人教版初中《物理》“電流和電路”中的開關(guān)連接問題

劉永樹

摘 要

2013年人民教育出版社《物理》九年級全一冊第十五章第三節(jié)“串聯(lián)和并聯(lián)”的實(shí)物圖和對應(yīng)的電路圖中開關(guān)的連接，并沒有在位置上嚴(yán)格地一一對應(yīng)。這種失誤表面看起來是小事，但在實(shí)際教學(xué)中產(chǎn)生的影響還是比較大的，它干擾了課堂教學(xué)，不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。教學(xué)工作者須改變唯教材是從的錯誤思想，排除教學(xué)干擾因素，使學(xué)生的思維回歸到正確的道路上來。

關(guān)鍵詞

開關(guān)連接 出現(xiàn)失誤 排除干擾 思維回歸

翻開2013年人民教育出版社《物理》九年級全一冊第十五章第三節(jié)“串聯(lián)和并聯(lián)”的實(shí)物圖和對應(yīng)的電路圖中開關(guān)的連接時，你會大吃一驚，教材中兩幅圖中開關(guān)連接位置竟然是相反的（如圖1所示）[1]。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，我對教材中開關(guān)的連接提出質(zhì)疑，理由有以下幾點(diǎn)。

一、教材沒有將實(shí)物圖和電路圖中的元件一一對應(yīng)連接，對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生誤導(dǎo)

《課標(biāo)》對初中學(xué)生電路知識的要求是：“會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說出生產(chǎn)、生活中采用簡單串聯(lián)或并聯(lián)電路的實(shí)例”[2]。在實(shí)際教學(xué)中，為了化難為易，我就讓學(xué)生按照電流的路徑采用“點(diǎn)對點(diǎn)”的方法來連接。所謂“點(diǎn)對點(diǎn)”的方法就是先讓學(xué)生準(zhǔn)確說出實(shí)物和電路元件的兩個端點(diǎn)名稱，然后將對應(yīng)的端點(diǎn)連接起來。運(yùn)用這種方法進(jìn)行連接，學(xué)生的正確率達(dá)到了驚人的95%。我首先讓學(xué)生認(rèn)識開關(guān)的兩個端點(diǎn)（如圖2所示），一個是動觸點(diǎn)（能轉(zhuǎn)動的部分），另一個是靜觸點(diǎn)（不動的部分），連接電路時只要對應(yīng)，很容易連對的。由電路圖連接實(shí)物圖方法是一樣的，先認(rèn)清連接位置，找到連接點(diǎn)，問題便迎刃而解。反觀教材中實(shí)物圖和對應(yīng)的電路圖中開關(guān)的錯誤連接，讓教師怎么向?qū)W生解釋呢？給教師的教學(xué)帶來了麻煩，也讓學(xué)生產(chǎn)生了錯誤的認(rèn)識，以為開關(guān)的動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)能隨意連接，不會影響實(shí)際效果，這實(shí)質(zhì)上對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了誤導(dǎo)。

1.隨意連接開關(guān)，實(shí)際效果與設(shè)計(jì)結(jié)果相反

根據(jù)圖3所示的電路圖連接圖4的實(shí)物圖，通過5個學(xué)生的展示，有4個同學(xué)將S1與S2的導(dǎo)線連成①，只有1個同學(xué)將導(dǎo)線連成②。老師引導(dǎo)學(xué)生：這兩種方案哪個是對的呢？經(jīng)過小組討論，交流，同學(xué)們認(rèn)為兩種方案都是對的，誰也說服不了誰。學(xué)生決定在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。兩組同學(xué)分別按①、②兩種方案連接成實(shí)物電路，然后操作開關(guān)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)：方案①中當(dāng)斷開S2，閉合S1時，燈L1發(fā)光，說明S2這個干路開關(guān)不起作用；方案②中只有當(dāng)S2閉合，S1也閉合時，燈L1才發(fā)光，說明S2這個干路開關(guān)起了作用。最終全班同學(xué)達(dá)成共識：①的連接是錯誤，②的連接是對的。理由很簡單，在電路圖中S1的靜觸點(diǎn)連接S2的靜觸點(diǎn)，方案①中S1的靜觸點(diǎn)連接S2的動觸點(diǎn)，開關(guān)的連接位置出錯了，實(shí)驗(yàn)效果當(dāng)然不一樣，看來，連接小小開關(guān)也馬虎不得，我們再也不能像教材上一樣隨便連接開關(guān)了。由于教材給學(xué)生的思維造成干擾，在課堂上花了許多時間才得以糾正。

2.隨意連接開關(guān)，不利于電磁繼電器的學(xué)習(xí)

電磁繼電器雖然原理簡單，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是教學(xué)的難點(diǎn)。要學(xué)生由實(shí)物圖畫出正確的電路圖或設(shè)計(jì)符合要求的電路圖更難。如何突破這個難點(diǎn)？其實(shí)很簡單。只要我們在正確認(rèn)識單刀單擲開關(guān)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識單刀多擲開關(guān)的結(jié)構(gòu)，掌握了單刀多擲開關(guān)的作用，就掌握了電磁繼電器的使用技巧。圖5是電磁繼電器的結(jié)構(gòu)圖，我們可以將銜鐵及B看成開關(guān)的動觸點(diǎn)，A和C是開關(guān)的靜觸點(diǎn)。經(jīng)過這樣簡化，電磁繼電器工作電路中的A、B、C三個觸點(diǎn)可等效成單刀雙擲開關(guān)，如圖6所示。

我們以十堰市一道中考習(xí)題為例，來說明如何先設(shè)計(jì)電路圖，后根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。圖7是用電磁繼電器控制電燈的實(shí)驗(yàn)裝置圖。要想控制電路在開關(guān)閉合時甲燈亮乙燈不亮，開關(guān)斷開時乙燈亮甲燈不亮，請用筆畫線代表導(dǎo)線將所給器材按要求連接起來。解析思路如下：先看電磁繼電器（控制電路略），將工作電路中電磁性電器的三個觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換成單刀雙擲開關(guān)，依據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)出工作電路的電路圖（如圖8所示）。然后找出元件的正確位置，利用“點(diǎn)對點(diǎn)”方法很快就能由電路圖連接實(shí)物圖了，如圖9所示。學(xué)生如果會連接實(shí)物圖，由實(shí)物圖畫電路圖就簡單多了，當(dāng)然也就會畫了，通過這樣的訓(xùn)練，徹底地突破了教學(xué)的難點(diǎn)和學(xué)生的易錯點(diǎn)。

如果我們在教學(xué)中不注意細(xì)節(jié)，像教材一樣隨意連接開關(guān)的動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)，要想正確連接電磁繼電器的實(shí)物圖和畫出電路圖，教學(xué)實(shí)踐中是不可能成功的。

二、教材將實(shí)物圖和電路圖中的元件一一對應(yīng)連接，有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

大家都知道工程圖紙?jiān)谑┕ぶ械闹匾饔茫挥邪磮D紙施工，工程質(zhì)量才有保證。如果隨意改變一個重要的支撐點(diǎn)的位置，工程使用過程中就會垮塌，結(jié)果害人害己，得不償失。正因如此，所以圖紙一旦凍結(jié)，為保證工程的質(zhì)量，是不允許施工人員更改的。電路圖其實(shí)也是一種圖紙，我們要按圖施工，采用點(diǎn)對點(diǎn)方法既可有效地完成教學(xué)任務(wù)，還可使學(xué)生的思想回歸到正確的道路上來，更能讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

綜上所述，物理是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué)，任何一點(diǎn)小小的失誤，都有可能出現(xiàn)意想不到的嚴(yán)重后果。這就要求我們必須養(yǎng)成認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，減少人為的錯誤，更好地利用科學(xué)知識為人類造福。

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社課程教材研究所，物理教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書物理九年年全一冊[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2]中華人民共和國教育部.物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

【責(zé)任編輯 孫曉雯】