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        淺談對初中物理教材的二次開發(fā)——以蘇科版“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”為例

        2015-02-23 01:08:09祁廣春
        物理之友 2015年5期
        關(guān)鍵詞:二次開發(fā)實驗教學(xué)

        祁廣春

        (江蘇省揚州市生態(tài)科技新城杭集中學(xué),江蘇 揚州 225111)

        淺談對初中物理教材的二次開發(fā)——以蘇科版“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”為例

        祁廣春

        (江蘇省揚州市生態(tài)科技新城杭集中學(xué),江蘇揚州225111)

        摘要:在初中物理實驗教學(xué)中,把靜態(tài)、穩(wěn)定的教材內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放、動態(tài)的教學(xué)內(nèi)容是教師對教材的“二次開發(fā)”,它有助于引導(dǎo)學(xué)生開展自主性學(xué)習(xí),有助于學(xué)生通過實驗直觀地發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律,同時也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神.

        關(guān)鍵詞:實驗教學(xué);電流的特點;二次開發(fā)

        新課程改革倡導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變教材觀,對教材的二次開發(fā)是教師依據(jù)課標(biāo)的精神和要求,從學(xué)生的實際出發(fā),對教材進(jìn)行再加工、再創(chuàng)造,從而使之更好地適應(yīng)具體的教學(xué)情境和學(xué)生的實際需求.筆者結(jié)合教學(xué)實際,對蘇科版初中物理教材中“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”實驗教學(xué)進(jìn)行了二次開發(fā)的嘗試,收到了較好的教學(xué)效果.

        1教材內(nèi)容再現(xiàn)

        在蘇科版九年級物理上冊第十三章第三節(jié)《電流和電流表的使用》的學(xué)生實驗“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”中,教材首先安排了串聯(lián)電路實驗,給出了電路圖、實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)記錄表格.然后讓學(xué)生對并聯(lián)電路進(jìn)行探究,并提出設(shè)計實驗步驟和數(shù)據(jù)表格的要求.具體操作如圖1、圖2所示:

        1.1 串聯(lián)電路

        圖1

        (1) 按圖1所示的電路圖連接好電路.猜一猜,閉合開關(guān)后,通過電路中A、B、C三點的電流IA、IB、IC間有什么關(guān)系?

        (2) 把電流表串聯(lián)在電路中的A處,測出A處的電流.然后,再用同樣的方法測出B、C兩處的電流,將測得數(shù)據(jù)填入表格中.

        (3) 更換不同的燈泡,再次測量A、B、C三處的電流,將測得的數(shù)據(jù)填入表1.

        表1

        (4) 比較測得的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?

        1.2 并聯(lián)電路

        圖2

        (1) 猜一猜,如圖2所示的電路中,干路電流IA和支路電流IB、IC有什么關(guān)系?

        (2) 設(shè)計實驗步驟和數(shù)據(jù)表格,進(jìn)行實驗并收集證據(jù).

        (3) 分析實驗數(shù)據(jù),可以得到的實驗結(jié)論是什么?

        2對教材的二次開發(fā)

        筆者對教材中的實驗表格、串聯(lián)實驗電路和并聯(lián)實驗電路進(jìn)行了二次開發(fā),情況如下。

        2.1 對實驗數(shù)據(jù)表格設(shè)計的二次開發(fā)

        (1) 在教材實驗表格中兩組實驗數(shù)據(jù)上增加一組數(shù)據(jù)要求,變?yōu)槿M數(shù)據(jù)(如表2).這樣通過多組數(shù)據(jù)的分析,學(xué)生能更好地總結(jié)出實驗規(guī)律.同時,筆者選用了3種規(guī)格的燈泡:a為2.5V0.3A,b為3.8V0.3A,c為6.0V0.3A,把教材中“更換不同的燈泡再次測量A、B、C三處的電流”的要求明確為:a和b、a和c、b和c連接三個組別,這樣使得學(xué)生實驗的過程更具目的性,避免了實驗的隨意性,解決了學(xué)生在具體操作中手忙腳亂的問題,更加明確了不同的實驗電路狀態(tài).

        表2

        (2) 在教材實驗表格中增加一項“電流關(guān)系”.本實驗是通過串、并聯(lián)電路中電流大小的數(shù)量關(guān)系的比較,讓學(xué)生分析出串、并聯(lián)電路的電流特點,在數(shù)據(jù)表格中給出“電流關(guān)系”這項內(nèi)容更能凸顯教學(xué)的實驗?zāi)康?,使實驗表格更具有效性和針對?

        (3) 改變了電流I的三個小的注腳.變?nèi)坞娏鱅A、IB、IC為I、I1、I2,這樣一者讓學(xué)生知道是電路中不同的三處電流,二者明確是通過“整個電路”、“燈L1”和“燈L2”這三個研究對象的電流,為實驗結(jié)論的數(shù)學(xué)表達(dá)式做好鋪墊.

        2.2 對串聯(lián)實驗電路的二次開發(fā)

        圖3

        如圖3所示,實驗電路圖改一個電流表為三個電流表,同時連接在電路對應(yīng)的A、B、C三處,并表明三個電流表的小注腳,對應(yīng)于數(shù)據(jù)表格中的I、I1、I2.筆者長期教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生在實驗中,把電流表串聯(lián)在電路中分別測量A、B、C三處的電流時,三次電流值有一定的差異,很難直觀地通過實驗數(shù)據(jù)得到串聯(lián)電路的電流特點.分析原因,主要由于學(xué)生在拆卸電路時,接線柱連接線松緊造成接觸電阻大小不等,還有三次讀數(shù)的相對誤差的原因.通過對教材實驗電路的二次開發(fā),一是對學(xué)生的電路連接實驗提出更高的要求;二是實驗中讓學(xué)生將三只電表并排放在實驗桌上,讀數(shù)時減小了相對誤差,也避免了重復(fù)卸裝電路的過程;三是避免了學(xué)生在拆卸電路改變電流表位置的同時變換燈泡,導(dǎo)致三處電流相差較大,造成實驗錯誤,從而無法通過實驗數(shù)據(jù)得到串聯(lián)電路的電流特點.

        2.3 對并聯(lián)實驗電路的二次開發(fā)

        圖4

        如圖4所示,實驗電路圖中也改一個電流表為三個電流表.筆者在學(xué)生實驗中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生把電流表分別連接在干路和兩條支路中,根據(jù)測出的三次電流IA、IB、IC的數(shù)值,很難得到并聯(lián)電路的電流特點.分析原因,主要原因是把電流表分別連接在干路和兩條支路中,由于電源和電流表存在內(nèi)阻,而這個內(nèi)阻對實驗的影響,導(dǎo)致三種情況下的電路狀態(tài)發(fā)生了變化,三次電流IA、IB、IC的數(shù)值不再是同一電路狀態(tài)下的并聯(lián)電路的電流值,故根據(jù)它們的數(shù)量關(guān)系也就很難直觀地得到并聯(lián)電路的電流特點.通過對并聯(lián)實驗電路的二次開發(fā),測出的每一組電流值I、I1、I2就不會因為電源和電流表的內(nèi)阻而出現(xiàn)教材實驗中系統(tǒng)誤差過大的問題,同樣在讀數(shù)時也減小了讀數(shù)的相對誤差,通過每組數(shù)據(jù)的分析,學(xué)生就能直觀地得到并聯(lián)電路的電流關(guān)系.

        3教學(xué)反思

        筆者在教學(xué)中對教材中實驗進(jìn)行二次開發(fā),一者能通過實驗更直觀地得出實驗結(jié)論;二者解決了學(xué)生實驗中常出現(xiàn)的矛盾;三者也激發(fā)一部分學(xué)生對該實驗結(jié)論的好奇心和求知欲.

        同時在實驗中,也出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:兩只不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)時,一只燈泡較亮,另一只燈泡較暗.細(xì)心的學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),串聯(lián)中兩只燈泡改為并聯(lián)時,那只較暗的燈泡比亮的燈泡更亮!實驗后學(xué)生們討論發(fā)現(xiàn):燈泡亮說明有電流通過該燈泡,而通過兩只串聯(lián)燈泡的電流是相等的,說明電流不是燈泡亮暗的主要因素,從而給學(xué)生留下探索的課題.

        總之,物理探究實驗的迷人之處是多方面的,神奇的現(xiàn)象令我們大開眼界,成功的結(jié)果使我們心滿意足,然而最具有魅力的恐怕首推實驗的設(shè)計構(gòu)思.我們要不斷地挖掘?qū)嶒炛械那擅顦?gòu)思,引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探索的實踐中不斷發(fā)展.

        參考文獻(xiàn):

        劉炳昇,李容.義務(wù)教育教科書物理九年級上冊[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2014.

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