張錦波
摘 要:在初中物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生正確解決電路問題的能力,需要教師從最基本的概念、公式等基礎(chǔ)知識入手,促使學(xué)生對電路圖形成正確的感知,這樣學(xué)生才能從容面對并熟練解決相關(guān)電路問題。
關(guān)鍵詞:初中物理;電路問題;電路教學(xué);電路圖
電能是我們?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚哪茉?,在初中物理課程中,電學(xué)也是學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。電路問題從簡單到復(fù)雜,紛繁多樣,要想學(xué)好電路知識,必須認(rèn)真學(xué)習(xí)物理課程的基礎(chǔ)知識,并在教師的指導(dǎo)下,對電路問題形成一個正確的認(rèn)識,這樣學(xué)生才能從容面對并熟練解決相關(guān)電路問題。筆者從事初中物理教學(xué)工作十多年,現(xiàn)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗,對初中物理教學(xué)中造成電路知識難學(xué)的原因,以及應(yīng)對電路問題的方法進(jìn)行了探究。
一、學(xué)習(xí)電路知識存在的困難
在初中物理教材中,很多學(xué)生都反映電路知識學(xué)習(xí)較為困難,對電路問題分不清楚,容易出現(xiàn)錯誤。在教學(xué)過程中,通過分析可以得出學(xué)生學(xué)習(xí)電路知識存在的困難的主要原因有以下幾個方面:第一,電路知識較為抽象。初中物理涉及到的電學(xué)知識,其概念較為抽象,人們不能對其有直觀的感受。例如學(xué)生對電壓和電流的概念感覺抽象和模糊,對電路的串聯(lián)和并聯(lián)也常常分不清楚,在學(xué)習(xí)中很容易混淆。第二,缺乏科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。部分學(xué)生認(rèn)為死記硬背就能夠?qū)W好電路知識,但恰恰相反,電路知識題型多變化,只有對電路知識有正確的理解,才能更好地應(yīng)對電路問題。還有的學(xué)生不能準(zhǔn)確識別電路圖,這與學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有關(guān),還與學(xué)生的分析思維有直接關(guān)系。此外,教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意采取科學(xué)的教學(xué)方式,使學(xué)生能夠更好地接受電路知識,學(xué)習(xí)好物理課程。
二、提升解決電路問題教學(xué)水平的對策
(1)熟練掌握電學(xué)相關(guān)概念和規(guī)律。要想學(xué)習(xí)好電路知識,必須對電學(xué)的基本知識掌握好,如基本概念、公式等。如果對相關(guān)概念和公式都不能理解和記憶,更談不上掌握電路解題方法。例如掌握好電壓、電流、電阻的概念,理解電路的串聯(lián)、并聯(lián)的區(qū)別:“若電路中的各元件是逐個順次連接的,則電路為串聯(lián)電路;若各元件首首相接、尾尾相接并列地連在電路兩點之間,則電路就是并聯(lián)電路?!敝挥袑W(xué)習(xí)好最基本的概念和公式,才能更好地解決電路問題。
如在圖1所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P向左移動時,電流表示數(shù)將____(選填“變大”“變小”或“不變”)。當(dāng)滑片P分別在滑動變阻器的兩個端點a和d、中點c和圖中b位置時,電壓表示數(shù)按從小到大順序分別為0V、2V、3V和4V,則在圖示b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為 V。
解析:通過對問題分析,再加上對相關(guān)概念的正確理解,才能解決這個問題。由圖可知,滑動變阻器和定值電阻R串聯(lián),電壓表測量的不是定值電阻R兩端的電壓,而是滑動變阻器兩端的電壓,電流表A測量的是串聯(lián)電路中的電流,閉合開關(guān)S,在滑動變阻器的滑片向左移動的過程中,電路中的總電阻減小,由于電源電壓保持不變,所以電流表A示數(shù)變大,定值電阻R兩端的電壓也增大,又由于電源電壓保持不變,那么電壓表V示數(shù)反而會變小,所以圖示b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為2V。因此,題目中的正確答案應(yīng)該是電流表示數(shù)將變大 ,b位置時電壓表示數(shù)應(yīng)為 2 V??梢姡嫖鲞@些知識,概念必須清晰,并弄清它們之間的區(qū)別,從而掌握好物理規(guī)律。
(2)學(xué)會正確地分析電路圖。初中階段的電路知識學(xué)習(xí)需要學(xué)生能夠準(zhǔn)確地認(rèn)識和辨別較為復(fù)雜的電路圖。由于初中階段的學(xué)生在思維上依然離不開對具體實物的支持,教師要引導(dǎo)學(xué)生由具體形象思維向抽象思維進(jìn)行過渡。因此,在物理教學(xué)過程中,還需要教師借助教具開展教學(xué),讓學(xué)生通過具體的電路安裝和電路實驗來認(rèn)知電路圖,從而能夠準(zhǔn)確感知電路圖的形狀和結(jié)構(gòu)。除了具體的實物教具,教師也可以采取多媒體教學(xué)方式,利用多媒體為學(xué)生展示電路中電流的方向等,讓學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察,從而學(xué)會準(zhǔn)確感知電路圖形。只有這樣,學(xué)生在今后的電路知識學(xué)習(xí)中才能不斷前進(jìn),面對難題也才能更好地解決。
如在學(xué)習(xí)九年級“電流與電壓和電阻的關(guān)系”這節(jié)課程時,讓學(xué)生進(jìn)行實驗。某實驗小組的同學(xué)在探究歐姆定律時,采用了如圖2所示的電路圖,實驗中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω,電源電壓是3V,滑動變阻器的阻值范圍是0Ω~15Ω。
①他們在探究某一因素變化對電流的影響時,采用控制變量法實驗分兩步進(jìn)行:第一步,保持電阻不變,探究電流與電壓的關(guān)系;第二步,保持電壓不變,探究電流與電阻的關(guān)系。②實驗中,根據(jù)分析,電流表量程應(yīng)選0A~0.6A,電壓表量程應(yīng)選0V~3V。
(3)聯(lián)系實際問題積累解題技巧。培養(yǎng)學(xué)生的解題技巧,還需要讓學(xué)生進(jìn)行實踐操作,積累豐富的解題技巧。如可以組織學(xué)生開展電路模型制作活動,讓學(xué)生分成不同的小組制作電路模型,通過制作的電路讓他們進(jìn)行練習(xí)。親手制作電路使學(xué)生能夠獲得直觀的印象,當(dāng)面對書面電路圖時就能夠更好地加以分析。此外,在學(xué)習(xí)電路相關(guān)的應(yīng)用題時,也可以進(jìn)行實踐操作的教學(xué)方式。
如在學(xué)習(xí)九年級“生活用電”這一單元時,可以為學(xué)生設(shè)置一個實踐操作的問題,讓學(xué)生對現(xiàn)實生活中的用電進(jìn)行檢測。需要特別注意的是,教師要做好防護(hù)措施,避免學(xué)生發(fā)生觸電事故。例如下面的問題:在照明電路中,下列情況符合安全用電原則的是
( )。A.可以隨意搬動亮著的臺燈或工作中的電扇。B.把電路中的電線當(dāng)成曬衣繩披掛濕衣服。C.不能用潮濕的手觸摸家庭電路的開關(guān)。D.發(fā)現(xiàn)有人觸電時,直接用手把觸電者拉開以脫離電源。
解析:本題綜合了生活中用電時應(yīng)注意的一些問題:A.亮著的臺燈和工作中的電扇都是帶電的,隨意搬動,有可能不小心造成觸電。B.不純凈的水是導(dǎo)體。在電線上曬衣服,若電線因絕緣及老化而有斷裂處,曬衣服有可能觸電。D.人是導(dǎo)體,直接拉觸電者脫離電源時,也會觸電。因此,只有C是符合安全用電的。正確答案是C。
綜上所述,在初中物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生正確解決電路問題的能力,需要教師采取多種有效的教學(xué)措施,從最基本的概念、公式等基礎(chǔ)知識入手,促使學(xué)生對電路圖形成正確的感知,并學(xué)會從實踐中獲得電路知識和安全用電常識。同時,還要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的想象能力和動手操作能力,只有這樣,才能熟練掌握電路知識,正確解答電路問題,并促進(jìn)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。
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(廣東省河源市連平縣內(nèi)莞中學(xué))