巧用類比法探究電學(xué)知識(shí)

摘要：對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，電學(xué)知識(shí)是一個(gè)較抽象陌生的領(lǐng)域，學(xué)生學(xué)起來(lái)會(huì)感到枯燥乏味。如何順利引導(dǎo)學(xué)生熟悉這個(gè)領(lǐng)域？本文列舉了教學(xué)實(shí)例，證明采用類比法可以化抽象為具體，提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：類比；抽象；具體；理解

任何人接觸一個(gè)陌生環(huán)境或陌生領(lǐng)域時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生一種不知所措的感覺(jué)，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)也是如此。初中物理涉及光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)，在生活中光可以看到、聲可以聽到、力和熱可以感受到，而電學(xué)中帶電微粒及其定向移動(dòng)的過(guò)程是不能直接觀察的。盡管學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸了大量的電器，但電流經(jīng)過(guò)電器產(chǎn)生的現(xiàn)象都是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量后，由其他能量引發(fā)的，因此電學(xué)對(duì)學(xué)生來(lái)講可以算的上一個(gè)較為抽象陌生的領(lǐng)域。教師如果在教學(xué)中不能化抽象為具體，就不能充分引發(fā)學(xué)生思想上的共鳴，不能順利引導(dǎo)學(xué)生熟悉這個(gè)陌生的領(lǐng)域，學(xué)生就會(huì)感覺(jué)枯燥乏味，進(jìn)而失去學(xué)習(xí)的興趣與信心。

如何使抽象的電學(xué)知識(shí)變得具體呢？我認(rèn)為巧用類比的方法將學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景、常識(shí)引入電學(xué)，輔助學(xué)生理解，是一個(gè)很好的辦法。下邊舉幾個(gè)例子供大家參酌。

一、短路的理解

在閉合電路中用一根導(dǎo)線與用電器并聯(lián)時(shí)，就可導(dǎo)致電源短路或局部短路，按照循序漸進(jìn)的原則，在學(xué)習(xí)串聯(lián)與并聯(lián)時(shí)就應(yīng)適當(dāng)滲透短路的知識(shí)。而此時(shí)學(xué)生頭腦中還沒(méi)有電阻、電壓的概念，因此不可能利用電壓及電流分配的規(guī)律把造成短路的來(lái)龍去脈講清楚。那么，如何讓學(xué)生較為恰當(dāng)?shù)乩斫舛搪纺兀吭趯?shí)際教學(xué)中我是這樣做的：把并聯(lián)的導(dǎo)線與電器比作從A地到B地的兩個(gè)路徑，前者就像平坦的開闊路，后者就像需要跋山涉水的小徑，電流就像行路人，大路上肯定是行人如織，小徑上由于路障重重自然人流稀少。電流的情況與此類似，并聯(lián)的導(dǎo)線容易讓電流通過(guò)，電流將會(huì)很大；并聯(lián)的電器不容易讓電流通過(guò)，電流將會(huì)很小，幾乎為零。這樣講解學(xué)生不僅很容易接受，而且滲透了電阻的知識(shí)，為將來(lái)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

二、串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)

人教版初中物理教材第五章第三節(jié)“串聯(lián)和并聯(lián)”中，教材首先安排了“想想做做”，讓學(xué)生設(shè)計(jì)不同的電路，使兩個(gè)燈泡都能發(fā)光。以往講到這里，放手讓學(xué)生設(shè)計(jì)并連接時(shí)，很多學(xué)生面對(duì)亂麻般的導(dǎo)線無(wú)從下手，最終只有約三分之一的學(xué)生能順利完成。后來(lái)在參加國(guó)培期間我有幸聆聽黃恕伯先生的教誨，受到啟發(fā)。再講這節(jié)課時(shí)我先讓學(xué)生為某景區(qū)的兩個(gè)景點(diǎn)設(shè)計(jì)兩種旅游路線，第一種路線讓游客進(jìn)入景區(qū)大門后，先后參觀兩個(gè)景點(diǎn)，第二種路線讓游客進(jìn)入景區(qū)大門后只參觀一個(gè)景點(diǎn)，學(xué)生很快做出如右圖兩種設(shè)計(jì)。然后再安排學(xué)生設(shè)計(jì)電路，由于受到啟發(fā)，幾乎所有學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)都成功完成了任務(wù)。這樣安排不僅有助于學(xué)生領(lǐng)悟串聯(lián)與并聯(lián)的連接方法，而且對(duì)以后探究串、并聯(lián)電路中開關(guān)的作用和探究串、并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)起到了良好的鋪墊作用。

三、串聯(lián)電路中滑動(dòng)變阻器的分壓作用

滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)在電源電壓保持不變的電路中時(shí)，變阻器阻值變大，定值電阻兩端電壓就會(huì)減小；變阻器阻值變小，定值電阻兩端電壓就會(huì)增大。對(duì)于滑動(dòng)變阻器的分壓作用，總有一些數(shù)學(xué)功底不太好的學(xué)生由于對(duì)“串聯(lián)電路中電壓的分配與電阻成正比”這一比例關(guān)系理解不好而記混。講到這里，我總是打一個(gè)比方：甲乙兩個(gè)人合伙用餐吃光一盒米飯，當(dāng)甲的飯量增大多吃一些時(shí)，乙就會(huì)少吃一些；當(dāng)甲飯量減小少吃一些時(shí)乙就會(huì)多吃一些。米飯相當(dāng)于電壓，甲乙分別比作滑動(dòng)變阻器和定值電阻，飯量相當(dāng)于電阻的分壓能力。做了這一比方后，對(duì)變阻器分壓規(guī)律原來(lái)理解不好的學(xué)生都加深了理解，原來(lái)經(jīng)常記混的學(xué)生則獲得了輕松而牢靠的記憶。

四、電阻知識(shí)的理解

“導(dǎo)體既能讓電流通過(guò)，又會(huì)對(duì)電流有阻礙作用”，對(duì)這一含有辯證思想的事實(shí)，總有學(xué)生理解不透。為此我在講課時(shí)取來(lái)了注射器，先將注射器吸滿水，把針頭去掉，讓學(xué)生感受推動(dòng)活塞向外噴水時(shí)的力道，再安裝上針頭，重新讓學(xué)生體會(huì)。學(xué)生獲得了針頭既能讓水流通過(guò)，又會(huì)對(duì)水流有阻礙作用的體會(huì)后，對(duì)“導(dǎo)體既能讓電流通過(guò)，又會(huì)對(duì)電流有阻礙作用”這一事實(shí)的理解就會(huì)水到渠成。

在實(shí)際授課中，這樣鮮活的比喻還很多，諸如心臟與電源的類比、水壓與電壓的類比、水車與用電器的類比、太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)與原子結(jié)構(gòu)的類比、萬(wàn)有引力與磁力的類比等等。“類比法”是一種科學(xué)探究的方法，它可以幫助我們認(rèn)識(shí)并理解周圍世界。采用類比的方法能將抽象的電學(xué)知識(shí)具體化，如果在此過(guò)程中學(xué)生學(xué)會(huì)了“類比”這一思維方法，要比單純獲取知識(shí)效果好。

【責(zé)編 張景賢】