基于學(xué)情分析的課堂實踐
——以《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》為例

余利鋒

(諸暨市湄池中學(xué) 浙江諸暨 311800)

本文以人教版普通高中課程標準實驗教科書《物理3-1》中“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”一節(jié)的相關(guān)教材文本，深入研究，以學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，進行了如下教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實踐。

一、以實驗為載體，喚醒學(xué)生已有的認知，引入課題

初中串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)有了基本的電路知識，運用演示實驗的直觀教學(xué)手段，巧妙設(shè)計疑問，以此促使學(xué)生的認知沖突，啟迪創(chuàng)新思維，本節(jié)課中，通過創(chuàng)設(shè)“復(fù)雜”電路實驗情景，引入“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”課題。

教師演示1：閉合總開關(guān)3，三個燈泡均亮，拆掉其中一個燈泡，其他燈泡不滅。（在已知現(xiàn)象的情形下，將開關(guān)1、2先閉合，再閉合開關(guān)3，再讓學(xué)生觀察一次現(xiàn)象）

教師演示2：拆掉一個燈泡，其余燈泡均滅。

提問：前后兩次有何區(qū)別？能否用初中已學(xué)電路的知識解釋。

學(xué)生：前一次燈泡是并聯(lián)，后一次是串聯(lián)。

通過兩次實驗的對比，不管是從燈泡的亮暗程度，還是燈泡的熄滅與否，都能使學(xué)生感受到電路結(jié)構(gòu)的變化，電路中燈泡連接方式的變化，使學(xué)生聯(lián)想起初中所學(xué)串聯(lián)和并聯(lián)電路的知識，緊接著教師再引導(dǎo)和展示電路板的背面電路（如圖所示），分析燈泡前后兩次的連接方式，與學(xué)生的回答相呼應(yīng)，自然引出課題。

二、從學(xué)生已有知識出發(fā)，注重教材邏輯的嚴密，回憶復(fù)習(xí)并理論推導(dǎo)

初中已學(xué)習(xí)過串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中各部分電流的關(guān)系、各部分電壓的關(guān)系，以及各部分電阻的關(guān)系，初中的學(xué)習(xí)是從電路實驗，通過電流表、電壓表的示數(shù)來判斷電流、電壓的關(guān)系，并無理論依據(jù)，學(xué)生對知識的認識只是停留在現(xiàn)象、數(shù)據(jù)以及公式的記憶上，而物理中許多概念、規(guī)律都存在密切的邏輯關(guān)系，這種邏輯關(guān)系應(yīng)是我們教學(xué)的重要部分。本課應(yīng)注重串、并聯(lián)電路規(guī)律的理論推導(dǎo)、認識物理概念、規(guī)律之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，從而提升學(xué)生的邏輯思維能力。由此進行如下教學(xué)設(shè)計、課堂實踐。

1.展示電路，回憶復(fù)習(xí)，完成表格。

2.通過學(xué)生已有知識類比，用已學(xué)恒定電流、靜電場的知識，理論推導(dǎo)以上規(guī)律。學(xué)生已學(xué)了恒定電場、恒定電流、電流的定義等知識內(nèi)容，教材中提到“恒定電流電流內(nèi)各處電荷的分布是穩(wěn)定的，任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越少”，這應(yīng)用了電荷守恒的思想。在學(xué)生認知中，電流是非常抽象的概念，無法感知電路中的電流，對于電路中的電荷分布的理解更是難以理解。由此本課將電流和水流進行類比，電荷分布和管中水的分布類比，電流與水流類比。

教師演示：將瓶子倒掛，水不斷流出，請學(xué)生觀察管子中水量的變化。

水在不停地流，但管子中水是不變的，與電路中電流類比，相同時間內(nèi)通過某一橫截面積的電荷量相同，那自然是水到渠成。

三、從理論研究到實際應(yīng)用，拓展學(xué)生的眼見

從應(yīng)用角度出發(fā)，通過對電表量程的改裝、電壓表和電流表電路模型的建立等內(nèi)容使知識得以拓展，電表的改裝問題通過習(xí)題方式呈現(xiàn)，目的不是新知識的傳授，而是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律的應(yīng)用，歐姆定律的應(yīng)用。

（一）巧設(shè)鋪墊，埋下伏筆

提出問題：1、—定電流通過電阻時，電路再串聯(lián)一個電阻，有何意義？（增加電路的總電阻、增加電路的耐壓值總電壓）

2、一定電壓加在某電阻兩端時，電路再并聯(lián)一個電阻，有何意義？（增加干路上的總電流）

這兩個問題的呈現(xiàn)與思考為后面電表的改裝提供了理論上的依據(jù)，使得學(xué)生的思維方向具有連貫性，給解決下面的問題埋下伏筆，承上啟下。真正做到學(xué)生主體研究，教師主導(dǎo)指引。

（二）展現(xiàn)實物，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲

表頭是學(xué)生接觸的新鮮事物，將表頭、電池分發(fā)給學(xué)生，讓他們觀察表頭的結(jié)構(gòu)、用途，再進行實踐操作，使學(xué)生了解到表頭是一個電阻，有電流通過，指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而且刻度均勻，引導(dǎo)學(xué)生知道表頭的參數(shù)Ug、lg 、Rg，以及三者之間的關(guān)系。

為了讓學(xué)生更好地了解表頭實際上也是一個小量程的電壓表，進行如下設(shè)計：

提出問題：若表頭G滿偏電流 lg=3mA，Rg=100Ω，怎樣在刻度盤中標出所加的相應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)？

提出問題：這樣一個表頭的缺陷在哪？和以往所見的電壓表、電流表有何不同？分發(fā)給學(xué)生已經(jīng)拆開的電壓表，讓學(xué)生觀察電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測量電池兩端的電壓。

（三）留下問題，給學(xué)生自我探索的空間

通過點電壓表的改裝，學(xué)生已掌握其要義，如何改裝成電流表是學(xué)生自我提升的過程，教師提出問題，學(xué)生自行解決，分析匯總，概括歸納。

提問：有一個表頭G，內(nèi)阻Rg=30Ω，滿偏電流lg=1mA。要把它改裝為量程0～0.6A的電流表，如何改裝？改裝后總電阻為多少？（提示：1.表頭兩端加多少電壓，就能滿偏？2.如何增加電路的總電流？）

四、教學(xué)感悟

本課的設(shè)計、實踐的要義在于基于學(xué)生學(xué)情，通過類比、等效等方法引導(dǎo)學(xué)生對物理概念規(guī)律認知，通過事物展示和實驗設(shè)計激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，通過鋪墊和問題設(shè)計使得學(xué)生學(xué)習(xí)思維更具邏輯性，從初步認識規(guī)律到理論推導(dǎo)規(guī)律，再到實踐應(yīng)用規(guī)律層層遞進，以促使物理知識的彼此融合，使學(xué)生感悟高中物理的魅力。