如何突破障礙，引領(lǐng)學(xué)生邁入電學(xué)之門

郁曉文

摘要：在初中物理電學(xué)學(xué)習(xí)初期，學(xué)生易出現(xiàn)“怵電”情緒，這將直接影響到學(xué)生對電學(xué)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和掌握。究其原因，抽象的概念，一時(shí)難以想象的電流，以及電路圖的認(rèn)識和理解都給學(xué)生造成非常大的困擾。本文通過各種教學(xué)手段，尤其是通過實(shí)驗(yàn)，不斷地將抽象的概念形象化，突破學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的各種障礙。

關(guān)鍵詞：初中物理;電學(xué);實(shí)驗(yàn);突破障礙

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1992-7711（2015）14-050-2

一、運(yùn)用已有知識幫助理解概念

物理概念是物理知識的重要組成部分，如果對于概念的界定模糊不清，理解上不透徹，則會(huì)直接導(dǎo)致運(yùn)用時(shí)混淆。新舊知識之間存在著緊密的聯(lián)系，教師在教學(xué)過程中應(yīng)盡力找出新舊知識之間存在著的聯(lián)系，在課堂教學(xué)中實(shí)施知識的遷移。

利用已經(jīng)掌握的知識來認(rèn)識新知識，不但可以溫故已有知識，而且還能靈活運(yùn)用已有知識，幫助理解概念，提高解決問題的能力。在《13.1初識家用電器和電路》一課中，如何感知用電器這一概念，提升認(rèn)識呢？學(xué)生可以列舉很多這樣的電器：空調(diào)、電視、電飯煲等，它們的共同特點(diǎn)就是使用電，消耗電能。教師引導(dǎo)學(xué)生：將電能轉(zhuǎn)換為了什么能呢？學(xué)生通過簡單的討論可以回答出：內(nèi)能、光能、聲能等，即我們需要的能量。這樣順理成章地將用電器理解為從能量轉(zhuǎn)換角度上看是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的轉(zhuǎn)換器，而不僅僅是利用電能進(jìn)行工作的裝置，使學(xué)生能從不同的角度去認(rèn)識，從而加深了對于用電器的理解。

二、規(guī)范物理用語，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

生活中的問題描述和物理用語有時(shí)是不相符合的，甚至是錯(cuò)誤的。這是教師在教學(xué)過程中要注意并要及時(shí)糾正的。如：本節(jié)課中出現(xiàn)了開關(guān)及其作用。生活中，將燈打開，時(shí)常是說“開燈”;將燈關(guān)了，也是說成“關(guān)燈”。開燈和關(guān)燈，都是生活中約定俗稱的語言，指的就是將開關(guān)閉合和斷開。在物理學(xué)中，開關(guān)的作用就是使電路接通和斷開，所以金屬片合在一起說成是：閉合，而金屬片彼此脫離說成是：斷開。在電學(xué)學(xué)習(xí)的一開始，就從物理和生活的不同描述加以區(qū)別，幫助學(xué)生形成好習(xí)慣，使物理用語的表達(dá)更加規(guī)范，有利于培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，注重實(shí)證。勤于開展學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，至少多開展演示實(shí)驗(yàn)是突破難點(diǎn)最好的途徑。

這節(jié)課的難點(diǎn)是短路。教材描述是：用導(dǎo)線將電池兩極連接起來，此時(shí)電路中的電流很大，可能會(huì)燒毀電池和導(dǎo)線。這樣的描述，學(xué)生是似懂非懂的。他們沒有電流的概念，更沒有電流大到燒毀器材的印象，所以學(xué)生對于這樣的描述認(rèn)識是膚淺的。

此時(shí)教師通過一根鐵絲，在鐵絲的外面套上一根塑料管，接上可以提供大電流的電源，并提供一個(gè)開關(guān)，一個(gè)6v的小燈泡。第一次實(shí)驗(yàn)，小燈泡接入電路中，開關(guān)閉合時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。第二次，小燈泡不接入電路，開關(guān)閉合，稍等片刻，鐵絲上方濃煙四起。學(xué)生看得目瞪口呆。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較形象地描述了電流過大造成的危害，使學(xué)生第一次建立起電流過大會(huì)燒壞電源和導(dǎo)線的印象，也第一次從課堂上意識到安全用電的重要性，為后繼家庭電路的學(xué)習(xí)埋下了伏筆。然后可以引導(dǎo)學(xué)生分析，煙是怎么形成的？

上面實(shí)驗(yàn)僅能說明短路引起電流過大。

那會(huì)不會(huì)電流還未經(jīng)過用電器，用電器也會(huì)燒毀呢？面對問題，依舊要巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來解決。

用一個(gè)小燈泡，一個(gè)開關(guān)和電源以及若干導(dǎo)線來演示也是可以的。教師連接了如圖所示的電路?？上г谘菔緯r(shí)，出了一個(gè)意外：當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，用導(dǎo)線將燈泡兩端的接線柱連接起來，按理說，看到的現(xiàn)象是小燈泡立刻熄滅，但當(dāng)堂課的情況是：小燈泡依舊發(fā)光，只是亮度比以前暗了些。學(xué)生在下面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也都是如此。教師在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，和學(xué)生講：燈泡幾乎不亮，電流幾乎為零，就稍顯牽強(qiáng)了。事后分析教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)器材，發(fā)現(xiàn)問題出在導(dǎo)線上，如圖所示，導(dǎo)線與接插件之間不是焊接的，而是就用銅絲緊緊地卡在接插件上。由于接觸不良，兩頭都有不小的接觸電阻。從燈泡的亮度看，接觸電阻的阻值和小燈泡的電阻相當(dāng)。所以，導(dǎo)線并聯(lián)在小燈泡兩端，效果和一個(gè)約2～10Ω的電阻并聯(lián)在燈泡兩端的效果相同！

這個(gè)實(shí)驗(yàn)是失敗的。第一，當(dāng)然是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，用燈泡亮度變暗是無法說明短路的。其次，即使燈炮短路了，那電流真的從導(dǎo)線里走了嗎？此時(shí)的學(xué)生是沒有建立起全電路概念的。怎么做最合適呢？

當(dāng)然，導(dǎo)線用焊接的是最好的，幾乎沒有電阻，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。其次，從一個(gè)燈泡設(shè)計(jì)成兩個(gè)燈泡串聯(lián)。

如圖所示，當(dāng)用導(dǎo)線連接在一個(gè)燈泡兩端時(shí)，一個(gè)燈泡熄滅，另一個(gè)燈泡依舊能發(fā)光。證明：電流經(jīng)過了另一個(gè)燈泡，也倒過來證明短路時(shí)電流是從導(dǎo)線中流過去了。

四、構(gòu)建電路模型，學(xué)會(huì)分析電路

學(xué)會(huì)分析電路，將為以后的電學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。用電流的流向來分析電路是一種很好的方法。在每一次電路分析開始，教師要形成榜樣，注重電路中電流的流向，起點(diǎn)是電源正極，終點(diǎn)是電源負(fù)極。

在確定方向后，教師用一個(gè)實(shí)物連接圖，讓學(xué)生分析：為什么短路燈泡不亮了？沒有短路時(shí)，電流從：電源正極→電燈→開關(guān)→電源負(fù)極。當(dāng)用導(dǎo)線將電燈兩端連接起來后，電流從：電源正極→導(dǎo)線→電源負(fù)極。在電流流動(dòng)過程中，少了一個(gè)用電器。沒有了用電器，將電能轉(zhuǎn)換為我們需要的能的目標(biāo)就沒有了，這樣的電路就失去了意義。所以總結(jié)出：短路在電路中盡量要避免，特別是將電池兩極直接用導(dǎo)線連接起來的情形。

通過以上電流的流向分析，學(xué)生對于短路這一抽象概念有了一定的了解。但由于電流看不見，摸不著，為了使學(xué)生進(jìn)一步加深對于短路及電流流向的理解，教師構(gòu)建了一個(gè)電路模型，制作了能顯示電流流向的動(dòng)畫，如圖動(dòng)畫一和動(dòng)畫二所示。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，學(xué)生可以清楚地看到電流在電路中的流動(dòng)，以及小燈泡的亮暗，整個(gè)是一動(dòng)態(tài)的過程。通過構(gòu)建電路模型，把抽象的東西直觀形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，便于學(xué)生掌握概念。

通過一堂有生活實(shí)際，有電學(xué)演示，有動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，有多媒體輔助教學(xué)的一課，對學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)初期所遇到的障礙，逐個(gè)破解，使學(xué)生對電學(xué)爆發(fā)出濃厚的興趣和強(qiáng)烈的求知欲，為后期電學(xué)的學(xué)習(xí)開啟了大門。

[參考文獻(xiàn)]

[1]物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）.北京師范大學(xué)出版社，2001（07）.

[2]金冠峰.也談初中物理概念教學(xué)[J].新課程（上），2011（06）.