要注意结果 还应关注概念引入过程—— 一道变压器问题引起的教学反思

尉爱领 赵庆贵

（南京师范大学附属扬子中学 江苏 南京 210048）

1 问题

如图1为一理想变压器，电压表V1和V2，电流表A1和A2均为理想电表，二极管D 为理想二极管，电阻R 为定值电阻.当理想变压器原线圈接通安全范围的交流电，此时电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2.则有

本题正确选项为A，D.

图1

2 问题的提出

从本题选项及学生使用公式角度，学生提出问题非常“合理”，推导结果看似合乎物理原理，“合理”的推导却得出错误的结论，问题到底出现在什么地方呢？

3 原因探究

3.1 电路分析法

二极管具有单向导电性，可将二极管看作一个开关，正向通反向断，假设交流电波型如图2所示.讨论如下：

图2

图3

图4

因 P1＝P01＋P11P2＝P02＋P12

综合以上探究有P1＝P2，输出功率等于用电器消耗功率，能量守恒.

3.2 输出端与用电器端电压 电流波型分析法

分析如下：

图5

图6

图7

图8

综合以上可得，P1＝P2，输出功率等于用电器消耗功率，所以能量守恒.

造成学生出现错误的原因是对有效值概念理解上的偏差以及没有对电流做功过程进行细节分析.学生在计算变压器输出功率时，使用的电压U1是整个通电时间，而电流I1只是一半的时间内做功，另一半时间是不输出功率的，在时间上的不对等因而导致结果错误.

4 教学反思

学生出现这样的问题暴露出目前在物理教学中存在的问题，即不注重物理概念形成过程的现象非常普遍，对概念的形成过程中缺乏具体而细致的分析.在概念教学中过于重视概念的结果，在概念引入过程中过于简单，对概念的表述一掠而过后便匆匆转入练习阶段.这样教学的隐结果是学生非常容易陷入定式，在这种思维定式影响下学生利用概念时机械的生搬硬套定义解题，不去探究概念的适用范围、内涵.最终导致学生形成物理能力时只重表象，不重细节，即使做了海量的练习题物理能力仍然没有质的提升！本问题就充分暴露出这点.

物理教师在物理概念教学中需要达到怎样的度？哪些度？笔者认为需要从下面5个方面的问题进行思考：

（1）要讲解的物理概念有哪些特点？与哪些物理能力目标有重大关联？如何通过优化教学手段达到这些关联目标？

（2）与需要讲解的物理概念相关联的前概念有哪些？如何利用前概念？前概念对本物理概念形成过程中有何促进机能？本概念的重点、难点是什么？如何解决？

（3）相邻章节间、物理学科内部学科间，比如力学、电学、热学间的概念间有哪些动态联系？比如本问题涉及的前概念是电功、电功率、直流交流、图像等等.这些概念涉及的物理现象与物理事实间遵循哪些物理规律？

（4）中学物理教学中有哪些物理概念和与之相对应的物理规律之间需要进行目标分解，需要分步骤、分层次解决？如何把握分层次过程中的深度与广度？如何让学生领会不同层次间的异同？

（5）如何把握物理概念形成过程与学生认知水平的匹配？如何利用学生已经生成概念对新概念形成的促进作用？弄清讲清物理概念的标准是什么？实施过程中会遇到什么？

笔者认为，中学物理概念教学中，这5个度是应该引起大家足够重视的，通过中学物理界同仁们的共同努力，一起探讨，最终一定能使学生的能力有质的提高！