《電路初探》的創(chuàng)新教學

凃萍

摘 要：本文從自身教學經(jīng)驗出發(fā)，提出了重視《電路初探》一章教學的必要性；針對學生的實際情況，提出要改進該章教學方法的觀點；提出了“補充課本素材，調(diào)整教材順序，串聯(lián)、短路結合，實物遞進并聯(lián)，分批學習電表，作業(yè)實驗拍照，發(fā)揮想象畫圖，利用課間連線”等8種創(chuàng)新教學方法，是對本章教學改革的大膽嘗試。

關鍵詞：電路初探；創(chuàng)新；教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）2-0071-5

1 《電路初探》教材分析

《電路初探》一章是整個電學知識的基礎，在學生構建電學基本理論、基本技能和創(chuàng)新能力方面具有重要的作用。根據(jù)初中生的知識背景和學習心理特點，“蘇科版”教材編排的電學內(nèi)容是這樣的：第十三章（本章）探究電路的基本結構及其特點；第十四章研究電路的“交通規(guī)則”——歐姆定律；第十五章探究電能與內(nèi)能的相互轉化關系。這幾章的安排是從現(xiàn)象到規(guī)律，從定性到定量，層層遞進，在探究過程的體驗中逐步深化對電的認識和理解。

本章課程標準的要求為：從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用；會讀、會畫簡單的電路圖；能連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路；能說出生活、生產(chǎn)中采用簡單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實例；會使用電流表和電壓表。

這些內(nèi)容既是學生學習電學的準備知識，又是生活中的必備知識，所以它在整個電學部分有著極其重要的地位。

從本章內(nèi)容來看，大多數(shù)教師認為本章知識淺顯不值得花過多時間，因而采取了快速且直接的教學方法，學生的學習興趣難以提高。很多知識內(nèi)容教學不夠細致透徹，造成“夾生飯”，甚至有些學生在學習串、并聯(lián)電路時就開始害怕學電學，教學效果較差。有些教師教到第十五章時很難講，才發(fā)現(xiàn)是第十三章《電路初探》的基礎沒有打好。因此，很有必要探索該章的教學方法，通過各種教學方法和手段來培養(yǎng)學生的應用能力，提高教學質量，改善教學效果。

2 《電路初探》學情分析

通過一年的物理學習，學生已經(jīng)具備了一定的實驗探究能力和空間想象能力，形象思維和抽象思維都有了不同程度的發(fā)展，分析問題、解決問題的能力也更加進步。幾乎每個學生對電源和用電器都有了較直觀的認識。因而，第一次接觸電路時，對電學感到既緊張又興奮。但是，九年級的學生往往不愛發(fā)言，不主動表現(xiàn)自我，課堂氣氛比八年級沉悶，需要教師調(diào)動他們的積極性。大多數(shù)學生不喜歡枯燥的理論分析和教條式的計算，但樂于參與動手實驗、觀察現(xiàn)象。他們喜歡探索自己熟悉的或與所學知識有關的生活現(xiàn)象、科學事件，這樣才更能激發(fā)和培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性。因而，教師在教學時要充分考慮九年級學生的學習特點。

3 《電路初探》教學方法探究

本章內(nèi)容繁多，有電路圖、實物圖和實驗操作，有各種基本電路元件和電表。因此，教學的難度較大。在教學方法上筆者進行了創(chuàng)新，效果較好，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 補充課本素材，開闊學生的視野，激發(fā)學生的學習興趣

本章第一節(jié)是《初識家庭電路》，教材首先介紹了電路組成的各個部分：電源、開關、用電器、導線，然后畫手電筒的電路圖，最后是實物連接手電筒電路。其實，這一節(jié)課本知識可挖掘的內(nèi)容很多。比如：電源有干電池、蓄電池、電池組，電源符號，干電池的各種規(guī)格等；開關有閘刀開關、拉線開關、聲光控開關、滑動開關、按鈕開關、旋鈕開關等；導線有螃蟹夾、鱷魚夾等；用電器除了小燈泡之外，實驗室能提供的還有電鈴和電動機。能拿來的實物盡量拿來讓學生看，學生看到很新奇，都很感興趣。除了介紹學生練習用的器材之外（與課本要求一致），還要介紹教師演示用的電路板；除了介紹電路元件的電路符號之外，還要介紹實物的簡單畫法。畢竟學生還是要自己畫實物圖。接下來畫電路圖和實物圖時，用電器可以選擇的就很多樣，燈泡、電鈴、電動機等就可以不重復地練習，這樣就擴充了課本素材。通路、斷路和短路要多舉些例子，多畫一些電路圖和實物圖，讓學生多見識見識。電源短路的情況可以讓學生觀看視頻，這樣學生才能認識到電源短路的危害，自然就不會接錯。

3.2 調(diào)整教材順序，重組教材內(nèi)容，打破傳統(tǒng)框架

“蘇科版”在教材上的安排是：第二節(jié)是電路連接的基本方式（串聯(lián)和并聯(lián)）；第三節(jié)是電流和電流表；第四節(jié)是電壓和電壓表。學生往往在第二節(jié)就開始對串、并聯(lián)電路感到難學和厭煩，從而影響了對電流表和電壓表使用的學習?，F(xiàn)在筆者調(diào)整為：第二節(jié)串聯(lián)電路、短路和電流表；第三節(jié)并聯(lián)電路和電壓表；第四節(jié)串、并聯(lián)電路的電流和電壓特點；最后，學習斷路和短路的電路故障分析。這樣安排是因為電流表本來就是串聯(lián)使用的，電壓表本來就是并聯(lián)使用的。將課本進行這樣的調(diào)整，能更好地體現(xiàn)學生思維的步步深入，也有利于學生掌握知識、應用知識，對串、并聯(lián)電路的認識也更深刻了。

3.3 結合串聯(lián)電路，學習局部短路，聯(lián)系生活實際

串聯(lián)電路相比較而言要簡單一些，但也不可大意，這是因為畫串聯(lián)電路能檢驗學生是否能把剛剛學到的元件符號正確畫出。在學生畫圖中發(fā)現(xiàn)容易出現(xiàn)的問題是：畫電路圖時，電源的正負極標反，電鈴的元件符號半圓沒有封口。實物連接時容易出現(xiàn)的問題是：導線沒有連接在接線柱上，電池組橫放或豎放時正負極亂連，電鈴、蓄電池分不清接線柱在哪，等等。因此，這并不是一件簡單的事，基礎打好了，后面的畫圖才能正確。此外，還可以利用串聯(lián)電路讓學生學習局部短路，讓學生先觀察局部短路的性質：用一根導線直接接在某燈泡兩側，結果出現(xiàn)該燈泡不亮，另一燈泡更亮。然后分析原因，指出電流具有“偷懶”的現(xiàn)象：導線無阻礙，電流（幾乎）全部流過導線，燈上沒有電流，燈被短路，燈不亮，但也不壞。實際生活中不會有人故意去短路，但有時不該挨在一起的導線挨上；若導線外皮破損，也會發(fā)生短路現(xiàn)象。這樣解釋學生就清楚了實驗與實際的關系。最后，學習串聯(lián)和短路的應用，筆者采用敘述加推理的方法，“某銀行有一筆巨款，行長、副行長、會計各有一把鑰匙，會計偷偷用鑰匙打開保險柜的門，盜走了巨款……”學生趕緊著急地說：“不對，不對，應該3個人同時開鎖?！庇纱?，趁機讓學生設計出3個開關的串聯(lián)?！巴碜粤暫螅瑢W們紛紛走出教室，走廊里很暗，燈很及時地亮了，你能畫出電路圖嗎？”這些聯(lián)系生活實際的例子，使學生感到枯燥的電路圖變成了十分有用的東西，因而很有興趣地畫圖。學習局部短路的應用時，學生感到十分好奇，“短路竟然還有應用？”利用這種心理，教師給出了吹風機的電路和飲水機的電路，從而讓學生體會到合理設計電路的必要性。以上的教學使串聯(lián)知識內(nèi)容豐富起來，讓以前不重視串聯(lián)電路的學生認真地學習，為第十五章的電功率知識打下了良好的基礎。

3.4 借助實物演示，層層遞進連線，學好并聯(lián)電路

并聯(lián)電路的連接往往是學生感到難的地方，原因是路徑多，節(jié)點多，開關多。因此，重點是連接方法，但需要層層遞進學習。利用實物展臺演示，能起到很好的作用。

第一、展示并聯(lián)電路，對比串聯(lián)電路，得出并聯(lián)電路的概念（圖1）。

第二、學習并聯(lián)電路的特點，分為以下幾個步驟：

首先，觀察并聯(lián)電路有多條路徑，引出干路和支路（圖2）。

其次，學習一個開關在干路，支路各有一個燈的電路。通過實物演示連接方法——先串成一個電路再并聯(lián)。連好后演示該開關的閉合和斷開對燈亮滅的影響，得出干路開關控制整個電路，并與串聯(lián)電路進行對比。同時，還要在黑板上畫出電路圖和實物簡圖，標出分支點A和匯合點B（圖3）。

再次，學習改變分支點的位置，讓這個開關接到其中一個支路上去。結合實物演示，得出支路開關控制所在支路。并指出這個電路連接存在安全隱患，即一個燈始終亮著（圖4）。由此，學生很自然地想到要在干路和支路各加一個開關。此時，讓學生自己畫出電路圖和實物圖，讓學生自己進行實物連接，很多學生都掌握了（圖5）。

此外，還有一個問題就是有些學生會將分支點接錯，使干路開關變成了支路開關。教師就要對比這兩個電路的不同，掃清學生思想中的錯誤認識，使他們在連線時頭腦清楚而不出錯（圖6）。

第三、學習并聯(lián)電路的應用，讓學生畫出電冰箱中燈和壓縮機并聯(lián)的電路（圖7），教室里日光燈的電路（圖8），學生畫得都很好。教師還要指出節(jié)日的小彩燈是串聯(lián)，街上的路燈是并聯(lián)（注意區(qū)分），家庭電路是并聯(lián)，為第十五章學習家庭電路做好準備。

3.5 分批學習電表，實驗分析數(shù)據(jù)，學生信服結論

電流表的使用因為要串聯(lián)，所以放在串聯(lián)之后進行學習，但此時只學習電流表使用的注意事項和讀數(shù)。同理，將電壓表的學習放在并聯(lián)之后，只學習電壓表的注意事項和讀數(shù)，此時相關的練習只選擇這一部分。等串、并聯(lián)電路都學完后，再來學“串、并聯(lián)電路的電流和電壓特點”這一部分。這些是第十三章的重要探究實驗，筆者采用實物連接、實驗演示得出具體數(shù)據(jù)的方法。實驗中要選用規(guī)格不同的燈泡，學生看到在串聯(lián)電路中兩燈亮度不同，但各處的電流值測出基本相等，這樣就對串聯(lián)電路的電流特點有了認同感。同時，讓學生分析測得值不完全相等的原因，這樣既尊重事實，又給類似的實驗分析作了鋪墊，因此有舉一反三的作用。通過實際的測量，學生對“串、并聯(lián)電路的電流和電壓特點”有了深刻的印象，記憶起來要輕松得多。斷路和短路是學生學習的難點，筆者同樣采用實驗測出數(shù)值的方法，使學生親眼看到電壓表和電流表的讀數(shù)，比教師僅僅只是告訴他們結果要好理解、好分析得多（見圖9）。事實證明，調(diào)整教學順序并沒有打亂學生的思維，反而起到了降低學習難度的作用。這屆學生明顯比前幾屆學生學習電學的積極性高，他們普遍感到電學既有趣又不是很難。

3.6 作業(yè)實驗拍照，充分暴露錯誤，針對實際分析

在九年級上冊物理課本中，串、并聯(lián)給的是局部電路圖，沒有給出全電路圖。有的學生按并聯(lián)的局部圖連接，把開關跟電源并在一起，造成電源短路，這是課本的一個缺陷。筆者利用照相機錄下或拍下學生電路連接的過程或典型問題，使學生既因為自己被拍照感到興奮，又為自己連線中出現(xiàn)的問題被老師發(fā)現(xiàn)而感到吃驚，因此會更加認真地學習電學。串聯(lián)電路的實物連接較為簡單，但當學生連好電路后，筆者讓他們用一根導線把其中一個燈進行短路，學生明確地看到了什么是局部短路。筆者把學生的實驗過程拍下來，再讓學生觀看電源短路的危害，學生對局部短路和電源短路問題就比較清楚了。電學連線題頭緒多，學生往往稍有疏忽就會出現(xiàn)錯誤。筆者充分利用學生習題中的資源，把學生在電路連接中的典型問題，如：短路問題（圖10）、電流表和電壓表的反偏問題拍下來，下次上課時在投影上放出來進行糾正，學生往往下次作業(yè)會更認真、仔細。經(jīng)過這樣的過程，學生對錯誤之處印象深刻，以后出錯就很少了。

3.7 自由發(fā)揮想象，強化電路畫圖，學生樂于參與

本章的電路圖和實物圖的連接是重點，也是易錯點，需要大量練習。如果指定一些畫圖題來做，學生會感到很枯燥，但讓學生有一定的發(fā)揮到黑板上來畫圖，學生會很有興趣。比如：自己畫一個串聯(lián)電路，用電器自選，電池組橫放、豎放自己定，畫一個有短路的電路，等等。上黑板的學生畫出的實物連接和電路圖就會出現(xiàn)很多種情況，比教師絞盡腦汁編出來的題還要多、還要好，學生一下子就可以同時看到很多個不同的電路，課堂的容量就加大了。讓學生自己畫一個并聯(lián)電路，要求有一個開關、兩個燈；再畫一個并聯(lián)電路，有兩個開關、兩個燈；再畫有三個開關的，等等。這樣的練習能自由發(fā)揮，學生參與度比較高，討論分析針對性強，學生對自己在畫圖中出現(xiàn)的問題的分析特別專心，因而教學效果良好，也為后續(xù)的電路設計打下扎實的基礎。

3.8 利用課間連線，反復進行實驗，故障自己判斷

除了上述在課堂上采用的若干方法之外，本章的實驗比其他章都要多，花的時間比其他章也都要多。這是因為這段時間要開放實驗室，可以讓學生利用課間時間，根據(jù)教學進度多次到實驗室進行不同的連線練習。第一節(jié)課學習后連接“手電筒”電路，很多組的小燈泡并不能亮。但教師不能包辦代替，而是多準備一些小燈泡、燈座、開關、導線、干電池，讓他們自己找原因，體會斷路可能存在的地方，這樣學生自己找出來的原因體會更深，成就感更強。第二節(jié)課后，先后讓他們自己連串聯(lián)和局部短路，練習電流表的使用。第三節(jié)課后，給一些開關在不同位置的并聯(lián)電路圖讓他們連接，再練習電壓表的使用。第四節(jié)課后則利用電流表和電壓表進行電路故障的判斷。

總之，采用以上的方法能充分調(diào)動學生的積極性，也降低了電路連接與分析的難度，基礎打好了，后面幾章學習起來就感到輕松了，何樂而不為呢？

參考文獻：

[1]王恩華.“科學探究：串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流”教學設計[J].物理教學探討，2010，28（3）：74—76.

（欄目編輯 鄧 磊）