欧姆定律的发现过程

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇欧姆定律的发现过程范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

欧姆定律的发现过程范文第1篇

本节内容前承电路、电压、电阻及电流表、电压表的使用，是前面电学知识的聚焦；后启电功、电功率，并为高中阶段学习闭合电路的欧姆定律、电磁感应定律、交流电等内容做了铺垫。甚至于对学生将来参加生产劳动也有指导作用，即使在电工技术电子专业等学习中，欧姆定律同样是必不可少的基础知识，其研究方法──控制变量法是学习关于电阻大小影响因素的研究方法的延续，是物理问题研究思想的再次体现。

二、学习任务分析

本节重点是欧姆定律的内容和公式。通过实验探究，归纳总结出欧姆定律，让学生领悟科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，形成尊重事实、探究真理的科学态度，培养学生分析解决问题的能力；理解欧姆定律中电流I、电压U、电阻R的同一性是本节难点，在探究过程中通过适时引导、恰当点拨，利用实物电路使学生达到理解欧姆定律的目的。

三、学习者分析

学习了电路基础知识，学生产生了浓厚的兴趣，多数学生能正确连接电路元件，正确使用电流表、电压表和滑动变阻器，对于控制变量的研究方法也有所了解。学生有较强的好奇心和求知欲，他们渴望自己动手进行科学探究，体验成功的乐趣，但对于U、I、R三者关系知之甚少，规律性知识的概括往往以偏概全。他们的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，教学中让学生自主设计研究问题的方案，是发展学生思维的有效途径。

四、教学目标

⑴知识与技能

会用实验的方法探究电流与电压、电阻的关系；

理解欧姆定律的内容、公式；

培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。

⑵过程与方法

通过实验探究学习研究物理问题常用的方法──控制变量法。

⑶情感、态度与价值观

通过探究过程，激发学生的学习兴趣。培养学生实事求是的科学态度；认真谨慎的学习习惯。

重点：欧姆定律的内容和公式；

通过实验使学生知道导体中电流与电压、电阻的关系。

难点：理解欧姆定律的内容；

弄清变形公式的含义。

五、教法设计

依据本节课的知识特点、教学目标和学生实际，确定本节主要采用实验探究法。把学生视为学习的主人，教师当好学习的组织者和引导者。探究式学习可以激活学生已有的知识，在探究新问题时使知识活化、重组，形成知识结构并向能力转化；让学生体会科学发现的全过程，从中感悟科学思想和科学方法。

六、教学准备

欧姆定律的发现过程范文第2篇

《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分中各种电路的基础内容，同时也是高中物理电路部分的重点内容，深刻理解并掌握本节内容对今后电路学习具有极大的帮助。在高中物理课堂教学活动开展中，为了有效提高《闭合电路欧姆定律》教学设计的有效性，下面本文首先简单分析了《闭合电路欧姆定律》教学目标，并在此基础上提出创设“问题情境”的教学设计为方法的课堂教学实践，以供参考。

高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律，从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象，将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果，我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。

1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析

《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面：一是，经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力；二是，了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力；三是，通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法；四是，利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的，其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容，这些内容之间具有一定的联系， 只要能够为其构建一个完善的体系，将这些知识有机的结合起来，就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础，采用创设“问题情境”的教学设计，对于提高课堂教学有效性具有积极意义。

2.创设“问题情境”的教学设计具体实践

首先，通过问题的提出激发学生的求知欲。例如：将一个小灯泡接在已充电的电容器两极，另一个小灯泡在干电池两端，会观察到什么现象？并展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程，停止摇动就没有电能，灯泡就不会亮，而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能，其化学能能够为干电池提供持续供电的功能，因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题：什么是电源的电动势？之后指出电源电动势的概念，帮助学生认识电源的正负极，并画出等效的电路图，利用学生已知的知识，如电势相当于高度，电势差则相当于高度差，这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。

其次，在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件， 借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差，帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解，例如小花去买衣服，共有100元，其中10元用于打车，90元用于买衣服，在这里，100元就相当于电源的电动势，车费相当于内电压（必要的无用功），买衣服的费用就相当于外电压（有用功），从而使学生掌握内外电压的本质属性。

最后，要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是提出问题的基础，在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微，要善于从实验中发现问题，直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关，还与电路中的总电阻有关，从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律，完成课堂教学任务。

3.总结语

欧姆定律的发现过程范文第3篇

关键词：故事；欧姆定律；探究课堂；学习兴趣

亚里士多德说：“古往今来人们开始探索，都应起源于对自然万物的惊异。”对学生而言，这种惊异无疑会带动兴趣的产生，从而引发认知活动的展开。故事对学生而言，有着不可抵挡的吸引力，若将故事与物理相结合，引入课堂当中，不但能激发学生的学习兴趣，也能让学生在阅读故事、解决故事所包含的物理情境问题中，培养学生的分析、归纳能力与解决问题的能力等等。

新课程强调的探究学习要求学生在主动参与的前提下，根据自己的猜想或假设，在科学理论指导下，运用科学的方法对问题进行研究，在研究过程中获得创新实践能力、获得思维发展，自主构建知识体系。如何将探究过程渗透到课堂教学中，是众多教师亟待考虑的问题。笔者就将一则《如果你是柯南》的破案故事，引入初二下学期“欧姆定律及其应用”的学习中，以激发学生的学习兴趣，将物理问题插入故事情节中，经由学生的独立思考与分组讨论，体会物理问题的探究过程，促进学生对欧姆定律的理解与掌握，培养学生的问题解决能力，并借此开展了一节探究课堂。

一、抛出故事，引发学生的学习兴趣

欧姆定律，是学生在学习了电流、电压和电阻的概念之后所接触的第一条物理规律，也是初中阶段学生第一次应用物理公式通过计算来解决问题。欧姆定律是电学的基础，很多学生因为不能掌握欧姆定律的物理意义、灵活运用公式进行计算，而导致在后期的学习当中越来越困难。理解与灵活应用欧姆定律，是本节课的一个教学重点。

笔者所引入的故事情节中有四个人同时入住旅馆的晚上，店主的钻石不见了，警察介入此事并展开调查，四个人分别提供了不在场的证明，依次是在用电烙铁修收音机、用电热水炉烧水、电炉取暖和电饭锅煮饭，问：如果你是柯南，你能找出谁是小偷吗？

柯南作为一个卡通角色，学生对他追崇源自于柯南通过自己的智慧成功破获了众多案件，让学生为之着迷。本则故事则可以轻而易举打开学生的兴趣大门，吸引学生迫不及待地阅读故事情节，以柯南的角色投入破案，并思考如何解决故事结尾所提出的问题。

二、针对故事情节，提出问题，引发学生的思考

对柯南的故事，学生展现出了极大的兴趣，个别学生会在没读完之前，便迫不及待地说出自己所认为的那个凶手。

学生甲：熊仔是小偷，因为没有人会在旅馆里用电烙铁修收音机。

教师：这只是你自己的感觉而已，如果熊仔是一个修电器的师傅，就可以用电烙铁修收音机。

学生乙：小美是小偷。

教师：为什么？

学生乙：不知道，感觉像是小偷。

对初中生来说，他们的思维已经发展得较为完善，但是对于客观事实的判断，依靠的还是主观判断。对于学生众多的讨论结果，也有细心的学生会发现故事中还存在隐含的条件。此时，引导全体学生再次阅读故事，并告知他们：在故事或者是物理题当中，题目往往会包含隐含的条件，要通过细心的阅读才能发现。适当地引导学生可以让学生体会物理解题的过程及培养学生严谨的科学态度，鼓励学生针对自己的想法与周边的同学进行讨论。

讨论的过程可以更好地发挥学生的主动性、积极性，有利于培养学生的独立思维能力、口头表达能力，促进学生灵活地运用知识。

三、根据欧姆定律，解决问题、验证猜想，归纳并得出结论

学生经过再次阅读之后，在警察观察现场时发现了一个问

题：“家庭旅馆使用220 V的家庭电压，每个房间的电闸都标示房间规定最大电流是5 A。”

教师：房间的最大规定电流是5 A，这是什么意思呢？

不断地给学生提出问题，引发学生的思考。找到5 A所代表的物理意义，那学生就逐渐明白，如果四个人的房间中，谁的电流超过5 A，那么他就是小偷。接下来的问题就是如何计算房间的电流。学生会轻而易举地想到通过欧姆定律可以计算得出房间的电流值。经过一番讨论之后，将全班同学就近分组，引导学生在前面所学过的知识中找到不同电器的电阻值，给予小组适当的时间进行分组讨论与计算，带动小组间的交流与沟通，培养学生合作学习的能力。在讨论完毕后，让每个小组派代表来公布结论与理由，间接锻炼学生的总结归纳能力与语言表达能力。

在整个探究过程中，学生不仅找出了故事中的小偷，并且进一步巩固、应用了欧姆定律，更将其与生活实际紧密结合起来。此时，学生依然保持高涨的学习热情，表现出意犹未尽的感觉，更有学生认为如果多些类似的故事，物理就会变得更有趣，觉得学习物理并不是一件很难的事情。这个时候把握机会，引入关于欧姆定律应用的具体实例，以进一步强化对欧姆定律的运用。

在物理教学中，恰当地引入情景故事，不仅可以激发与提高学生的学习兴趣，还能够在故事中渗透科学的教育思想，引导学生探究并解决问题，锻炼学生的思维能力与自主建构知识的能力，进行有意义的学习。创设教学情境，引入包含物理知识的趣味故事，让学生从物理走向生活，并在生活中学习物理，加深对物理知识的理解与掌握，这也是新课标对物理教学的要求。

参考文献：

[1]褚国庆.在故事中学习物理：基于情境认知与学习理论的初中物理选修课的实践[D].南京师范大学，2007.

[2]林龙源.物理教学中故事式演绎[J].中学物理，2012（4）：31-32.

[3]张凤英.利用物理故事进行物理教学的探讨[J].中学教学参考，2009（4）：78-79.

欧姆定律的发现过程范文第4篇

1．知识目标。

（l）掌握闭合电路的欧姆定律；

（2）理解端压跟外电路的电阻的关系，理解断路和短路时的端压和电流；

（3）理解端压发生变化的根本原因。

2．能力和方法目标

（l）培养学生“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法；

（2）通过学习，使学生会用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题。

【教学方法】

在教师指导下，师生共同探讨的启发式教学。

【教学器材】

电压表、电阻箱、电键、电池组、J1203型蓄电池、导线等各24组。新电池两节，内阻较大的电池一组（电动势为9V以上），灯泡若干，演示用电压表，保险丝，导线若干，单刀双掷开关，投影仪等。

【教学过程】

1．引入新课

师：如图1电路，将电压表接在电源两端，从电压表上读出的是什么？

生：电源电动势。

演示实验：测电源电动势并观察灯泡亮度。

师：出示图1装置示教板，简介实验装置，分别开关打向1和2，让学生通过电压表的实物投影读电源和的电动势。

生：，。

师：（将电压表换接成小灯泡，开关接1时。小灯泡很亮，几乎发白光）问：开关接2时，会发生什么情况？

生：（猜测）：①烧毁，②更亮。

师：（开关接通2，小灯泡还不如接1时亮。）

生：（哗然，形成强烈反差）

师：学习了闭合电路欧姆定律后，我们就能解释这一实验现象了。

2．新课教学

2．l闭合电路欧姆定律的数学表达式（在教师的启发下，引导学生完成）

师：什么样的电路叫闭合电路呢？

生：由电源和用电器组成的完整电路。

师：电源有哪些重要的参量？

生：电源电动势和内阻。

师：（出示图2的动画电路）闭合电路中，流过内电路和外电路的电流有什么关系？

生：相等。

师：电源的电动势与端压（外电压）、内电压之间的关系是怎样的？

生：E=U=U′。

师：现设通过电路的电流强度为I，外电路的电阻为R电源电阻为r，根据欧姆定律，可以把上式进一步写成怎样的形式？

生：根据欧姆定律，外电压U′=IR，内电压U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。

师：如果我们要探讨电路里的电流强度I跟哪些因素有关，有什么关系，还需要把公式改变成怎样的形式？

生：可以改写成：。

师：好，这就是闭合电路欧姆定律的数学表达式。它表示：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。在公式中，R的含义是什么？

生：外电路的总电阻。

师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，会引起电路电流的变化，I随R会发生怎样的变化？

生：由公式知，R变大则I减少，R变小则I增大。

师：根据U=IR，R变大时端压（外电压）会随之发生怎样的变化呢？

生：（猜测。有人说变大，有人说变小）

师：请两个学生介绍判断的过程和依据。（暂时不做评价，由“实践是检验真理的标准”过渡到学生实验上来。）

2．2探讨U随R变化的规律

学生实验：探讨U随R变化的规律

师：如果给你一个电源，一个电键，一个电压表，一个电阻箱，让你来探讨外电压U随外电阻R变化的规律，你该怎样设计电路？请画出电路图。

生：（画电路图）

师：（讲评学生所画电路，指导学生进行实验）

生：（出示实验数据记录，得出结论）端压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减少而减少。二者变化的趋势相同。

师：能否根据闭合电路欧姆定律从理论上分析为什么会发生这样的变化？

生：（讨论，在教师诱导下得出）

师：刚才我们通过实验和理论探讨了端压随外电阻变化的规律，得出了上述结论。请大家再思考，当外电阻很小时，会发生什么情况呢？

生：外电阻减少到零时，会发生短路现象。

师：短路时的电流有多大呢？

生：（可能会说无穷大教师从电路电阻出发引导，使学生得出）短路时：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。

师：短路时的电流取决于E，r。一般情况下，电源内阻很小，像蓄电池的内阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路时电流会很大，很大的电流会造成什么后果呢？

演示实验：保险丝熔断现象。

师：（出示示教板，简单向学生介绍电路的元件，先让电灯开始正常工作）大家说说，怎样的外电路才算短路呢？

生：将电键合上，使外电路的电阻R=0。

师：（演示：合上电键，保险丝烧断起烟，小灯泡熄灭）保险丝烧断，说明短路时的电流的确很大。如果没有保险丝，短路时很大的电流长时间通过电路，就可能损坏电源，甚至酿成火灾。所以在实验操作中和日常生活、生产中要注意避免短路，也不能图方便用铜丝替代保险丝。那么，怎样使电路恢复正常呢？

生：（教师引导）先排除故障，再换保险丝。

师：当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？

生：（引导学生类比得出）断路。

断路时：R∞，I=0，U′=0，U=E。

师：电压表测电动势就是利用了这一道理．通过前面的讨论，我们对U随R变化的规律有了了解，但在讨论中都是以电源的E、r不变作为前提的。如果有两个电源，它们的内阻不同，端电压随外电阻的变化有什么区别呢？

2．3U随R变化的根本原因

学生实验：探究内阻不同时U随R变化的特点（电路如图3）。

师：现有四节干电池组，电动势约6V，内阻阻值大约在0．5Ω－2Ω之间；有一个蓄电池组，电动势约6V，内阻大约在0．005Ω－0．1Ω之间。请大家再做实验，比较这两个电源U随R变化的特点。

生：（实验操作，教师巡回指导）

实验结论：内电阻很小的电源，端电压随外电阻的变化不明显。

师：大家推测一下，当电源内电阻为零时，外电压还随外电阻的变化而变化吗？

生：不随。

师：能否理论推导一下？

生：r=0，无论I如何变化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不变。

师：内电阻等于零的电源叫理想电源，它的端压是不定值，不随外电阻的变化而变化，初中讨论的都是这样的电源。可是，实际的电源都有内阻。正是由于r≠0，才导致U随R的变化。可见，U随R变化的根本原因是……

生：r≠0。

3．规律应用演示实验：（装置见图5）

师：（简单介绍实验装置，电源为6V干电池组）逐个合上电键，灯泡的亮度会不会发生变化？

生：（讨论，看法不一）

师：（实验。结果发现接入电路中的小灯泡亮度逐渐变暗。）怎样解释看到的现象？

生：随着灯泡逐渐接入，外电路的总电阻逐渐减小，外电路的端压逐渐减小，由知，灯泡消耗的实际功率逐渐变小，灯泡亮度变暗。

师：（改用蓄电池作电源，再做上述实验，结果发现灯泡亮度几乎不变）

生：蓄电池内阻很小，外电路电阻变化时，端压变化非常小，灯泡消耗的实际功率变化很小，因而亮度几乎不变。

师：这一现象再次说明了……

生：内电阻不为零是端压变化的根本原因。

师：请大家思考，开始上课时做的演示实验为什么会出现那样一个结果？

生：（讨论后得出）电源的内阻很大，比灯泡的电阻还要大，因此内阻分压也大，第二次加在灯泡两端的外电压没有第一次的大。

师：你们的推理是否正确，实际测量一下就知道了。

演示实验：

师：（测图1灯泡两端在电键按1和2两种情况下的端压。结果表明，第二次的端压小于第一次）

生：（露出满意的笑容）

师：通过这节课的学习，我们解决了上一节课学习电动势时产生的“端压为什么会随外电阻的变化而变”的疑问，得到了闭合电路的欧姆定律，搞清了端压变化的根本原因。在本节课的学习中，有没有新的问题？

生：实验测量中发现，随着外电阻的增大，端压并不是一直增大的，这是为什么？

师：（表扬提问题的学生，引导大家讨论，然后解释）当外电阻大到一定程度时，由闭合电路欧姆定律知，总电流极小，内电阻止的分压趋近于零，端压趋近于电源的电动势，接近于发生了断路现象。

生：老师，你是怎样知道干电池和蓄电池的内阻的？

师：这个问题提的好。我们是在干电池组内阻大于蓄电池组内阻的前提下得出端压变化的根本原因的，如果事实不是这样，则结论也就不成立了，这个问题留做课后思考，下节课我们将通过实验来测定电源的电动势和内阻。实际上今天的课已经告诉了你一种测量方法了……大家还有问题吗？

生：……

4．小结

4．l闭合电路欧姆定律是高中电学中的重要规律之一，要掌握其内容并会运用它分析电流强度、端压随外电阻的变化规律。以及端压跟电流强度的关系。根据I=E′（R+r）、U′=Ir、U=E-Ir可知：

RIU′U

R=0，I=E/r，U′=E，U=0（短路）

RIU′U

R∞，I=0，U′=0，U=E（断路）

4．2在初中讨论电路问题时，不考虑电源内阻。到了高中，有些问题常要考虑电源内阻。路端电压随外电阻变化而变化，其根本原因是因为电源有内阻。我们关心路端电压的变化情况，是关系到用电器能否正常工作的问题，这在实际应用中有现实意义。

5．布置作业（略）。

【教学设计说明】

1．闭合电路的欧姆定律在高中“恒定电流”一章中占有重要地位，这是一节承上启下的课。在设计本节课时，我十分注意对学生科学素质的培养。在教学中实施素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。对于中学生来说，创新精神主要体现在学生应具有创新的意识，其直接的表现就是善于发现问题，善于提出问题。因此在课堂上应把主要精力放在引导学生发现问题并寻找解决问题的途径上。根据上一节课中学生对端压会发生变化所产生的疑问，我设计了本节课的教学流程，旨在通过学生的亲身实践，得到掌握知识、培养能力、形成习惯的最终目的。在这节课的最后，还留给学生一段时间，让他们自己来提问题，并讨论、解答，这也是出于培养创新意识的需要。

2．利用实验发现规律，利用实验验证结论是贯穿整个课堂教学的一条主旋律。本节课一开始，就利用学生的日常生活经验与演示实验的矛盾巧设“悬念”，使他们的心理经历了一次前科学意识与物理规律的强烈碰撞，求知欲望之火被迅速点燃，从而兴致勃勃地进入了主动学习的“角色”。在教学活动中，一个个演示、学生实验不断地开后学生思维的“阀门”，他们时而全神贯注，时而心领神会，在一系列“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的过程中，错误的前概念逐步被纠正，科学的物理规律在脑海里扎下了很。物理教学活动的科学性和艺术性得到了有机的统一，科学美的教育也渗透在其中了。

欧姆定律的发现过程范文第5篇

一、实验探究中错误资源的类型

1.技能性错误

技能性错误指学生因缺乏操作技能和仪表读数技能而产生的错误。“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验包括电流表、电压表、滑动变阻器等众多电学器材，实验操作具有综合性，主要表现在：（1）两表怎样接入、如何选择量程、如何读数？（2）滑动变阻器涉及四个接线柱，怎样接入可以达到实验目的？（3）电池盒电源的选择。（4）连接电路应注意断开开关，滑片移到电阻最大的地方。（5）探究活动暂停时，及时断开开关。由于学生对每种器材掌握程度可能不一样，一旦这些器材整合在一起后，在操作或读数上就容易犯错，成为实验探究的障碍。

2.客观性错误

客观性错误指并非由于学生知识、能力等主观因素造成，而是由于客观因素的影响而造成的错误。主要表现为：（1）器材自身原因。其一，器材使用时间过长，致使局部损坏，影响测量准确性；其二，器材质量有问题，如，劣质电表在使用中指针来回晃动，影响学生收集数据，导致得不到正确的实验结论；其三，器材设计复杂，如图1，电池盒接线柱太多，电池的组装和接线变成了难点，而这并不是实验重点，人为地制造困难。（2）实验综合性强，只要一种仪器的使用存在短板，就会造成结论错误。（3）缺乏适度的引导，或没有提供充裕的探究时间。第一种情况，探究盲目，导致学生“盲”中出错；第二种情况，时间紧迫，导致学生“忙”中出错。

3.生成性错误

生成性错误指在实验探究中产生的、在教师预设之外的错误。怎样利用这类错误资源，对教师的教学智慧是一种挑战。在探究通过导体的电流与导体电压的关系时，基于学生实际，预设的电路设计为图2，预设的教学过程是：引导学生发现该电路只能收集一组数据，不能发现规律，再启发学生如何获得多组数据，学生想到改变电池个数来改变电压和电流，最后从操作方便程度和采集数据连续性方面，说明该电路存在缺陷，从而引导出串联一个滑动变阻器。在笔者按部就班教学时，有学生提出用电阻箱代替定值电阻R，通过改变电阻箱电阻来收集多组数据，该方案得到一些学生的认可，但该方案的最大错误是没有控制R不变。

4.素养性错误

素养性错误指学生因缺乏科学素养所表现出的错误行为、习惯和意识。《义务教育物理课程标准（2011版）》指出，物理课程应“以提高学生科学素养为宗旨”，使学生“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度”，“具有保护环境和可持续发展的意识”。回首课堂，实验过程中学生篡改数据、拼凑数据的现象时有发生，而且学生节能意识淡薄，如，探究活动暂停，开关还一直闭合，没有及时断开开关。

5.观念性错误

观念性错误指学生将课堂探究与真正的科学探究等同起来，意识不到科学发现的艰辛与曲折，形成“物理发现不过如此”的错误观念。学生探究的问题和模式都是由教材或教师给出的，而且教材中的各种提示为学生指明了探究方向。因此，学生感到概念规律的得出十分容易，顺理成章，甚至感叹自己生不逢时。但真正的科学探究都是在黑暗中摸索，没有人可以引路，经过许多年、很多次的不断猜测和实验，仍有可能以失败告终。这些情况，学生是没有遇到也体会不到的。当介绍欧姆定律的发现经历了约十年时间，付出了艰辛的努力时，学生在内心深处并不认同，他们认为一堂课的功夫就探究出欧姆定律，哪里来的“艰辛与曲折”？

二、基于错误资源的实验教学策略

1.变“讲授”为“探索”，促进实验技能的构建

实验仪器的操作都有一定的规范，正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握，为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学，有人提倡采用讲授式，以师讲生听为主，而教学实践证明，这种方法不易引起学生兴趣，扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展，现在没有的东西，可能明天就会出现，学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品，这些产品怎么使用，需要学生自己摸索。因此，物理课堂上，教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力，这是一种适应现代化生活的能力。

基于这些考虑，可以采用探索式教法，充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如，教学“电流表的使用”，可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式，在前面部分列出几个注意事项，学生阅读说明书后，试着去测电路中的电流。探索中，学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程，而这正是学生自我建构操作技能的过程，印象自然根深蒂固，同时，培养了学生使用新仪器的能力。又如，对电流表的读数，教师先投影一组学生的表盘，但故意不显示接线柱，如图3，请学生读数，有些学生马上就报出读数，但出现不同结果，还有学生犹豫不决，教师启发学生为什么出现这种现象？学生反映，不知道接线柱。此时，学生就会明白，读数先要明确接线柱或量程。接着，告诉学生是小量程，再请学生读数，又出现了两个答案：0.24A和0.28A。教师追问，到底哪个正确，为什么？引导学生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分别是多少？两种量程、相同的偏转角度，示数有何关系？经历“发现问题、分析原因”的探索过程，学生自主完成读数技能的构建，最后总结读数步骤：先看量程，再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数，为探究欧姆定律作好技能铺垫。

2.变“异常”为“正常”，营造良好的探究环境

每堂探究课都有预期目标和探究重点，而时间有限，所以，要为学生创造一个好的实验环境，避免一些客观的、非重点因素的干扰，为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关，不能正常工作，学生在操作过程中就会麻烦不断，影响探究情绪。尤其是测量类器材，比如电流表和电压表，如果器材质量有问题，学生的数据能准确吗？又谈何发现数据中蕴藏的物理规律？因此，学校采购器材时应严把质量关，对有问题的器材要及时更换，同时，检修器材也非常重要，特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力，集中检修，一来减轻实验员的工作压力，二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后，学生的实验就不会受其他因素影响，从而保障探究正常进行。

3.变“错误”为“正确”，彰显错误资源的价值

学生对教师问题的即时性反映，折射出学生的原始思维和创造性火花，这些想法有的是正确的，有的虽然错误，但能给教学启发，其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维，我们要善于发现并加以利用。

例如，图2中，用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，却可以派上用场。如图4，用电阻箱代替定值电阻R，有以下优点：其一，电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高，使用较熟练，但对电阻箱，教材只局限于读出电阻大小，没有机会让学生体验电阻箱的优势，而在这里，电阻箱的接线和读数得到运用，体现了其教学价值，弥补教材的不足。其二，简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化，因此，连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时，该电路局部要不断拆装、重组，这在技能上只是简单重复，缺乏教育意义。而换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，不需要拆装电路，为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三，实验探究提倡开放性，不应是封闭的，数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻，学生会想，为什么要选这几个电阻？随机一点不可以吗？是不是也能得出反比结论？而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破，供选择的电阻值范围更广、更灵活，为学生采集数据拓展空间，增加实验结论的可信度。

4.变“说教”为“身教”，给学生潜移默化的影响

在实验细节上，教师苦口婆心，谆谆教导，而学生一意孤行，当耳边风，教学效果一直欠佳。什么原因呢？要学生低碳环保，教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费；要学生尊重实验事实，不得篡改数据，教师却图方便省事，不做实验，空降实验数据；要学生表达准确，教师的教学语言却欠科学性，甚至“脚踩西瓜皮，滑到哪是哪”。这样矛盾的教学言行，怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度？要提升学生的科学素养，除平常注意要求外，更重要的是教师要加强自身修养，以身垂范，给学生树立良好的榜样。

5.变“单一”为“饱满”，落实三维教学目标

探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律，还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学，通过历史情境再现，展现科学研究方法，体验科学发现的艰辛，实现教育价值最大化。

历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异，将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中，可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。

在欧姆所处的时代，他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]：（1）当时的直流电源只有伏打电堆，最初用它进行实验，电流不稳定，未能获得理想结果。后来，接受其他科学家的建议，将伏打电堆改为温差电源，提高了电流的稳定性，使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。（2）在欧姆进行研究时，没有现成的电压表和电流表，也不知道如何测电阻，也就是说，I、U、R均无法测量，这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤，用磁针的扭角实现了电流大小的测量；用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻；用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差，这在当时是想象不到的，都是开创性研究。而且，欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比，电阻与导线长度成正比，而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维，是科学创造力的重要表现。（3）欧姆定律发表后，遇到权威人士的反对甚至诋毁，认为他的理论是空洞的臆造，许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究，欧姆在孤独与困难的环境中，自己动手制作仪器，坚持进行科学探索，把全部生命都奉献给了科学事业，这种献身精神是值得钦佩和学习的。

通过物理学史的引入，“欧姆”在学生思想里不再只是一个物理量的单位，“欧姆定律”也不再只是一个物理公式，它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事，深深地感染和激励着学生。