談初中物理教材中電學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

潘中舉　左安友　羅琬華

[摘要]利用學(xué)生日常生活中所具有的感性認(rèn)識(shí),對(duì)八、九年級(jí)物理教材中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),以期更能適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用物理知識(shí)的能力。

[關(guān)鍵詞]電學(xué)實(shí)驗(yàn);初中物理

[中圖分類號(hào)]G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-4634(2009)05-0078-02

隨著新一輪的課程改革,義務(wù)教育八、九年級(jí)物理教材也在全國(guó)各地編出了多種版本。本文旨在對(duì)北師大版和人教版教材中的部分電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),提出一些改進(jìn)建議,以期與同行和教材編寫(xiě)專家商榷。

1教材內(nèi)容設(shè)置與學(xué)生的實(shí)際情況有脫節(jié)

由于電在日常生活中的普及,學(xué)生在未學(xué)習(xí)物理之前,已經(jīng)具有了家用電器的一些用電常識(shí)。例如:用前要接線,用后要斷電等。

基于學(xué)生在日常生活中有了以上的一些感性認(rèn)識(shí),筆者認(rèn)為北師大2007年版九年級(jí)物理教材第11章簡(jiǎn)單電路第1節(jié),對(duì)通路、斷路、短路知識(shí)點(diǎn)陳述時(shí),圖11-5[1]中對(duì)通路狀態(tài)的情況并未涉及(注:筆者原來(lái)所在的湖北省利川市東城中學(xué)使用北師大版教材),且短路實(shí)驗(yàn)中,短路的危害也未明確地提出。而人教版2006年版教材第5章電流和電路第2節(jié)電流和電路中,在講解電路的構(gòu)成時(shí),沒(méi)有涉及到電路的三種狀態(tài),只作了如下敘述:“電源、用電器、再加上導(dǎo)線,往往還有開(kāi)關(guān),就組成了電路,只有電路閉合時(shí),電路中才有電流”[2]。筆者認(rèn)為此處沒(méi)有講解電路的三種狀態(tài),如今在強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力的情況下,實(shí)在是有一種缺陷。

2008年5月5日,筆者有幸參加了湖北省恩施自治州理科實(shí)驗(yàn)操作中考利川市的監(jiān)考(考試成績(jī)計(jì)入中考總分)。在考試之前,大部分學(xué)校都對(duì)學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作的反復(fù)訓(xùn)練。監(jiān)考過(guò)程中發(fā)現(xiàn),大約有6.8%的學(xué)生在電學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在錯(cuò)誤,要么導(dǎo)線與接線柱連接不良,要么是小燈座與燈泡接觸不良,或者小燈泡壞了而不知怎么辦?以及還有少部分學(xué)生把電路接成了短路狀態(tài)等情況。

筆者從初中物理教學(xué)20余載的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐情況來(lái)看,大多數(shù)學(xué)生對(duì)電學(xué)特別感興趣、愛(ài)動(dòng)手。因此,上面所講的兩個(gè)版本中缺少的知識(shí)點(diǎn),教材中不應(yīng)該去掉。正如上海市第三女子中學(xué)徐彤、楊志軍兩位老師所說(shuō)的那樣:“二期課改強(qiáng)調(diào)通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景引入課題,我們通過(guò)課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),深刻認(rèn)識(shí)到進(jìn)行演示或?qū)W生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。觀察和實(shí)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,引起學(xué)習(xí)興趣都有不可替代的重要作用。”[3]

2充分利用學(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí),調(diào)整教 材電學(xué)內(nèi)容設(shè)置

筆者利用學(xué)生已有一些感性認(rèn)識(shí)對(duì)北師大2006年版教材中關(guān)于用電必須接線的知識(shí),對(duì)該教材圖11-5做了改進(jìn)。

原圖演示短路的實(shí)驗(yàn)中,筆者認(rèn)為有以下不足:由于電源電壓低,即使用導(dǎo)線直接把電源的正負(fù)極相連形成短路,造成的危害不是特別嚴(yán)重,事實(shí)上,一節(jié)普通的“南孚”,“雙鹿”干電池的短路電流不會(huì)超過(guò)3A,只要通過(guò)大約50分鐘時(shí)間電池就沒(méi)有電了。用手觸摸導(dǎo)線只有發(fā)熱的感覺(jué),新干電池由原來(lái)硬邦邦的變軟了,并有熱乎乎的感覺(jué)。小燈泡不亮了。電路短路造成的危害,如劇烈的火花卻不易察覺(jué)。

筆者在教學(xué)實(shí)際中對(duì)短路的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn):先找一塊長(zhǎng)1m,寬0.5m,厚4cm的塑料板,并用適當(dāng)?shù)乃芰现Ъ馨言摪遑Q直立放在講臺(tái)上,在板的一邊恰當(dāng)?shù)牡胤姐@上位置不同的兩個(gè)小孔,再在小孔中插入適當(dāng)大小的鐵釘,然后選取一段長(zhǎng)50cm熔斷電流為2A左右的保險(xiǎn)絲,把保險(xiǎn)絲套在兩顆鐵釘上,并在保險(xiǎn)絲下面用蠟粘上一些火柴梗,最后在鐵釘兩端接上帶插頭的電源線。教師演示時(shí),把插頭插入教室里220V的插座里,瞬間學(xué)生會(huì)看到保險(xiǎn)絲熔斷,火柴梗立即燃燒等現(xiàn)象。此短路實(shí)驗(yàn)也可采取在教室里先接一個(gè)卡口式白熾燈泡閉合開(kāi)關(guān)燈泡正常發(fā)光,然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān),打開(kāi)燈頭用保險(xiǎn)絲把燈頭的兩接線柱接上,再閉合開(kāi)關(guān),可看到燈泡不亮,燈頭處產(chǎn)生火花,后來(lái),燈泡又亮的短路現(xiàn)象。

因此,電路短路造成的危害現(xiàn)象明顯。從而教師可進(jìn)一步引申短路不僅能損壞電源,而且還能引起火災(zāi),造成人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。同時(shí),這樣改進(jìn)也為以后的電流熱效應(yīng)和焦耳定律的教學(xué)埋下了伏筆。

3利用學(xué)生已有認(rèn)識(shí)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新

在人教版第5章第1節(jié)電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)知識(shí)點(diǎn)中,教師做了圖5.1-5驗(yàn)電器A的電荷從金屬桿流動(dòng)到驗(yàn)電器B上這個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生頭腦中已經(jīng)形成了電荷可以在金屬桿中流動(dòng)的概念后,教師可以利用學(xué)生已有的認(rèn)識(shí),對(duì)該實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn),使學(xué)生更好地理解導(dǎo)體和絕緣體。改進(jìn)方案如下:把圖5.1-1中的金屬桿換成金屬絲,先做帶電的驗(yàn)電器A把電荷轉(zhuǎn)移給不帶電的驗(yàn)電器B的實(shí)驗(yàn)。得到金屬絲能導(dǎo)電是導(dǎo)體的結(jié)論。然后用虎口鉗把金屬絲從中間鉗斷,再中和掉驗(yàn)電器B的多余電荷,使它不帶電,再用橡皮筋把鉗斷的金屬絲兩端連接起來(lái),使學(xué)生看到驗(yàn)電器B的金屬箔片依然沒(méi)有張開(kāi),從而獲得橡皮筋不導(dǎo)電的感性認(rèn)識(shí),使學(xué)生更能接受橡皮筋不容易導(dǎo)電的事實(shí),橡皮筋是絕緣體。

通過(guò)以上教材內(nèi)容的調(diào)整及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新,能使中學(xué)物理教材內(nèi)容更貼近學(xué)生的生活,通過(guò)這些感性直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識(shí),從而更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握物理概念和規(guī)律奠定必要的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]閻金鐸,等.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理九年級(jí)教材[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2007.

[2]張大昌,等.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理八年級(jí)上冊(cè)[M].北京:人民教育出版社,2006:102.

[3]徐彤,楊志軍.充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在新課程中的作用[J].物理教學(xué),2008,(1):15.