馬建
電學(xué)是初中物理教學(xué)中的重要組成部分,也是學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)與難點(diǎn),在這個(gè)階段學(xué)好電學(xué)知識(shí),對(duì)于學(xué)生物理能力以及物理核心素養(yǎng)發(fā)展有著重要作用。
一、注重啟蒙,夯實(shí)學(xué)生電學(xué)基礎(chǔ)
任何領(lǐng)域的知識(shí)學(xué)習(xí)都必然是以打好基礎(chǔ)為前提,在電學(xué)學(xué)習(xí)中幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),可以避免學(xué)生在電學(xué)部分的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)錯(cuò)誤認(rèn)知的問(wèn)題,學(xué)會(huì)用科學(xué)的方式解決生活現(xiàn)象,具備物理化的思維意識(shí),能夠建立物理與生活之間的關(guān)系,不僅要理解與掌握電學(xué)部分的概念性知識(shí),同時(shí)要知道這些抽象的概念性知識(shí)是由誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的,怎么發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來(lái)的,做到知其然也知其所以然,能夠?yàn)槌踔猩鼮樯钊氲靥剿魑锢韸W秘做好鋪墊。
如在初中生第一次接觸到電學(xué)知識(shí)的時(shí)候,教師就可以通過(guò)講故事的方式讓學(xué)生了解電學(xué)的科學(xué)史,以科學(xué)史作為啟蒙,讓學(xué)生對(duì)于電學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生無(wú)限的期待。首先,教師借助名人名言引出話題:卡爾·范·多倫表示,“富蘭克林發(fā)現(xiàn)電是一種奇物,并使電學(xué)成了一門科學(xué)”,讓學(xué)生在名人名言的閱讀中獲取信息,認(rèn)識(shí)電學(xué)在歷史上被人們譽(yù)為“奇物”,電學(xué)的發(fā)現(xiàn)者是富蘭克林。接下來(lái),教師提出問(wèn)題:“同學(xué)們,在生活中我們有哪些地方是需要使用電的?如果世界上沒(méi)有電會(huì)如何?”學(xué)生在思考后紛紛舉手發(fā)言,一名學(xué)生說(shuō)道:“家里的電飯鍋、冰箱、電視、熱水器、手機(jī)、電腦的使用都需要用到電,就連我們上學(xué)時(shí)老師使用的多媒體設(shè)備也是需要用電的?!边€有一名學(xué)生表示:“我不敢想象沒(méi)有電的日子,以前偶爾會(huì)停電幾小時(shí),就已經(jīng)打亂了我們的生活。”當(dāng)學(xué)生交談與表達(dá)之后,教師給學(xué)生講述富蘭克林發(fā)現(xiàn)電的過(guò)程,在1752年6月的一天,富蘭克林在暴風(fēng)雨中放飛了他的風(fēng)箏,讓世界“看到”了電,這個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是危險(xiǎn)的,但是卻沒(méi)有人能夠懷疑這個(gè)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,這個(gè)實(shí)驗(yàn)的開展預(yù)示著人類將要邁進(jìn)一個(gè)全新的旅程,打開了世界性的電學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展之路。電力技術(shù)巨頭間的第一次戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生在愛迪生和威斯汀豪斯之間,愛迪生發(fā)明了電燈,威斯汀豪斯發(fā)明了交流電系統(tǒng),這些研究對(duì)于電學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展起到了關(guān)鍵性的作用。在電學(xué)科學(xué)史的講解中,可以讓學(xué)生在初次接觸電學(xué)時(shí)就對(duì)電學(xué)的發(fā)展歷史、發(fā)展歷程以及科學(xué)家的典型事例有了一定的了解,對(duì)于學(xué)生后續(xù)的電學(xué)學(xué)習(xí)有著鋪墊的作用。
二、直觀呈現(xiàn),產(chǎn)生電學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
電學(xué)部分的知識(shí)相對(duì)抽象,學(xué)生在生活中并不能親眼看到電的工作過(guò)程,只能看到電的工作結(jié)果,因此初中生對(duì)于電學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣不高,理解起來(lái)較為困難,加之部分教師在電學(xué)教學(xué)中采取理論灌輸、語(yǔ)言講解的方式,無(wú)法讓學(xué)生從中感知電學(xué)魅力,對(duì)于電學(xué)知識(shí)的理解也是一知半解。為了解決這一問(wèn)題,教師可以使用信息化教學(xué)技術(shù),以先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)彌補(bǔ)常規(guī)教學(xué)方法的不足,降低學(xué)生在電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中的理解難度,獲得更為直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
以“電壓和電壓表的使用”這一知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例,此部分教學(xué)中需要學(xué)生掌握電壓的概念以及單位,學(xué)會(huì)正確使用電壓表測(cè)量電壓,了解串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的規(guī)律。結(jié)合具體的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的電學(xué)學(xué)習(xí)情況,教師可以利用信息技術(shù)制作動(dòng)畫課件,在課件中引領(lǐng)學(xué)生從“水壓”的過(guò)程分析過(guò)渡到“電壓”的理解上,如下圖一所示,在電學(xué)教學(xué)中發(fā)揮出信息技術(shù)集合文字、圖片、聲像于一體的優(yōu)勢(shì),將電壓以及電壓表使用這部分知識(shí)點(diǎn)通過(guò)更加形象、直觀的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前,促使學(xué)生獲得感知的觸動(dòng),從感性認(rèn)知的刺激過(guò)渡到理性認(rèn)知的思考上,幫助學(xué)生更為全面、深刻地理解電壓概念,掌握電壓表使用的基本步驟、方法以及注意事項(xiàng)。
在有關(guān)電路故障分析的教學(xué)中,教師可以利用信息技術(shù)給學(xué)生展示虛擬的電路故障分析方法,引領(lǐng)學(xué)生在對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察中了解電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電路故障分析的基本過(guò)程。通過(guò)信息技術(shù)在電路故障分析教學(xué)中的運(yùn)用,可以讓學(xué)生在虛擬的電學(xué)實(shí)驗(yàn)觀看中更為清晰地了解電路元件的各種故障表現(xiàn),能夠在很大程度上提升教師電學(xué)教學(xué)的效率,借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)物電路以及電路圖的互換,讓學(xué)生看到電路中電流的流動(dòng)方向以及變化。在電學(xué)教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)可以為學(xué)生營(yíng)造出相對(duì)真實(shí)的情境,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài),激活學(xué)生的電學(xué)學(xué)習(xí)思維,促使學(xué)生在電學(xué)學(xué)習(xí)中自主思考與探究,產(chǎn)生電學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。
三、引導(dǎo)啟發(fā),突破電學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
電路構(gòu)成、識(shí)別連接方式、依據(jù)實(shí)物畫出電路圖是初中生電學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)與難點(diǎn),在電學(xué)教學(xué)中要想提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,需要教師從學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)入手,做到抓住重難點(diǎn),有指向性地引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí),促使學(xué)生在循序漸進(jìn)的教學(xué)指導(dǎo)中加深對(duì)電學(xué)的理解程度。
以《電路連接的基本方式》一課教學(xué)為例,掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn),識(shí)別電路連接方式是本節(jié)課的難點(diǎn),大部分學(xué)生因?yàn)閷?duì)串聯(lián)電路、并聯(lián)電路特點(diǎn)了解不夠全面而出現(xiàn)判斷困難的現(xiàn)象。在《電路連接的基本方式》一課教學(xué)中,教師首先可以讓學(xué)生觀看“彩虹管”,通過(guò)提問(wèn)的方式引發(fā)學(xué)生的思考:“彩虹管中有許多小彩燈,這些小彩燈是如何連接在同一個(gè)電路中并亮起來(lái)的呢?”由此引發(fā)學(xué)生對(duì)電路連接方式的思考,但是此時(shí)學(xué)生并不能發(fā)現(xiàn)電路的連接方式究竟是串聯(lián)還是并聯(lián),接下來(lái)根據(jù)教師給學(xué)生出示電路連接方式的圖片,如圖二所示,要求學(xué)生根據(jù)圖片中給出的材料進(jìn)行思考,用筆劃線代替導(dǎo)線,嘗試將實(shí)物連接起來(lái),使得同一個(gè)電路中的兩個(gè)燈全部亮起來(lái)。在繪制完成之后,組織學(xué)生交流與展示各自設(shè)計(jì)的不同電路圖,發(fā)現(xiàn)電路有兩種連接方式,此時(shí)教師應(yīng)抓住教學(xué)時(shí)機(jī),讓學(xué)生根據(jù)電路連接方式的不同總結(jié)出“串聯(lián)”與“并聯(lián)”的概念,組織學(xué)生提出猜想與假設(shè),能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證猜想,總結(jié)出串并聯(lián)電路的特點(diǎn),幫助學(xué)生攻克電學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中教師可以建立合作學(xué)習(xí)小組,發(fā)揮集體的力量,例如教師提出問(wèn)題:“如何判斷電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)?”一個(gè)小組中的成員提出了這樣的猜想:“取下一個(gè)燈,若另一個(gè)繼續(xù)發(fā)光,則此電路的連接方式是串聯(lián),相反則為并聯(lián)?!毙〗M成員通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證猜想,在實(shí)踐操作中觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,進(jìn)而總結(jié)出串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn),幫助學(xué)生掌握重難點(diǎn)知識(shí)。
四、知識(shí)梳理,完善電學(xué)知識(shí)體系
在初中物理教材中涉及的電學(xué)知識(shí)范圍較廣,知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容繁雜,在常規(guī)的電學(xué)教學(xué)中教師只是一課一課地講解知識(shí),卻缺乏對(duì)知識(shí)內(nèi)容的梳理,導(dǎo)致學(xué)生所掌握的電學(xué)知識(shí)過(guò)于零散,學(xué)生并不能建立新知與舊知之間的聯(lián)系,不利于學(xué)生后續(xù)的電學(xué)學(xué)習(xí),也容易讓學(xué)生在電學(xué)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)遺漏知識(shí)的情況。對(duì)此,教師應(yīng)有意識(shí)地引領(lǐng)學(xué)生梳理所學(xué)的電學(xué)知識(shí),建立完善的知識(shí)體系,思維導(dǎo)圖在知識(shí)點(diǎn)梳理中的運(yùn)用有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),可以促使學(xué)生利用思維導(dǎo)圖將腦海中零散的知識(shí)連接在一起,建立邏輯清晰、高度相關(guān)的知識(shí)框架,有助于提高鞏固與提升學(xué)生電學(xué)學(xué)習(xí)效果。
以“電路和電流”為主題,要求學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn),建立有關(guān)“電路和電流”的思維導(dǎo)圖,教師在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)起到輔助的作用,因?yàn)橛邢喈?dāng)一部分學(xué)生并沒(méi)有掌握思維導(dǎo)圖繪制的方法,教師先給學(xué)生出示一個(gè)不完整的思維導(dǎo)圖,為學(xué)生建立“支架”。此思維導(dǎo)圖是以“電路和電流”為核心詞,并由此分化出一級(jí)分支,一級(jí)分支分別為“電現(xiàn)象”“串并聯(lián)電路的電流”“電流”“電路”,在每一個(gè)一級(jí)分支下又分化出了二級(jí)分支,但是二級(jí)分支中是空白的,需要學(xué)生填寫內(nèi)容。例如在“電現(xiàn)象”的下一級(jí)分支中,學(xué)生想到了“正電荷”和“負(fù)電荷”;在“串并聯(lián)電路的電流”的下一級(jí)分支中想到了“串聯(lián)電路的電流是相等的”“并聯(lián)電路中的所有支路電流相加等于總電流”;在“電流”中想到了“電流的方向”“電流的條件”“電流大小的測(cè)量”;在“電路”的下一級(jí)分支中填寫“電路的組成”“電路圖的種類”“電路圖的繪制方法”“電路的使用”等。又如在“電熱”部分的知識(shí)點(diǎn)梳理中,若是學(xué)生已經(jīng)掌握了利用思維導(dǎo)圖總結(jié)知識(shí)點(diǎn)的方式,教師可以要求學(xué)生獨(dú)立完成有關(guān)“電熱”的知識(shí)梳理,能夠?qū)⒊踔须A段學(xué)習(xí)到的電流的熱效應(yīng)、焦耳定律、電流的影響因素、電熱的利用以及電熱的防治方法等有條理地梳理出來(lái),構(gòu)建完整的思維導(dǎo)圖,深化學(xué)生對(duì)電熱知識(shí)的理解,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)電學(xué)知識(shí)的記憶。
五、解題訓(xùn)練,提升問(wèn)題解決能力
在電學(xué)教學(xué)中教師不僅要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),還要注重對(duì)學(xué)生實(shí)際問(wèn)題解決能力的訓(xùn)練,促使學(xué)生在遇到電學(xué)問(wèn)題時(shí)利用掌握的電學(xué)知識(shí)順利地解答問(wèn)題。習(xí)題訓(xùn)練可以為學(xué)生搭建知識(shí)運(yùn)用的平臺(tái),也是一直以來(lái)教師教學(xué)的主要途徑,通過(guò)習(xí)題訓(xùn)練的方式一方面可以鍛煉學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力,另一方面也可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,教師結(jié)合學(xué)生的電學(xué)學(xué)習(xí)情況,安排或調(diào)整后續(xù)的教學(xué)方案,保障電學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。
教師給學(xué)生布置了這樣一道題:“如圖三所示,在電源的兩端,電壓U恒定,為9V,電阻R1是10Ω,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表A中顯示數(shù)字I是1.2A,問(wèn)電流表A1中顯示數(shù)字I1是多少?電阻R2的阻值又是多少?”在此題的解答過(guò)程中,首先,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)審題,梳理出題干中給出的已知信息,即為:電壓U是9V,電阻R1是10Ω。接下來(lái)要求學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)判斷此電路圖是串聯(lián)電路,還是并聯(lián)電路,經(jīng)過(guò)觀察與分析可以判斷出這是一個(gè)并聯(lián)電路,再運(yùn)用歐姆定律I=U/R計(jì)算,具體的計(jì)算過(guò)程為:I1=9V/10,Ω=0.9A,I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A,R2=9V/0.3A=30Ω。在問(wèn)題解答之后,教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生梳理電學(xué)習(xí)題的解題步驟:第一,分析已知條件以及給出的電路圖;第二,結(jié)合電路圖特點(diǎn)分析連接方式,掌握電流、電壓、電阻三者之間存在的關(guān)系;第三,能夠利用已有的電學(xué)模型,如電學(xué)的公式和定理等,完成問(wèn)題的解答,讓學(xué)生在習(xí)題訓(xùn)練中掌握有效的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生的電學(xué)問(wèn)題解答能力,做到學(xué)以致用。
物理是一門自然科學(xué),電學(xué)作為初中物理教學(xué)中的主要組成部分,是學(xué)生學(xué)習(xí)物理、掌握電學(xué)規(guī)律的重要因素,教師應(yīng)提升對(duì)電學(xué)教學(xué)的重視程度,結(jié)合電學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)以及學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,優(yōu)化與創(chuàng)新電學(xué)教學(xué)方法,建立一套完整且可行的教學(xué)方案,幫助初中生在電學(xué)學(xué)習(xí)中掌握電學(xué)發(fā)展史,充分理解電學(xué)基本概念,消除對(duì)電的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),建立科學(xué)觀念以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,能夠借助實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證猜想,感受電學(xué)理論,具備電學(xué)問(wèn)題解決的能力,提升初中生的電學(xué)學(xué)習(xí)效果,打造高效的電學(xué)課堂。