摘 要: 簡單電路是初中電學內容的基礎知識,地位很重要。但對于初學電路知識而且生活經驗極少的初中生來說,掌握好它有一定難度,所以教師必須從學生實際出發,了解學生學習中的困難。不僅要立足于教材、課堂,實施有效的教學措施,還要緊密聯系生活、社會,讓學生在實踐中提高學習興趣,培養能力,使教學取得積極的效果。初中學生學習電路有“三難”,本文分析了產生“三難”的原因,提出了突破“三難”的策略。
關鍵詞: 簡單電路 三難 產生原因 突破策略
串聯電路和并聯電路是兩種基本電路,是初中階段學習的簡單電路,它的應用非常普遍。新課程標準要求學生理解串聯、并聯電路的特點,并能夠分析、判斷出日常生活與生產中電路的連接方式,會連接出簡單的串、并聯電路,并能夠畫出相應的電路圖,還要根據實際需要設計簡單的串、并聯電路。通過多年的教學實踐,我總結了如下看法,現與同行共勉。
一、學習電路有“三難”
對于剛接觸電路知識的學生來說,存在著以下三方面困難。
1.辨認電路困難。
有些電路,電器元件的連接關系很明顯,學生容易辨認出它們之間的連接關系。但是有些電路圖,學生不易辨認元件的連接關系。比如:下面圖1(甲)、(乙)、(丙)三個電路中L和L的連接關系怎樣?不少學生不能立即辨認出圖1(甲)、(乙)、(丙)中L和L的連接關系。
2.畫電路圖困難。
電路圖是實物電路到電器元件符號電路圖的抽象轉換。它可以把人們不易一眼就看出的元件連接,表現為易于認識的簡明的符號連接。這就要求學生在掌握實物連接特點,理解電器元件的功能特征的情況下,熟練地運用符號來表示電路,并且要嚴謹、規范地作圖,這些對于初學者來說具有一定的困難。
另外還有一些設計題初學者畫起來更困難,這是因為這類題要求學生在理解題意情況下進行畫圖,比按實物圖畫電路圖要求更高。例如有這樣一題:教室里有六盞電燈用于照明,三個開關,其中每個開關能同時控制兩盞燈,試畫出電路圖。不少學生把本題錯畫成下圖。
3.動手連接實物電路有困難。
對于剛接觸電路的學生來說,由于動手機會少,動手能力差,正確根據電路圖連接電路是很困難的,動起手來易出錯。例如:在圖3所示電路中,要測出L和L的總電流強度,應將導線的M端接在 處;如果接在開關一端的接線柱上,則測出的就是通過 的電流。像此題中第一個空填法是靈活的;但有的學生只會填一種答案。
再比如:如圖4所示電路,在某些接線柱間去掉或接上一些導線,可使三盞電燈分別組成串聯電路,請你說出組成為串聯電路的最簡單方法: 。
上面這道題我曾經將其作為一道考試題,但學生答卷中能正確答出的只有20%,有些學生雖做了填寫,但不是最簡單的方法。
二、產生“三難”的原因
學生在學習基本電路過程中遇到的困難是實際的,產生“三難”的原因是多方面的。
第一,初學電路,學生對基礎知識理解膚淺。比如:照明電壓可供照明或家庭電器使用。每個電器都必須并聯,才能得到正常工作電壓。學生若能理解這個知識點,在解上面題目時就不至于出現圖2這樣的錯誤了。再如:學生通過學習知道裝飾性彩燈是串聯的,卻不深究小燈泡的連接時串聯分壓,所有燈泡兩端電壓之和為照明電壓。于是就有“天安門城樓的裝飾燈也是串聯的”錯誤認識。而實際上天安門城樓裝飾燈是并聯在普通照明電路中的,這也是對串聯并聯電路理解膚淺的表現。
第二,電路圖或實物圖中連線較多,干擾學生理清元件的連接順序,學生畫不出圖2的電路圖即此原因,而學生又缺乏把復雜圖轉化為簡單明了的等效圖的能力。
第三,學生獨立動手畫圖和操作機會太少,更缺乏對操作技能的嚴格訓練。這就造成學生缺乏運用已學的知識去設計去創造的能力。這些方面需要教師教學時給予指導和訓練。
第四,一些教師在做演示實驗時,將器材平鋪在講臺上進行操作,使實驗的可見度太低,演示實驗對學生起不到示范作用,學生也無法注意到教師規范的操作。
另外教材列舉諸如家用冰箱等個別實例,學生不熟悉它的結構,缺乏感性認識等。
三、突破“三難”的策略
針對學生學習中遇到“三難”的成因,教師想方設法,幫助學生,迎難而上,化難為易。我的具體做法如下。
1.立足教材本身,講解時強調串聯電路是“逐個順次”連接的,電流不分支,通過一個元件的電流也通過另一元件。“并聯電路”元件并列連接,干路電流在分支處分流后經各支路,從而突出串聯、并聯電路的各自特點。
2.利用演示實驗的示范作用,在講解概念的同時,將器材懸掛在示教板上,邊講解,邊操作,指導學生按一定順序觀察,教給學生規范的連接方法,提高學生的辨認能力,能在復雜的實物線路中,排除無關導線的干擾,確定電流路徑,為學生正確畫出電路圖打好基礎。
3.上好組成串聯電路和并聯電路的分組實驗課。
(1)讓學生做好課前預習,明確實驗目的狀態所需器材、連接順序,思考開關在接線過程中為什么處于斷開?什么是短路?為什么要預防短路?
(2)學生動手前,要提醒,注意分清電源的兩極與電器元件的接線柱;按照自己畫好的電路圖連實物時,要求學生從電源的正極(或負極)出發,按一定順序順次接線。另外還應說明導線向接線柱上繞時按合理的方向,要學生邊操作,邊思考,正確繞向是什么?為什么要這樣繞?
(3)閉合開關前認真檢查線路,防止接觸不良,造成斷路。防線路短路,燒毀電源。
(4)寫好實驗小結,總結自己做實驗的成功經驗,檢查存在不足。
4.組織學生積極參加社會實踐活動。
(1)組織課外興趣小組做小實驗,組裝手電、拆裝電動玩具小汽車等。強調在自己動手活動時,不要以照明電源為電源。
(2)帶領學生到家電修理部觀看工人修冰箱、電扇過程;請師傅講解其中電路。
5.教給學生畫等效電路圖的方法。
復雜電路圖改畫它的等效電路圖后,就能更清楚看到各用電器的連接關系,可采用等效點的方法畫等效圖,即在電路中,不論導有多長,分多少叉,只要其間沒有電源,電壓表,用電器等,都可看同一點,即等效點,從而找出各用電器兩端的公共點,畫出等效電路圖。如下圖5(甲)中A、B、C三點是等效點;D、E、F三點是等效點,它的等效圖為圖(乙)。
6.鼓勵并指導學生畫圖和進行電路設計。
充分地利用課本中的練習和習題,在指導學生畫圖時,要求電路圖畫成直方圖,實物圖中導線不要交叉,多給學生畫圖機會,培養學生電路圖和實物圖的互相轉化能力和對圖形的審美能力。此外,再讓學生完成一些設計題。比如:設計一個搶答器電路,要求參賽的三個組任一組按開關時,電鈴都要發出聲音,同時指示燈告訴主持人是哪一組按開關,畫出你的設計圖。
7.及時做好小結。
在學生對基本電路具有一定認識和理解的情況下,組織學生采用列表比較或其他方法進行總結,加深對基本電路的認識。達到鞏固各種電路要點,熟練掌握各種圖形畫法,并能正確規范地連接電路。
總之,只要從學生實際認知水平出發,采用多層遞進,多點體現,循序漸進,既能突出重點又能突破難點的方法,定會收到化難為易、事半功倍的效果。