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初中电学教学中的层进式教学

2018-04-21范建华

数理化解题研究 2018年8期
关键词:示数断路电压表

范建华

(江苏省苏州市工业园区星洲学校 215021)

电学是初中物理中的一个重难点内容,教师在教学中要有通览全局的视角,能准确把握好教学的节奏和教学的难度.每一个阶段的教学既要符合学生的认知规律,又要能为后面的教学做好铺垫,进行相应的预设,做到暗度陈仓,让学生的思维和能力真正得到提升,真正提高学生的核心素养.实验的设计要能真正有助于学生知识的掌握和能力的提升.下面笔者从电学中电流表和电压表的教学为例来谈谈如何进行层进式教学和巧妙进行教学实验的设计.

一、合理设计实验,巧妙化解学生疑惑

大家最熟知的串联电路的一个特点是“串联电路中的电流处处相等”.在新授教学中如何让学生直观感受电路中的电流是处处相等的呢?不少教师会将一个电流表分别接到电路中的不同位置,让学生观察电流表的指针是否发生变化.那教师是否思考过该实验方案的严谨性呢?可能学生会提出疑问:同一个电流表接到电路中不同的位置,对电路的结构是否造成了影响呢?如果在改接的过程中对电路的结构造成了影响,那就说明电路已经发生了变化.那么纵然观察到的电流是相等的,还能说明串联电路的电流是处处相等的吗?其实这个问题的解决也不困难,可以用多个电流表同时分别接在电路的不同位置,同时观察电路中不同位置的电流关系,这样就不存在改接电流表时是否改变了电路结构的问题了.同理,在和学生探究“并联电路中各支路两端电压相等”的规律时,也可以用这样的实验思路.可以在每个并联支路的两端以及电源两端分别同时各接上一个电压表,这样也可以同时观察到并联电路中电压的特点了.

二、增加实验验证,提高学生直观感受

教师通常会说:在电路中电流表相当于导线,电压表相当于断路.这两点小的结论如何让学生真实感受和理解呢?其实可以在电路中接一个电流表A,闭合开关后观察并记录下这个电流表的示数.断开开关,再在电路中另一点串联接入一个电流表B,闭合开关后再次观察,会发现电流表A的示数几乎没有变化.则说明新接进来的电流表对电路中的电流几乎没有影响,就可以说明其在电路中相当于导线.在接电流表B的位置换接一个电压表C,闭合开关后观察发现电流表A几乎没有示数,则说明电压表在电路中相当于断路.这样的实验设计让学生的感受会非常明显、直观.

三、设计精确测定,切实提高实验信度

刚刚提到电压表在电路中相当于断路.而在电路出现断路故障时,有时电压表是有示数的,有时又没有示数,这时学生的思维又乱了.学生很难理解既然电路是断路,电压表又看作断路,怎么还会出现电压表有示数的现象呢?如图所示,电路中的电阻R1断路时,为何电压表有示数?电路中的电阻R2断路时,电压表又没有示数呢?其实刚刚上面在让学生感受到电压表串联接到电路中,电路中的电流表几乎测不出电流之后,可以继续进行下一个实验的探究.将电流表、电压表和灵敏电流计同时串联接入电路,向学生介绍灵敏电流计可以测量电路中微弱的电流.闭合开关后会发现电流表仍然几乎不动,但灵敏电流计却发生了明显的偏转,说明电路中是有电流的.这里可以解释说明 “电压表在电路中几乎可以看作断路”中的“几乎”并非表明电路中真的是断路而没有电流.本质上是电路中的电流非常微弱,并非真正的断路.在学生学习了欧姆定律的知识之后,可以再通过计算让学生知道电压表几千欧的内阻会让电路中的电流非常微弱.所以在故障分析时,当电阻R1断路时,电路并非真正断路,电流从电源正极出来后分别流经电阻R2和电压表之后回到电源负极形成回路,所以电压表是有示数的.当电阻R2断路时,电路才是真正的断路,电路中确实没有电流流过,所以电压表是没有示数的.

由上面的实验说明,在实验教学中既不能浅尝辄止,也不能奢求一步到位.如果只是一味地告诉学生“串联电路电流处处相等”和“并联电路各支路电压相等”,而没有相应有效、合理的实验加以验证说明,那并不能真正让学生信服和理解.还有,如果只是一味地告诉学生“电压表在电路中相当于断路”,并不通过实验让学生感受到电路中实际是有电流的,那么学生在后面处理电路故障时就无法理解为何当电路不同点断路时,有时电压表有示数有时电压表又没有示数.从学生的认知角度,教师的教学过程要循序渐进,进行层进式教学.在进行这部分内容教学时切忌一步到位式教学,那样会超出学生的理解和接受能力范围.同时教师要有统筹的视角,要恰当地安排好在不同阶段的教学内容,巧妙地为后面的教学内容作适当的铺设和准备.另外还要注意实验现象的展示和理论的解释互为补充地进行教学.

参考文献:

[1]邢红军.论科学技术发展与中学物理课程改革[J].中学物理教学参考,1998(04).

[2]李荣明,张云生.用原型启发培养学生的创新思维[J].中学物理教学参考,2000(08).

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