追本溯源漸進(jìn)目標(biāo)

黃燕

歐姆定律是初中電學(xué)的核心內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)好電學(xué)的關(guān)鍵。伏安法測電阻是歐姆定律重要應(yīng)用之一，而“間接測電阻”是伏安法的拓展，這部分對學(xué)生的綜合素養(yǎng)要求比較高，既要有邏輯分析能力、又要有設(shè)計電路能力、還要有語言表達(dá)能力。

筆者開設(shè)了蘇科版《間接測電阻》的公開課，在備課、磨課、上課、議課中，對難點(diǎn)的把握有一些心得體會，現(xiàn)一一呈現(xiàn)出來，教學(xué)有法但無定法，只是希望能收到更好的教學(xué)效果。

一、溫故知新，潤物無聲

本節(jié)課是伏安法測定值電阻的拓展，所以用復(fù)習(xí)伏安法測電阻引入，讓學(xué)生自主回憶。

若只有電壓表或電流表如何測電阻呢？今天一起學(xué)習(xí)如何“間接測電阻”。通過師生互動一起討論如何實(shí)現(xiàn)電壓表間接測電阻，然后讓學(xué)生自主解決電流表間接測電阻。

學(xué)習(xí)效果：通過舊知識溫習(xí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識做好鋪墊，從伏安法測電阻中獲得思維的啟發(fā)。引入干脆利落，直擊主題，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)內(nèi)容，盡快投入到自主學(xué)習(xí)中來。

二、追本溯源，漸進(jìn)突破

萬變不離其宗，再復(fù)雜的情況也離不開最基本的原理和性質(zhì)，所以邏輯思考、理論推導(dǎo)時都要追本溯源，仍以歐姆定律為思維主線，缺什么就通過計算間接找哪個量。

器材：電源，電表壓一個（無電流表），待測電阻， 開關(guān)導(dǎo)線若干。

師：測電阻原理是什么？

生：Rx=Ux/Ix

師：電壓表測電壓Ux，沒有電流表，無法直接測電流，想辦法通過計算找到Ix，結(jié)合串并聯(lián)電路電流特點(diǎn)思索。

生：串聯(lián)電路電流處處相等，所以用已知電阻值R0與Rx串聯(lián)。

師：很好，所以需要再增已知電阻值R0一個，現(xiàn)在如何測I0

生：用電壓表測出R0兩端電壓，利用I0=U0/R0。

師：用定值電阻和電壓表這個組合等效了缺失的電流表，測出I0，R0與Rx串聯(lián)從而間接知道Ix，同學(xué)們的方法很巧妙。若難度低一些，電壓表可以拆接分別測出R0與Rx兩端電壓，電壓表“一表兩測”，請學(xué)生畫出設(shè)計圖1并描述出實(shí)驗步驟，推導(dǎo)Rx表達(dá)式。

師：更進(jìn)一步討論，若電壓表不能拆接，請同學(xué)們在圖1中擦去R0兩端電壓，如圖2，如何找通過R0（或Rx）電流？

生：測Rx兩端電壓Ux，也可以測R0和Rx的總電壓U總，從而知道R0兩端電壓為U總-Ux，從而知道通過R0的電流。

師：請大家在圖2基礎(chǔ)上，增加開關(guān)來實(shí)現(xiàn)“一表兩測”，設(shè)計電路并描述出實(shí)驗步驟，推導(dǎo)出Rx表達(dá)式。

學(xué)生設(shè)計了如圖3、圖4的電路。

學(xué)生又在圖4啟發(fā)下，用一個單刀雙擲開關(guān)替代了兩個普通開關(guān)，如圖4（1），殊途同歸。

學(xué)習(xí)效果：歐姆定律測電阻，原理清楚，當(dāng)沒有了電流表，想辦法找電流，這里是難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生利用串聯(lián)電路電流處處相等，學(xué)生想到串聯(lián)定值電阻R0，電壓表一表兩測，計算得到通過R0的電流，使學(xué)生的邏輯分析、表達(dá)式推導(dǎo)有章可循。

三、學(xué)以致用 知識遷移

倘若只有電流表，沒有電壓表呢？指導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，將知識遷移，如何間接找到電壓，用什么組合來替代缺失的電壓表，引導(dǎo)學(xué)生自主解決難點(diǎn)。

生：沒有電壓，找電壓，利用并聯(lián)等壓的規(guī)律，將定值電阻R0與Rx并聯(lián)。用電流表和定值電阻組合替代缺失的電壓表。

若電流表可以拆接，展示學(xué)生設(shè)計的電路圖圖5（1），并推導(dǎo)Rx表達(dá)式。討論另一組學(xué)生電路圖如圖5（2），同樣可以實(shí)現(xiàn)目的。

若電流表不可以拆接，學(xué)生們分組設(shè)計電路，如下圖展示了學(xué)生們的設(shè)計結(jié)晶。從對比分析中查漏補(bǔ)缺，總結(jié)失敗原因，成功經(jīng)驗。

從比較中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖6（1）無法知道Rx兩端電壓，因為電流表只能測通過Rx電流，無法測R0或干路的總電流，實(shí)現(xiàn)電流表“一表兩測”。其余三個實(shí)驗設(shè)計圖6（2）、圖6（3）和圖6（4）都能實(shí)現(xiàn)電流表“一表兩測”，從而間接知道Rx兩端電壓。

學(xué)習(xí)效果：學(xué)生通過知識遷移，想到并聯(lián)等壓的特點(diǎn)，從而通過適當(dāng)?shù)倪壿嬎伎迹O(shè)計出電路圖。在師生互動中學(xué)生提出的方案老師給予積極的鼓勵，鼓勵學(xué)生欣賞自己的方法，學(xué)習(xí)別人的方法，拓寬思路，使思維更完善、清晰。還有其他方法，可以通過課后練習(xí)讓學(xué)生思考解決。

四、另辟蹊徑 殊途同歸

下面介紹一種另辟蹊徑的方法：“等效替代法”測電阻。這種方法在“曹沖稱象”中早已用過，所以用這個婦孺皆知的小故事，以動畫片的形式展示給學(xué)生，緩解一下學(xué)生疲倦的狀態(tài)，以輕松的方式進(jìn)入“等效替代法”的類比學(xué)習(xí)。

教學(xué)效果：通過耳熟能詳?shù)男」适录ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生熱切感受到這些科學(xué)方法其實(shí)早就融入在生活中，這正是物理學(xué)科的魅力所在，“從生活走向物理，從物理走向社會”。使學(xué)生感受到熟悉，發(fā)生思維碰撞，通過類比學(xué)習(xí)“等效替代法”，使學(xué)生對于這種間接測電阻的方法順利建構(gòu)起來，使學(xué)生的智慧能夠得以提升。

總而言之，拓展思維，教會學(xué)生解決一類問題的一般方法，原理知道了，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬛笇?dǎo)下，一定可以解決問題，即使碰到創(chuàng)新題也不怕了，先思后活。經(jīng)過縝密的邏輯演繹把一個看似毫無頭緒的難題解決了。“授之以魚，不如授之以漁”，讓學(xué)生了解一類問題的解決方法，從而提高學(xué)生的能力，達(dá)到“教是為了不教”的目的，培養(yǎng)學(xué)生自主的學(xué)習(xí)和解決問題的能力。

（作者單位：蘇州市相城區(qū)蠡口中學(xué)）