范建華

(江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)星洲學(xué)校 215021)

電學(xué)是初中物理中的一個重難點內(nèi)容，教師在教學(xué)中要有通覽全局的視角，能準確把握好教學(xué)的節(jié)奏和教學(xué)的難度.每一個階段的教學(xué)既要符合學(xué)生的認知規(guī)律，又要能為后面的教學(xué)做好鋪墊，進行相應(yīng)的預(yù)設(shè)，做到暗度陳倉，讓學(xué)生的思維和能力真正得到提升，真正提高學(xué)生的核心素養(yǎng).實驗的設(shè)計要能真正有助于學(xué)生知識的掌握和能力的提升.下面筆者從電學(xué)中電流表和電壓表的教學(xué)為例來談?wù)勅绾芜M行層進式教學(xué)和巧妙進行教學(xué)實驗的設(shè)計.

一、合理設(shè)計實驗，巧妙化解學(xué)生疑惑

大家最熟知的串聯(lián)電路的一個特點是“串聯(lián)電路中的電流處處相等”.在新授教學(xué)中如何讓學(xué)生直觀感受電路中的電流是處處相等的呢？不少教師會將一個電流表分別接到電路中的不同位置，讓學(xué)生觀察電流表的指針是否發(fā)生變化.那教師是否思考過該實驗方案的嚴謹性呢？可能學(xué)生會提出疑問：同一個電流表接到電路中不同的位置，對電路的結(jié)構(gòu)是否造成了影響呢？如果在改接的過程中對電路的結(jié)構(gòu)造成了影響，那就說明電路已經(jīng)發(fā)生了變化.那么縱然觀察到的電流是相等的，還能說明串聯(lián)電路的電流是處處相等的嗎？其實這個問題的解決也不困難，可以用多個電流表同時分別接在電路的不同位置，同時觀察電路中不同位置的電流關(guān)系，這樣就不存在改接電流表時是否改變了電路結(jié)構(gòu)的問題了.同理，在和學(xué)生探究“并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等”的規(guī)律時，也可以用這樣的實驗思路.可以在每個并聯(lián)支路的兩端以及電源兩端分別同時各接上一個電壓表，這樣也可以同時觀察到并聯(lián)電路中電壓的特點了.

二、增加實驗驗證，提高學(xué)生直觀感受

教師通常會說：在電路中電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，電壓表相當(dāng)于斷路.這兩點小的結(jié)論如何讓學(xué)生真實感受和理解呢？其實可以在電路中接一個電流表A，閉合開關(guān)后觀察并記錄下這個電流表的示數(shù).斷開開關(guān)，再在電路中另一點串聯(lián)接入一個電流表B，閉合開關(guān)后再次觀察，會發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)幾乎沒有變化.則說明新接進來的電流表對電路中的電流幾乎沒有影響，就可以說明其在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線.在接電流表B的位置換接一個電壓表C，閉合開關(guān)后觀察發(fā)現(xiàn)電流表A幾乎沒有示數(shù)，則說明電壓表在電路中相當(dāng)于斷路.這樣的實驗設(shè)計讓學(xué)生的感受會非常明顯、直觀.

三、設(shè)計精確測定，切實提高實驗信度

剛剛提到電壓表在電路中相當(dāng)于斷路.而在電路出現(xiàn)斷路故障時，有時電壓表是有示數(shù)的，有時又沒有示數(shù)，這時學(xué)生的思維又亂了.學(xué)生很難理解既然電路是斷路，電壓表又看作斷路，怎么還會出現(xiàn)電壓表有示數(shù)的現(xiàn)象呢？如圖所示，電路中的電阻R1斷路時，為何電壓表有示數(shù)？電路中的電阻R2斷路時，電壓表又沒有示數(shù)呢？其實剛剛上面在讓學(xué)生感受到電壓表串聯(lián)接到電路中，電路中的電流表幾乎測不出電流之后，可以繼續(xù)進行下一個實驗的探究.將電流表、電壓表和靈敏電流計同時串聯(lián)接入電路，向?qū)W生介紹靈敏電流計可以測量電路中微弱的電流.閉合開關(guān)后會發(fā)現(xiàn)電流表仍然幾乎不動，但靈敏電流計卻發(fā)生了明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電路中是有電流的.這里可以解釋說明 “電壓表在電路中幾乎可以看作斷路”中的“幾乎”并非表明電路中真的是斷路而沒有電流.本質(zhì)上是電路中的電流非常微弱，并非真正的斷路.在學(xué)生學(xué)習(xí)了歐姆定律的知識之后，可以再通過計算讓學(xué)生知道電壓表幾千歐的內(nèi)阻會讓電路中的電流非常微弱.所以在故障分析時，當(dāng)電阻R1斷路時，電路并非真正斷路，電流從電源正極出來后分別流經(jīng)電阻R2和電壓表之后回到電源負極形成回路，所以電壓表是有示數(shù)的.當(dāng)電阻R2斷路時，電路才是真正的斷路，電路中確實沒有電流流過，所以電壓表是沒有示數(shù)的.

由上面的實驗說明，在實驗教學(xué)中既不能淺嘗輒止，也不能奢求一步到位.如果只是一味地告訴學(xué)生“串聯(lián)電路電流處處相等”和“并聯(lián)電路各支路電壓相等”，而沒有相應(yīng)有效、合理的實驗加以驗證說明，那并不能真正讓學(xué)生信服和理解.還有，如果只是一味地告訴學(xué)生“電壓表在電路中相當(dāng)于斷路”，并不通過實驗讓學(xué)生感受到電路中實際是有電流的，那么學(xué)生在后面處理電路故障時就無法理解為何當(dāng)電路不同點斷路時，有時電壓表有示數(shù)有時電壓表又沒有示數(shù).從學(xué)生的認知角度，教師的教學(xué)過程要循序漸進，進行層進式教學(xué).在進行這部分內(nèi)容教學(xué)時切忌一步到位式教學(xué)，那樣會超出學(xué)生的理解和接受能力范圍.同時教師要有統(tǒng)籌的視角，要恰當(dāng)?shù)匕才藕迷诓煌A段的教學(xué)內(nèi)容，巧妙地為后面的教學(xué)內(nèi)容作適當(dāng)?shù)匿佋O(shè)和準備.另外還要注意實驗現(xiàn)象的展示和理論的解釋互為補充地進行教學(xué).

參考文獻：

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