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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。
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二、電源由干電池組改為學生電源
這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進行學生實驗，但是使用時由于干電池使用時間較長，干電池內部會發生化學變化，干電池的電阻會發生變化，對實驗的操作會產生影響。即使用了三節干電池，定值電阻兩端的電壓不一定達到3伏。另外從環保的角度分析，一學期電學內容的學習，學生至少要進行三次電學學生實驗。如果大量使用干電池作為電源進行實驗，一個中等規模的初級中學會產生一千多個廢舊電池，一方面大量浪費了學校有限的辦公經費，另一方面學校對廢舊電池處理不當，對周圍環境會產生嚴重影響。綜合上述考慮，我認為用學生電源來替代干電池，學生電源干凈污染少，還可以避免干電池內阻對實驗的影響。當然學生電源并不是沒有缺點，學生電源如果使用不當對人身安全有危險。我認為今后物理老師進行電學物理實驗時，盡可能使用學生電源，只要安全措施恰當，學生電源是進行歐姆定律和其他電學實驗最好的電源選擇。
三、導線由接線端帶叉口的導線改為兩端是鱷魚夾的導線
學生在進行歐姆定律實驗時連七根線，學生在連接電路時，經常不能捏緊螺母，造成接觸不良，實驗效果較差，為了提高學生做歐姆定律實驗的效率，我校在進行歐姆定律實驗時，用鱷魚夾來代替帶叉口的導線。可節省連接導線的時間，我做過調查，學生用鱷魚夾代替帶叉口的導線連接電路后，連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50％提高到80％左右，減少了一些不必要的檢修時間。節省了實驗操作時間，增加了學生進行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制，導線改用較粗的銅導線，在導線與鱷魚夾連接處應用錫焊或銀焊，這樣導線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應加一根橡膠管加以保護，這樣同學們在使用時不易折斷，盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性，其實這種觀點是不科學的，在以前實驗環境較差、實驗器材精確度不高，在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現在無錫地區經濟基礎較好，各校都在進行現代化實驗改造或已經完成現代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大，這與物理老師的嚴謹，對科學的一絲不茍的精神是不相符的。
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（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學的出發點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質量不是狀態量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時，應使學生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態，所以……”。教師還應該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
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三、萬有引力定律。教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力常量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
四、機械能守恒定律。這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不做功或所做的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統內部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
五、動量守恒定律。歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤，應該使他們明確，在同一個式子中必須規定統一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態變化，表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以使問題大大地簡化。若物體不發生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質點系內部的相互作用力遠比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用，系統中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
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歐姆定律這節課的特點是，十分重視科學方法教育，重視科學研究的過程。讓學生在認知過程中體驗方法、學習方法，了解得出歐姆定律的過程。了解運用“控制變量法”研究多個變量關系的實驗方法，同時也為進一步學習電學知識打下了基礎。
教材安排是通過實驗探究來研究電流與電壓電阻關系，從而得出歐姆定律。這樣安排比較好，但實際學生動手參與率不高，學生的科學探究有效性不高，有點照本宣科，對歐姆定律不能真正實現探究的思想。究其原因有三點：
1.本實驗是用歐姆定律來研究歐姆定律由于學生還沒學習歐姆定律很難理解為什么調節滑片的位置就能改變或保持這段電路兩端的電壓。
2.學生很難正確區分一段電路和整個電路兩個概念及它們之間的關系，在本實驗中研究AB這段電路中的電流與電壓和電阻的關系時不容易將這段從整個電路中分離出來，更不會分析探究它們之間的關系。
3.在一個電路圖中卻要分次研究兩個實驗規律先研究電流與電壓的關系，后又更換電阻，研究電流與電阻的關系，學生很難理解，更別說自己設計這個電路來探究其中規律了。
以上是學生探究實驗和分析實驗電路的障礙，如何來解決呢？
在教學中筆者對實驗教學做了適當的改變。讓學生自己分兩步實驗來設計電路探究規律：先激疑，后激智，引出正確的電路設計，再完成正確的實驗操作。
第一步，研究電流與電壓的關系，他們的設計是：保持電阻不變，用改變電池節數來改變電池兩端的電壓。（因為學生很容易想到串聯電池越多電壓越大），于是我說，那你們就按你們的思路去探究，結果是能得出：電阻一定時，電壓越大，電流越大，卻得不出：電阻一定時，電流與電壓成正比的關系。此時，他們反問：問題出在哪呢？我接著反問：你們怎么知道定值電阻兩端的電壓是在成倍數的變化呢？學生馬上回答，因為電池是成倍的增加啊，我說，那你們用電壓表測測看，一測發現電壓并沒隨電池節數的成倍增加而成倍增大，學生反問：那怎么辦？有學生很快想到上節課學到滑動變阻器可以調節電壓，立即就串聯了滑動變阻器上去，結果，水到渠成，完成了該實驗，而且不用改變電池節數。現在再反問學生這兩種電路設計的區別在哪，問題在哪，優勢在哪，這時老師點撥一下：因為導線也有電阻，學生就會豁然開朗，會心一笑，經過一次挫折他們重新設計出探究電流與電壓關系的電路，同時也自行將這段電路從整個電路中分離出來，研究出這段電路中電流與電壓的關系：電阻一定時，電流與電壓成正比的關系。
第二步，研究電流與電阻的關系，起初他們的設計是：保持電池節數不變，再改變電阻。（因為學生很容易想到串聯電池節數不變，電壓也不變），很快，有些學生就想到在第一步中出現的問題，于是想到可以用滑動變阻器控制電壓不變，只要在原來的電路圖上改變電阻就行了，并想到如用電阻箱來改變就更好了，因為不僅改變方便，能多次成倍數改變電阻，并且能知道電阻的值，這樣也更方便找到電流與電阻的更具體的關系。
這樣分兩個實驗電路圖分別設計，分別實驗，避免了照搬照抄，死記硬背的教學模式，實驗從開始設計到實驗障礙，再到改進實驗，總結規律，都是學生親身實踐，學生真正理解了：
1.兩步實驗中為何要用滑動變阻器，如何用滑動變阻器？
在研究電流與電壓的關系時，如果不用滑動變阻器，雖然能夠測量出R兩端的電壓和其中的電流，但該電路只能測量出一組電壓和電流的值，而從一組電流和電壓的數據是無法找出二者之間的關系的，應該再測幾組電壓和電流，因此就需要改變R兩端的電壓，用滑動變阻器可以成倍地改變R兩端的電壓，簡單方便，當然也可以采用改變電池節數的方法，但因為導線有電阻，很難成倍地改變R兩端的電壓，比較下來，當然是用滑動變阻器更方便快捷。同時，滑動變阻器還可以起到保護電路的作用。
2.用控制變量法探究電流I與電阻R之間的關系實驗中，應該如何操作？探究電流I與電壓U之間關系時，應該如何操作？
探究電流I與電阻R之間的關系時，如何保持電壓U不變？即改變定值電阻的阻值的同時，該電阻兩端的電壓就發生了變化，因此，要及時調節滑動變阻器以保持電壓不變，觀察并記錄電流表的示數隨電阻的變化關系。
探究電流I與電壓U之間關系時，要不斷的改變電壓，即保持定值電阻的阻值不變的同時，要改變電阻兩端的電壓，因此，要及時調節滑動變阻器使電壓成倍地變化，觀察并記錄電流表的示數隨電壓的變化關系。
總之，這樣改進充分發揮了實驗的作用，降低了教學環節中學生遇到問題的難度，調動了學生的學習興趣和積極性，更深入地理解和掌握了知識。既培養了思維能力，又培養了實驗能力，進一步實現了以教師為主導、學生為主體、思維為核心、能力為目標的教學理念，開闊了學生思路，有效地提高物理教學質量。
參考文獻：
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1.比熱容在熱學課程教學
比熱容是涵蓋四個物理量的綜合概念，新課程實施后，教師的任務就是通過實驗讓學生理解和認識比熱容，并且引導學生用比熱容說明生活中簡單的自然現象。
1.1本課的重點在于理解比熱容的概念
利用比熱容的有關知識解釋生活中的有關問題，而難點則在于掌握熱量的計算相關公式。教師首先應當從生活引入，通過實驗建立概念，學生生活經驗相對較少，教師可以根據人教版物理教科書做演示實驗：用相同的電加熱器質量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度，發現加熱水需要的時間較長，然后比較它們吸收熱量的多少，看看這兩種物質的吸熱情況是否存在差異，最后實驗表明說明水所吸收的熱量較多。
教師可以帶領學生再更換其他的液體或固體來做此實驗，最后更多的實驗都表明不同的物質在質量相等、并升高的溫度相同時，吸收的熱量不同，使學生深刻理解比熱容的概念；教師要啟發學生積極思考設定質量和升高溫度的乘積被除以吸收的熱量是何原因，這是教師在教學過程中非常重要的一點。
1.2學生掌握比熱容概念后
教師可以通過定量實驗的方法使學生自主計算熱量的相關計算公式。用相同的電加熱器加熱質量不同物質A和物質B，一定時間后在自制的表格中記錄它們升高的溫度和吸收的熱量，教師需要根據加熱器功率和加熱時間提供熱量數據，并且認為這是A、B吸收的熱量，學生在教師帶領之下探究表格，可以自主計算出“物體吸收的熱量與它的質量和升高溫度乘積的比值”，計算公式有具體數據的支撐，因此更加易于理解。
2.直流電流教學中歐姆定律的學習
在電學中，電流、電壓和電阻這三個物理量之間的聯系是被歐姆定律這一條實驗定律所揭示的，而歐姆定律一直就是電學實驗定律的中心。
2.1通過創設問題情景歸納出歐姆定律
在歐姆定律的教學課時中，教師的任務是引導學生透過實驗看到電流跟電壓還有電阻之間的關聯，總結出歐姆定律。而在教學過程中，本課時的難點就在于如何設計實驗，如何分析實驗中所取得的實驗數據并進行歸整總結，如何評估實驗后得到的結果。
教師可以通過創設問題情景，引入新課問題讓學生自己提出猜想和假設，自主進行實驗探究電流、電壓和電阻之間的關系，帶領學生制定計劃與實驗方案，用控制變量法進行實驗與收集證據，在自主設計實驗方案的過程中，讓學生的實驗設計能力得到提升。
教師在學生匯報實驗方法時做適當的提示與補充，完善學生提出的需要準備的實驗器材，啟發學生用多種方法來解決問題，比如在電路上串聯一個滑動變阻器來改變電源電壓的取值。
根據學生的分析和匯報，教師將學生的實驗思路和方法進行總結，實驗可分為兩步，第一步控制電阻不變，通過調節滑動變阻器，改變電阻兩端的電壓并使其成倍數變化，再觀察通過電阻的電流的變化情況，找出電流與電壓的關系；第二步需要分別接入電路的，應當是阻值顯示為倍數關系的不同類型電阻，學生在實驗過程中，為了保持電阻兩端的電壓維持某一個固定值不變，就應當適當得調節滑動變阻器，同時觀察電流的變化，從而能夠準確地找出電阻與電流之間的聯系。
在學生分組實驗記錄數據之后，教師引導學生分析輪漲得出結論，給出評價，讓學生自主構建知識，學習科學研究方法，培養學生實驗和觀察的能力，但本課教學容量大，教學時間緊，教師不可一味放手，在適當的時候還需要引導學生進行歸納總結，從而使本課圓滿完成。
3.電功率是電學的重點內容
電能轉化為其他形式的能得過程也可以說是電流做功的過程。電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關系。作為表示電流做功快慢的物理量，電功率等于電流與時間之比。
3.1體會電功率在實際生活中的概念
教師在本課時的教學中，應當著重引導學生理解電功率的概念，通過實驗或者舉例讓學生認識到電功率在現實生活中的廣泛應用。
而難點則在于如何理解實際功率和額定功率的區別與聯系。教師應當根據課程標準，引導學生根據實例，認識功的概念，知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程。通過做演示實驗引入課題，從實驗中得知電流做功有快慢之分，引導學生得出電功率的知識以及電功率的意義從而得出定義公式以及單位和換算關系。
教師可以通過比較800W的電吹風機與40W的燈泡在相同的時間內消耗的電能讓學生理解功和功率的區別與聯系，同時從能量轉化的角度對電功率進行分析，便于學生加深理解。通過設置課堂練習和演示實驗，例如將兩燈泡先后并聯和串聯接入家庭電路中，觀察燈泡的發光情況，探究燈泡的功率是否改變了，從而使學生意識到利用燈泡銘牌上得電功率判斷燈泡的亮暗，要一并考慮電壓的影響，最后得知用電器的正常工作狀態和非正常工作狀態，指導用電器的功率不是固定不變的。
教師最后結合電功率和電功率的計算以及額定功率和實際功率的板書，梳理本課所學知識，使之形成一個完整的知識體系，同時也可以幫助學生進行記憶，最后讓學生掌握運用于解題。
4.總結
由簡單到繁雜，由淺顯到深刻的認識規律是物理教學的特點，在教學過程中，教師要做好足夠的鋪墊，這樣才能充分發揮物理教學的探究性，但同時，也要顧及到學生的接受能力，只有教師在教學過程中起到了“穿針引線”的串聯作用，知識的系統性和結構性才能夠保持。
教師要使學生能夠全方面的體驗到學習物理的樂趣，從而認識到應用科學方法的重要性，并且在探究過程中，科學思想得到熏陶，能力得以提升，掌握正確的學習方法獲得知識。
參考文獻：
[1]陸長海.中學物理重難點教學的幾點建議[J].考試（教研）.2010年12期
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一、轉變觀念，樹立正確的人才觀和素質觀
傳統教育重知識的教學輕能力的培養，一直把學習成績作為對人才的標準，限制了學生多方面能力的發展，扼殺了眾多人才。今天，面向基礎教育的教師應以全新的思想指導教學實踐，首先要樹立正確的人才觀，從整體素質和社會需要評價、衡量人才。我們的社會不僅需要科學家、專家、學者，而且需要更多的普通專業技術人員和普通勞動者。學習成績好的能考上大學的是人才，學習成績不太好但有較強組織能力、活動能力、操作能力的同樣是人才。只要有一技之長，能對社會作貢獻的人就是人才。其次要樹立正確的素質觀。我國有十幾億人口，僅靠培養少數人為目標的天才教育或精英教育是無法使中華民族永遠屹立于世界民族之林的。只有全面推進素質教育，提高全民族的素質，才能把人口的包袱轉化為人才的優勢，才能在當今的經濟競爭和綜合國力的競爭中以足夠的人才優勢穩操勝券。因此，教學必須面向全體學生，教會他們求知，教會他們做人。
二、在物理課教學中樹立科學思維的意識
初中物理中的“歐姆定律”的教學，依據大綱和編者的意圖，補充和調整教參上擬定的教學目標。調整后的目標是：（1）知道“分離變量法”是探索物理規律的一種基本方法，知道列表對比法是分析實驗數據、歸納實驗結論的基本方法之一；（2）理解歐姆定律的內容、公式及其變換式的物理意義，會用歐姆定律分析、解決簡單電路的有關問題；（3）培養學生的實驗操作能力、分析思考能力和總結概括能力。因為在教學過程中，指導學生親自參與整個實驗研究過程和數據分析過程，不僅能理解實驗結論和定律的內容，而且知道結論和定律是如何得出的，在得出結論時用了什么方法和手段，在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后，再引導學生反復討論記錄表格中的實驗數據，把每一組U/I的值與導體的電阻值相比較，自然使學生明白變形公式R=U/I的物理意義。應用歐姆定律解答簡單電路的有關問題不是本節內容的重點，只要引導學生討論一兩個例題即可。這樣的教學才能揭示物理的研究方法和學法，才能讓學生沿著科學家發現物理規律的足跡體會科學的思維方法。
三、科學使用教材，優化教學內容
教材是教學之本，是連接教與學、知識與方法、能力與發展的紐帶。現有的初中物理教材有了較大的進步，雖增大了實驗容量，但大部分是教師演示實驗，學生分組實驗較少。學生學到的知識不能適應高速發展的當今社會。這就要求教師不斷學習現代教育教學理論，充分運用自己的聰明才智，豐富自己的知識積累，站在科學方法論的高度，研究教材、把握教材、使用教材，優化教學內容。
優化教學內容，必須依據學生的身心特點和知識發展水平及未來社會的需要，做到：一是對教材中某些教學內容進行適當調整和補充，使之更適合學生學習和社會需要。如在伏安法測電阻的實驗教學中，教師要引導學生選擇實驗器材、設計實驗電路，完成課本規定的實驗內容后，提出新的問題：在上述實驗中若只允許你使用電壓表，實驗能否進行？需要補充什么輔助器材？教師作適當點撥，讓學生充分思考、醞釀、討論，設計實驗方案，進一步進行實驗，使伏安法測電阻的實驗原理和思想在學生頭腦中得到進一步理解和升華。同理，引導學優生對實驗進行誤差分析，并進行補償討論，培養尖子生的綜合實驗素質。另外，電學中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應、影響電功大小的因素等演示實驗，都可以大膽地作為學生實驗、教師適當指導，讓學生自己操作、觀察、分析實驗現象，自己歸納實驗結論。這樣不僅能掌握知識和規律的內容，還能知道知識的來龍去脈，學會研究方法。二是精選教學素材，真正把融于教材中的思想觀點、方法內容、智力價值和精神素養挖掘出來，展示給學生。舉例講解更要貼近學生的生活實際，激發學生的情感，開發學生的智慧。如在牛頓第一定律、機械能的轉化與守恒、電阻的教學中，都應滲透內因與外因的辯證關系。
四、物理教師要善于轉化薄弱學科的學生
教師可以進行問卷調查，綜合起來物理薄弱成績差異主要體現在：
1.學生層面分析存在的問題。（1）學生學習興趣不濃厚，始終認為物理學科不重要。（2）學生學習習慣差，上課聽講效率不高，不能當堂掌握所學知識，課下又不能訓練鞏固，致使知識的負積累越來越多。（3）沒有養成良好的思維習慣，對物理的學習，其實就是一種思維習慣的培養。但學生課上不按老師的思路進行思考，慢慢地和教師的思維逐漸脫節，難以養成良好的思維習慣。（4）學生基礎知識掌握不牢固，運用知識解決問題的能力較差。
2.教師層面分析存在的主要問題。（1）對學生不熟悉，只關注部分成績好的學生和個別成績差的學生，對中間學生的關注不夠，致使有很多有潛力的學生沒有被發現。（2）由于趕進度，課上提問力度不夠。（3）課堂效率低，有的知識不能做到堂堂清，對學生擴展和興趣方面的知識關注多，忽視最根本的基礎知識和基本技能。課堂練習量小，能力提升靠課下作業。（4）學優生培養力度不夠，且作業檢查力度不到位。
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在進行一項定律教學時，教師都會有意識的補充大量與這一定律有關的內容，這就是所謂的“溯源”教學.任何一個重要物理定律的建立，都會經過一個漫長的過程，在探索一個成功的定律，最后這個定律一定能夠得到確立，其中一定離開不科學的研究和正確的思維推理，這是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學不可缺少的寶貴財富.
例如,牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數據的基礎上，通過大量計算總結出描寫天體運動的經驗規律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規律予以解釋，終于發現了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律.在學習牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向學生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法.
在學習歐姆定律時，很多學生開始時都以為研究導體電流和導體兩端的電壓之間的關系是不困難，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可.可是在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆面臨的困難之大是可想而知的.他到底是怎樣得到這個電學中最重的定律的呢？頓時讓學生對此產生了濃厚的興，在學習歐姆定律如何誕生的過程時，我們還結合歐姆的實踐，介紹了用圖線探新規律的方法.
通過一系列系統的學習，讓學生掌握一些重要的科學研究方法，有些學生在得到深刻體會時說到：學好物理定律是寶貴的，但搞懂研究物理定律的科學方法更寶貴，掌握了這些科學的研究方法，就能探索出大自然層出不窮的奧秘.
物理本就是一門自然學科，它的規律都是通過對生活中的一些現象觀察和在實驗的基礎上，認真思考總結得出來的.
二、習題研究教學法
不論是教師還是學生，在習題練習上都花費了大量的時間，物理習題教學也是物理課堂教學的重要組成部分之一.因此，習題教學的改革是一個非常重要的問題.想要培養學生具有良好的理解、分析、推理等能力，在做我們要求學生物理習題時就應該有目的性的習題來進行練習.
1.圍繞解題方法做習題
課本上一般都是按照力、熱、電、光等系統性的順序來講解，但是當我們講解習題時，應該圍繞解題方法分類來講解物理練習題.例如,對稱法、圖象法等等，這樣有系統的劃分和分類集中把一些重要的解題方法，在學習到某個階段的時候，集中將一批解題方法相同的習題安排給學生練習，使他們深刻的記牢這個解題方法.在以后的學習中遇到這種題類，能夠應用自如.
2.階梯練習法
階梯練習主要是幫助學生掌握一些難度高的題類比較有效.例如,在學生遇到一道難題不會做時，老師不應該直接告訴他們應該怎么去做，這時應該通過課堂講解一些題型相同，但難度較小的讓他們做做.或者講解一道內容完全不同，但解題方法相似的題給他們去理解，直到學生領悟出這道難題應該怎樣解為止.這樣讓學生一步一步自己往上爬，通過自己的努力提高學習的水平，比被動地聽老師講解效果要好得多.
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教會學生根據實驗課題確定研究的方法和實驗步驟，并在操作過程中給與方法的指導，從根本上提高學生的探索能力.例如，研究滑動摩擦力的實驗，可以先引導學生思考滑動摩擦力可能跟哪些因素有關.讓學生自己分析，不要加框框，不要一下子就報書本上的分析和盤托出.對于學生分析過程中出現的差錯要因勢利導.當眾多因素分析出來以后，教師可傳授學生常用的研究方法：只讓其中一個因素改變，而保持其他因素不變，觀察摩擦力跟這個被改變的因素的關系.至于哪一個因素改變，可以讓學生自行確定.然后，再引導學生對照課本上所寫的步驟實驗.經過這樣改革后，使學生了解到書本上的步驟原來有一般規律可循，同時也可以使學生初步嘗試到，即使課本上不寫明，自己也有能力確定步驟.
該段論述中的研究方法就是控制變量法，不過沒有給其命名.
綜觀本世紀之前的各種版本初中物理教材，跟研究滑動摩擦力相類似的實驗，都有編者按照控制變量法思路預先編好了實驗步驟，學生只要按照既定步驟操作就達到了當時物理學科教學大綱的目標，不需要學生了解這些步驟的由來，更不需要學生自己來設計實驗步驟.顯然，當時初中物理教學的重點是放在由實驗得出的知識結論，至于得出結論的實驗所蘊含的哲理和內涵那是綱外之物，未作重點要求.
久旱遇甘霖，長夜見曙光.直到本世紀初出版的初中物理教材，控制變量法等多種科學方法在教材中正式亮相，并作為學生能力培養的重要目標要求.初中物理實驗教學中有眾多實驗探究采用控制變量法，但直到在探究影響電阻大小的因素活動中，才出現控制變量法五個字的初步定義.教材簡介了該科學方法的定義、作用，并要求回顧曾探究哪些實驗活動用到此科學方法.
2 初中物理控制變量法重點應用薈萃及典例剖析
初中物理教材中主要有13個重點實驗探究活動，運用了控制變量法研究.其應用之廣，影響之深，作用之大是各種科學研究方法所望塵.現羅列如下：（1）探究滑動摩擦力大小的因素；（2）探究壓力作用效果與那些因素有關；（3）探究影響液體內部壓強大小的因素；4.探究影響浮力大小的因素；（5）探究動能的大小與哪些因素有關；（6）探究重力勢能的大小與哪些因素有關；（7）探究影響導體電阻大小的因素；（8）探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）；（9）探究影響電流做功多少的因素；（10）探究影響電流熱效應的因素；（11）探究電磁鐵的磁性強弱與那些因素有關；（12）探究磁場對電流的作用；（13）怎樣改變感應電流的方向.
怎樣才能做到有的、有序、有機、有效地運用控制變量法呢？
第一，要明確研究對象的物理量.從數學視覺看，這個物理量就是應變量.例如，壓力的作用效果就是壓強的大小；電流的熱效應就是電熱的多少.
第二，要排出影響應變量大小的其它物理量.從數學視覺看，這些物理量就是自變量.特別應注意，對運用控制變量法的自變量至少兩個.例如，影響電磁鐵磁性強弱的因素主要相關電流大小和線圈匝數，就有兩個因素；影響電流做功的因素有電壓、電流、通電時間三個因素.
第三，要在前兩步的基礎上，采用“一對一”原則研究應變量和各個自變量的關系.所謂“一對一”原則，即確定應變量和某一自變量是否有關系，有怎樣的關系時，必須控制該自變量以外的變量保持不變，只改變這個被研究的自變量.例如，在探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）時，應變量就是電流I，自變量就是電壓U和電阻R，探究活動就可以分兩步進行.一步是保持導體電阻不變，改變導體兩端電壓，觀察導體中的電流隨電壓的變化而變化；另一步驟是保持導體兩端電壓不變，改變接入導體的電阻，觀察電流隨電阻的變化而變化.
第四，逐一研究后進行歸納 ，找出應變量跟有關自變量的關系.上述實驗中，只有第8個實驗得出歐姆定律的定量關系.其余探究活動得出都是定性結論.不過，第9個電功W和第10個電熱Q實驗得出定性關系后，教材用“進一步研究證明”“大量實驗研究發現”將定性結論上升到定量關系.
上述四步中，難度最大的是第二步.如果在猜想和假設中排出了很多看是相關的自變量，解釋不好，就有可能降低教學效果，甚至出現該課堂教學失控，致使第三步“一對一”分步驟實驗大費周折，這要引以為戒.教師課前備課時，要作充分估計，預先想好應變解釋措施.猜想和假設時，要有的放矢引導是關鍵.還有一類猜想的自變量是相互關聯的物理量，它們和應變量都有關系，但不需要都介入作為自變量處理，收拾哪個作為自變量，很有講究，教者或許難以駕馭，本文第三部分將專門討論這個問題.
下面舉幾個實驗案例，簡要說明一下控制變量法的應用.
案例1 探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）
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在研究性學習的課堂教學中，如何在學習前人解決該問題的方法時，又不壓抑學生思維的創新；如何展示前人的思路，揭示蘊含的思想，將負載著的深刻學科思想剖析出來，又讓學生在學習過程中自身的能力得以提高，這應當是研究性學習課堂和研究性活動過程中重點思考的問題。所以說立足于教材，站在課程論的角度上，識別出各種能力依賴的載體，同時也揭示出思維方法的順承性與階段性，將有助于學生能力的提高，把方法論蘊含在知識的形成過程中，使知識與方法相互依存，相互滲透，促進能力的提高。不但方法論的教學有所依托，能力的培養也不再顯得空洞，物理思想不再是游離于教材之外的說教，兩者合情合理地被同化和吸收，達到“潤物細無聲”完美融合的境界。形式與內容的完美統一，才能展示出物理學科固有的和諧之美。
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一、將動人的物理學家艱苦奮斗事跡融入課堂，激勵學生勤奮學習
物理學家那實事求是的態度、百折不撓的堅強意志、刻苦鉆研和探索的精神、只講奉獻不圖索取的美德等無數事例和軼事，都是向學生進行教育的好教材。歐姆定律是電學中的重要規律，在講解歐姆定律時，首先向學生介紹德國的物理學家歐姆，得到這個結論是不容易的，經歷了10多年的辛勤勞動，做了大量實驗，才總結出這個定律。同時，介紹學生課后閱讀文章后的“歐姆堅持不懈的精神”，對學生進行教育和激勵。講到電磁感應定律時，介紹法拉第刻苦自學，經過十年的反復實驗，終于發現了電磁感應定律。英國科學家焦耳花費近40年時間，以400多次實驗為代價，才得出熱功當量的物理理論。等等。
教師把這些動人的故事有機地融入物理教學中，這些物理學家艱苦奮斗事跡對于培養學生質疑、求實、進取、創新、正直、嚴謹的精神，培養學生的科學態度，逐步培養學生勤學善思和積極上進的品德。這樣才能塑造學生良好的品質，使他們在面對困難和挫折時具有堅強的意志和積極樂觀的態度。
二、課堂中適時介紹相關物理發展史，激發學生的愛國熱情
在物理教學中適時滲透愛國主義教育，介紹我國古代對科學技術的卓越貢獻和現代科技的偉大成就。
在古代，比如戰國時期，《墨經》里面有大量的物理知識，包括“杠桿原理”和“浮力理論”；還有聲學和光學的知識，等等。再有《夢溪筆談》，記載指南針的發明與應用，不僅在我國古代軍事、生產、日常生活中起過重要作用，且對促進東西方文化的交流和世界的發展都有功績。還有《齊民要術》、《考工記》、《天工開物》等等著作中有關科學技術的論述，在當時都處于遙遙領先的地位。我國古代的發明創造更是舉不勝舉，如回音壁，地動儀，小孔成像、色散等的論述，無不閃耀著我國勞動人民智慧的火花。這些充分體現了我們祖先的聰明和才智，值得每一位炎黃子孫感到驕傲和自豪。
我國近代著名“中國的導彈之父”錢學森，他所涉及的學術領域十分廣泛，尤其是對我國火箭導彈和航天事業的迅速發展作出了重大貢獻。在近十年來，2003年、2005、2008年我國先后成功發射“神州5號”、“神州6號”和“神州7號”，標志我國航天技術進入國際先進水平。2009年國慶大閱兵，展現我國經濟、軍事、航天、科技都取得了輝煌的成就……等等這些令每一位華人振奮。
通過對我國歷史上有關科學家的發明創造和我國現代科學技術的偉大成就的事實，培養了學生的民族自信心、自豪感、責任感，樹立了為民富國強而艱苦奮斗精神，激發了學生的愛國熱情，激勵學生為祖國刻苦學習的雄心壯志。
三、培養科學的態度和良好的品德
將科學態度和品德教育滲透到教學活動中，注重點滴培養學生的科學態度和良好的品質，要把德育教育滲透到每一節課當中。例如：在力學部分的一系列分組實驗中，培養學生科學嚴肅、實事求是的科學態度和愛護儀器到愛護公物的良好品德。在自由落體、牛頓定律、奧斯特實驗、安培分子電流假說、法拉第電磁感應定律等課的教學中，講述科學家的故事，培養學生勤于思考、勇于進取、鍥而不舍、刻苦學習的精神。在萬有引力一課的教學過程中講解萬有引力定律的揭示過程及其重大意義，培養學生相信科學、熱愛科學，為認識自然、發展自然而獻身的精神。
四、鉆研教材，充分挖掘物理教材中的德育因素
物理教學大綱中明確指出，在教學中要注意培養學生學習物理的興趣；要重視科學態度和科學方法的教育；要鼓勵獨立思考和創造精神。教師要認真鉆研教材，挖掘出教材中德育的內在因素，還應廣泛學習，博覽群書，以掌握進行德育教育的豐富素材和大量知識，以便把它轉化為課堂教育的實踐。在教材中有些是明顯的德育內容，更要充分的加以利用。例如：在課文中、插圖中、習題中、閱讀材料中都提到了哪些我國古代和現代的科技發明、成就？哪些物理學家的名字？哪些不朽的物理著作？哪些可進行辯證唯物主義教育？哪些可以培養學生科學態度和科學方法？哪些可以激發學生學習興趣？等等。通過物理教學，學生在學習有關物質最普遍的運動形式和物質基本結構的知識中，受到觀察、實驗、物理思維等等優良品質的熏陶。及時抓住時機，適時進行德育滲透。
五、介紹物理知識與生產生活的密切關系，激勵學生學好知識、服務社會的決心
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我們來分析針對《歐姆定律》一節課分別用歸納教學策略和探究教學策略設計的兩則案例：
【案例1】 運用歸納教學策略設計的教案
1.導入：講述歐姆為探索真理，十年嘔心瀝血，堅持不懈地研究，最終得出歐姆定律的感人經歷，激勵學生的學習欲望。
2.演示實驗
步驟1：研究導體中的電流與導體兩端電壓的關系，記錄有關數據。
步聚2：研究導體中的電流與導體電阻的關系，記錄有關數據。
以上步驟由教師與學生共同活動完成。
3.對實驗結果進行歸納推理：當導體的電阻不變時，增大導體兩端的電壓，電壓越高，通過導體的電流越大，電壓增大幾倍，電流強度就隨之增大幾倍；當加在導體兩端的電壓不變時，隨著電阻的增大，流過電阻的電流強度就減小，電阻增大到原來的幾倍，電流強度就減小為原來的幾分之一。通過以上推理得出：導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比例關系；電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比例關系。
4.驗證推理：設計兩組實驗數據表，每一組中留有適量的空白，請學生根據推理的結果在空白處填上適當的數據，教師通過演示實驗同學生一道驗證所得結論的正確性。
5.歸納得出結論：導體中的電流強度與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，這個結論叫做歐姆定律。
【案例2】 運用探究策略設計的教案
1.提出問題：教師指出，我們曾通過實驗發現，燈泡兩端的電壓越高，燈就越亮，流過燈的電流就越大。電流與電壓、電阻之間究竟有什么關系呢？
2.形成假設：學生通過討論認為有可能電流與電壓成正比，與電阻成反比（學生通過學過的有關電壓與電阻的知識能夠比較順利的提出假設）
3.制訂方案：固定電阻、改變電壓、研究電流與導體兩端電壓的關系，換用不同的電阻，保持電壓不變，重復上述步驟，研究電流與電阻的關系，教師與學生共同研討，確定最佳方案。
4.實施方案：學生分組進行實驗，并將實驗結果填入自己設計的表格中。
5.分析與論證：分析實驗結果，驗證與假設是否相符，得出結論。
6.評價：檢驗實驗過程的操作是否規范，實驗結果是否可靠。
7.交流：各小組形成實驗報告，交流實驗結果，形成最終結論（有關作業與反饋，保持與遷移等環節在兩案例中略）。
二、物理教學策略設計案例分析
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2. 理論分析 理論分析就是利用已有的物理概念和物理規律，通過邏輯推理或數學推導，得出新的物理規律的方法。常見的有理論歸納和理論演繹兩種。
（1）理論歸納。理論歸納就是利用已有的物理概念和物理規律，經歸納推理，推導出更普遍的物理規律的思維方法。在物理學發展史中，如能的轉化和守恒定律，就是在動能、勢能、機械能和機械能守恒定律、熱量、焦耳定律等概念和規律建立的基礎上歸納總結建立起來的。