歐姆定律的發現過程

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇歐姆定律的發現過程范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

歐姆定律的發現過程范文第1篇

本節內容前承電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用，是前面電學知識的聚焦；后啟電功、電功率，并為高中階段學習閉合電路的歐姆定律、電磁感應定律、交流電等內容做了鋪墊。甚至于對學生將來參加生產勞動也有指導作用，即使在電工技術電子專業等學習中，歐姆定律同樣是必不可少的基礎知識，其研究方法──控制變量法是學習關于電阻大小影響因素的研究方法的延續，是物理問題研究思想的再次體現。

二、學習任務分析

本節重點是歐姆定律的內容和公式。通過實驗探究，歸納總結出歐姆定律，讓學生領悟科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，形成尊重事實、探究真理的科學態度，培養學生分析解決問題的能力；理解歐姆定律中電流I、電壓U、電阻R的同一性是本節難點，在探究過程中通過適時引導、恰當點撥，利用實物電路使學生達到理解歐姆定律的目的。

三、學習者分析

學習了電路基礎知識，學生產生了濃厚的興趣，多數學生能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器，對于控制變量的研究方法也有所了解。學生有較強的好奇心和求知欲，他們渴望自己動手進行科學探究，體驗成功的樂趣，但對于U、I、R三者關系知之甚少，規律性知識的概括往往以偏概全。他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡，教學中讓學生自主設計研究問題的方案，是發展學生思維的有效途徑。

四、教學目標

⑴知識與技能

會用實驗的方法探究電流與電壓、電阻的關系；

理解歐姆定律的內容、公式；

培養學生的觀察、實驗能力和分析概括能力。

⑵過程與方法

通過實驗探究學習研究物理問題常用的方法──控制變量法。

⑶情感、態度與價值觀

通過探究過程，激發學生的學習興趣。培養學生實事求是的科學態度；認真謹慎的學習習慣。

重點：歐姆定律的內容和公式；

通過實驗使學生知道導體中電流與電壓、電阻的關系。

難點：理解歐姆定律的內容；

弄清變形公式的含義。

五、教法設計

依據本節課的知識特點、教學目標和學生實際，確定本節主要采用實驗探究法。把學生視為學習的主人，教師當好學習的組織者和引導者。探究式學習可以激活學生已有的知識，在探究新問題時使知識活化、重組，形成知識結構并向能力轉化；讓學生體會科學發現的全過程，從中感悟科學思想和科學方法。

六、教學準備

歐姆定律的發現過程范文第2篇

《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎內容，同時也是高中物理電路部分的重點內容，深刻理解并掌握本節內容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設計的有效性，下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標，并在此基礎上提出創設“問題情境”的教學設計為方法的課堂教學實踐，以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的。教材在設計中意在從能量守恒的觀點推導出閉合電路歐姆定律，從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規律及斷路短路現象，將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質量和教學效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創設“問題情境”的教學設計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析

《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面：一是，經進閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，培養學生推理能力；二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養學生利用圖像方法分析電學問題的能力；三是，通過路端電壓與負載的關系實驗，培養學生利用實驗探究物理規律的科學思路和方法；四是，利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的，其中涉及到了“電動勢和內阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內容，這些內容之間具有一定的聯系， 只要能夠為其構建一個完善的體系，將這些知識有機的結合起來，就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構主義教學思想為基礎，采用創設“問題情境”的教學設計，對于提高課堂教學有效性具有積極意義。

2.創設“問題情境”的教學設計具體實踐

首先，通過問題的提出激發學生的求知欲。例如：將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極，另一個小燈泡在干電池兩端，會觀察到什么現象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發電機使小燈泡發光和利用紐扣電池發聲的音樂卡片實驗，使學生進行思考這些現象出現的原因。通過觀察學生會發現手搖發電機是將機械能轉化成電能的過程，停止搖動就沒有電能，燈泡就不會亮，而干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能，其化學能能夠為干電池提供持續供電的功能，因此小燈泡能夠持續發光。然后教師再在這個基礎上提出問題：什么是電源的電動勢？之后指出電源電動勢的概念，幫助學生認識電源的正負極，并畫出等效的電路圖，利用學生已知的知識，如電勢相當于高度，電勢差則相當于高度差，這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內電壓和外電壓等概念進行理解了。

其次，在教學中可采用類比、啟發、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導學生對其進行理解，例如小花去買衣服，共有100元，其中10元用于打車，90元用于買衣服，在這里，100元就相當于電源的電動勢，車費相當于內電壓（必要的無用功），買衣服的費用就相當于外電壓（有用功），從而使學生掌握內外電壓的本質屬性。

最后，要通過實驗來引導學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎的科學，觀察和實驗是提出問題的基礎，在實驗教學中應鼓勵學生觀察要細致人微，要善于從實驗中發現問題，直觀、形象的實驗現象能激發學生思考?？梢宰寣W生通過實驗來探究路端電壓與外電阻（電流）的關系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關系，再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V（舊）的電源向一個燈泡供電實驗，引發學生學習的興趣，讓學習進行討論，解釋現象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關，還與電路中的總電阻有關，從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律，完成課堂教學任務。

3.總結語

歐姆定律的發現過程范文第3篇

關鍵詞：故事；歐姆定律；探究課堂；學習興趣

亞里士多德說：“古往今來人們開始探索，都應起源于對自然萬物的驚異。”對學生而言，這種驚異無疑會帶動興趣的產生，從而引發認知活動的展開。故事對學生而言，有著不可抵擋的吸引力，若將故事與物理相結合，引入課堂當中，不但能激發學生的學習興趣，也能讓學生在閱讀故事、解決故事所包含的物理情境問題中，培養學生的分析、歸納能力與解決問題的能力等等。

新課程強調的探究學習要求學生在主動參與的前提下，根據自己的猜想或假設，在科學理論指導下，運用科學的方法對問題進行研究，在研究過程中獲得創新實踐能力、獲得思維發展，自主構建知識體系。如何將探究過程滲透到課堂教學中，是眾多教師亟待考慮的問題。筆者就將一則《如果你是柯南》的破案故事，引入初二下學期“歐姆定律及其應用”的學習中，以激發學生的學習興趣，將物理問題插入故事情節中，經由學生的獨立思考與分組討論，體會物理問題的探究過程，促進學生對歐姆定律的理解與掌握，培養學生的問題解決能力，并借此開展了一節探究課堂。

一、拋出故事，引發學生的學習興趣

歐姆定律，是學生在學習了電流、電壓和電阻的概念之后所接觸的第一條物理規律，也是初中階段學生第一次應用物理公式通過計算來解決問題。歐姆定律是電學的基礎，很多學生因為不能掌握歐姆定律的物理意義、靈活運用公式進行計算，而導致在后期的學習當中越來越困難。理解與靈活應用歐姆定律，是本節課的一個教學重點。

筆者所引入的故事情節中有四個人同時入住旅館的晚上，店主的鉆石不見了，警察介入此事并展開調查，四個人分別提供了不在場的證明，依次是在用電烙鐵修收音機、用電熱水爐燒水、電爐取暖和電飯鍋煮飯，問：如果你是柯南，你能找出誰是小偷嗎？

柯南作為一個卡通角色，學生對他追崇源自于柯南通過自己的智慧成功破獲了眾多案件，讓學生為之著迷。本則故事則可以輕而易舉打開學生的興趣大門，吸引學生迫不及待地閱讀故事情節，以柯南的角色投入破案，并思考如何解決故事結尾所提出的問題。

二、針對故事情節，提出問題，引發學生的思考

對柯南的故事，學生展現出了極大的興趣，個別學生會在沒讀完之前，便迫不及待地說出自己所認為的那個兇手。

學生甲：熊仔是小偷，因為沒有人會在旅館里用電烙鐵修收音機。

教師：這只是你自己的感覺而已，如果熊仔是一個修電器的師傅，就可以用電烙鐵修收音機。

學生乙：小美是小偷。

教師：為什么？

學生乙：不知道，感覺像是小偷。

對初中生來說，他們的思維已經發展得較為完善，但是對于客觀事實的判斷，依靠的還是主觀判斷。對于學生眾多的討論結果，也有細心的學生會發現故事中還存在隱含的條件。此時，引導全體學生再次閱讀故事，并告知他們：在故事或者是物理題當中，題目往往會包含隱含的條件，要通過細心的閱讀才能發現。適當地引導學生可以讓學生體會物理解題的過程及培養學生嚴謹的科學態度，鼓勵學生針對自己的想法與周邊的同學進行討論。

討論的過程可以更好地發揮學生的主動性、積極性，有利于培養學生的獨立思維能力、口頭表達能力，促進學生靈活地運用知識。

三、根據歐姆定律，解決問題、驗證猜想，歸納并得出結論

學生經過再次閱讀之后，在警察觀察現場時發現了一個問

題：“家庭旅館使用220 V的家庭電壓，每個房間的電閘都標示房間規定最大電流是5 A?！?/p>

教師：房間的最大規定電流是5 A，這是什么意思呢？

不斷地給學生提出問題，引發學生的思考。找到5 A所代表的物理意義，那學生就逐漸明白，如果四個人的房間中，誰的電流超過5 A，那么他就是小偷。接下來的問題就是如何計算房間的電流。學生會輕而易舉地想到通過歐姆定律可以計算得出房間的電流值。經過一番討論之后，將全班同學就近分組，引導學生在前面所學過的知識中找到不同電器的電阻值，給予小組適當的時間進行分組討論與計算，帶動小組間的交流與溝通，培養學生合作學習的能力。在討論完畢后，讓每個小組派代表來公布結論與理由，間接鍛煉學生的總結歸納能力與語言表達能力。

在整個探究過程中，學生不僅找出了故事中的小偷，并且進一步鞏固、應用了歐姆定律，更將其與生活實際緊密結合起來。此時，學生依然保持高漲的學習熱情，表現出意猶未盡的感覺，更有學生認為如果多些類似的故事，物理就會變得更有趣，覺得學習物理并不是一件很難的事情。這個時候把握機會，引入關于歐姆定律應用的具體實例，以進一步強化對歐姆定律的運用。

在物理教學中，恰當地引入情景故事，不僅可以激發與提高學生的學習興趣，還能夠在故事中滲透科學的教育思想，引導學生探究并解決問題，鍛煉學生的思維能力與自主建構知識的能力，進行有意義的學習。創設教學情境，引入包含物理知識的趣味故事，讓學生從物理走向生活，并在生活中學習物理，加深對物理知識的理解與掌握，這也是新課標對物理教學的要求。

參考文獻：

[1]褚國慶.在故事中學習物理：基于情境認知與學習理論的初中物理選修課的實踐[D].南京師范大學，2007.

[2]林龍源.物理教學中故事式演繹[J].中學物理，2012（4）：31-32.

[3]張鳳英.利用物理故事進行物理教學的探討[J].中學教學參考，2009（4）：78-79.

歐姆定律的發現過程范文第4篇

1．知識目標。

（l）掌握閉合電路的歐姆定律；

（2）理解端壓跟外電路的電阻的關系，理解斷路和短路時的端壓和電流；

（3）理解端壓發生變化的根本原因。

2．能力和方法目標

（l）培養學生“發現問題，提出假設，實驗研究，得出結論”的探究物理規律的科學思路和方法；

（2）通過學習，使學生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題。

【教學方法】

在教師指導下，師生共同探討的啟發式教學。

【教學器材】

電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導線等各24組。新電池兩節，內阻較大的電池一組（電動勢為9V以上），燈泡若干，演示用電壓表，保險絲，導線若干，單刀雙擲開關，投影儀等。

【教學過程】

1．引入新課

師：如圖1電路，將電壓表接在電源兩端，從電壓表上讀出的是什么？

生：電源電動勢。

演示實驗：測電源電動勢并觀察燈泡亮度。

師：出示圖1裝置示教板，簡介實驗裝置，分別開關打向1和2，讓學生通過電壓表的實物投影讀電源和的電動勢。

生：，。

師：（將電壓表換接成小燈泡，開關接1時。小燈泡很亮，幾乎發白光）問：開關接2時，會發生什么情況？

生：（猜測）：①燒毀，②更亮。

師：（開關接通2，小燈泡還不如接1時亮。）

生：（嘩然，形成強烈反差）

師：學習了閉合電路歐姆定律后，我們就能解釋這一實驗現象了。

2．新課教學

2．l閉合電路歐姆定律的數學表達式（在教師的啟發下，引導學生完成）

師：什么樣的電路叫閉合電路呢？

生：由電源和用電器組成的完整電路。

師：電源有哪些重要的參量？

生：電源電動勢和內阻。

師：（出示圖2的動畫電路）閉合電路中，流過內電路和外電路的電流有什么關系？

生：相等。

師：電源的電動勢與端壓（外電壓）、內電壓之間的關系是怎樣的？

生：E=U=U′。

師：現設通過電路的電流強度為I，外電路的電阻為R電源電阻為r，根據歐姆定律，可以把上式進一步寫成怎樣的形式？

生：根據歐姆定律，外電壓U′=IR，內電壓U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。

師：如果我們要探討電路里的電流強度I跟哪些因素有關，有什么關系，還需要把公式改變成怎樣的形式？

生：可以改寫成：。

師：好，這就是閉合電路歐姆定律的數學表達式。它表示：閉合電路中的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。在公式中，R的含義是什么？

生：外電路的總電阻。

師：對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，會引起電路電流的變化，I隨R會發生怎樣的變化？

生：由公式知，R變大則I減少，R變小則I增大。

師：根據U=IR，R變大時端壓（外電壓）會隨之發生怎樣的變化呢？

生：（猜測。有人說變大，有人說變?。?/p>

師：請兩個學生介紹判斷的過程和依據。（暫時不做評價，由“實踐是檢驗真理的標準”過渡到學生實驗上來。）

2．2探討U隨R變化的規律

學生實驗：探討U隨R變化的規律

師：如果給你一個電源，一個電鍵，一個電壓表，一個電阻箱，讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規律，你該怎樣設計電路？請畫出電路圖。

生：（畫電路圖）

師：（講評學生所畫電路，指導學生進行實驗）

生：（出示實驗數據記錄，得出結論）端壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。

師：能否根據閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發生這樣的變化？

生：（討論，在教師誘導下得出）

師：剛才我們通過實驗和理論探討了端壓隨外電阻變化的規律，得出了上述結論。請大家再思考，當外電阻很小時，會發生什么情況呢？

生：外電阻減少到零時，會發生短路現象。

師：短路時的電流有多大呢？

生：（可能會說無窮大教師從電路電阻出發引導，使學生得出）短路時：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。

師：短路時的電流取決于E，r。一般情況下，電源內阻很小，像蓄電池的內阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路時電流會很大，很大的電流會造成什么后果呢？

演示實驗：保險絲熔斷現象。

師：（出示示教板，簡單向學生介紹電路的元件，先讓電燈開始正常工作）大家說說，怎樣的外電路才算短路呢？

生：將電鍵合上，使外電路的電阻R=0。

師：（演示：合上電鍵，保險絲燒斷起煙，小燈泡熄滅）保險絲燒斷，說明短路時的電流的確很大。如果沒有保險絲，短路時很大的電流長時間通過電路，就可能損壞電源，甚至釀成火災。所以在實驗操作中和日常生活、生產中要注意避免短路，也不能圖方便用銅絲替代保險絲。那么，怎樣使電路恢復正常呢？

生：（教師引導）先排除故障，再換保險絲。

師：當外電阻很大時，又會發生什么現象呢？

生：（引導學生類比得出）斷路。

斷路時：R∞，I=0，U′=0，U=E。

師：電壓表測電動勢就是利用了這一道理．通過前面的討論，我們對U隨R變化的規律有了了解，但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個電源，它們的內阻不同，端電壓隨外電阻的變化有什么區別呢？

2．3U隨R變化的根本原因

學生實驗：探究內阻不同時U隨R變化的特點（電路如圖3）。

師：現有四節干電池組，電動勢約6V，內阻阻值大約在0．5Ω－2Ω之間；有一個蓄電池組，電動勢約6V，內阻大約在0．005Ω－0．1Ω之間。請大家再做實驗，比較這兩個電源U隨R變化的特點。

生：（實驗操作，教師巡回指導）

實驗結論：內電阻很小的電源，端電壓隨外電阻的變化不明顯。

師：大家推測一下，當電源內電阻為零時，外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎？

生：不隨。

師：能否理論推導一下？

生：r=0，無論I如何變化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不變。

師：內電阻等于零的電源叫理想電源，它的端壓是不定值，不隨外電阻的變化而變化，初中討論的都是這樣的電源?？墒?，實際的電源都有內阻。正是由于r≠0，才導致U隨R的變化?？梢姡琔隨R變化的根本原因是……

生：r≠0。

3．規律應用演示實驗：（裝置見圖5）

師：（簡單介紹實驗裝置，電源為6V干電池組）逐個合上電鍵，燈泡的亮度會不會發生變化？

生：（討論，看法不一）

師：（實驗。結果發現接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。）怎樣解釋看到的現象？

生：隨著燈泡逐漸接入，外電路的總電阻逐漸減小，外電路的端壓逐漸減小，由知，燈泡消耗的實際功率逐漸變小，燈泡亮度變暗。

師：（改用蓄電池作電源，再做上述實驗，結果發現燈泡亮度幾乎不變）

生：蓄電池內阻很小，外電路電阻變化時，端壓變化非常小，燈泡消耗的實際功率變化很小，因而亮度幾乎不變。

師：這一現象再次說明了……

生：內電阻不為零是端壓變化的根本原因。

師：請大家思考，開始上課時做的演示實驗為什么會出現那樣一個結果？

生：（討論后得出）電源的內阻很大，比燈泡的電阻還要大，因此內阻分壓也大，第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。

師：你們的推理是否正確，實際測量一下就知道了。

演示實驗：

師：（測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結果表明，第二次的端壓小于第一次）

生：（露出滿意的笑容）

師：通過這節課的學習，我們解決了上一節課學習電動勢時產生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問，得到了閉合電路的歐姆定律，搞清了端壓變化的根本原因。在本節課的學習中，有沒有新的問題？

生：實驗測量中發現，隨著外電阻的增大，端壓并不是一直增大的，這是為什么？

師：（表揚提問題的學生，引導大家討論，然后解釋）當外電阻大到一定程度時，由閉合電路歐姆定律知，總電流極小，內電阻止的分壓趨近于零，端壓趨近于電源的電動勢，接近于發生了斷路現象。

生：老師，你是怎樣知道干電池和蓄電池的內阻的？

師：這個問題提的好。我們是在干電池組內阻大于蓄電池組內阻的前提下得出端壓變化的根本原因的，如果事實不是這樣，則結論也就不成立了，這個問題留做課后思考，下節課我們將通過實驗來測定電源的電動勢和內阻。實際上今天的課已經告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎？

生：……

4．小結

4．l閉合電路歐姆定律是高中電學中的重要規律之一，要掌握其內容并會運用它分析電流強度、端壓隨外電阻的變化規律。以及端壓跟電流強度的關系。根據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（斷路）

4．2在初中討論電路問題時，不考慮電源內阻。到了高中，有些問題常要考慮電源內阻。路端電壓隨外電阻變化而變化，其根本原因是因為電源有內阻。我們關心路端電壓的變化情況，是關系到用電器能否正常工作的問題，這在實際應用中有現實意義。

5．布置作業（略）。

【教學設計說明】

1．閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位，這是一節承上啟下的課。在設計本節課時，我十分注意對學生科學素質的培養。在教學中實施素質教育的核心是培養學生的創新精神和實踐能力。對于中學生來說，創新精神主要體現在學生應具有創新的意識，其直接的表現就是善于發現問題，善于提出問題。因此在課堂上應把主要精力放在引導學生發現問題并尋找解決問題的途徑上。根據上一節課中學生對端壓會發生變化所產生的疑問，我設計了本節課的教學流程，旨在通過學生的親身實踐，得到掌握知識、培養能力、形成習慣的最終目的。在這節課的最后，還留給學生一段時間，讓他們自己來提問題，并討論、解答，這也是出于培養創新意識的需要。

2．利用實驗發現規律，利用實驗驗證結論是貫穿整個課堂教學的一條主旋律。本節課一開始，就利用學生的日常生活經驗與演示實驗的矛盾巧設“懸念”，使他們的心理經歷了一次前科學意識與物理規律的強烈碰撞，求知欲望之火被迅速點燃，從而興致勃勃地進入了主動學習的“角色”。在教學活動中，一個個演示、學生實驗不斷地開后學生思維的“閥門”，他們時而全神貫注，時而心領神會，在一系列“發現問題，提出假設，實驗研究，得出結論”的過程中，錯誤的前概念逐步被糾正，科學的物理規律在腦海里扎下了很。物理教學活動的科學性和藝術性得到了有機的統一，科學美的教育也滲透在其中了。

歐姆定律的發現過程范文第5篇

一、實驗探究中錯誤資源的類型

1.技能性錯誤

技能性錯誤指學生因缺乏操作技能和儀表讀數技能而產生的錯誤?！疤骄客ㄟ^導體的電流與電壓、電阻的關系”實驗包括電流表、電壓表、滑動變阻器等眾多電學器材，實驗操作具有綜合性，主要表現在：（1）兩表怎樣接入、如何選擇量程、如何讀數？（2）滑動變阻器涉及四個接線柱，怎樣接入可以達到實驗目的？（3）電池盒電源的選擇。（4）連接電路應注意斷開開關，滑片移到電阻最大的地方。（5）探究活動暫停時，及時斷開開關。由于學生對每種器材掌握程度可能不一樣，一旦這些器材整合在一起后，在操作或讀數上就容易犯錯，成為實驗探究的障礙。

2.客觀性錯誤

客觀性錯誤指并非由于學生知識、能力等主觀因素造成，而是由于客觀因素的影響而造成的錯誤。主要表現為：（1）器材自身原因。其一，器材使用時間過長，致使局部損壞，影響測量準確性；其二，器材質量有問題，如，劣質電表在使用中指針來回晃動，影響學生收集數據，導致得不到正確的實驗結論；其三，器材設計復雜，如圖1，電池盒接線柱太多，電池的組裝和接線變成了難點，而這并不是實驗重點，人為地制造困難。（2）實驗綜合性強，只要一種儀器的使用存在短板，就會造成結論錯誤。（3）缺乏適度的引導，或沒有提供充裕的探究時間。第一種情況，探究盲目，導致學生“盲”中出錯；第二種情況，時間緊迫，導致學生“忙”中出錯。

3.生成性錯誤

生成性錯誤指在實驗探究中產生的、在教師預設之外的錯誤。怎樣利用這類錯誤資源，對教師的教學智慧是一種挑戰。在探究通過導體的電流與導體電壓的關系時，基于學生實際，預設的電路設計為圖2，預設的教學過程是：引導學生發現該電路只能收集一組數據，不能發現規律，再啟發學生如何獲得多組數據，學生想到改變電池個數來改變電壓和電流，最后從操作方便程度和采集數據連續性方面，說明該電路存在缺陷，從而引導出串聯一個滑動變阻器。在筆者按部就班教學時，有學生提出用電阻箱代替定值電阻R，通過改變電阻箱電阻來收集多組數據，該方案得到一些學生的認可，但該方案的最大錯誤是沒有控制R不變。

4.素養性錯誤

素養性錯誤指學生因缺乏科學素養所表現出的錯誤行為、習慣和意識?！读x務教育物理課程標準（2011版）》指出，物理課程應“以提高學生科學素養為宗旨”，使學生“養成實事求是、尊重自然規律的科學態度”，“具有保護環境和可持續發展的意識”?；厥渍n堂，實驗過程中學生篡改數據、拼湊數據的現象時有發生，而且學生節能意識淡薄，如，探究活動暫停，開關還一直閉合，沒有及時斷開開關。

5.觀念性錯誤

觀念性錯誤指學生將課堂探究與真正的科學探究等同起來，意識不到科學發現的艱辛與曲折，形成“物理發現不過如此”的錯誤觀念。學生探究的問題和模式都是由教材或教師給出的，而且教材中的各種提示為學生指明了探究方向。因此，學生感到概念規律的得出十分容易，順理成章，甚至感嘆自己生不逢時。但真正的科學探究都是在黑暗中摸索，沒有人可以引路，經過許多年、很多次的不斷猜測和實驗，仍有可能以失敗告終。這些情況，學生是沒有遇到也體會不到的。當介紹歐姆定律的發現經歷了約十年時間，付出了艱辛的努力時，學生在內心深處并不認同，他們認為一堂課的功夫就探究出歐姆定律，哪里來的“艱辛與曲折”？

二、基于錯誤資源的實驗教學策略

1.變“講授”為“探索”，促進實驗技能的構建

實驗儀器的操作都有一定的規范，正確操作實驗儀器是一項基本技能。在剛接觸新儀器時就要嚴格要求、熟練掌握，為今后的綜合探究夯實基礎。對實驗儀器的教學，有人提倡采用講授式，以師講生聽為主，而教學實踐證明，這種方法不易引起學生興趣，扼殺學生使用新儀器的欲望?？茖W技術在不斷發展，現在沒有的東西，可能明天就會出現，學生在未來的生活、工作中肯定會遇到許多新的科技產品，這些產品怎么使用，需要學生自己摸索。因此，物理課堂上，教師的一個重要職責就是培養學生探索新器材的能力，這是一種適應現代化生活的能力。

基于這些考慮，可以采用探索式教法，充分調動學生對新鮮事物的好奇心和探究欲。比如，教學“電流表的使用”，可以將教材內容編輯成儀器使用說明書的形式，在前面部分列出幾個注意事項，學生閱讀說明書后，試著去測電路中的電流。探索中，學生必然要經歷犯錯、反思、糾錯的過程，而這正是學生自我建構操作技能的過程，印象自然根深蒂固，同時，培養了學生使用新儀器的能力。又如，對電流表的讀數，教師先投影一組學生的表盤，但故意不顯示接線柱，如圖3，請學生讀數，有些學生馬上就報出讀數，但出現不同結果，還有學生猶豫不決，教師啟發學生為什么出現這種現象？學生反映，不知道接線柱。此時，學生就會明白，讀數先要明確接線柱或量程。接著，告訴學生是小量程，再請學生讀數，又出現了兩個答案：0.24A和0.28A。教師追問，到底哪個正確，為什么？引導學生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分別是多少？兩種量程、相同的偏轉角度，示數有何關系？經歷“發現問題、分析原因”的探索過程，學生自主完成讀數技能的構建，最后總結讀數步驟：先看量程，再看分度值。這種探索式教法同樣適合電壓表的使用與讀數，為探究歐姆定律作好技能鋪墊。

2.變“異常”為“正?！?，營造良好的探究環境

每堂探究課都有預期目標和探究重點，而時間有限，所以，要為學生創造一個好的實驗環境，避免一些客觀的、非重點因素的干擾，為探究重點贏得更多時間。實驗器材使用時間過長或質量不過關，不能正常工作，學生在操作過程中就會麻煩不斷，影響探究情緒。尤其是測量類器材，比如電流表和電壓表，如果器材質量有問題，學生的數據能準確嗎？又談何發現數據中蘊藏的物理規律？因此，學校采購器材時應嚴把質量關，對有問題的器材要及時更換，同時，檢修器材也非常重要，特別是使用頻繁高、易損耗的器材。建議教研組抽出專門的時間和精力，集中檢修，一來減輕實驗員的工作壓力，二來掌握一些檢修技能。當提供的都是能正常使用的器材后，學生的實驗就不會受其他因素影響，從而保障探究正常進行。

3.變“錯誤”為“正確”，彰顯錯誤資源的價值

學生對教師問題的即時性反映，折射出學生的原始思維和創造性火花，這些想法有的是正確的，有的雖然錯誤，但能給教學啟發，其價值不亞于正確的創意。學生錯誤的想法里可能蘊藏著創新思維，我們要善于發現并加以利用。

例如，圖2中，用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯誤的，但這種想法在研究通過導體的電流與導體電阻的關系時，卻可以派上用場。如圖4，用電阻箱代替定值電阻R，有以下優點：其一，電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學生對不能讀出示數的滑動變阻器使用頻率高，使用較熟練，但對電阻箱，教材只局限于讀出電阻大小，沒有機會讓學生體驗電阻箱的優勢，而在這里，電阻箱的接線和讀數得到運用，體現了其教學價值，彌補教材的不足。其二，簡化實驗操作過程。本電路的連接在研究電流與電壓的關系時已經得到強化，因此，連接電路不是本探究內容的重點。當定值電阻R不斷改變時，該電路局部要不斷拆裝、重組，這在技能上只是簡單重復，缺乏教育意義。而換為電阻箱后，只要旋轉旋鈕就能快速改變電阻，不需要拆裝電路，為數據的采集與分析等重點內容爭取更多時間。其三，實驗探究提倡開放性，不應是封閉的，數據的采集要常態化。如果選教師提供的三個定值電阻，學生會想，為什么要選這幾個電阻？隨機一點不可以嗎？是不是也能得出反比結論？而這一系列問題均由電阻箱的使用得到較好突破，供選擇的電阻值范圍更廣、更靈活，為學生采集數據拓展空間，增加實驗結論的可信度。

4.變“說教”為“身教”，給學生潛移默化的影響

在實驗細節上，教師苦口婆心，諄諄教導，而學生一意孤行，當耳邊風，教學效果一直欠佳。什么原因呢？要學生低碳環保，教師自己在實驗教學中的一言一行、一舉一動反饋給學生的卻是鋪張浪費；要學生尊重實驗事實，不得篡改數據，教師卻圖方便省事，不做實驗，空降實驗數據；要學生表達準確，教師的教學語言卻欠科學性，甚至“腳踩西瓜皮，滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學言行，怎能讓學生養成低碳環保的意識和實事求是的科學態度？要提升學生的科學素養，除平常注意要求外，更重要的是教師要加強自身修養，以身垂范，給學生樹立良好的榜樣。

5.變“單一”為“飽滿”，落實三維教學目標

探究教學不能僅局限于學生掌握物理概念和規律，還應將歷史上物理學家進行探究、獲得發現的歷史資料引入教學，通過歷史情境再現，展現科學研究方法，體驗科學發現的艱辛，實現教育價值最大化。

歷史上歐姆定律的建立過程與課堂上的科學探究有很大差異，將歐姆的探究過程和對他成功的分析補充到課堂中，可以使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度上獲益。

在歐姆所處的時代，他遇到的最大困難與挑戰有以下幾點[1]：（1）當時的直流電源只有伏打電堆，最初用它進行實驗，電流不穩定，未能獲得理想結果。后來，接受其他科學家的建議，將伏打電堆改為溫差電源，提高了電流的穩定性，使測量結果更準確。這與他善于學習、關心科技發展、重視科學交流是分不開的。（2）在歐姆進行研究時，沒有現成的電壓表和電流表，也不知道如何測電阻，也就是說，I、U、R均無法測量，這些問題都得一一解決。歐姆巧妙地設計出電流扭秤，用磁針的扭角實現了電流大小的測量；用相同粗細、不同長度的銅導線來得到不同電阻；用溫差電池兩個接點的溫度差得到不同電勢差，這在當時是想象不到的，都是開創性研究。而且，歐姆憑直覺假定電流大小與扭秤的扭角成正比，電阻與導線長度成正比，而電壓與溫差電池的溫度差成正比。這種直覺思維，是科學創造力的重要表現。（3）歐姆定律發表后，遇到權威人士的反對甚至詆毀，認為他的理論是空洞的臆造，許多年后他的成果才得到科學界的普遍認同。為了科學研究，歐姆在孤獨與困難的環境中，自己動手制作儀器，堅持進行科學探索，把全部生命都奉獻給了科學事業，這種獻身精神是值得欽佩和學習的。

通過物理學史的引入，“歐姆”在學生思想里不再只是一個物理量的單位，“歐姆定律”也不再只是一個物理公式，它們匯成了一部有血有肉、富有立體感的科學勵志故事，深深地感染和激勵著學生。