范溈
摘 要: 本文對初中物理電學入門時,電路圖繪制教學中,學生對于新接觸的電路圖感覺難度較大、不易掌握的情況進行了反思,總結了一種有效降低學生學習難度、讓學生容易上手的教學方法——框架法。并著重對用框架法畫基本電路圖的教學步驟及優(yōu)點進行了闡述。
關鍵詞: 初中物理 電路圖 框架法
在初中物理中,對于學生來講,最難上手的就是電學內容。因為其他知識如光學、熱學、力學等,學生在學習這些知識之前已經在生活中接觸過許多相關的物理現象,有了一定的認識。但是對于電學內容幾乎沒有認識,面對蜘蛛網一樣的電路圖,學生一開始難免感到毫無頭緒、無從下手,而一旦電路圖沒有掌握好,對之后電學內容的學習就會造成很大影響。所以在基本電路圖繪制教學中,如何降低難度,讓學生容易上手,成為讓學生學好電學的關鍵步驟。通過日常教學的反思及實踐發(fā)現,利用框架法進行基本電路圖教學,可以取得良好的教學效果。
所謂框架法,就是預先給學生提供一個空的電路框架,然后以框架為基礎,在上面補充對應的電路元件,進而完成整個電路圖的繪制。這相當于給了學生一個臺階,學習難度將大大下降。下面具體介紹框架法在電路圖教學中的應用。
一、用框架法畫串聯電路圖
根據電路的特點,電流從電源正極到負極只有一條路徑(如圖1),可按以下步驟進行電路圖繪制。
圖1
①畫出串聯電路的框架圖
②在框架的空缺部分,按照電流流向,依次把電路元件符號畫到框架中,并且在畫好的電路元件旁邊,標上對應的字母。注意元件與元件間一定要有導線相連。
對于串聯電路來講,由于本身電路比較簡單,不使用框架學生也能比較容易地掌握電路圖的繪制,但使用框架后,學生繪制的電路圖就比較規(guī)二、用框架法畫并聯電路圖
根據電路的特點,電流從電源正極到負極有多條路徑(如圖2),可按以下步驟進行電路圖繪制。
圖2
①畫出基本并聯電路的框架圖
②在實物圖中用筆圈出電路中的分支點,靠近正極的分支點標A,靠近負極的分支點標B。
③找出實物圖中在電源正極與分支點A間的電路元件,畫到電路圖中對應的空缺部分,并標上對應的字母,如沒有元件就直接相連。
④找出實物圖中在電源負極與分支點B間的電路元件,畫到電路圖中對應的空缺部分,并標上對應的字母,如沒有元件就直接相連。
⑤在實物圖中兩個分支點A與B間,按照電流流向(從A到B)依次把電路元件符號畫到框架中,并在畫好的電路元件旁邊標上對應的字母。
在設計并聯電路的框架時,在電路上預留了四個空缺部分,對應干路和支路上的電路元件,以及電路上的兩個分支點A和B。同時要求學生在實物圖上標出兩個分支點A和B,這樣電路圖與實物圖就建立了對應的聯系,便于學生對電路圖進行認識。然后按照先干路再支路的順序,分別從“電源正極——A”、“B——電源負極”、“A—B之間”找到對應點間的電路元件,將電路框架上的空缺補充完整,整個電路圖的繪制就完成了。在實際教學中發(fā)現,由于學生對電路的實物圖還是比較陌生的,有時不能看清兩點間的電路元件,特別當某個分支點就在電路元件的接線柱上時,該電路元件到底在不在兩點間,很容易搞錯。此時可以讓學生用筆在實物圖上,以對應兩個點作為起點和終點,沿著實物圖描一下這段電路,看看哪些電路元件是在兩點間被穿過的,才能填到框架對應的位置。
三、用框架法畫并聯電路實物圖
在電路圖教學中,學生除了要學會基本串、并聯電路圖的畫法外,同時要掌握由電路圖連接實物圖的方法。其中根據并聯電路圖來連接實物圖(如圖3)對學生來講有一定難度,此時可使用框架法進行畫圖,具體步驟如下。
圖3
①在電路圖中標出電路的兩個分支點,靠近正極的分支點標A,靠近負極的分支點標B。
②把實物圖上的電源連接好,標明正負極。
③在實物圖上,連接電源正極與分支點A間的電路元件,并在所連元件的另一個(沒有連線的)接線柱上標上A,如沒有元件就在電源正極上標A。
④在實物圖上,連接電源負極與分支點B間的電路元件,并在所連元件的另一個(沒有連線的)接線柱上標上B,如沒有元件就在電源負極上標B。
⑤分別在兩個分支點A與B間,按照電流流向(從A到B),把電路圖中分支點A與B間的電路元件連接好。
連接時注意:線都要連到接線柱上,且從電路元件的一個接線柱進,另一個接線柱出。連線不能交叉、不能穿過電路元件。
其實根據電路圖畫并聯實物圖時,利用框架方法與畫并聯電路圖是相同的,首先要連接干路部分電路,確定分支點位置,建立電路圖與實物圖的聯系,進而完成支路電路的連接。由于使用框架法畫實物圖時,圖中的分支點是先固定下來的,電路中的元件較多時,可能會出現連接好一條支路后,另一條支路會與其他部分電路交叉的情況。此時必須給學生強調,電路中的導線可長可短,一段導線的兩端可以看做相同的點,只需移動一下分支點的位置,就可以避免電路交叉的情況,順利完成電路連接。
使用框架法進行電路圖繪制教學,相當于把一個問答題改成一個填空題,給了學生一個臺階,可以有效降低學生的學習難度,讓學生容易上手。在使用框架法教學時,使用程序化步驟,進一步降低難度,學生只需要按照步驟要求一步一步地做,就可以完成整個電路圖的繪制。同時,按照先干路后支路的順序畫圖,可以使學生更好地認識電路結構。避免傳統(tǒng)教學中一些學生無從下手、錯誤率高、畫圖不規(guī)范等問題,使學生學習電學時有一個良好的開端,樹立起學好電學的信心,為之后的學習打好基礎。當然框架法只是剛開始學習電路時的一個工具,使用框架法教學就像給了學步兒童一輛學步車,幫助他學會走路,而當他自己學會走路后,就不再需要學步車了,如果此時還讓他在學步車里,那么學步車就會成為他探索這個世界的障礙。同樣的,在學生熟悉電路圖后,就不應再局限于框架了,框架只是電路圖的形,關鍵是讓學生理解電路圖的意。