《電路連接的基本方式》的教法研究

陳宏祥

在江蘇科學技術出版社出版的義務教育課程標準實驗教科書《物理》9年級上冊中，在“電路初探”這一章的第二節“電路連接的基本方式”中探究了兩種電路的基本連接方式：串聯和并聯及它們的特點，筆者在“電路連接的基本方式”這一節的教學時遇到了一些困惑，經思考和與同事討論，得到一些體會，現寫出來與同行交流。

一、教材編寫思路

首先從一個問題“吊燈和壁燈是如何連接的”引入，然后給學生：兩個帶燈座的小電燈、電池、開關和導線若干，要求學生自己動手操作使兩個小電燈同時發光，通過展示和討論引入串、并聯電路的定義，接著分別取下工作中的串、并聯電路中的一個燈泡，觀察另一個燈泡的工作情況；再在串、并聯電路上分別串聯、并聯一個燈泡，觀察原來燈泡的亮度變化情況，由此得到串、并聯電路的特點，然后通過討論和交流，得到開始提出的問題“吊燈和壁燈是如何連接的”的答案，最后在“生活·物理·社會”里介紹了小彩燈和冰箱的電路。

以上的教材安排思路清晰，通過學生的探究活動得到了串、并聯電路的定義和特點，并用探究得到的結論解決了實際生活問題，包含了“從生活到物理，從物理到社會”以及“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”的新課程基本理念，且結構嚴謹，前后呼應。

二、實際教學中遇到的困難

1.學生容易掌握串聯電路的連接方法，但并聯電路卻難以掌握。

2.教材中對串、并聯電路的特點是交替探究的，實際操作時要不停地變換電路的連接關系，浪費了不少時間。

3.實際電池內阻不能忽略，研究并聯電路中各支路工作是否相互影響時，需多接一條電燈支路，實際其他支路燈泡亮度會變化，如果硬給結論很顯然不利于培養學生“尊重事實”的科學態度。

4.由于初學電學，學生對實際電路和電路圖畫法較生疏，尤其是對并聯電路的理解感覺困難，梯度較大。

三、解決的方法

本節可采用先復習最簡單電路引入，請學生或者老師自己在黑板上畫出電路圖(如圖1)，然后要求學生思考在所畫的電路圖上再加一個燈泡，使兩個燈泡都能夠亮起來，學生由前面電路的基礎很容易想到在原來電路上加接燈泡分別構成串聯電路(如圖2)、并聯電路(如圖3)。

接下來先研究串聯電路，要求學生按照串聯電路圖連接實物，并進行實驗探究回答下面兩個問題：

(1)改變開關的位置，燈泡的工作受影響嗎?

(2)擰下一個燈泡，另一個燈泡的工作受影響嗎?

以問題形式給出實驗內容，既能讓學生有思考的空間，又能讓學生知道去做什么，而且學生通過自主探究得到了串聯電路的特點。

接著再研究并聯電路，先就黑板上的并聯電路圖講解干路和支路的概念，然后引導學生如何通過添加兩個開關控制燈泡亮度(如圖4)，最后要求學生按照并聯電路圖連接實物，并進行實驗探究回答下面兩個問題：

(1)分別打開、閉合各個開關，兩個燈泡是否工作?

(2)合上所有開關，擰下一個燈泡，另一個燈泡的工作受影響嗎?

關于“增加燈泡個數觀察燈泡亮度變化情況”的探究，課本編寫的目的是為了說明：并聯電路中各支路的工作是獨立的，并不會因為支路的增加而影響原來支路的工作，因為增加燈泡個數會增大干路電流，對于實驗室中的電池，內阻大，從而減小路端電壓，影響原來燈泡的亮度，反而使學生糊涂，建議干脆刪除!如果要涉及，用學生電源會加大本節課的容量和難度，可以改用內阻非常小的新的鉛蓄電池做電源，我們通常認為電池是理想電池，它的性質不變，這里不能過多糾纏，以免主次顛倒。

總結完串、并聯電路特點后師生共同設計方案探究兩個典型電路的連接：

(1)節日里，人們經常用一串串小彩燈裝飾，每串彩燈中的小彩燈之間是怎樣連接的?

(2)教室中的日光燈是如何連接的?

這兩個例子分別是生活中典型的串、并聯的例子，但市場上購得的小彩燈往往是由多條彩燈串聯后并聯得到，比較復雜，需改造成最簡單的一條串聯電路，關于彩燈的特殊結構可放在講完歐姆定律后講解，以免加重學生學習負擔，教室里的日光燈可在師生充分討論后給出電路圖(圖略)。

課后還可讓學生自己閱讀冰箱的內部電路結構，而串、并聯電路的電路圖和實物圖的轉化可放在學習完串、并聯電路特點后再做專題研究。

當然，教無定法，以上只是本人在實際工作中的一些心得體會，歡迎各位同仁批評指正。

(責任編輯：黃春香)