要注意結果 還應關注概念引入過程
—— 一道變壓器問題引起的教學反思

尉愛領 趙慶貴

（南京師范大學附屬揚子中學 江蘇 南京 210048）

1 問題

如圖1為一理想變壓器，電壓表V1和V2，電流表A1和A2均為理想電表，二極管D 為理想二極管，電阻R 為定值電阻.當理想變壓器原線圈接通安全范圍的交流電，此時電壓表V1和V2的示數分別為U1和U2，電流表A1和A2的示數分別為I1和I2.則有

本題正確選項為A，D.

圖1

2 問題的提出

從本題選項及學生使用公式角度，學生提出問題非?！昂侠怼?，推導結果看似合乎物理原理，“合理”的推導卻得出錯誤的結論，問題到底出現在什么地方呢？

3 原因探究

3.1 電路分析法

二極管具有單向導電性，可將二極管看作一個開關，正向通反向斷，假設交流電波型如圖2所示.討論如下：

圖2

圖3

圖4

因 P1＝P01＋P11P2＝P02＋P12

綜合以上探究有P1＝P2，輸出功率等于用電器消耗功率，能量守恒.

3.2 輸出端與用電器端電壓 電流波型分析法

分析如下：

圖5

圖6

圖7

圖8

綜合以上可得，P1＝P2，輸出功率等于用電器消耗功率，所以能量守恒.

造成學生出現錯誤的原因是對有效值概念理解上的偏差以及沒有對電流做功過程進行細節(jié)分析.學生在計算變壓器輸出功率時，使用的電壓U1是整個通電時間，而電流I1只是一半的時間內做功，另一半時間是不輸出功率的，在時間上的不對等因而導致結果錯誤.

4 教學反思

學生出現這樣的問題暴露出目前在物理教學中存在的問題，即不注重物理概念形成過程的現象非常普遍，對概念的形成過程中缺乏具體而細致的分析.在概念教學中過于重視概念的結果，在概念引入過程中過于簡單，對概念的表述一掠而過后便匆匆轉入練習階段.這樣教學的隱結果是學生非常容易陷入定式，在這種思維定式影響下學生利用概念時機械的生搬硬套定義解題，不去探究概念的適用范圍、內涵.最終導致學生形成物理能力時只重表象，不重細節(jié)，即使做了海量的練習題物理能力仍然沒有質的提升！本問題就充分暴露出這點.

物理教師在物理概念教學中需要達到怎樣的度？哪些度？筆者認為需要從下面5個方面的問題進行思考：

（1）要講解的物理概念有哪些特點？與哪些物理能力目標有重大關聯(lián)？如何通過優(yōu)化教學手段達到這些關聯(lián)目標？

（2）與需要講解的物理概念相關聯(lián)的前概念有哪些？如何利用前概念？前概念對本物理概念形成過程中有何促進機能？本概念的重點、難點是什么？如何解決？

（3）相鄰章節(jié)間、物理學科內部學科間，比如力學、電學、熱學間的概念間有哪些動態(tài)聯(lián)系？比如本問題涉及的前概念是電功、電功率、直流交流、圖像等等.這些概念涉及的物理現象與物理事實間遵循哪些物理規(guī)律？

（4）中學物理教學中有哪些物理概念和與之相對應的物理規(guī)律之間需要進行目標分解，需要分步驟、分層次解決？如何把握分層次過程中的深度與廣度？如何讓學生領會不同層次間的異同？

（5）如何把握物理概念形成過程與學生認知水平的匹配？如何利用學生已經生成概念對新概念形成的促進作用？弄清講清物理概念的標準是什么？實施過程中會遇到什么？

筆者認為，中學物理概念教學中，這5個度是應該引起大家足夠重視的，通過中學物理界同仁們的共同努力，一起探討，最終一定能使學生的能力有質的提高！