章教学过程中应始终贯穿的几个物理理念和渗透的物理思想方法。

一、从学生已有的电学基础知识出发，围绕教学重点开展教学，既能激发学生的学习热情，又能顺利实现教学目标。

在第一节“电源和电流”的教学中，先让学生回答电路的基本组成部分以及各部分在电路中的作用，讨论电流的形成条件，复习电流的定义、单位、方向的规定等，这些学生基本没有任何困难，回答争先恐后。

由此引出电源和电路中电流的基本知识，然后展示出最简单的电路图，再让学生讨论电源，并进一步认识
电源，知道描述电源的三个基本物理量：即电动势、内电阻和容量。

关于电动势的知识直接告诉学生下一节会更深入的讨论，电源实际上也是电路的一部分，电流也要通过电源，电源装置对电流也有阻碍作用，因此也有电阻，把电源的电阻叫内电阻；初中学生只学习了电源外部电流方向是从正极出发经用电器到负极，根据电路中电流循环方式，自然可以得出电源内部电流方向是从负极到正极，再从功和能量角度分析电路中的能量转化过程，解释电源外部电流形成的原因，用假设法推导金属导体中电流强度与自由电荷定向移动速率关系。

这样学生既感觉本节许多知识已经掌握，又感觉有新的知识需要进一步理解，不会感觉乏味，更不会感觉很难而高不可攀。

第三节“欧姆定律”、第四节“串联电路和并联电路”、第五节“焦耳定律”、第六节“导体的电阻”等都是学生在初中已有知识的基础上展开的，都可以用类似的方法教学，可以起到事半功倍的效果。

二、不惜花费时间，扎扎实实搞好双基知识教学，抓住重点，突破难点。

（一）电流、电压、电阻、电功、电功率、欧姆定律是重要知识，本应成为教学重点，但都是初中学过的知识，多属于在复习的基础上提高，着重点应放在理解概念的物理意义和掌握规律的适用条件上；
（二）闭合电路欧姆定律是分析电路规律的重要依据，理解电动势概念又是掌握闭合电路欧姆定律的关键，又因为初中不定量研究电阻定律与焦耳定律，所以，电阻定律与焦耳定律、电动势与闭合电路欧姆定律都是全章的重点知识；
（三）由于电路计算的公式多、变量多、变换形式多，学生又容易忽视公式适用条件或转换条件，因而电路的计算，特别是闭合电路中外电路电阻变化对电路中电流变化的影响是教学中的难点之一；
（四）由于电动势和闭合电路欧姆定律涉及电源内部能量形式的转化比较抽象，学生又不习惯从能量角度分析问题，因而它们是教学中的又一难点；
（五）电路中电功率的分配、用电器的额定功率与实际功率因电压(或电路其他量)的变化而发生变化的关系，也是有些学生常常容易出现错误和遇到困难之处。

三、以基本概念、基本规律教学为线索，始终贯穿物理思想方法教学。

物理思想方法教学是新教材始终贯穿的基本理念之一，可以说在每一节的教
学内容中都有它的影子存在，在教学过程中，对这些思想方法要及时总结，对学生学习会有很大的帮助。

如第一节推导电流的微观表达式时用到“假设法”、第二节讲电动势时用到“类比法”，将电源类比成抽水机，将电流类比成水流、将电路类比成水路，将用电器类比成水轮机，将电荷的电势能类比成水的重力势能等、第三节讲欧姆定律时强调处理实验数据的基本方法是“图像法”、第四节串并联电路中用到“等效法”、第六节用到实验中最常用的“控制变量法”、第八节采用“转换测量”的思想，把测量电阻转化为测量电流。

在整章教学中始终贯穿着“能量转化和守恒”思想。

如在“电动势”的教学中，过去我们说：“电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的，为了表征电源的这种特性，物理学中引入了电动势的概念”，就这样把电动势的概念直接交给了学生。

从学知识的角度看，这样做的确比较简洁，但却不能利用电源这个素材再一次强化“通过做功研究能量”的思想，而这点正是新教材十分看重的，是科学方法教育的体现。

物理课程要使学生养成理性思维的习惯（价值观的教育），凡是能讲理的都要讲。

这并非是要求学生能够重复教科书的论述，而是让学生感受说理的过程。

教科书从非静电力做功出发学习电动势的概念，体现了“说理”这个科学态度。

这样做的要求是不是比原来高了一些？是的。

是不是比原来难了一些？不是。

难与不难主要不在于知识的高度，而在于台阶的大小。

课本是这样为电动势的学习搭出台阶的：
以这样的方法引入电动势，的确要比直接给出一个名词费些时间，但这是值得的，因为这里体现的是物理学的基本思想――通过做功研究能量的思想、用比值定义物理量的思想。

不仅如此，这样的学习还有助于建立闭合电路中电荷运动的图景，有助于科学价值观的树立。

教学安排中如从机械的练习时间中分出少量时间让学生来经历这个过程，既是在打基础，又对于学好物理，提高分析问题和解决问题的能力，有根本性的帮助。

在“焦耳定律”一节中，区别纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热、电功率与热功率的不同时，就是围绕这一思想展开的，课本以电动机作为非纯电阻电路的代表，从这一思想出发学生容易理解和掌握；在“闭合电路的欧姆定律”的教学中，过去是通过儿童滑滑梯的比喻引入的，从学习这个知识点的角度讲，这样引入比较简单，学生容易接受。

但闭合电路的欧姆定律是一个很好的素材，它能够充分体现功和能的概念在物理学中的重要性。

既然学生已经从做功的角度认识了电动势的概念，课本仍旧通过功能关系的分析来建立闭合电路的欧姆定律，就是顺理成章的事了。

“经历科学过程”的形式是多种多样的：学生可以通过讨论或实验认识新的规律，可以通过阅读来了解前人的工作过程……跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念，也是经历科学过程的一种形式。

能够娴熟地从功和能的角度分析物理过程，对于解决物理问题，提高思维品质，都是很有好处的。

四、在系统展开电路分析的基础上，潜移默化的开展实验理论基础知识教学
电学实验是历年高考的重点，所以实验理论基础知识教学无疑是电学教学过程中的重中之重。

电学实验理论主要包括：
（一）滑动变阻器的限流式接法和分压式接法。

学生在初中主要学习了限流式接法，在高中主要学习分压式接法，让学生仔细讨论区分两种接法的不同点和
优缺点，在实验时如何正确选择滑动变阻器的接法、如何正确选择不同阻值的滑动变阻器、在实验过程中闭合开关前注意哪些事项等。

（二）电表的改装原理及相关计算。

通过对这一部分的学习，学生就会明白电压表内阻并不是无穷大，电流表的内阻也不是零，电表连接在电路中也相当于连接了一个大电阻或小电阻，它们对电路也是有影响的，理解了为什么通常把电表叫“理想电表”，对以后实验误差分析理解比较容易。

（三）伏安法测电阻时，电流表的内外接法及其选择。

从电表对实验引起的误差分析入手，讨论两种接法对所测电阻的影响，总结每种接法的适用条件。

（四）电流表和电压表的量程选择、读数方法。

选择实验器材时如何根据题设条件使用估算法合理选择电表量程，一般情况下电表指针应偏转在1/3刻度以上，满刻度以下，读数时注意估读及估读方法等。

（五）实验电路的设计。

高中阶段实验电路一般是滑动变阻器的接法选择和伏安法测电阻中内外接法选择的组合。

对于半偏法、等效替代法等方法可以在高三复习时再展开学习不迟。

（六）多用电表原理。

这一知识点课本专门设为一节，可以看出教材编者对多用电表原理教学的加强。

只有重视原理教学，理解电表内部结构，才能熟练使用电表。

这些基础知识不一定要集中在一起作为专题教学，我认为在学习过程中可以分解开，一点一点的进行，每次遇到后强调注意，潜移默化教学效果可能更好。

五、一定要重视演示实验和学生分组实验
实验教学不能只停留在理论教学上，在实际教学中一定要重视演示实验和学生分组实验。

在演示实验中，不仅要将实验原理让学生深刻理解，熟练掌握，而且重视电路连接过程中的细节，给学生做出很好的示范。

如第三节演示伏安法测电阻实验中，连接电路时首先教会学生导线与接线柱的连接方法，再讲先通后补法，分压器的接线方法，电表量程的选择、正负接线柱等注意事项，最后一步一步连接电路演示，注意连接电路过程开关一定要断开，闭合开关前滑片滑到输出电压为零的一端。

测数据时先测电压为零时的电流值，作为一组数据，它是后面作图时图象过原点的依据，然后让电压每隔一定电压值测出相应的电流值。

只有这样，老师为学生作出示范，学生在分组实验时才不会出现大的问题。

学生分组
实验是学生深刻理解，熟练掌握实验原理，熟悉电路，掌握电路连接方法和连接过程的关键环节，一定要给学生充足的时间，认真指导学生完成实验，并督促完成实验数据处理，提交实验报告，才能对理论理解更加深刻，培养学生科学严谨的态度和各种能力。