任偉民
《串聯電路特點》是九年級第一學期第七章第三節的教學內容,本人設計本節課的基本教學思路是利用視頻判斷小燈的連接方式,創設情境引入課題,利用電路演示板,演示兩只不同規格小燈串聯,觀察它們的發光情況,營造問題情境,引發學生的認知沖突,引導學生進行猜測,實驗探究,記錄數據;然后各小組交流數據分析歸納出電流和電壓的規律,采取等效替代的方法實驗探究得出電阻的規律,小結串聯電路的電流、電壓和電阻的特點;通過例題鞏固串聯電路的特點,引出電阻大的導體兩端電壓多的規律,然后利用歐姆定律和串聯電路中電流規律推導電壓的分配規律。
本節課要突出的重點是串聯電路的電流、電壓和電阻的三個特點和串聯電路的分壓作用。方法是為了突出重點,首先設計學生活動,讓學生們在實驗探究的過程中記錄數據、分析數據、歸納得出結論。
本節課要突破的另一個難點是總電阻(等效電阻)的概念、串聯電路電阻關系的實驗測定和理論推導。方法是引導學生思考,然后實驗探究,通過電流值的比較找到等效電阻。原來的教學流程是各環節活動安排(見圖1)。
一、活動1:探究串聯電路中電流和電壓的規律
(1)猜測:在圖2所示電路中,通過A、B、C各點的電流之間可能有怎樣的大小關系?AB、BC、AC兩點之間的電壓可能有怎樣的大小關系?
(2)按電路圖連接電路,用電流表測量電路中通過A、B、C三點的電流,并填入表1。
由此可以得出初步結論:________________________________________。
(3)用電壓表測出電路中AB、BC、AC兩點之間的電壓,并填入表2。
由此可以得出初步結論:________________________________________。
二、活動2:尋找5歐和10歐兩個串聯電阻的等效電阻
思考:尋找一個新的電阻替代原來電路中的R1和R2,使得在電源電壓保持不變的條件下,電路中的電流與原來串聯電路中的電流相等。(見表3)
實驗結果表明:________________________________________________。
三、活動3:探究串聯電路與電阻的關系
例題1:甲、乙兩個導體的阻值分別為R1=10歐、R2=20歐,串聯在電壓為3伏的電源上,求兩個導體兩端的電壓U1和U2。
該教學設計也是在充分考慮到教材、課程標準和學生的學情等方面的因素,經過一次試講后成形的。在正式上課的過程中自己覺得時間有點緊張,給予學生思考交流的時間、空間不夠,評委老師對此的指導意見是:
(1)教學過程有點頭重腳輕的感覺,等效電阻的實驗探究老師的指導不夠,對于等效的意義解釋不夠清楚。
(2)教學內容有點多,教材處理方面可以靈活,比如電流和電壓的特點探究放在課前,這樣就能更充分地探究串聯電路的等效電阻和推導分壓作用。
后來我對自己的教學流程做了改進,直接用小彩燈做實驗并有意破壞其中一個燈,對比前后的實驗現象,判斷小燈的連接方式,結合前面電路學習時測量的電流和電壓數據直接歸納出電流和電壓的規律,“請同學們根據我們前面學習的電阻大小與導體長度的關系猜想一下串聯電路中電阻的特點”,一個提問直接過渡到學生對電阻的探究,提出猜測,實驗探究,記錄數據。然后各小組交流數據,分析歸納,采取等效替代的方法實驗探究得出電阻的規律。通過例題鞏固串聯電路的特點,引出電阻大的導體兩端電壓多,利用歐姆定律和串聯電路中電流規律推導電壓的分配規律。(見圖3)
改進后的各個環節活動安排:
活動1: 小組交流電路學習時測量的電流和電壓數據直接歸納出電流和電壓的規律。
活動2:尋找5歐和10歐兩個串聯電阻的等效電阻。(見圖4和表4)
思考:尋找一個新的電阻替代原來電路中的R1和R2,使得在電源電壓保持不變的條件下,電路中的電流與原來串聯電路中的電流相等。
實驗結果表明:________________________________________________。
活動3:練一練。
例題2:甲、乙兩個導體的阻值分別為R1=10歐、R2=20歐,串聯在電壓為3伏的電源上,求通過兩個導體的電流和兩端的電壓U1和U2。
“大家發現哪個電阻兩端的電壓分得多?”通過計算分析得出猜想“串聯電路中導體電阻越大,兩端分得電壓越多”,利用歐姆定律和串聯電路中電流規律推導串聯電路的分壓作用。
整個教學過程做些細微的調整,使得教學更流暢,同時重難點突出,特別是探究串聯電路中電阻的規律時,學生從實驗和理論的推導兩方面理解使得教學效果有很大地提高,對比前幾年的期末考試中有關串聯電路的得分情況發現,當下的學生考題情況要比往年困難,但在串聯電路計算這個知識點的得分率持平,可見老師平時的教學設計得精細點,對教材的安排能根據課時的實際情況給予處理,以達到事半功倍的效果。
(作者單位:上海市天山第二中學)