黃坤+?おお?

1教學背景

在物理教學中，由于中學生處于物理學習的初級水平，有些物理量只有相對性的說明，而無法定量給出，只能以大小、多少、高低、快慢、強弱等給出，甚至有時這種相對性的說明也隱含在題目條件中。在這種情況下，學生就只能用定性的方法解決物理問題。在中考物理試題中就有這樣一類電學問題——動態(tài)電路問題，是學生學習和掌握起來非常困難的一類問題，同時也是教師教學中的重點內容。

2教學案例

2.1案例1

如圖1所示電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，當滑動變阻器滑片向左移動時，電壓表和電流表的示數將如何變化？

初中物理電學問題中，經常會遇到電源電壓不變，滑動變阻器阻值改變（或者說某個開關閉合或斷開引起阻值改變）的問題，這是判斷電路中電流、各用電器兩端電壓以及電功率的變化等定性分析的問題。學生在分析此類問題時往往顧此失彼，思維嚴密性不夠，經常出錯。

課堂教學中，筆者在引導學生解決這類問題時，明確問題的關鍵是要抓住電路串聯(lián)和并聯(lián)中的關系，在尋找變量的同時，提高思維密度，同時注意不變量，并根據電壓、電阻與電流之間的關系順利突破此類問題。圖1中滑動變阻器的滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路中的電阻R2變小，由于R1為定值電阻，所以串聯(lián)電路的總電阻R總變小，串聯(lián)電路的電流I=U/R總，由于電源電壓U不變，R總變小，所以電流I變大，即電流表示數變大。定值電阻兩端的電壓U1=IR1，所以U1變大。而電壓表測量的是R2兩端的電壓，再利用串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，U2=U-U1是變小的，即電壓表的示數會變小。

實際課堂教學中，引入分析思路導圖，建立抽象問題具體化的解題思路。分析思路導圖如下（↑表示變大，↓表示變?。?/p>

R2↓R總↓I↑（I=U/R總）U1↑（U1=IR1）U2↓（U2=U-U1）。

上述案例中并不是要求學生定量計算，教師在課堂教學中要求學生通過邏輯推理進行定性分析。由于電阻、電流和電壓是彼此關聯(lián)的，處理好這類問題，教師還需要與學生共同反思和歸納此類動態(tài)電路問題相應的方法和規(guī)律：局部電阻變化→整個電路的電阻變化→總電流的變化→局部定值電阻兩端電壓的變化→局部電流的變化。教師應教會學生以“局部→整體→局部”這一“不變”的原則來應對“萬變”的電路變化，緊緊把握不變的物理量，并以此為切入點。

2.2案例2

如圖2（a）所示，電路電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I-U關系圖像如圖2（b）所示。則下列判斷正確的是（）。

A.圖線甲是電阻R1的I-U關系圖像

B.電源電壓為18 V

C.R1的阻值是20 Ω

D.滑動變阻器R2的最大阻值為30 Ω

針對動態(tài)電路中的圖像分析試題，也是近年來物理中考考查學生能力的?？碱}型。在這類復雜的綜合問題教學時，需要充分認識到初中學生學習物理的思維雖然已基本達到形式運算階段，具備一定的邏輯思維能力，但由于他們還沒有進行過系統(tǒng)的物理思維訓練，其物理邏輯思維能力還較差。

筆者通過組織合乎學生認知規(guī)律的教學材料，以逐步遞進的方式呈現，引導學生共同跟進，取得了良好的教學效果。

引導學生找出此類復雜圖像中的對應物理量，讓學生運用知識的最近發(fā)展區(qū)思維比較抽象的問題，創(chuàng)設物理情景、動手動腦畫出圖線，形成形象化的圖示，并在圖中標注相應的物理量。通過教師向學生滲透比較、分類、類比的思想，讓其學會對物理研究對象的統(tǒng)一性、差異性進行比較，進而以此為基礎進行類比、歸納，抽象概括出一類物理問題或現象的本質規(guī)律。此類問題的教學實踐中，筆者是“由果導因”，通過已有知識，運用定量研究與定性分析相結合的方法，最終歸納出“果”，即圖像中圖線的物理含義，至此，學生即可以初步掌握案例2中圖像的圖線對應關系。

3小結

數理思維的運用需要借助數學工具來解決物理問題，它是物理課程標準中要求的一項重要能力，但物理不是數學，物理更需要的是物理事實、物理規(guī)律、物理關系。學生由于一開始在遇到這類問題時，總帶有一種“數學慣性”，將物理問題數學化，忽視了圖像問題中物理量本身的含義以及物理量之間關系所對應的物理含義，因而造成簡單直接運用公式解題的思維偏差。

收稿日期：2017-03-16