淺談全電路歐姆定律教學(xué)的幾種方法

施友潛

摘 要：全電路歐姆定律是一個(gè)很重要的物理的知識(shí)點(diǎn)，也是學(xué)習(xí)電工學(xué)很重要的基礎(chǔ)。電動(dòng)勢(shì)概念與端電壓、電流隨外電阻變化規(guī)律的教學(xué)是個(gè)難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中，如果能夠充分利用各種教學(xué)資源，合理選擇教學(xué)方法，不但可以突破難點(diǎn)，還能全方位培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷、想象、推理能力，進(jìn)而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)勢(shì)；教法；問(wèn)題；能力；素質(zhì)

物理學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的自然科學(xué)，是自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的根本。觀察現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)獲得具體的、明確的認(rèn)識(shí)，這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。

物理教育中必須重視學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，使他們的自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究、創(chuàng)新思維能力等得到逐步的發(fā)展和提高，從而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在實(shí)際教學(xué)中，如果我們能夠充分利用各種教學(xué)資源，以實(shí)驗(yàn)為教學(xué)基礎(chǔ)，合理選擇教學(xué)方法，全方位培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷、想象、推理能力，可以全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。為職業(yè)學(xué)校專業(yè)課教學(xué)打下良好的文化基礎(chǔ)。

全電路歐姆定律是一個(gè)很重要的物理的知識(shí)點(diǎn)，電動(dòng)勢(shì)概念與端電壓、電流隨外電阻變化規(guī)律的教學(xué)是個(gè)難點(diǎn)。全電路歐姆定律是中職生學(xué)習(xí)電工學(xué)很重要的基礎(chǔ)。本文從實(shí)際教學(xué)出發(fā)，對(duì)全電路歐姆定律教學(xué)中的幾種方法進(jìn)行探討。

一、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不僅可以學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理知識(shí)，還可以學(xué)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和技能，更重要的是只有通過(guò)動(dòng)手操作，才可能提供科學(xué)的觀察、分析、驗(yàn)證從而得出科學(xué)的結(jié)論。只有通過(guò)實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，才能不斷地形成和提高實(shí)驗(yàn)操作能力，通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手制作，充分調(diào)動(dòng)手、眼、腦等感官積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，和諧配合觀察、思維，可以最大限度的提高學(xué)習(xí)效率，并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，更有效的提高學(xué)生觀察、思考、分析、總結(jié)、歸納等多種能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更容易獲得相關(guān)知識(shí)，還可以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，并能激發(fā)學(xué)生探索解決新問(wèn)題、學(xué)習(xí)新知識(shí)的欲望，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力得到培養(yǎng)的同時(shí)，學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新潛能得以開(kāi)發(fā)。

教學(xué)時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)，展示1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)電池，并請(qǐng)幾位同學(xué)觀察電池上的規(guī)格（為1.5V）用電壓表分別測(cè)出兩端電壓，讀數(shù)為1.5V。用電壓表測(cè)蓄電池電壓，讀數(shù)為2.0V。

電壓為何不同？這個(gè)問(wèn)題的提出，讓學(xué)生對(duì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行思考從而激發(fā)學(xué)生探索解決新問(wèn)題、學(xué)習(xí)新知識(shí)的欲望。學(xué)生自覺(jué)地、主動(dòng)地探索中，有了兩個(gè)發(fā)現(xiàn)：

1. 電源兩端間電壓是由電源本身性質(zhì)決定的。

2. 同種電源兩端間電壓相等，不同種電源兩極間電壓不同。

教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析、判斷、想象，電動(dòng)勢(shì)概念的學(xué)習(xí)就水到渠成。

實(shí)驗(yàn)既是物理課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容， 又是進(jìn)行科學(xué)物理探究的重要途徑， 也是呈現(xiàn)問(wèn)題情境的基本素材和方式。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以創(chuàng)設(shè)許多真實(shí)、生動(dòng)、 直觀而又富有啟發(fā)性的問(wèn)題。教學(xué)中教師只要善于利用各種實(shí)驗(yàn)資源，讓學(xué)生在看、聽(tīng)、想等感官參與學(xué)習(xí)過(guò)程，更容易獲得相關(guān)知識(shí)，還可以在體驗(yàn)的過(guò)程中積累大量經(jīng)驗(yàn)?？梢匀轿慌囵B(yǎng)學(xué)生的各種技能，全面提高綜合素質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的需要解決的問(wèn)題，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中尋找答案，逐一解決，教師不要一切代辦，應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立去完成，教師只能扮演好“導(dǎo)學(xué)”的角色。

二、運(yùn)用探究教學(xué)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題總結(jié)規(guī)律

教學(xué)中要重視學(xué)生自主探索能力的培養(yǎng)，教會(huì)學(xué)生探索問(wèn)題的方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。教師只是給他們一些事例和問(wèn)題，讓學(xué)生自己通過(guò)閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽(tīng)講等途徑去獨(dú)立探究，在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生自覺(jué)地、主動(dòng)地探索，掌握認(rèn)識(shí)和解決問(wèn)題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物內(nèi)部的聯(lián)系，從中找出規(guī)律，形成自己的概念。學(xué)生通過(guò)獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動(dòng)，獲得知識(shí)，培養(yǎng)能力，發(fā)展情感與態(tài)度，發(fā)展探索精神與創(chuàng)新能力。

例如：用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。提出問(wèn)題，當(dāng)電源接上電路時(shí)，外電路的電壓是否等于電源的電動(dòng)勢(shì)？ 同時(shí)演示：如圖1所示電路。當(dāng)把開(kāi)關(guān)S撥到1時(shí)，小燈泡和新的電源相連，觀察小燈泡的亮度（很亮）；把開(kāi)關(guān)S撥到2，小燈泡和舊的電源相連，小燈泡沒(méi)有原來(lái)的亮。

教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，運(yùn)用探究教學(xué)法時(shí)，提出下面的問(wèn)題：

（1）全電路由是什么組成的？

教師引導(dǎo)學(xué)生用多媒體輔助探索得出：

（a）全電路由電源外部的電路（外電路）和電源的電路（內(nèi)電路）組成。

（b）在外電阻有電勢(shì)降落，同樣在內(nèi)電阻上也有電勢(shì)降落。

（c）在電源內(nèi)部，由負(fù)極到正極電勢(shì)升高，升高的數(shù)值等于電源的電動(dòng)勢(shì)。這也是電動(dòng)勢(shì)的物理意義。

（2）電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓存在什么的關(guān)系？

教師引導(dǎo)學(xué)生用類比法探索得出：

在全電路中，電源內(nèi)部電勢(shì)升高的數(shù)值等于電路中外電阻上的電勢(shì)降落與內(nèi)電阻上電勢(shì)降落之和。

即：E=U外+U內(nèi)。

（3）電動(dòng)勢(shì)、外電阻、內(nèi)電阻之間的規(guī)律如何？

教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)探索得出：

設(shè)閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內(nèi)阻為r，由歐姆定律可知E=IR+Ir， I=■。

（4）是什么引起小燈泡的亮度不同？

教師引導(dǎo)學(xué)生分析：

舊電池它的內(nèi)阻大，用它做電源，電路中的電流很??；而新電池內(nèi)阻小，電路中的電流大。燈泡的亮度取決于UI。就出現(xiàn)了剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。

教師把一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為比較容易的多個(gè)問(wèn)題，由簡(jiǎn)單問(wèn)題入手，循序漸進(jìn)。讓學(xué)生從簡(jiǎn)單的問(wèn)題入手，比較容易進(jìn)行自主探究從而得出結(jié)論，學(xué)生在教師的問(wèn)題引導(dǎo)下自主探究，符合以學(xué)生為主導(dǎo)的新課程改革的指導(dǎo)思想，讓學(xué)生真正成為課堂的主人。教師引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)完整的探究過(guò)程，能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程的認(rèn)識(shí)，這有助于學(xué)生自發(fā)地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探究，使學(xué)生在總體上對(duì)科學(xué)研究的目的、方法、評(píng)價(jià)和價(jià)值等有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、客觀、科學(xué)、現(xiàn)實(shí)的研究精神。

探究教學(xué)法需要一個(gè)不斷深化提高的過(guò)程，不是一朝一夕就能取得教學(xué)成果的，教師只有循著科學(xué)的方向，緊密結(jié)合并充分發(fā)揮教師的指導(dǎo)性和學(xué)生的獨(dú)立性、自主性、積極性，在課堂教學(xué)中因地制宜地采用探究教學(xué)法，探究教學(xué)法才能獲得良好的教學(xué)效果。

三、運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法發(fā)展能力

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，它變傳授知識(shí)為解決問(wèn)題、完成任務(wù)為主體的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念。運(yùn)用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)當(dāng)前學(xué)習(xí)的主題，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實(shí)的“任務(wù)”進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，使學(xué)習(xí)更加直觀和形象化。學(xué)生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個(gè)共同的任務(wù)，在強(qiáng)烈的問(wèn)題動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)。在主動(dòng)建構(gòu)自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，通過(guò)新經(jīng)驗(yàn)和原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用，充實(shí)和豐富自身的知識(shí)、能力。在學(xué)生完成既定任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程以獲得成就感。并有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，激發(fā)他們的求知欲望，逐步形成一個(gè)感知心智活動(dòng)的良性循環(huán)，從而培養(yǎng)出獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)實(shí)例：端電壓跟負(fù)載的關(guān)系。

創(chuàng)設(shè)情境：當(dāng)大功率的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，周圍的電燈會(huì)暗下來(lái)。為什么？

依據(jù)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，教師可以把需要講授的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為任務(wù)，為此可以設(shè)計(jì)以下幾個(gè)任務(wù)：

任務(wù)1：當(dāng)外電阻R（負(fù)載）改變時(shí)，路端電壓U如何變化，變化規(guī)律如何？

教師引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)分析問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)：如圖2所示。改變滑動(dòng)變阻器阻值，觀察伏特表與安培表的示數(shù)變化。

實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)R增大，電流減小，端電壓增大；當(dāng)R減小，電流增大，端電壓減小。即U=E-Ir。

教師引導(dǎo)學(xué)生討論：R對(duì)U的影響。

兩種情況：

①斷路：I=0，U=E電壓表直接接在電源兩極來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)原理。

②短路：R=0，I=E/r電流很大，燒毀電源。

教師激發(fā)學(xué)生聯(lián)想1：前面實(shí)驗(yàn)用電壓表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)原理。

教師激發(fā)學(xué)生聯(lián)想2：電源使用不允許短路。（對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育）

任務(wù)2：當(dāng)大功率的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為什么周圍的電燈會(huì)暗下來(lái)？

教師引導(dǎo)學(xué)生分析：

當(dāng)大功率的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，外電路的電阻R很小。當(dāng)R減小時(shí)，電流增大，端電壓就減小。由于提供給周圍的電燈的電壓不足，而導(dǎo)致電燈會(huì)暗下來(lái)。

教師引導(dǎo)學(xué)生選擇探索問(wèn)題的對(duì)象，選擇運(yùn)用什么知識(shí)，對(duì)所探索問(wèn)題的對(duì)象進(jìn)行分析，得出結(jié)論。由于可以選擇的研究對(duì)象很多，在自主探索時(shí)會(huì)有很多例子被學(xué)生提出，學(xué)生會(huì)依據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，提出不同的研究對(duì)象。有利于培養(yǎng)觀察現(xiàn)象，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)針對(duì)需要教學(xué)的內(nèi)容，因材施教，切忌盲目拔高，教師設(shè)計(jì)的任務(wù)應(yīng)以全體學(xué)生能順利獨(dú)立完成為準(zhǔn)，防止挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

綜上所述，中學(xué)物理的課堂教學(xué)應(yīng)能適應(yīng)當(dāng)前的改革需要，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教育觀念，積極探索新的教學(xué)模式，以全方位提高學(xué)生的思維能力，充分運(yùn)用各種教學(xué)資源，組織實(shí)施新的課堂教學(xué)模式，全面提高課堂教學(xué)效率，全面提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]封小超，王力邦.物理課程與教學(xué)論.北京：科學(xué)出版社，2005.

[2]廖伯琴.物理探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與案例分析[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）解讀[M].武漢：湖北教育出版社，2004.