基于學情分析的課堂實踐
——以《串聯電路和并聯電路》為例

余利鋒

(諸暨市湄池中學 浙江諸暨 311800)

本文以人教版普通高中課程標準實驗教科書《物理3-1》中“串聯電路和并聯電路”一節的相關教材文本，深入研究，以學生的學情出發，進行了如下教學設計和教學實踐。

一、以實驗為載體，喚醒學生已有的認知，引入課題

初中串聯電路和并聯電路的教學中，學生已經有了基本的電路知識，運用演示實驗的直觀教學手段，巧妙設計疑問，以此促使學生的認知沖突，啟迪創新思維，本節課中，通過創設“復雜”電路實驗情景，引入“串聯電路和并聯電路”課題。

教師演示1：閉合總開關3，三個燈泡均亮，拆掉其中一個燈泡，其他燈泡不滅。（在已知現象的情形下，將開關1、2先閉合，再閉合開關3，再讓學生觀察一次現象）

教師演示2：拆掉一個燈泡，其余燈泡均滅。

提問：前后兩次有何區別？能否用初中已學電路的知識解釋。

學生：前一次燈泡是并聯，后一次是串聯。

通過兩次實驗的對比，不管是從燈泡的亮暗程度，還是燈泡的熄滅與否，都能使學生感受到電路結構的變化，電路中燈泡連接方式的變化，使學生聯想起初中所學串聯和并聯電路的知識，緊接著教師再引導和展示電路板的背面電路（如圖所示），分析燈泡前后兩次的連接方式，與學生的回答相呼應，自然引出課題。

二、從學生已有知識出發，注重教材邏輯的嚴密，回憶復習并理論推導

初中已學習過串聯電路和并聯電路中各部分電流的關系、各部分電壓的關系，以及各部分電阻的關系，初中的學習是從電路實驗，通過電流表、電壓表的示數來判斷電流、電壓的關系，并無理論依據，學生對知識的認識只是停留在現象、數據以及公式的記憶上，而物理中許多概念、規律都存在密切的邏輯關系，這種邏輯關系應是我們教學的重要部分。本課應注重串、并聯電路規律的理論推導、認識物理概念、規律之間的內在邏輯聯系，從而提升學生的邏輯思維能力。由此進行如下教學設計、課堂實踐。

1.展示電路，回憶復習，完成表格。

2.通過學生已有知識類比，用已學恒定電流、靜電場的知識，理論推導以上規律。學生已學了恒定電場、恒定電流、電流的定義等知識內容，教材中提到“恒定電流電流內各處電荷的分布是穩定的，任何位置的電荷都不可能越來越多或越來越少”，這應用了電荷守恒的思想。在學生認知中，電流是非常抽象的概念，無法感知電路中的電流，對于電路中的電荷分布的理解更是難以理解。由此本課將電流和水流進行類比，電荷分布和管中水的分布類比，電流與水流類比。

教師演示：將瓶子倒掛，水不斷流出，請學生觀察管子中水量的變化。

水在不停地流，但管子中水是不變的，與電路中電流類比，相同時間內通過某一橫截面積的電荷量相同，那自然是水到渠成。

三、從理論研究到實際應用，拓展學生的眼見

從應用角度出發，通過對電表量程的改裝、電壓表和電流表電路模型的建立等內容使知識得以拓展，電表的改裝問題通過習題方式呈現，目的不是新知識的傳授，而是串聯電路和并聯電路電流、電壓規律的應用，歐姆定律的應用。

（一）巧設鋪墊，埋下伏筆

提出問題：1、—定電流通過電阻時，電路再串聯一個電阻，有何意義？（增加電路的總電阻、增加電路的耐壓值總電壓）

2、一定電壓加在某電阻兩端時，電路再并聯一個電阻，有何意義？（增加干路上的總電流）

這兩個問題的呈現與思考為后面電表的改裝提供了理論上的依據，使得學生的思維方向具有連貫性，給解決下面的問題埋下伏筆，承上啟下。真正做到學生主體研究，教師主導指引。

（二）展現實物，激發學生的好奇心、求知欲

表頭是學生接觸的新鮮事物，將表頭、電池分發給學生，讓他們觀察表頭的結構、用途，再進行實踐操作，使學生了解到表頭是一個電阻，有電流通過，指針會發生偏轉，而且刻度均勻，引導學生知道表頭的參數Ug、lg 、Rg，以及三者之間的關系。

為了讓學生更好地了解表頭實際上也是一個小量程的電壓表，進行如下設計：

提出問題：若表頭G滿偏電流 lg=3mA，Rg=100Ω，怎樣在刻度盤中標出所加的相應的電壓數據？

提出問題：這樣一個表頭的缺陷在哪？和以往所見的電壓表、電流表有何不同？分發給學生已經拆開的電壓表，讓學生觀察電壓表的內部結構，測量電池兩端的電壓。

（三）留下問題，給學生自我探索的空間

通過點電壓表的改裝，學生已掌握其要義，如何改裝成電流表是學生自我提升的過程，教師提出問題，學生自行解決，分析匯總，概括歸納。

提問：有一個表頭G，內阻Rg=30Ω，滿偏電流lg=1mA。要把它改裝為量程0～0.6A的電流表，如何改裝？改裝后總電阻為多少？（提示：1.表頭兩端加多少電壓，就能滿偏？2.如何增加電路的總電流？）

四、教學感悟

本課的設計、實踐的要義在于基于學生學情，通過類比、等效等方法引導學生對物理概念規律認知，通過事物展示和實驗設計激發學生的好奇心和求知欲，通過鋪墊和問題設計使得學生學習思維更具邏輯性，從初步認識規律到理論推導規律，再到實踐應用規律層層遞進，以促使物理知識的彼此融合，使學生感悟高中物理的魅力。