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《串聯(lián)和并聯(lián)》的教學(xué)設(shè)計

□海南東方第二思源實驗學(xué)校符海東

一、引言

在人教版九年級物理教材中，串聯(lián)和并聯(lián)是在學(xué)習(xí)電荷、電流和電路這些基礎(chǔ)概念之后緊接著學(xué)習(xí)的，同時它涉及到電路規(guī)律的應(yīng)用。要求學(xué)生務(wù)必要掌握這一節(jié)內(nèi)容。但對于剛接觸電路，抽象能力比較弱的初中生來說，要真正理解并熟練運用，有一定的難度。

串并聯(lián)電路的應(yīng)用主要是關(guān)于串并聯(lián)電路的計算。李生業(yè)老師的《串并聯(lián)電路計算的探討》總結(jié)了解答串并聯(lián)電路的計算的基本方法：根據(jù)題意，畫出電路圖；在圖中標出已知量；電路分析；解題分析，解題。要畫出電路圖，必須能正確識別電路。

針對串并聯(lián)電路的識別，曹金良老師的《重視學(xué)法指導(dǎo),克服教學(xué)難點——例析串并聯(lián)電路的識別教學(xué)》指出應(yīng)注重學(xué)法指導(dǎo)，從課本定義出發(fā)，逐步引導(dǎo)學(xué)生理解串聯(lián)和并聯(lián)兩種電路的根本區(qū)別，還討論了電路中有三個用電器并加入短接時的情況。注重學(xué)法指導(dǎo)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)與啟迪下，掌握了串并聯(lián)電路的識別。這是現(xiàn)在常用的一種教學(xué)模式，而研究型課程從1995年開始，逐漸在教學(xué)過程中形成另一種教學(xué)模式。吳金瑜老師的《一次有效的主題研究性學(xué)習(xí)——初中物理串、并聯(lián)電路的教學(xué)及后記》簡述了關(guān)于初中物理串、并聯(lián)電路這一節(jié)內(nèi)容的研究性學(xué)習(xí)的過程，并從中發(fā)現(xiàn)了學(xué)生具有自我學(xué)習(xí)的巨大潛力。這兩種教學(xué)模式都有其利弊，傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是單向的，不利于學(xué)生創(chuàng)新，而進行研究性學(xué)習(xí)時，學(xué)生不易把握主題，教學(xué)效率不高。所以將兩者進行結(jié)合，才能具有更好的教學(xué)效果。

故本文將兩種教學(xué)模式結(jié)合起來，并考慮到學(xué)生的抽象能力較弱，以及剛接觸電路知識，所以在教學(xué)設(shè)計中加入了更多生活中的例子，并準備了實驗器材用于教學(xué)。

二、教學(xué)設(shè)計

1.預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)是教學(xué)過程必不可少的環(huán)節(jié)，不僅能幫助學(xué)生鞏固之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。所以在結(jié)束電流和電路這一節(jié)內(nèi)容之后，安排學(xué)生進行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)的方法多樣，陳寶軍老師的《課前預(yù)習(xí)在物理教學(xué)中的作用和策略》總結(jié)出預(yù)習(xí)的策略包括循序漸進的策略、多種預(yù)習(xí)方法的策略以及反饋的策略。故關(guān)于串并聯(lián)電路的預(yù)習(xí)作了如下設(shè)計——

預(yù)習(xí)目標：

A、能分別畫出有兩個用電器的串聯(lián)、并聯(lián)電路圖，并能按電路圖連接實物圖；

B、能簡單總結(jié)出串聯(lián)并聯(lián)電路的不同。

預(yù)習(xí)內(nèi)容：

A、預(yù)習(xí)課本P41-43；

B、上網(wǎng)搜索現(xiàn)實生活中哪些電路是串聯(lián)，哪些是并聯(lián)；

C、探究家里的用電器之間是如何連接的,思考為什么如此連接。

預(yù)習(xí)檢測：

A、讓學(xué)生舉出生活中的電路是串聯(lián)和并聯(lián)的實例；

B、讓三名學(xué)生來分別畫出兩個燈泡是串聯(lián)和并聯(lián)的情況；

C、讓兩名學(xué)生來對照電路圖，連接實物；

D、讓學(xué)生簡單總結(jié)出串并聯(lián)電路的不同。

2.課堂教學(xué)設(shè)計。

（1）引入新課。讓學(xué)生通過開關(guān)分別控制事先連接好的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(電路圖見圖1)，實現(xiàn)電燈的發(fā)光。

圖1　串并聯(lián)電路，電路A為串聯(lián)；電路B為并聯(lián)

教師：如何讓燈泡發(fā)光呢？

學(xué)生：關(guān)閉所有開關(guān)。

教師：現(xiàn)在減少一個開關(guān)，實現(xiàn)至少一個燈泡發(fā)光。

學(xué)生：電路A，可任意減少一個開關(guān)。電路B，有個開關(guān)不能減少。

讓學(xué)生親自動手操作，體驗兩種電路的不同，激發(fā)他們探索的興趣。

（2）講授新課。實驗與理論相結(jié)合，不斷進行總結(jié)，才能提煉出真理。

在學(xué)生經(jīng)過引入新課時的實驗探索后，讓三名學(xué)生在黑板上分別畫出兩個燈泡是串聯(lián)和并聯(lián)的情況。在對學(xué)生畫出的電路圖進行點評后，指出哪種電路是串聯(lián)，哪種是并聯(lián)。緊接著讓學(xué)生對照電路圖，將實驗器材連接起來。

教師：串聯(lián)電路如何連接，電流如何流動？

學(xué)生：首尾連接，電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)一條路經(jīng)，流回負極。

教師：斷開開關(guān)，擰掉一個燈泡，再閉合開關(guān)，電路有什么變化。

學(xué)生：電路中，剩下的燈泡也不再發(fā)光。

教師：換作并聯(lián)電路，以上結(jié)果有什么變化？

學(xué)生：首首相連，尾尾相接；電流流經(jīng)的路徑不只一條；擰掉一個燈泡后，不影響另一個燈泡的發(fā)光情況。

讓學(xué)生簡單總結(jié)串并聯(lián)的不同，教師點評補充。教師舉出生活中與“串并”兩字相關(guān)的詞語，幫助學(xué)生理解。例如“串門”、“串串香”、“并列”、“并排”。

讓學(xué)生舉出生活中電路是串聯(lián)和并聯(lián)的實例，并說明理由。

串聯(lián)電路：節(jié)日小彩燈。

并聯(lián)電路：家庭電路。

3.隨堂練習(xí)。

（1）有三個開關(guān)S1,S2,S3和兩燈泡L1和L2，如圖2連接，則：

圖2

①閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2,S3，兩燈泡L1、L2的連接方法是_____；

②斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,S3,兩燈泡L1、L2的連接方法是____；

解析：充分理解開關(guān)的作用，當開關(guān)斷開時，電流不會經(jīng)過斷開的開關(guān)，即作為斷路處理。教會學(xué)生簡化電路圖。當閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2,S3，電路圖可簡化為圖3的情況。簡化后，就能輕易判斷電路的連接方式為串聯(lián)。當斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,S3,電路圖可簡化為圖4的情況。簡化后，發(fā)現(xiàn)此時開關(guān)S3控制燈L1，而S2是控制整個電路的，所以燈L1和L2是并聯(lián)的。由此可發(fā)現(xiàn)當題目中出現(xiàn)的開關(guān)過多時，可根據(jù)所給條件，對電路進行簡化后，得出簡化后的電路圖，再進行分析判斷。

圖3

（2）如圖5所示的電路中，當閉合開關(guān)S1和S2，三燈的連接方法是____。斷開開關(guān)S1和S2，三燈的連接方法是____。

圖5

解析：對于此題，首先也根據(jù)提議對電路圖進行簡化。當閉合開關(guān)S1和S2時，得到的簡化圖如圖6，此時的電路圖還是不易得出燈泡間的連接方式。故這里還要采取畫等效電路圖的方法：從正極出發(fā)，將所有節(jié)點依次標上a、b、c、d……，直到負極。根據(jù)只有導(dǎo)線時，無電壓降，所以導(dǎo)線兩端的節(jié)點等效。此時從圖6中我們可以發(fā)現(xiàn)a與b等效，c與d等效，所以經(jīng)過分析后，我們得到如圖7的等效電路圖。這時就能輕易判斷出三個燈泡的連接方式為并聯(lián)。當斷開開關(guān)S1和S2時，得出的簡化圖見圖8，直接能判斷出三個燈泡的連接方式為串聯(lián)。

圖6

圖7

圖8

4.課后練習(xí)。動手動腦學(xué)物理1-3。

三、總結(jié)

本文的教學(xué)設(shè)計首先加入了預(yù)習(xí)這一重要步驟，其次利用實驗激發(fā)學(xué)生的求知欲，并讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)獲得的知識，結(jié)合觀察實驗，與同學(xué)間的討論，由教師引導(dǎo)，逐步理解并掌握串并聯(lián)的異同。經(jīng)由隨堂練習(xí)與課后練習(xí)鞏固這一知識內(nèi)容。