摘要:本文以“探究電流表的保護設計”為例來說明教學中創設共鳴情景的重要性并舉例闡述設計過程,具有一定的實際參考意義。
關鍵詞:創設;共鳴情景;探究欲望
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)1(S)-0007-2
1 創設緣起
新課程的物理教材中,沒有像舊教材那樣把“電流表改裝”單獨作為一節,而是將這一部分內容合并到“串聯電路和并聯電路”中,并分別從“表頭的工作原理(磁場對通電導線的作用)”和“電路的角度(可讀數的電阻)”兩個角度舉例說明電表的改裝。新課程教材的這種調整,表面上看,把電表改裝內容簡化了,但是否真正降低了要求?其實不然。
2 創設理念
教學中,我們應根據新課標“在課程實施上注重自主學習,提倡教學方式多樣化”的精神,將教學內容以探究課題的形式,呈現給學生。電流表改裝屬于探究性實驗,具有形象、具體、新奇的特點。教學如能充分地利用這些資源,就能極大地激發他們學習物理的興趣和熱情。
原題 (新課標選修31,P52,圖2.413)圖1是有兩個量程的電流表,當使用a、b兩個端點時,量程為1A;當使用a、c兩個端點時,量程為0.1A。已知表頭的內阻Rg為200Ω,滿偏電流Ig為2mA,求電阻R1、R2的值。
解析 (1)當使用a、c兩個端點(量程為0.1A)時,R1和R2串聯作為分流電阻。
IgRg= (I1-Ig)(R1+R2)①
(2)當使用a、b兩個端點(量程為1A)時,R2和Rg串聯充當表頭內阻,R1為分流電阻。
Ig(Rg+R2)= (I2-Ig)R1②
聯立解得
R1=0.41Ω,R2=3.67Ω。
說明 本題是編者的精心安排,具有呈單量程電流表于前,啟多用電表于后的作用;同時,也為學生進行自主探究提供一個平臺。
3 探究過程
師:請根據串聯分壓原理設計雙量程的電壓表,根據并聯分流原理設計雙量程的電流表。
生1:(圖1)串聯兩個電阻R1、R2。
師:很好!
生2:(圖2)并聯兩個電阻,通過開關S的配合,來實現擋位的轉換。
師:從原理上看,是可以的。(引導學生)在實際電路測量過程中,可行嗎?
師:(進一步引導)改裝后的電流表是一直串聯在電路中,當你切換量程開關K1、K2時,必有一個間歇,在這個間歇中,表頭會怎樣?
生3:指針會被打彎甚至會燒毀表頭!
師:(更進一步引導)那么,當你切換量程時,怎樣連接電路,才能對表頭起到保護作用呢?
生4:畫出了自己的設計電路。
師:點評、糾錯、歸納得出正確的電路,如圖3(回歸到課后習題上,對多量程電流表的改裝有了清晰地理解)。
啟示:通過對電表的“改頭換面”,創設了一個共鳴情景,其利有三:
其一,變常規教學為探究式教學,“學生探究自己確定的課題,更具實際意義,更能激發他們的熱情。”其二,新課程作了調整,其著眼點在于突出串聯分壓與并聯分流的作用和歐姆定律的運用,更注重問題的本質和基礎。其三,對后面多用電表的學習,起到了鋪墊作用。
教學中我們需認真地“細究”教材,尊重學生的自主學習,才能在教學中找到學生學習的“興奮點”,及時創設共鳴情景,以激發學生主動參與、主動探索。通過學生主動地參與、主動獲取的探究性學習過程,學生對所獲物理知識的內涵及其來龍去脈都有清晰的認識,且印象深刻。這對學生創新思維和創新能力的培養有著十分重要的作用。
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(欄目編輯趙保鋼)