《电路初探》的创新教学

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摘 要：本文从自身教学经验出发，提出了重视《电路初探》一章教学的必要性；针对学生的实际情况，提出要改进该章教学方法的观点；提出了“补充课本素材，调整教材顺序，串联、短路结合，实物递进并联，分批学习电表，作业实验拍照，发挥想象画图，利用课间连线”等8种创新教学方法，是对本章教学改革的大胆尝试。

关键词：电路初探；创新；教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0071-5

1 《电路初探》教材分析

《电路初探》一章是整个电学知识的基础，在学生构建电学基本理论、基本技能和创新能力方面具有重要的作用。根据初中生的知识背景和学习心理特点，“苏科版”教材编排的电学内容是这样的：第十三章（本章）探究电路的基本结构及其特点；第十四章研究电路的“交通规则”――欧姆定律；第十五章探究电能与内能的相互转化关系。这几章的安排是从现象到规律，从定性到定量，层层递进，在探究过程的体验中逐步深化对电的认识和理解。

本章课程标准的要求为：从能量转化的角度认识电源和用电器的作用；会读、会画简单的电路图；能连接简单的串联电路和并联电路；能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例；会使用电流表和电压表。

这些内容既是学生学习电学的准备知识，又是生活中的必备知识，所以它在整个电学部分有着极其重要的地位。

从本章内容来看，大多数教师认为本章知识浅显不值得花过多时间，因而采取了快速且直接的教学方法，学生的学习兴趣难以提高。很多知识内容教学不够细致透彻，造成“夹生饭”，甚至有些学生在学习串、并联电路时就开始害怕学电学，教学效果较差。有些教师教到第十五章时很难讲，才发现是第十三章《电路初探》的基础没有打好。因此，很有必要探索该章的教学方法，通过各种教学方法和手段来培养学生的应用能力，提高教学质量，改善教学效果。

2 《电路初探》学情分析

通过一年的物理学习，学生已经具备了一定的实验探究能力和空间想象能力，形象思维和抽象思维都有了不同程度的发展，分析问题、解决问题的能力也更加进步。几乎每个学生对电源和用电器都有了较直观的认识。因而，第一次接触电路时，对电学感到既紧张又兴奋。但是，九年级的学生往往不爱发言，不主动表现自我，课堂气氛比八年级沉闷，需要教师调动他们的积极性。大多数学生不喜欢枯燥的理论分析和教条式的计算，但乐于参与动手实验、观察现象。他们喜欢探索自己熟悉的或与所学知识有关的生活现象、科学事件，这样才更能激发和培养他们的创造性。因而，教师在教学时要充分考虑九年级学生的学习特点。

3 《电路初探》教学方法探究

本章内容繁多，有电路图、实物图和实验操作，有各种基本电路元件和电表。因此，教学的难度较大。在教学方法上笔者进行了创新，效果较好，主要体现在以下几个方面。

3.1 补充课本素材，开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣

本章第一节是《初识家庭电路》，教材首先介绍了电路组成的各个部分：电源、开关、用电器、导线，然后画手电筒的电路图，最后是实物连接手电筒电路。其实，这一节课本知识可挖掘的内容很多。比如：电源有干电池、蓄电池、电池组，电源符号，干电池的各种规格等；开关有闸刀开关、拉线开关、声光控开关、滑动开关、按钮开关、旋钮开关等；导线有螃蟹夹、鳄鱼夹等；用电器除了小灯泡之外，实验室能提供的还有电铃和电动机。能拿来的实物尽量拿来让学生看，学生看到很新奇，都很感兴趣。除了介绍学生练习用的器材之外（与课本要求一致），还要介绍教师演示用的电路板；除了介绍电路元件的电路符号之外，还要介绍实物的简单画法。毕竟学生还是要自己画实物图。接下来画电路图和实物图时，用电器可以选择的就很多样，灯泡、电铃、电动机等就可以不重复地练习，这样就扩充了课本素材。通路、断路和短路要多举些例子，多画一些电路图和实物图，让学生多见识见识。电源短路的情况可以让学生观看视频，这样学生才能认识到电源短路的危害，自然就不会接错。

3.2 调整教材顺序，重组教材内容，打破传统框架

“苏科版”在教材上的安排是：第二节是电路连接的基本方式（串联和并联）；第三节是电流和电流表；第四节是电压和电压表。学生往往在第二节就开始对串、并联电路感到难学和厌烦，从而影响了对电流表和电压表使用的学习。现在笔者调整为：第二节串联电路、短路和电流表；第三节并联电路和电压表；第四节串、并联电路的电流和电压特点；最后，学习断路和短路的电路故障分析。这样安排是因为电流表本来就是串联使用的，电压表本来就是并联使用的。将课本进行这样的调整，能更好地体现学生思维的步步深入，也有利于学生掌握知识、应用知识，对串、并联电路的认识也更深刻了。

3.3 结合串联电路，学习局部短路，联系生活实际

串联电路相比较而言要简单一些，但也不可大意，这是因为画串联电路能检验学生是否能把刚刚学到的元件符号正确画出。在学生画图中发现容易出现的问题是：画电路图时，电源的正负极标反，电铃的元件符号半圆没有封口。实物连接时容易出现的问题是：导线没有连接在接线柱上，电池组横放或竖放时正负极乱连，电铃、蓄电池分不清接线柱在哪，等等。因此，这并不是一件简单的事，基础打好了，后面的画图才能正确。此外，还可以利用串联电路让学生学习局部短路，让学生先观察局部短路的性质：用一根导线直接接在某灯泡两侧，结果出现该灯泡不亮，另一灯泡更亮。然后分析原因，指出电流具有“偷懒”的现象：导线无阻碍，电流（几乎）全部流过导线，灯上没有电流，灯被短路，灯不亮，但也不坏。实际生活中不会有人故意去短路，但有时不该挨在一起的导线挨上；若导线外皮破损，也会发生短路现象。这样解释学生就清楚了实验与实际的关系。最后，学习串联和短路的应用，笔者采用叙述加推理的方法，“某银行有一笔巨款，行长、副行长、会计各有一把钥匙，会计偷偷用钥匙打开保险柜的门，盗走了巨款……”学生赶紧着急地说：“不对，不对，应该3个人同时开锁。”由此，趁机让学生设计出3个开关的串联。“晚自习后，同学们纷纷走出教室，走廊里很暗，灯很及时地亮了，你能画出电路图吗？”这些联系生活实际的例子，使学生感到枯燥的电路图变成了十分有用的东西，因而很有兴趣地画图。学习局部短路的应用时，学生感到十分好奇，“短路竟然还有应用？”利用这种心理，教师给出了吹风机的电路和饮水机的电路，从而让学生体会到合理设计电路的必要性。以上的教学使串联知识内容丰富起来，让以前不重视串联电路的学生认真地学习，为第十五章的电功率知识打下了良好的基础。

3.4 借助实物演示，层层递进连线，学好并联电路

并联电路的连接往往是学生感到难的地方，原因是路径多，节点多，开关多。因此，重点是连接方法，但需要层层递进学习。利用实物展台演示，能起到很好的作用。

第一、展示并联电路，对比串联电路，得出并联电路的概念（图1）。

第二、学习并联电路的特点，分为以下几个步骤：

首先，观察并联电路有多条路径，引出干路和支路（图2）。

其次，学习一个开关在干路，支路各有一个灯的电路。通过实物演示连接方法――先串成一个电路再并联。连好后演示该开关的闭合和断开对灯亮灭的影响，得出干路开关控制整个电路，并与串联电路进行对比。同时，还要在黑板上画出电路图和实物简图，标出分支点A和汇合点B（图3）。

再次，学习改变分支点的位置，让这个开关接到其中一个支路上去。结合实物演示，得出支路开关控制所在支路。并指出这个电路连接存在安全隐患，即一个灯始终亮着（图4）。由此，学生很自然地想到要在干路和支路各加一个开关。此时，让学生自己画出电路图和实物图，让学生自己进行实物连接，很多学生都掌握了（图5）。

此外，还有一个问题就是有些学生会将分支点接错，使干路开关变成了支路开关。教师就要对比这两个电路的不同，扫清学生思想中的错误认识，使他们在连线时头脑清楚而不出错（图6）。

第三、学习并联电路的应用，让学生画出电冰箱中灯和压缩机并联的电路（图7），教室里日光灯的电路（图8），学生画得都很好。教师还要指出节日的小彩灯是串联，街上的路灯是并联（注意区分），家庭电路是并联，为第十五章学习家庭电路做好准备。

3.5 分批学习电表，实验分析数据，学生信服结论

电流表的使用因为要串联，所以放在串联之后进行学习，但此时只学习电流表使用的注意事项和读数。同理，将电压表的学习放在并联之后，只学习电压表的注意事项和读数，此时相关的练习只选择这一部分。等串、并联电路都学完后，再来学“串、并联电路的电流和电压特点”这一部分。这些是第十三章的重要探究实验，笔者采用实物连接、实验演示得出具体数据的方法。实验中要选用规格不同的灯泡，学生看到在串联电路中两灯亮度不同，但各处的电流值测出基本相等，这样就对串联电路的电流特点有了认同感。同时，让学生分析测得值不完全相等的原因，这样既尊重事实，又给类似的实验分析作了铺垫，因此有举一反三的作用。通过实际的测量，学生对“串、并联电路的电流和电压特点”有了深刻的印象，记忆起来要轻松得多。断路和短路是学生学习的难点，笔者同样采用实验测出数值的方法，使学生亲眼看到电压表和电流表的读数，比教师仅仅只是告诉他们结果要好理解、好分析得多（见图9）。事实证明，调整教学顺序并没有打乱学生的思维，反而起到了降低学习难度的作用。这届学生明显比前几届学生学习电学的积极性高，他们普遍感到电学既有趣又不是很难。

3.6 作业实验拍照，充分暴露错误，针对实际分析

在九年级上册物理课本中，串、并联给的是局部电路图，没有给出全电路图。有的学生按并联的局部图连接，把开关跟电源并在一起，造成电源短路，这是课本的一个缺陷。笔者利用照相机录下或拍下学生电路连接的过程或典型问题，使学生既因为自己被拍照感到兴奋，又为自己连线中出现的问题被老师发现而感到吃惊，因此会更加认真地学习电学。串联电路的实物连接较为简单，但当学生连好电路后，笔者让他们用一根导线把其中一个灯进行短路，学生明确地看到了什么是局部短路。笔者把学生的实验过程拍下来，再让学生观看电源短路的危害，学生对局部短路和电源短路问题就比较清楚了。电学连线题头绪多，学生往往稍有疏忽就会出现错误。笔者充分利用学生习题中的资源，把学生在电路连接中的典型问题，如：短路问题（图10）、电流表和电压表的反偏问题拍下来，下次上课时在投影上放出来进行纠正，学生往往下次作业会更认真、仔细。经过这样的过程，学生对错误之处印象深刻，以后出错就很少了。

3.7 自由发挥想象，强化电路画图，学生乐于参与

本章的电路图和实物图的连接是重点，也是易错点，需要大量练习。如果指定一些画图题来做，学生会感到很枯燥，但让学生有一定的发挥到黑板上来画图，学生会很有兴趣。比如：自己画一个串联电路，用电器自选，电池组横放、竖放自己定，画一个有短路的电路，等等。上黑板的学生画出的实物连接和电路图就会出现很多种情况，比教师绞尽脑汁编出来的题还要多、还要好，学生一下子就可以同时看到很多个不同的电路，课堂的容量就加大了。让学生自己画一个并联电路，要求有一个开关、两个灯；再画一个并联电路，有两个开关、两个灯；再画有三个开关的，等等。这样的练习能自由发挥，学生参与度比较高，讨论分析针对性强，学生对自己在画图中出现的问题的分析特别专心，因而教学效果良好，也为后续的电路设计打下扎实的基础。

3.8 利用课间连线，反复进行实验，故障自己判断

除了上述在课堂上采用的若干方法之外，本章的实验比其他章都要多，花的时间比其他章也都要多。这是因为这段时间要开放实验室，可以让学生利用课间时间，根据教学进度多次到实验室进行不同的连线练习。第一节课学习后连接“手电筒”电路，很多组的小灯泡并不能亮。但教师不能包办代替，而是多准备一些小灯泡、灯座、开关、导线、干电池，让他们自己找原因，体会断路可能存在的地方，这样学生自己找出来的原因体会更深，成就感更强。第二节课后，先后让他们自己连串联和局部短路，练习电流表的使用。第三节课后，给一些开关在不同位置的并联电路图让他们连接，再练习电压表的使用。第四节课后则利用电流表和电压表进行电路故障的判断。

总之，采用以上的方法能充分调动学生的积极性，也降低了电路连接与分析的难度，基础打好了，后面几章学习起来就感到轻松了，何乐而不为呢？

参考文献：

[1]王恩华.“科学探究：串联和并联电路的电流”教学设计[J].物理教学探讨，2010，28（3）：74―76.