初中電學(xué)難學(xué)、難教的案例研究

1、初中電學(xué)難學(xué)、難教的案例研究摘要：初中電學(xué)難學(xué)、難教不光讓學(xué)生和新教師感到頭疼，連長期從事畢業(yè)班教學(xué)的老師也感到困惑。本文從師生的角度出發(fā)，結(jié)合相關(guān)案例研究電學(xué)難學(xué)、難教的問題，重演知識(shí)的發(fā)生過程。教師也只有以生為本，才能讓學(xué)生信服自己，學(xué)好電學(xué)。論文關(guān)鍵詞：電學(xué),難學(xué),難教,以生為本初中電學(xué)作為物理學(xué)的起始學(xué)習(xí)知識(shí)，難學(xué)、難教已成為廣闊師生的共識(shí)。學(xué)生從心理上畏懼，教師也感到頭疼。蘇科版物理教材相比擬其他版本的教材，將電學(xué)放在初三的第13章到第16章，而不是在初二學(xué)習(xí)。雖然說初三的學(xué)生在智力、心理等各方面都有了極大的開展，但是大局部教師對(duì)于如何快速讓學(xué)生跨入電學(xué)的大門，學(xué)好初中電學(xué)，為后續(xù)的

2、高中學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的根底，還是感到力不從心，收效甚微【1】。本文以相關(guān)教學(xué)案例，探究初中電學(xué)難學(xué)、難教的原因，并提出自己的一些建議。2 教學(xué)案例分析2.1 用電器被短路，強(qiáng)扭的瓜不甜;案例1 蘇科版九下第13章的第一節(jié)被短路現(xiàn)象;的教學(xué)如圖1。教師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察，如果老師將一根導(dǎo)線接在這個(gè)正在發(fā)光的燈泡兩端，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？學(xué)生：燈泡不亮了。教師：為什么燈泡不亮了？學(xué)生猜測(cè)。教師：電流不經(jīng)過燈泡，從正極出發(fā)，直接回到了電源負(fù)極。評(píng)析 由于電流本身是抽象的，對(duì)初中生來說很神秘，學(xué)生很難感知電流的流動(dòng)路徑。小燈泡被短路的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生只看到燈泡不亮了，學(xué)生雖然也猜測(cè)了，但對(duì)電流流動(dòng)路徑的認(rèn)識(shí)是基于

3、老師的說教，單調(diào)刻板，無法心服口服。造成了電學(xué)的入門困難，這也打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的信心，不利于后續(xù)的學(xué)習(xí)。建議 學(xué)生在學(xué)完第二節(jié)電路連接的根本方式之后，已經(jīng)了解了串、并聯(lián)電路的電流流動(dòng)路徑，對(duì)電流已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。如果將用電器被短路的現(xiàn)象放在本節(jié)研究，將會(huì)減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。如圖2，由學(xué)生親自動(dòng)手將三只燈泡組成一個(gè)串聯(lián)電路，然后教師引導(dǎo)學(xué)生：如果將一根導(dǎo)線并聯(lián)在任意一只燈泡兩端，會(huì)看到什么現(xiàn)象？學(xué)生會(huì)看到被并聯(lián)的燈泡不亮了。燈泡不亮的結(jié)果是學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。學(xué)生自然對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沒有疑心，主動(dòng)去猜測(cè)為什么燈泡不亮了;。教師再展示flash課件，模擬演示電流路徑。比方，理解記憶燈泡被短路現(xiàn)象：把

4、用電器比喻為消耗電能的老虎;，電流比喻為我們，如果我們經(jīng)過老虎;，就會(huì)被吃掉;，學(xué)生恍然大悟，電流當(dāng)然不經(jīng)過小燈泡了！2.2 用電壓表測(cè)電壓的方法不清楚案例2 蘇科版電壓表使用的教學(xué)過程。教師：請(qǐng)同學(xué)們自學(xué)完成信息快遞使用電壓表的考前須知;。教師：電壓表如何接入電路的？學(xué)生：并聯(lián)。教師：哪位同學(xué)給大家演示一下。學(xué)生演示電壓表的接法。教師演示電壓表反接實(shí)驗(yàn)。教師：你看到了什么現(xiàn)象？學(xué)生：指針反偏。教師：如果把電壓表直接接在電源兩端，可以嗎？學(xué)生：可以。評(píng)析 教師的授課確已完成了教材中電壓表使用的根本教學(xué)要求，但沒有總結(jié)出電壓表使用的更深層次的方法。一旦電壓表的兩個(gè)接線柱所接位置改變，學(xué)生可能會(huì)看

5、不懂電壓表測(cè)的是哪個(gè)用電器兩端的電壓。將電壓表接在電源兩極，也只是看到了電壓表沒有損壞，畢業(yè)論文教師沒有引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么電壓表示數(shù)接近電源電壓。學(xué)生由于缺少動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)機(jī)，直接解決復(fù)雜問題的能力仍然沒有形成，需要教師在習(xí)題課中反復(fù)練習(xí)。貌似新課改，實(shí)際上還是走的應(yīng)試教育的老路。并沒有有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力，只是把學(xué)生當(dāng)作學(xué)習(xí)的機(jī)器，為考試而學(xué)習(xí)。建議 電壓表教學(xué)中多給學(xué)生布置有階梯的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。如圖3，首先測(cè)量簡單電路中燈泡L1兩端的電壓，然后將電壓表的接線柱由位置A改接到位置C。觀察電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況，明白電壓表不可反接的原因。再例如：2021年江蘇宿遷中考試題的第9題如圖4所

6、示，將電壓表左邊的負(fù)接柱沿著導(dǎo)線移動(dòng)到L2的左邊，電壓表右邊的正接線柱沿著導(dǎo)線移動(dòng)到L2的右邊，這樣電壓表的兩個(gè)接線柱就是并聯(lián)接在了L2的兩端，測(cè)L2兩端的電壓。注意：移動(dòng)只能沿著導(dǎo)線移動(dòng)，不可越過電源和用電器。圖3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)任務(wù)電路圖 圖4 題圖2.3 運(yùn)用類比建構(gòu)電阻概念案例3 電阻的教學(xué)，教材是通過直接給出概念，介紹電阻表示符號(hào)R和單位歐姆。然后，教師要求學(xué)生按照影響電阻的因素材料、長度、粗細(xì)分組研究。溫度對(duì)電阻的影響只通過白熾燈不通電時(shí)的電阻大約為100歐，而通電時(shí)電阻高達(dá)1200歐;進(jìn)行簡單的比擬。教師直接告訴學(xué)生，燈絲的電阻隨著溫度的升高，也隨之變大。有少數(shù)學(xué)生通過其他課外資料的學(xué)

7、習(xí)，小聲地講半導(dǎo)體的電阻不是這個(gè)特點(diǎn);，但教師充耳不聞;，繼續(xù)介紹不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能。評(píng)析 電阻概念抽象，學(xué)生很難理解，直接告知學(xué)生，不作或只有很少地就如何改變電流;作為鋪墊，會(huì)對(duì)局部學(xué)生造成這樣的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：改變電源電壓，也能改變電流大小，電阻與電壓有關(guān)。電阻實(shí)驗(yàn)教師只是簡單地介紹了控制變量法，就把實(shí)驗(yàn)時(shí)間交給了學(xué)生，沒有對(duì)學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平有足夠的認(rèn)識(shí)。學(xué)生盲目地做實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)了珍貴的課堂時(shí)間，不易留下深刻印象。特別是當(dāng)有的同學(xué)提出有些材料隨著溫度的升高，電阻變小;的結(jié)論時(shí)，教師為了按照自己的設(shè)計(jì)方案，選擇性地?zé)o視學(xué)生的觀點(diǎn)。整個(gè)教學(xué)節(jié)奏太快，師生缺少互動(dòng)的時(shí)間，學(xué)生被老師攆著走。建議 學(xué)生之

8、前已經(jīng)掌握了運(yùn)用類比方法認(rèn)識(shí)電流、電壓，對(duì)類比研究方法并不陌生。教師應(yīng)充分利用學(xué)生的已有認(rèn)知突破現(xiàn)有的電阻概念的學(xué)習(xí)。以筆者所在學(xué)校為例，每當(dāng)周五放假的時(shí)候，學(xué)校門前的智慧路擁堵異常，學(xué)生對(duì)此苦不堪言，印象很深刻。將電阻和學(xué)生放學(xué)時(shí)候的交通擁堵進(jìn)行比照，能夠很好地起到理解電阻概念的作用。比方：把學(xué)生看作電流，問學(xué)生如果這條路一直堵到你家門口，你覺得阻礙作用如何？學(xué)生立刻就理解了其他條件相同時(shí)，長度越長，阻礙作用就越大的結(jié)論。再比方，問學(xué)生如果這條路擴(kuò)寬為現(xiàn)在的10倍，對(duì)你的阻礙作用又怎樣呢？同樣，也很好地理解了其他條件相同時(shí)，導(dǎo)線越粗，電阻越小的結(jié)論。蘇科版教材雖然對(duì)溫度對(duì)電阻的影響;降低了要

9、求，但是當(dāng)有學(xué)生提出不同觀點(diǎn)的時(shí)候，教師同樣可以采用類比沖突加深學(xué)生對(duì)溫度影響電阻的理解。2.4 歐姆定律實(shí)驗(yàn)難探究案例4 通過如何改變電流啟發(fā)學(xué)生，引入電壓、電阻對(duì)電流的影響教學(xué)不成功。教師：如果電源電壓超過小燈泡能承受的最大電壓，我們?cè)趺崔k？學(xué)生：串聯(lián)一個(gè)電阻。教師：大家知道串聯(lián)一個(gè)電阻，燈泡中的電流變小了，燈泡兩端的電壓也改變了。那么，影響電流的因素有哪些呢？學(xué)生：影響電流大小的因素有電壓、電阻。教師：有哪些生活經(jīng)驗(yàn)支持你的猜測(cè)呢？學(xué)生講述生活經(jīng)驗(yàn)。評(píng)析 歐姆定律的引入采用教師誘問的方式，學(xué)生順著教師的思路，貌似聯(lián)系生活實(shí)際，卻緊緊地硬拽著學(xué)生，將學(xué)生的思維空間限制在教師自己的教學(xué)設(shè)計(jì)中

10、。電流的變化與電壓、電阻的思辨關(guān)系并未詳細(xì)涉及。學(xué)生樂于效仿物理學(xué)家，重演物理知識(shí)的產(chǎn)生過程。但是，教師采用簡單的問答式教學(xué);缺乏實(shí)驗(yàn)探究，束縛了學(xué)生對(duì)歐姆定律知識(shí)的學(xué)習(xí)。建議 影響電流大小的因素有電壓和電阻。讓學(xué)生親力親為，通過實(shí)驗(yàn)探究引入如何改變電流大小，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣和熱情。有的同學(xué)認(rèn)為設(shè)計(jì)電路如圖5改變電池節(jié)數(shù)，也有的同學(xué)認(rèn)為設(shè)計(jì)如圖6。學(xué)生自己親自完成實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生這樣的認(rèn)識(shí)：選擇不同的電源電壓從而造成電流大小改變圖5；改變整個(gè)電路的阻值，也會(huì)造成電流大小改變，并且發(fā)現(xiàn)方案2的優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)調(diào)節(jié)電路中的電流大小。學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改變電流的方法是改變電壓和電阻，這是

11、學(xué)生自己探究的，不是教師用語言強(qiáng)加的，自然對(duì)影響電流大小的因素認(rèn)識(shí)更深刻。案例5 學(xué)生在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)如圖7，教師提醒學(xué)生如何改變電阻？甲同學(xué)：只要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器就可實(shí)現(xiàn)改變電阻從而改變電流大小。學(xué)生這樣想，有其合理;的原因，但教師并沒有繼續(xù)分析，而是讓另外一位成績較好的學(xué)生答復(fù)：將原來5歐姆的電阻換下來，再接上10歐姆的電阻。接下來教師要求學(xué)生按照控制變量法完成實(shí)驗(yàn)探究。評(píng)析 學(xué)生通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)確實(shí)改變了電流表的示數(shù)，于是認(rèn)為調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器就可實(shí)現(xiàn)改變電阻從而改變電流大小。教師對(duì)學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)并沒有作詳細(xì)分析，而是選擇成績較好的同學(xué)來答復(fù)自己的問題，回避了學(xué)困生的思維障礙。

12、看似教學(xué)過程很流暢，但學(xué)生的疑惑并沒有得到解決，對(duì)于改變電阻影響電流的變化規(guī)律并不能讓學(xué)生心悅誠服。建議 研究電流與電阻的關(guān)系，需要控制電阻兩端的電壓不變【2】。改變電阻教師可打比方貍貓換太子;，水利工程論文貍貓和太子是不同的個(gè)體，改變電阻就是把原來的電阻R拿掉，換上新的電阻，再引導(dǎo)學(xué)生：滑動(dòng)變阻器在電路中有什么作用呢？;學(xué)生恍然大悟，改變電阻不是改變滑動(dòng)變阻器的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的目的是要控制電阻兩端的電壓不變。然后，再讓學(xué)生重演實(shí)驗(yàn)過程。通過教師的引導(dǎo)，降低了研究電流與電阻關(guān)系的難度，對(duì)于學(xué)困生，能有效地保護(hù)他們學(xué)習(xí)電學(xué)的信心。2.5 歐姆定律習(xí)題課分壓、分流規(guī)律難記憶案例6 如圖8所示

13、，假設(shè)甲、乙兩表均為電壓表，閉合開關(guān)S，兩表示數(shù)之比是4：1。假設(shè)甲、乙兩表均為電流表，斷開開關(guān)S，兩表示數(shù)之比是多少？評(píng)析 此題涉及到電路連接方式，能否識(shí)得電表的作用是此題的第一個(gè)難點(diǎn)。學(xué)生在課堂上僅僅是看過教師對(duì)分壓、分流規(guī)律的板演過程，沒有親自推演，教材也沒有安排實(shí)驗(yàn)探究分壓、分流規(guī)律。外表上看，分壓、分流規(guī)律被淡化了，但江蘇省13市中考題每年都有，在當(dāng)前的考試大環(huán)境下，學(xué)生也只能硬著頭皮死記硬背。建議 準(zhǔn)確理解分壓、分流規(guī)律，關(guān)鍵還是在于對(duì)歐姆定律知識(shí)的理解與掌握。串聯(lián)電路中的電流處處相等，所以通過每一個(gè)電阻的電流都是一樣的。根據(jù)歐姆定律I=U/R，可知U1/R1=U2/R2=U3/R

14、3=所以，串聯(lián)電路的電壓之比等于電阻之比，即串聯(lián)電路有分壓的特點(diǎn)如圖9。為了便于學(xué)生記憶，還可以這樣類比，如一家有兄弟好幾個(gè)，只有一鍋飯，當(dāng)然是長得結(jié)實(shí)的兄弟多分點(diǎn)。各個(gè)電阻看作兄弟們，這鍋飯看作電源電壓，分壓和分飯進(jìn)行類比，能活潑課堂氣氛，降低記憶難度。并聯(lián)電路各支路兩端的電壓是一樣的，同樣也可以將電流與河流類比，主干河道的水流進(jìn)入各支流，分減了水流，并聯(lián)電路的電流有著同樣的分流規(guī)律。通過化抽象為形象，把看似刻板的分壓規(guī)律內(nèi)化為學(xué)生有意義的記憶。2.6 焦耳定律規(guī)律抽象，學(xué)生有抵觸情緒案例7教師：電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【3】。同學(xué)們能舉出生活中相關(guān)的例子嗎？學(xué)生紛紛給出自己的

15、例子。甲學(xué)生：電流流過電熱油汀、電水壺等會(huì)發(fā)熱。乙學(xué)生：電流流過取暖器會(huì)發(fā)熱。評(píng)析 以上的教學(xué)過程出現(xiàn)在很多焦耳定律教學(xué)的公開課上。外表上看活用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)引入電流熱效應(yīng)的學(xué)習(xí)，但是考慮到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ?，后續(xù)的焦耳定律規(guī)律的得出，教材改為了定性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生只能了解影響電流熱效應(yīng)的因素，對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí)還是會(huì)心存芥蒂;。如何讓學(xué)生愉悅地融入教學(xué)過程，減弱對(duì)焦耳定律學(xué)習(xí)的抗拒;情緒，是值得廣闊物理教師思索的重要課題。建議 物理教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，沒有實(shí)驗(yàn)的物理課絕不是成功的物理課。電流熱效應(yīng)現(xiàn)象留給學(xué)生自我完成，更能凸顯過程與方法教育，學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情高漲，這也為焦耳定律規(guī)律的學(xué)習(xí)減少了心理障礙。電流

16、熱效應(yīng)的引入采用學(xué)生身邊的器材鉛筆芯，為了現(xiàn)象更明顯，可以將電源電壓設(shè)置大一些比方12 V，這樣流過兩只鉛筆芯的電流也會(huì)很大，電流熱效應(yīng)更明顯。將兩只鉛筆芯輕輕摩擦，還會(huì)看到耀眼的閃光，看到鉛筆芯上冒出的濃煙。當(dāng)然，還可以安排課后實(shí)驗(yàn)將鉛筆芯替換為包口香糖的錫箔紙，利用錫箔紙導(dǎo)電性好和著火點(diǎn)低的特點(diǎn)，通電自燃。直觀的視覺刺激比任何強(qiáng)大的語言都更具有說服力。3 結(jié) 語綜上所述，初中電學(xué)難學(xué)、難教的原因主要有以下兩個(gè)方面。首先，學(xué)生的心理因素。剛進(jìn)入電學(xué)的大門，學(xué)生滿懷著好奇心，對(duì)電學(xué)充滿了神秘感。但是，接下來的電路圖以及實(shí)物連接圖會(huì)讓學(xué)生一籌莫展，不知道電流是如何流動(dòng)的。學(xué)習(xí)的困惑如果得不到老師及時(shí)的幫助，學(xué)生的心理就會(huì)滋生對(duì)電學(xué)學(xué)習(xí)的挫敗感，不利于電學(xué)的入門。有的老師說，學(xué)好歐姆定律、學(xué)好電功率就等于學(xué)好了初中電學(xué)，觀點(diǎn)是有點(diǎn)偏頗的。試想如果在邁入電學(xué)的大門口，學(xué)生就心生怯意，歐姆定律、電功率的學(xué)習(xí)也就不是在學(xué)生自己內(nèi)驅(qū)力的作用下進(jìn)行的，只是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，談不上興趣，學(xué)習(xí)效果也就事倍功半了。其次，教師對(duì)教材的處理水平不同。雖然新課改理念都強(qiáng)調(diào)以生為本，教師也確實(shí)朝著這個(gè)方向努力了，但由于個(gè)人的理解程度，在激發(fā)學(xué)生興趣，保持高昂的學(xué)習(xí)熱情方面做得還不夠。甚至有的教師為了實(shí)現(xiàn)自己最初的教學(xué)設(shè)計(jì)，當(dāng)課堂上學(xué)生提出自己的看法或觀點(diǎn)時(shí)，假設(shè)自己一時(shí)無