以“串聯(lián)和并聯(lián)”教學(xué)為例談如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)概念解決問題

摘要：學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用，利用概念去解決實際問題的過程，也是完善和深化理解概念的過程，是學(xué)習(xí)概念的不可缺少的一個環(huán)節(jié).本文以“串聯(lián)和并聯(lián)”教學(xué)為例，闡述了教師應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)概念解決問題的思維習(xí)慣.

關(guān)鍵詞：串聯(lián)和并聯(lián)；閉合回路；概念；解決問題

作者簡介：陳明芬（1974-），女，福建，大學(xué)本科，學(xué)士，中學(xué)一級，主要研究方向：初中物理教學(xué).“串聯(lián)和并聯(lián)”是義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書（人教版）九年級第15章《電流和電路》第三節(jié)的內(nèi)容，在電學(xué)中起著承上啟下的重要作用，是以后學(xué)習(xí)電學(xué)的基礎(chǔ).在以往教學(xué)中，一般都是這樣引入：要想讓兩個小燈泡都發(fā)光，你有幾種接法？設(shè)想學(xué)生能用串并聯(lián)兩種接法，但大部分學(xué)生只會用串聯(lián)的接法，只有極少數(shù)學(xué)生用并聯(lián)的接法.從學(xué)生的角度來說，因為之前學(xué)過只有一個用電器的連接，所以就憑直覺把燈一個一個串起來.這反映學(xué)生可能沒有理解：“要使用電器工作，則用電器必須與電源組成閉合回路”這個概念.

在教科書第15章第二節(jié)“電流和電路”中有這樣一句話：實驗結(jié)果表明，要想讓小燈泡亮、電動機轉(zhuǎn)、蜂鳴器發(fā)聲，必須要有電池，還要用導(dǎo)線將它們與電池連接成閉合的回路.閉合回路是電學(xué)的一個基本概念，從基本電路到串并聯(lián)電路，還有接入電流表的學(xué)習(xí)，實際上都在培養(yǎng)學(xué)生用閉合回路的概念分析問題，可以說這個概念貫穿電學(xué)的學(xué)習(xí).教師應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會根據(jù)概念解決問題的能力，為以后更深入地學(xué)習(xí)電學(xué)知識打下扎實的基礎(chǔ)呢？

1幫助學(xué)生建構(gòu)閉合回路的概念

杜威認(rèn)為若要教給學(xué)生“地球是圓”這概念，有兩種教學(xué)方式：第一種直接把地球比喻為籃球，讓學(xué)生記住地球是圓的.這種教學(xué)只是讓學(xué)生記住地球是圓的，這“地球是圓”的建構(gòu)是沒有證據(jù)的.學(xué)生并沒有真正理解“地球是圓”.第二種教學(xué)方式是給出各種的證據(jù)，如：“在海邊我們已看不到船身還能看到旗桿”；“月食時，在月亮上的投影是圓形”.通過分析這些證據(jù)讓學(xué)生明白地球是圓的.這樣的教才叫有證據(jù)，學(xué)生也才可能理解概念.（摘自2014年廣州市義務(wù)教育階段畢業(yè)生學(xué)業(yè)水平考試物理質(zhì)量分析報告）

所以在幫助學(xué)生建構(gòu)閉合回路這個概念時，教師要循序漸進，采用恰當(dāng)方法自然地引入.在第二節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生知道電流產(chǎn)生的條件：（1）有電源；（2）電源和用電器要形成閉合回路.第三節(jié)從“溫故”開始，教師若提問學(xué)生：“電流產(chǎn)生的條件是什么？”學(xué)生能說出正確答案，這是學(xué)生理解了還是記住了這個條件呢？教師無法判斷.若采用習(xí)題的形式，就能起到一舉兩得的目的.先從“如何使一個燈泡發(fā)光？”引入，讓學(xué)生連接實物圖（圖1），在虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)出電流的路徑（方向）.

教師通過講電流方向提出閉合回路的概念，讓學(xué)生知道：燈亮就是使燈和電源形成閉合回路.這時再問：若在原來的基礎(chǔ)上再給一個燈泡，要使兩個燈泡都發(fā)光，你有幾種接法？基礎(chǔ)好的學(xué)生可能就想到并聯(lián)的接法，但若學(xué)生還是想不到，這時教師再把問題明確：在共用一個電源的條件下，讓每個燈都與電源構(gòu)成閉合回路，可以嗎？這樣學(xué)生就更容易想到并聯(lián)的接法.引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)：兩燈的連接可以是兩個燈泡串在一起與電源形成閉合回路，即串聯(lián)；也可以讓每個燈泡與電源形成閉合回路，即并聯(lián).這樣引入的目的，既能讓學(xué)生有機會應(yīng)用學(xué)過的知識，又能自然地想到并聯(lián)的接法，做到“溫故知新”， 使知識系統(tǒng)連貫，便于學(xué)生理解和掌握，產(chǎn)生良好的教學(xué)效果.

2培養(yǎng)學(xué)生用閉合回路的概念解決問題.

讓學(xué)生掌握概念，不是老師說一次或?qū)W生練一次就可以的，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念以后，老師需要創(chuàng)設(shè)一些情景，[1]讓學(xué)生有更多的機會運用概念去分析、判斷簡單的物理現(xiàn)象，分析解決一些簡單的實際問題，也就是要把練與學(xué)習(xí)的需要結(jié)合起來.

21利用閉合回路的概念分析串并聯(lián)電路的特點.

在探究串聯(lián)電路各用電器的關(guān)系時，學(xué)生要用閉合回路的概念判斷用電器是否工作.教師問：如果一個燈壞了，另一個燈還能亮嗎？學(xué)生完成分組實驗后，再用閉合回路的概念來分析驗證：若其中一個燈壞了（斷路），由于這兩個燈串聯(lián)，則電源與這兩個燈不能形成閉合回路，所以另一個燈也不亮.得出結(jié)論：串聯(lián)電路中各用電器之間相互影響.又如探究并聯(lián)電路中開關(guān)的作用時，則是先用閉合回路概念分析，再分組實驗驗證.若干路的開關(guān)斷開，用電器和電源不能形成閉合回路，兩燈都不亮，得出結(jié)論：干路開關(guān)控制所有的用電器.若其中一條支路開關(guān)斷開，電源與這個支路的用電器不能形成閉合回路，所以這個支路的用電器不能工作，即支路開關(guān)控制所在支路的用電器.教師引導(dǎo)學(xué)生分析第一個圖，之后幾個圖可以讓學(xué)生獨立分析，教師從中判斷學(xué)生是否掌握這個概念.讓這個概念始終貫穿電路分析中，提高學(xué)生分析問題的能力，進一步理解閉合回路概念.皮亞杰認(rèn)為，新的知識只有納入原有的知識結(jié)構(gòu)中才能被吸收.因此，教育的目標(biāo)并不在于增加知識量，而在于提高學(xué)生對知識的理解能力.

多次訓(xùn)練目的不是要讓學(xué)生機械地記住結(jié)論，而是要培養(yǎng)學(xué)生在不同的情景里會運用概念來解決問題的習(xí)慣.如運用閉合回路來分析電路，學(xué)生探究串并聯(lián)電路中開關(guān)的作用時，要先畫電路圖，然后分組實驗，再進行電路分析（共六次），這樣安排符合初中生的思維特點，從感性走向理性.學(xué)生探究串并聯(lián)電路中各用電器間的關(guān)系時，則反過來，先用電路圖分析（共六次）再分組實驗驗證，由理性再到實踐中去檢驗、應(yīng)用.經(jīng)過這樣多次訓(xùn)練，學(xué)生就知道要始終運用閉合回路來分析解決問題了.

22根據(jù)閉合的回路概念識別串并聯(lián)電路及設(shè)計電路圖.

學(xué)習(xí)物理的目的就是在掌握物理知識的基礎(chǔ)上，學(xué)會分析問題的方法，從而運用于實際，使知識從能理解到會運用.

運用閉合回路，可以幫助學(xué)生識別串并聯(lián)電路.如學(xué)完串并聯(lián)電路的特點后，老師問：“課室里日光燈是串聯(lián)還是并聯(lián)？為什么？”若學(xué)生答：“并聯(lián)，因為有一個燈壞了，其他燈還是亮的.”這樣的回答實際上沒有運用閉合回路這個概念來解決問題.引導(dǎo)學(xué)生分析：若有一個燈壞了（斷路），則這個燈與電源不能形成閉合回路，其他燈亮，說明其他燈與電源能形成閉合回路，即日光燈之間沒有互相影響，則說明課室里的日光燈是并聯(lián)的.老師還可以在安全的條件下，閉合所有日光燈的開關(guān)，燈全亮，松開其中一個燈的觸頭，看其他燈是否還亮，來驗證剛才的分析.

運用閉合回路，可以幫助學(xué)生設(shè)計電路圖來解決問題.如九年級教科書（人教版）44頁第4題：如圖15.3-9所示，學(xué)校有前、后兩個門，在前、后兩個門各裝一個按鈕開關(guān)，學(xué)校傳達室有甲、乙兩盞燈和電池組.要求：前門來人按下開關(guān)時甲燈亮，后門來人按下開關(guān)時乙燈亮.請設(shè)計電路圖并在實物圖中連線.

根據(jù)題意可知：甲、乙兩燈獨立工作，互不影響，所以用并聯(lián).要使“前門來人按下開關(guān)時甲燈亮”，則甲燈、前門開關(guān)與電源形成一條閉合回路，要使“后門來人按下開關(guān)時乙燈亮”，則乙燈、后門開關(guān)與電源形成另一條閉合回路，這樣設(shè)計出電路圖.然后看著電路圖，連接實物圖，使導(dǎo)線從電源正極出發(fā)，連接燈、開關(guān)， 回到電源負(fù)極，接完一條回路，同樣的方法再接另一條回路.在以后的教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生先根據(jù)要求設(shè)計電路圖，再根據(jù)電路圖連實物圖或連接電路的習(xí)慣.

23根據(jù)閉合回路的概念連接電路.

閉合回路的概念不僅應(yīng)用在紙筆練習(xí)中，也應(yīng)用在實際的電路連接中，尤其是學(xué)生在進行分組實驗時，也要有閉合回路的概念指導(dǎo)其連線及查接線錯誤.

其實學(xué)生在連接串并聯(lián)電路的過程中，也在不停地運用閉合回路概念，這樣做有利于基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技能的掌握.加涅把學(xué)生習(xí)得的五類結(jié)果（言語信息、智慧技能、認(rèn)知策略、態(tài)度和動作技能）作為學(xué)生后天習(xí)得的素質(zhì).[2]根據(jù)電路圖連接電路，就屬于動作技能.動作技能的學(xué)習(xí)需要學(xué)生充分的體驗和在得到反饋消息后多次反復(fù)操作練習(xí)，才能熟練掌握.費茨和波斯納將動作技能的形成分為認(rèn)知、聯(lián)系形成、自動化三個階段，即教師在教學(xué)過程中， 第一階段要做示范動作，并對動作進行講解，第二階段學(xué)生要模仿動作，第三階段學(xué)生通過多次練習(xí)使動作熟練.[3]并聯(lián)電路的連接是本節(jié)難點，老師要做出正確的示范，學(xué)生要模仿老師連接電路的動作，有正確的動作和習(xí)慣，之后又有多次連接電路的練習(xí)，這樣使電路連接更熟練，也使閉合回路的概念得到深化.

通過上述的教學(xué)安排，學(xué)生不但學(xué)會畫串并聯(lián)電路圖，會根據(jù)電路圖連接串并聯(lián)電路，而且通過多次反饋訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生始終根據(jù)閉合回路概念解決問題的思維習(xí)慣.在概念學(xué)習(xí)中，有的學(xué)生只是記住概念，而沒有形成運用概念解決實際問題的思維習(xí)慣，那么在遇到新穎的題目時，往往無從下手.所以教師在教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷運用概念分析問題的過程，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)概念解決問題的能力，讓學(xué)生知道只要緊緊抓住概念分析，問題往往就能迎刃而解.

學(xué)過的知識也許會遺忘，但在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成正確的思維習(xí)慣，將終生受益，哪怕遇到再新穎的題目，學(xué)生也有信心和能力解決.我們在教學(xué)中始終教會學(xué)生最基礎(chǔ)的知識，也是最有效的教學(xué)，這就是物理的簡單之美！

參考文獻：

[1]符東生. 以“簡單機械、機械效率”教學(xué)案例反思初中物理實驗教學(xué)的有效性[J]. 物理教學(xué)，2015，03：32-35.

[2]黃網(wǎng)官. 初中物理：學(xué)習(xí)結(jié)果與條件淺析——基于加涅教學(xué)論的思考之一[J]. 教育研究與評論（中學(xué)教育教學(xué)），2015，05：15-20.

[3]馮家明.物理實驗動作技能的形成過程及教學(xué)討論[J].湖南中學(xué)物理，2011，07：25-28.·德育教育·