張森茂

【關鍵詞】 物理教學；歐姆定律實驗；意義

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2017）15—0066—01

物理實驗教學的目的就是為了培養(yǎng)學生觀察和發(fā)現(xiàn)自然界中、生活中以及實驗中的各種物理現(xiàn)象，探究物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及引起變化的條件，歸納總結物理規(guī)律。物理實驗教學是培養(yǎng)學生物理學習興趣和學生科學能力的重要手段和方法，它對于學生的觀察能力、動手能力以及理性思維能力、學習科學方法、科學態(tài)度的培養(yǎng)具有十分重要的意義。所以，重視實驗教學，就是重視學生科學素質(zhì)和科學精神的培養(yǎng)。中學物理中歐姆定律的實驗教學在培養(yǎng)學生實驗能力和邏輯分析能力方面具有不可替代的作用，代表意義十分突出。

一、歐姆定律實驗中，影響電流大小因素的實驗猜想的邏輯推理及意義

實驗猜想是探究實驗的重要方面。在實驗教學中，教師可以引導學生通過已有的知識，通過對物理現(xiàn)象的觀察、猜想物理現(xiàn)象發(fā)生的原因以及物理變量之間的關系，激發(fā)學生學習探究的欲望?？茖W的猜想是探究實驗的動力，它是基于人們對事物的認識，應用思維遞推其中各因素存在的邏輯關聯(lián)，從而得出的假設結果。歐姆定律的實驗邏輯性非常嚴密，而實驗猜想是邏輯遞推的結果。因此，教學中應通過復習電壓、電阻的物理意義，啟發(fā)學生得出影響電路中電流的因素，從而得出有意義的猜想。舉例如下：

1. 復習電壓和電阻的物理意義

電壓：是形成電流的原因，它使導體中的自由電荷進行定向移動，從而形成電流。

電阻：是導體對電流阻礙作用的大小。

2. 問題的提出與猜想

問題：電流與電壓有什么關系？猜想：電壓越大電流越大

問題：電流與電阻有什么關系？

猜想：電阻越大電流越小。

遞推：電路中的電流與電壓和電阻有關。

二、 歐姆定律實驗中的變量關系及數(shù)學模型的邏輯關系

在研究物理規(guī)律時，我們要確定主要變量之間的關系，就要排除其他變量的影響。在等同條件下研究一個變量與另一個變量的數(shù)理關系，從而建立對應的數(shù)學模型，使物理問題變得簡潔而明了，這就是物理公式的意義。

在歐姆定理的實驗教學中，要研究電流（I）與電壓（U）的關系，就必須令電阻（R）不變。根據(jù)猜想，電流（I）與電壓（U）的關系應該適合數(shù)模 y=f（x）=kx的形式；要研究電流（I）與電阻（R）的關系，必令電壓（U）為常數(shù)，根據(jù)猜想，電流（I）與電阻（R）的關系應適合數(shù)模 y=f（x）=k/x的形式，所以在教學中明白應變量與自變量的關系是建立歐姆定律I=U/R的關鍵。

三、 通過歐姆定律實驗，提高學生的實驗思維能力

通過實驗取得實驗數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)間的函數(shù)模型及圖象對于理解物理規(guī)律十分明確，也十分直觀。歐姆定律實驗對數(shù)據(jù)的處理具有非常典型的代表意義?？梢杂谩氨嚷省钡膶嶒炦M行分析。如，測量密度實驗，研究影響壓強因素的實驗等等。在實驗分析中，利用數(shù)模邏輯建立系統(tǒng)分析的方法，可以提高學生的實驗設計能力和對數(shù)據(jù)的處理能力，從而提升學生的科學實驗能力。

四、歐姆定律實驗對中學物理實驗的典型示范意義

歐姆定律是一個實驗定律，它的成立應在一定的條件約束之內(nèi)。歐姆定律只適應于最簡單的純電阻電路，且要盡量是溫度對電阻的影響足夠小，在穩(wěn)恒低壓的條件下歐姆定理的電流（I）與電壓（U）的線性關系才能成立。這是因為導體的電阻會隨溫度的變化而變化，而電流流過導體會產(chǎn)生熱效應。

任何科學實驗中變量的控制都有一定的范圍和條件，作為教師應該了解這一點。因此，在實驗教學中，教師應給學生點明定律成立的條件。

歐姆定律實驗的典型示范意義在于它的探究過程的完整性。從問題的提出到猜想的邏輯推理。從實驗設計、實驗過程、數(shù)據(jù)處理以及自主探索，環(huán)環(huán)相扣，體現(xiàn)了知識的關聯(lián)性和啟發(fā)性。因此，對中學實驗教學具有典型的指導意義。

實驗教學是物理教學的靈魂?，F(xiàn)在物理實驗教學中普遍存在應付實驗的現(xiàn)象，把物理實驗“白板化”、“課件化”。許多教師在電子白板上回放實驗課件替代學生做實驗，或者有的教師讓學生依照課件的步驟重復實驗的過程。這樣教學會使學生在不知不覺中失去自主思考的過程，慢慢失去了對實驗探究的興趣，當然也就失去了科學實驗的本來意義。因此，教師必須轉(zhuǎn)變觀念，認識到實驗的重要性，并鼓勵學生自己動手做實驗。

編輯：謝穎麗