袁誠(chéng)
【摘 要】科學(xué)教育的一方面要把學(xué)生們的一般常識(shí)中的模糊不清之處提升到科學(xué)層次,另一方面要能在這一過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的思維能力。
【關(guān)鍵詞】主線;提高效率
一、創(chuàng)設(shè)情境抓基礎(chǔ)
例如:小理同學(xué)手上有一個(gè)電阻為10Ω的小燈泡,兩端加上3V的電壓時(shí)才能正常發(fā)光,現(xiàn)在只有一個(gè)9V的恒壓電源,如果不計(jì)溫度的影響,現(xiàn)在請(qǐng)你有什么辦法使小燈泡正常發(fā)光?問(wèn)題看起來(lái)很簡(jiǎn)單,但實(shí)際上直接關(guān)系到串聯(lián)電路的三個(gè)基本特征:①串聯(lián)電路電流處處相等、②串聯(lián)電路中總電壓等于每個(gè)用電器兩端的電壓之和、③串聯(lián)電路的總電阻等于每一個(gè)用電器的電阻之和,及歐姆定律的正確使用。多數(shù)學(xué)生很快會(huì)做出正確的答案:(串聯(lián)一個(gè)阻值為20Ω電阻接在電源的兩端)。
方法1:先算出讓小燈泡正常發(fā)光的電流為I=U/R1=0.3A
串聯(lián)電路中有U1+U2=U 得U2=9V-3V=6V
依 I=U/R 得R2=U2/I=6V/0.3A=20Ω
方法2:先算出讓小燈泡正常發(fā)光的電流為I=U/R1=0.3A
I=U/R 得R=U/I=9V/0.3A=30Ω
串聯(lián)電路中有R=R1+R2
得到R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
方法3:串聯(lián)電路中電流處處相等有■=■ 得到R2=20Ω
教師應(yīng)及時(shí)在黑板上畫(huà)出電路圖(圖1)并板書(shū)收到的三種不同的方法,并與串聯(lián)電路的三大特點(diǎn)進(jìn)行逐一對(duì)照,這樣既能對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生來(lái)收到整理基礎(chǔ)知識(shí)的效果,對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生來(lái)說(shuō)又能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維。學(xué)生體驗(yàn)成就感的同時(shí)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,真可謂一舉多得。在些基礎(chǔ)上教師趁熱打鐵提出問(wèn)題:電阻和電壓的數(shù)值上有什么的關(guān)系?
二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)重素養(yǎng)
學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)電路的分析總存在矛盾的心理:既想挑戰(zhàn)又有幾分害怕,教師此時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn):如圖(2)所示,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片P向a端滑動(dòng),討論電壓表和電流表示數(shù)的變化。已有對(duì)前面的問(wèn)題的思考,再師生一同討論,不難得出兩種分析方法:方法一;①由于滑片P向a端滑動(dòng)導(dǎo)致RPa變?。辉斐蒖總變小;→②依 I=U/R使電流I變大;→③小燈泡兩端的電壓U=I×R燈變大,所以電壓表的示數(shù)變大。方法二:①直接從滑動(dòng)變阻器入手,依■=■,RPa變小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2變??;→②依串聯(lián)電路中有U1+U2=U 得到 串聯(lián)電路中有U1=U-U2,所以小燈泡兩端的電壓U1變大,→③依 I=U/R使電流I變大。然后在學(xué)生交流討論的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生上講臺(tái)進(jìn)行具體操作驗(yàn)證結(jié)論,這樣除了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了教師一而再、再而三的分析提問(wèn)。
三、精編習(xí)題練能力
如圖3所示,電源電壓恒定為12V,S閉合后,調(diào)節(jié)滑片P使得電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.3A,若不計(jì)溫度對(duì)燈泡帶來(lái)的影響,求:
①燈泡的電阻R1和此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻R2的大小。
②若滑動(dòng)變阻器的電阻變?yōu)?0Ω時(shí),再求電流表和電壓表的示數(shù)。
先請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生上講臺(tái)做,其它學(xué)生在下面做。師生一起討論如下:
解:由于是串聯(lián)電路,所以有①I=I1=I2=I3=…In;
②U=U1+U2+U3+…Un,其次是利用歐姆定律。
(1)依I=■ 得到R1=■=■=10Ω
U2=U-U1=12V-3V=9V.
R2=■=■=30Ω 或者■=■ 可得R=30Ω.
滑動(dòng)變阻器的電阻變?yōu)?0Ω時(shí),■=■=■
U'1+U'2=12V 得到 U'1=2.4V I2=0.24A。
通過(guò)以上學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、交流討論的過(guò)程,再討論串聯(lián)電路中電壓與電阻的有什么規(guī)律?(串聯(lián)電路電壓與電阻成正比),其結(jié)論的得出真正做到了瓜熟蒂落、水到渠成,再反回去討論動(dòng)態(tài)電路就易如反掌了。
通過(guò)上面的學(xué)習(xí)過(guò)程學(xué)生的思維進(jìn)入了一種積極的、自主的亢奮狀態(tài),對(duì)于串聯(lián)電路,學(xué)生們基本上有了全面的認(rèn)識(shí),而且知道了串聯(lián)著重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電阻與電壓的數(shù)量關(guān)系上;于是趁熱打鐵拋出并聯(lián)電路交給學(xué)生們自己討論。如圖(4)所示,定值電阻R1=10Ω,R2=5Ω電源兩端的電壓U=10V,
(1)求流經(jīng)電阻R1和R2的電流是多少?
(2)通過(guò)電流表的示數(shù)是多少?
(3)當(dāng)電源兩端的電壓增大為原來(lái)的2倍時(shí),再求流經(jīng)電阻R1和R2的電流是多少?
(4)根據(jù)以上計(jì)算,你能總結(jié)什么樣的結(jié)論?
同理,學(xué)生會(huì)自行總結(jié)出:并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。這種由教師構(gòu)建的平臺(tái)、通過(guò)學(xué)生的推理得出的結(jié)論,無(wú)論是從學(xué)生的理解能力;還是體驗(yàn)成功感,其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)教師的“灌輸”。
四、梳理整合促提升
盡管串聯(lián)電路、并聯(lián)電路各有特點(diǎn),但是整個(gè)電學(xué)部分的知識(shí)聯(lián)系緊密、整體性強(qiáng);其中的主線是歐姆定律。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)電流、電壓、電阻三個(gè)物理量來(lái)說(shuō)可以根據(jù)串、并聯(lián)各自的特點(diǎn)控制一個(gè)變量,直接研究其余兩個(gè),往往使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,更容易讓學(xué)生掌握,我們還可以朝著縱深拓展。
科學(xué)教育的一方面要把學(xué)生們的一般常識(shí)中的模糊不清之處提升到科學(xué)層次,另一方面要能在這一過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的思維能力。對(duì)于復(fù)習(xí)課而言我個(gè)人的體會(huì)是:應(yīng)該是抓住主線、系統(tǒng)整理、提高效率。這樣課堂做到教有目標(biāo),學(xué)有成效,達(dá)到了提高了學(xué)生的能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性的目的。
參考文獻(xiàn):
[1]張行濤,周衛(wèi)勇主編《新課程教學(xué)法》.
[2]《中國(guó)輕工業(yè)出版社》2003年3月第1版.endprint