淺談全電路歐姆定律教學的幾種方法

施友潛

摘 要：全電路歐姆定律是一個很重要的物理的知識點，也是學習電工學很重要的基礎。電動勢概念與端電壓、電流隨外電阻變化規律的教學是個難點。在實際教學中，如果能夠充分利用各種教學資源，合理選擇教學方法，不但可以突破難點，還能全方位培養學生分析、判斷、想象、推理能力，進而全面提高學生的綜合素質。

關鍵詞：電動勢；教法；問題；能力；素質

物理學是一門建立在實驗的基礎上的自然科學，是自然科學和現代技術發展的基礎。因此，實驗是中學物理教學的根本。觀察現象、進行演示和學生實驗，能夠使學生對物理知識獲得具體的、明確的認識，這是理解概念和規律的必要的基礎。

物理教育中必須重視學生綜合能力的培養，使他們的自主學習、主動探究、創新思維能力等得到逐步的發展和提高，從而全面提高學生的綜合素質。在實際教學中，如果我們能夠充分利用各種教學資源，以實驗為教學基礎，合理選擇教學方法，全方位培養學生分析、判斷、想象、推理能力，可以全面提高學生的綜合素質。為職業學校專業課教學打下良好的文化基礎。

全電路歐姆定律是一個很重要的物理的知識點，電動勢概念與端電壓、電流隨外電阻變化規律的教學是個難點。全電路歐姆定律是中職生學習電工學很重要的基礎。本文從實際教學出發，對全電路歐姆定律教學中的幾種方法進行探討。

一、運用實驗教學法激發學習興趣

讓學生進行實驗操作，不僅可以學習相應的物理知識，還可以學到有關實驗的知識和技能，更重要的是只有通過動手操作，才可能提供科學的觀察、分析、驗證從而得出科學的結論。只有通過實際動手實驗，才能不斷地形成和提高實驗操作能力，通過親自動手實驗、動手制作，充分調動手、眼、腦等感官積極參與學習活動，和諧配合觀察、思維，可以最大限度的提高學習效率，并激發學習興趣，更有效的提高學生觀察、思考、分析、總結、歸納等多種能力。通過實驗，學生更容易獲得相關知識，還可以在實驗的過程發現新問題，并能激發學生探索解決新問題、學習新知識的欲望，學生實驗操作能力得到培養的同時，學生的創新能力、創新潛能得以開發。

教學時設計一個這樣的實驗，展示1號、5號、7號電池，并請幾位同學觀察電池上的規格（為1.5V）用電壓表分別測出兩端電壓，讀數為1.5V。用電壓表測蓄電池電壓，讀數為2.0V。

電壓為何不同？這個問題的提出，讓學生對在實驗過程發現的問題，進行思考從而激發學生探索解決新問題、學習新知識的欲望。學生自覺地、主動地探索中，有了兩個發現：

1. 電源兩端間電壓是由電源本身性質決定的。

2. 同種電源兩端間電壓相等，不同種電源兩極間電壓不同。

教師根據實驗的結果，引導學生分析、判斷、想象，電動勢概念的學習就水到渠成。

實驗既是物理課程的重要學習內容， 又是進行科學物理探究的重要途徑， 也是呈現問題情境的基本素材和方式。通過實驗可以創設許多真實、生動、 直觀而又富有啟發性的問題。教學中教師只要善于利用各種實驗資源，讓學生在看、聽、想等感官參與學習過程，更容易獲得相關知識，還可以在體驗的過程中積累大量經驗。可以全方位培養學生的各種技能，全面提高綜合素質。

實驗教學中教師應根據教學內容，設計出相應的需要解決的問題，讓學生在實驗中尋找答案，逐一解決，教師不要一切代辦，應讓學生獨立去完成，教師只能扮演好“導學”的角色。

二、運用探究教學法發現問題總結規律

教學中要重視學生自主探索能力的培養，教會學生探索問題的方法，培養創新意識。教師只是給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，在教師的指導下，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯系，從中找出規律，形成自己的概念。學生通過獨立自主地發現問題、實驗、操作、調查、收集與處理信息、表達與交流等探索活動，獲得知識，培養能力，發展情感與態度，發展探索精神與創新能力。

例如：用實驗創設問題情境。提出問題，當電源接上電路時，外電路的電壓是否等于電源的電動勢？ 同時演示：如圖1所示電路。當把開關S撥到1時，小燈泡和新的電源相連，觀察小燈泡的亮度（很亮）；把開關S撥到2，小燈泡和舊的電源相連，小燈泡沒有原來的亮。

教師根據實驗的結果，運用探究教學法時，提出下面的問題：

（1）全電路由是什么組成的？

教師引導學生用多媒體輔助探索得出：

（a）全電路由電源外部的電路（外電路）和電源的電路（內電路）組成。

（b）在外電阻有電勢降落，同樣在內電阻上也有電勢降落。

（c）在電源內部，由負極到正極電勢升高，升高的數值等于電源的電動勢。這也是電動勢的物理意義。

（2）電動勢與內外電壓存在什么的關系？

教師引導學生用類比法探索得出：

在全電路中，電源內部電勢升高的數值等于電路中外電阻上的電勢降落與內電阻上電勢降落之和。

即：E=U外+U內。

（3）電動勢、外電阻、內電阻之間的規律如何？

教師引導學生利用已有的知識探索得出：

設閉合電路中的電流為I，外電阻為R，內阻為r，由歐姆定律可知E=IR+Ir， I=■。

（4）是什么引起小燈泡的亮度不同？

教師引導學生分析：

舊電池它的內阻大，用它做電源，電路中的電流很小；而新電池內阻小，電路中的電流大。燈泡的亮度取決于UI。就出現了剛才的實驗現象了。

教師把一個比較復雜的問題轉換為比較容易的多個問題，由簡單問題入手，循序漸進。讓學生從簡單的問題入手，比較容易進行自主探究從而得出結論，學生在教師的問題引導下自主探究，符合以學生為主導的新課程改革的指導思想，讓學生真正成為課堂的主人。教師引導學生體會完整的探究過程，能夠加強學生對探究過程的認識，這有助于學生自發地對問題進行探究，使學生在總體上對科學研究的目的、方法、評價和價值等有一個全面的認識，從而培養學生嚴謹、客觀、科學、現實的研究精神。

探究教學法需要一個不斷深化提高的過程，不是一朝一夕就能取得教學成果的，教師只有循著科學的方向，緊密結合并充分發揮教師的指導性和學生的獨立性、自主性、積極性，在課堂教學中因地制宜地采用探究教學法，探究教學法才能獲得良好的教學效果。

三、運用任務驅動教學法發展能力

“任務驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，它變傳授知識為解決問題、完成任務為主體的多維互動式的教學理念。運用“任務驅動教學法”教學時，教師應根據當前學習的主題，創設真實的學習情境，引導學生帶著真實的“任務”進入學習情境，使學習更加直觀和形象化。學生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個共同的任務，在強烈的問題動機的驅動下，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協作的學習。在主動建構自己的知識經驗的過程，通過新經驗和原有知識經驗的相互作用，充實和豐富自身的知識、能力。在學生完成既定任務的同時，引導學生體驗學習的過程以獲得成就感。并有效地激發學生聯想，激發他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的學習能力。

教學實例：端電壓跟負載的關系。

創設情境：當大功率的電動機啟動時，周圍的電燈會暗下來。為什么？

依據“任務驅動”，教師可以把需要講授的內容轉化為任務，為此可以設計以下幾個任務：

任務1：當外電阻R（負載）改變時，路端電壓U如何變化，變化規律如何？

教師引導學生做實驗分析問題。

實驗：如圖2所示。改變滑動變阻器阻值，觀察伏特表與安培表的示數變化。

實驗表明：當R增大，電流減小，端電壓增大；當R減小，電流增大，端電壓減小。即U=E-Ir。

教師引導學生討論：R對U的影響。

兩種情況：

①斷路：I=0，U=E電壓表直接接在電源兩極來測量電源電動勢原理。

②短路：R=0，I=E/r電流很大，燒毀電源。

教師激發學生聯想1：前面實驗用電壓表測電源電動勢原理。

教師激發學生聯想2：電源使用不允許短路。（對學生進行安全教育）

任務2：當大功率的電動機啟動時，為什么周圍的電燈會暗下來？

教師引導學生分析：

當大功率的電動機啟動時，外電路的電阻R很小。當R減小時，電流增大，端電壓就減小。由于提供給周圍的電燈的電壓不足，而導致電燈會暗下來。

教師引導學生選擇探索問題的對象，選擇運用什么知識，對所探索問題的對象進行分析，得出結論。由于可以選擇的研究對象很多，在自主探索時會有很多例子被學生提出，學生會依據自己的生活經驗，提出不同的研究對象。有利于培養觀察現象，分析問題和解決問題的能力。

采用“任務驅動”教學時，教師應針對需要教學的內容，因材施教，切忌盲目拔高，教師設計的任務應以全體學生能順利獨立完成為準，防止挫傷學生的學習積極性。

綜上所述，中學物理的課堂教學應能適應當前的改革需要，教師應改變傳統的教育觀念，積極探索新的教學模式，以全方位提高學生的思維能力，充分運用各種教學資源，組織實施新的課堂教學模式，全面提高課堂教學效率，全面提高學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，使學生養成良好的學習習慣，促進學生的智力發展，培養創新意識，全面提高學生的綜合素質。

參考文獻：

[1]封小超，王力邦.物理課程與教學論.北京：科學出版社，2005.

[2]廖伯琴.物理探究式教學設計與案例分析[M].北京：高等教育出版社，2003.

[3]物理課程標準研制組.普通高中物理課程標準（實驗）解讀[M].武漢：湖北教育出版社，2004.