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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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【教学研究】循序渐进学“短路”  

2015-11-05 14:10:49|  分类: 因材施教 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 初中学生从认识电路开始接触电学,很快遇到的“短路”概念让大部分学生一路踉跄,学到最后大脑几乎“短路”,他们之所以觉得难,是因为学生的抽象思维能力有限,而电学的内容本身多抽象不易懂,无论是生活经验还是知识储备都不能帮他们很快认清庐山真面目,且学习中又遇到难度梯度不合理的习题,这些都给学生的学习造成了很大的障碍,形成了教学难点。那么对于这部分内容学生究竟需要掌握到什么程度呢?《课标》的要求是:“会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例……”考虑到初学时的能力基础,仅要求学生识别出最简单的电路即可。要在电路图中识别出短路和短接,对学生来说也是很困难的,教学中更不能一蹴而就,因为“短路”的概念在学习欧姆定律之前是无法真正弄清楚的。

我们都知道,对学生来说,学习任何科学概念都需要一个认识发展的过程,只有当科学概念形成的结构比较符合学生的认知水平时才易于掌握,所以我在进行短路和短接内容的教学时,首先下功夫做好演示实验,再通过问题层层引导, 最终帮学生突破教学难点,自主构建新知。

一、关于电源短路

用“电池和锡纸取火”实验帮学生认识电源短路,并结合生活中手机进水电池报废的实物展示,帮助学生理解电源短路时破坏性很大,要对电源实施有效保护,避免短路。

二、关于用电器短接问题

充分利用教材(人教版版九年级“电流和电路”)提供的实验,边操作边设置问题引导学生思考,具体教学过程如下:

演示操作

实验现象

问题设置

学生回答

构建新知

由两个灯泡、两节干电池和一个开关组成电路,闭合开关

小灯泡均发光

电流的路径是怎样的?

由电源正极出发,流经L1、L2,回到电源的负极

将导线接在L1两端;

L1不发光,L2仍发光

电流的路径是怎样的?

由电源正极出发,流经短接L1的导线、 L2,回到电源的负极

L1被短接

撤销短接导线

小灯泡均发光

小灯泡L1坏了吗?

被短接时它不发光,说明什么问题?

没有

没有电流通过

用电器被短接时并没有损坏,只是没有电流通过

将导线接在L2两端;

L2不发光,L1仍发光

电流的路径是怎样的?

由电源正极出发,流经短接L2的导线、L1,回到电源的负极

电路是接通的,但用电器两端被导线直接连通,这种情况叫该用电器被短接

在演示实验挖掘教材的同时及时板画出对应的电路图,用彩色粉笔标示出电流路径,帮助学生在电路图中识别出短路和短接。在初步认识的基础上,学生顺利解决了教材“动手动脑学物理”栏目中第5题,正确识别出使小灯泡短路的那根导线,教学目标初步得以完成。

以上教学过程用直观的实验现象,让学生先形成感性认识,再通过问题引导学生分析推理,有效地降低学生初学短路时的领悟难度,初步突破教学难点。在接下来学习《串联和并联》后,学生在作业里说出了自己的发现:1.当一条支路中没有用电器时就是有短路的情况;2.当时短路小灯泡的那根导线上如果也有一个小灯泡就是并联了,也就是“每条支路里都有用电器,就不是短路”。我由衷为学生认识上的提高感到高兴,给了学生一个大大的赞!在课堂上,学生还提出了非常宝贵的问题:为什么不能把用一根导线去短接小灯泡这种情况看成两条路呢?我对学生的问题给予了极大的认可,带领大家继续学习。

在学习“电流表的使用”时,将电流表分别与小灯泡串联和并联(注意对后者只进行试触演示),引导学生观察实验现象,对比得出电流表的正确用法,并简单介绍电流表与用电器并联实际上也是一种短路现象,直到接触电阻的知识才开始引导学生尝试解释短路现象的成因。

学习了“电阻”之后,学生知道了导线、闭合的开关、电流表的电阻都非常小,学习欧姆定律之后,通过“计算一只内部电阻为0.2欧姆的电流表直接接在3伏的电源上通过的电流”的数据分析,从理论上解释电流表不允许直接接在电源的两极上,并解释了学生一直以来对短路存在的疑惑,使学生知其然且知其所以然。

物理源于生活,现代家庭生活中短路的现象也有发生,只是学生很少有机会观察到,所以在进行《家庭电路中电流过大原因》中“短路”内容的教学时,可用演示实验模拟家庭电路中的短路现象,引导学生分析家庭电路中的用电器都是并联的,一旦发生短路,就是电源短路,电流就很大,危险就很大,所以结合实例教给学生在日常用电时避免发生短路的做法,对学生进行安全用电的教育,具有特别的意义。

在学习了全部电学知识之后我又通过专题的形式帮助学生系统总结提高,使学生理解更深刻,掌握更牢固。

这样,从学习电路开始,关于短路内容的教学就跨越了整个电学的知识,从直观实验开始,层层深入,循序渐进,帮助学生造成此类现象的根本原因,有助于学生的理解和领悟和提高。

教学中存在着诸多的难点,作为教师,从学生的认知规律出发,寻找解决策略,搭建适度的台阶,帮助学生拨开迷雾,明确方向,生成能力,培养兴趣,树立自信,也为学生高中的进一步学习打下坚实的基础。 

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