基爾霍夫電流定律的實驗教學探究

龔慶春

摘 要： 以往的實訓課教學，存在諸多的不足和缺陷，沒留給學生足夠的時間和空間，動手能力沒能得到應有的培養，創造潛能沒得到應有的開發，需要教師發揮其主導作用，并針對當前的形勢和現有的環境，去查找問題的根源所在，不斷摸索、反思、改進，以完善實訓課的教學，提高教育教學效果。

關鍵詞： 中職；提高認識；實訓課；有效教學

中職教育，提倡“技通四海，能達天下”，體現的是學生的動手能力和創新思維。伴隨著新課程改革的不斷深入，職教工作者若思想認識不到位，勢必抵制不住種種不良因素對實訓教學的沖擊。因而真正發揮教育教學作用的仍是課堂上的45分鐘。因而教師應先具備創新思維，提高認識，從每一節課入手，充分發揮課堂的作用。現以《基爾霍夫電流定律》的實驗教學為例，做些粗淺嘗試，望能拋磚引玉。

1 定律教學中的困境

（1）學生存在惰性或敷衍心里

當前的中職生仍以獨生子女居多，在家中備受恩寵，四體不勤，好吃懶做成為一種普遍現象。這種不良習慣進入學校，則成為學校的一大詬病，學習懶散，不思進取，不愛動手，再加上手機功能層出不窮，又助長了好“玩”的心里。“低頭族”在校園頻現，和學習相互爭搶時間，這對教學無非形成一種莫大的沖擊。

（2）側重于理論教學，淡化了實訓教學

教師為完成大綱教學內容或學業考試，注重理論課教學，而淡化了實訓教學。科技在進步，網絡也空前發展，伴隨而來的網絡模擬實驗也呼之則來。以往的實訓、 實驗課教學，筆者往往利用白板來播放模擬實驗，替代實訓教學，取材方便，省時、省力，學生觀看了事。但是，沒能認識實訓的重要意義，無法調動學生積極參與，缺乏手、腦并用，相互協作的機會，大腦的潛質得不到開發，腦細胞處于休眠狀態。長此以往，談何“制造”，更無法與“創造”擦肩，學生缺乏協作而缺少團隊精神，沒有親身閱歷，親自體驗，則沒有感知。由點到面，勞動力得不到良好的培養，則會阻礙社會發展的進程，顯示不出職教特色。

（3）教學過程忽視細節的處理

細節雖細，但也容易讓人忽視。比如，導課的過程如果直接介紹實驗就平淡、乏味，不能一下子打動學生，吸引學生，調動學習的情趣和積極性；比如，教學難點如何突破也是細節之一，實訓器材與電路圖之間存在的差異，初中階段認識的測量儀表是機械表，用指針指示示數。而本節課實訓臺上的是數字表，直接顯示數字讀數。機械表用兩根接線接入電路中，而此次數字表只用一根插頭插入被測量點即可。這些也成為學生實訓過程的一道障礙；又比如，在電流方向未標明的情況下符號的規定，沒有講清學生不理解，更容易干擾學生，甚至起誤導作用，造成知識點含混不清。

臨場突發現象易變，沒有心里準備。常見的細節有：①儀器、儀表可能突然故障；②電流表量程選擇不當可能燒壞儀表；③學生連接電路時，未先檢查而接通電路，導致異常等。這些細節的出現，都將妨礙實訓課的正常開展。

（4）誤差的客觀存在，導致定律驗證困難

電路中因非線性元件的存在，導致測量值與真實值不相符；兩個電動勢E1、E2 的差值大小，也直接導致誤差的產生；實訓器材間存在著個體差異，也會導致一定的偏差，I1+I2+I3=0無法得到驗證，也就推導不出定律ΣI入=ΣI出，容易使學生的自信心遭受挫傷。

（5）實訓設備少，而學生人數相對較多的矛盾

這一學期新生人數激增，實訓功能室僅有8套設備運用于節點電流定律，設備嚴重缺乏，而每班人數在40人左右（是上學期的2倍多），若5人一組，配合混亂，反而不利于培養學生的協作和團隊精神，容易形成動手只有1人，一旁觀望的卻是4人，造成“看實驗”的人居多，80﹪的學生沒有親自“動手”，助長惰性，也就沒有形成自我感知或親生體驗，應付了事，動手能力得不到鍛煉，等同于沒有動手實踐，也失去實訓課的本質和意義。

2 教學的嘗試與出路

（1）適時激發孩子的學習動力，培養學習興趣

基爾霍夫定律是1847年提出的，它對于交、直流電路，以及非線性電路都是適用的，特別是計算復雜電路的最基本、最普遍的方法。像牛頓、法拉第、歐姆……這些科學家都不陌生，而冠以中國人名的科學家卻不多，這并非我們的祖先無能，古代的四大發明對人類的發展功勛卓著，只是在清朝閉關自守，夜郎自大，致使5000年的文明古國在近代發展中落伍。當代青、少年應當志存高遠，為實現偉大復興的中國夢而認真學習，使祖國更加繁榮昌盛。這樣講解，雖花點時間，但換來的是愛國熱忱，嚴謹的態度和求知的渴望。

比如，當問及某一電路的“回路”總數時，可引導學生等于不同的網孔數之和，即1+2+3+4+…… 剛好是自然數集的前n項和時，學生開了眼界，興趣濃厚，便更加主動的投入學習。

再比如，中職學生的注意力集中的時間不長，可精心制作些“微課”輔助教學，因為它短小精悍，能更好的突出重點，更有針對性，提高學生的學習興趣。

（2）明確實訓的重要意義，提高自身認識

模擬實驗猶如看電影，因媒體技術、手段的支持，理想化程度很高，虛擬的成分很高，雖給人感覺養眼，但不留機會給學生動手，培養實訓操作能力；實驗教學本應生動、有趣，學生通過自己動手、動腦，自身的體驗、感知，構建起知識體系，有利于發現新奇和激發求知欲，實驗數據等都是在積極主動中獲取的，而不至于在觀看模擬實驗中泯滅了，沒有給學生騰出足夠的發展空間。就學生實驗來說，教材從實驗目的、原理、儀器、步驟、數據記入、數據處理、注意事項……寫得詳盡細致，然而有些學生照著現成的實驗步驟或跟著教師動幾下，取幾組數據，實驗過程就結束了。學生草草完成、湊數據等現象也很常見。這樣的實驗課，雖然學生動手，似乎成為單純的機械操作，實驗教學的效果也不理想；隨著新課程改革的不斷深入，物理實訓教學的地位越發凸顯，學生動手能力的培養則更加重要，伴隨而來的實訓過程中的臨場突發情況易變，教師應不斷更新教學理念，必須通過教學嘗試、反思和實踐摸索，早預測、有防范，充分做好各項準備，適時應對。

本節內容采用的是“理實一體化”教學模式，教學中可以設計一份《實驗報告單》，內附一張“數據記錄”表格，是用于記錄實驗數據的。要求學生采集數據，填好簽名后上交。對于中職學生來說，有時強制是必要的，布置了實訓任務，限定時間完成。讓學生在實訓中有事可做，這或許會成為學生滿滿的期待，或許是學生成就感的萌芽。因為這張表格代表了整節實訓課的縮影，學生有事可做，則打消了玩手機的念頭。完美的表格、合理的數據，讓學生更有成就感，會再一次泛起心中的漣漪。再一次激發學生動手的欲望，積極進取的精神。

（3）不忽視課堂細節，教學過程更加順暢

細節雖小，像刺兒扎到皮膚，卻令人苦楚，教師應善于“挑刺”，在課題的導入上，可采取諸多的方法。比如制造懸念法來故弄玄虛。課前我們給出最簡單的復雜電路（兩個網孔），讓學生求各支路電流，學生則會利用已學過的串、并聯的知識去求解，導致無法實現。此時，教師應趁熱打鐵，切入主題，學生對知識點的印象也就更加深刻，達到較為理想的教學效果。

教學難點應及時突破。如提問“如何理解基爾霍夫定律？”，許多人一時沒反應過來，倘若問“如何理解節點電流定律？”，許多人立即聯想到“節點”是一個點，好比一個車站或某一景點，總有車流或客流在同一站點“進入”和“出去”的總人數相等，從而聯想到ΣI入=ΣI出，問題便迎刃而解，兩個名詞雖指的是同一概念，但所起的作用是截然不同的，教師應予以點駁、突破。接著，可講述當電流方向與實際方向一致時取“+”值，當兩者方向不一致時取“-”值。也就讓學生明白了符號為何這樣規定。

本節實訓課學生要根據電路圖來連接實物，電路圖與電路板的實物連接間存在巨大差異。實訓前，只有教師身先士卒，將實訓先進行“預演”，是保證上好這節課必不可少的舉措，并且要提前操作，可及時發現問題，如設備是否正常等，這是非常必要的過程，之后才能在課堂上進行演示，讓學生模仿、效仿，熟悉電路圖與實物連接的差異。可見，“預演”是實訓課的一道“鎮宅之寶”。只有排除萬難，掃清障礙，才能確保實訓正常進行。

（4）認識誤差的存在，不讓其成為絆腳石

本節實訓的誤差存在，首先是電流表量程的選擇不恰當引起誤差。兩電源E1與E2的電動勢任意取值，理論上成立，實際中會直接影響誤差的大小。教師要心中有數，對于電源E1與E2的取值應參照標準，以便學生在數據分析討論結果時，推導不出I1+I2+I3=0這個結論，導致實驗無結果而心灰意冷，不致于出現教學卡頓和出現敗筆，故而量程的選取應合理，以減小誤差。多次測量是解決的方法之一，它也有利于培養學生耐心、細致的作風，也有利于培養吃苦耐勞的優良品質。

（5）摸索探究，解決器材少學生多的矛盾

這一學期新生人數激增，實訓設備缺乏，而每班人數在40人左右（是上學期的2倍多已于前過），所以將大班變小班是權宜之計，可以嘗試著將學生40人，分成兩個或三個小班，每個班約13—20人，按新的班級分批進實驗室，配備教師交叉上課，教學也就更有針對性。這些都需要教學中的嘗試與摸索來解決，使實訓落到實處。

中職教師要想上好一節實訓課，必須備學生，備實驗，不輕易放過小細節，必須對實驗進行“預演”，對臨場突變情況有預測、有防范。多與同專業教師分析、交流，討論教學設計的成功與不足，面對現有的形勢和環境，立足課堂教學，追求教學模式創新，尋求更適合本土的教學方式、方法，并進行反思、小結，以改善實訓課的教育教學效果，培養學生的動手能力和創新思維。以點帶面，并以此進一步加強校本教研，不斷增強職業教育吸引力。