串聯(lián)和并聯(lián)電路的教學(xué)研究模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。串聯(lián)和并聯(lián)電路的教學(xué)研究摘要電流和電路是電學(xué)的基礎(chǔ),串聯(lián)、并聯(lián)是電路中兩種最基本的連接方式,串、并聯(lián)電路的識(shí)別是學(xué)好電學(xué)必不可少的,串聯(lián)和并聯(lián)電路的電流規(guī)律及實(shí)驗(yàn)探究是是同學(xué)們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。但對(duì)于初學(xué)電學(xué)的中學(xué)生倆說(shuō)非常難。本文以高端備課的研究觀點(diǎn),科學(xué)方法顯化原則,立足于物理學(xué)的本質(zhì)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn),就串并聯(lián)電路的教學(xué)設(shè)計(jì)論述自己的觀點(diǎn)。關(guān)鍵詞:串、并聯(lián)電路科學(xué)方法顯化對(duì)于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的學(xué)習(xí),有些學(xué)生感到困難,特別是對(duì)于串、并聯(lián)電路的識(shí)別和一些物理規(guī)律、公式等不能靈活的運(yùn)用,遇到綜合型試題就無(wú)從下手。筆者分析,造成這種現(xiàn)象的原因是:講課時(shí)的概念、規(guī)律和串、并聯(lián)的特點(diǎn)等是一個(gè)一個(gè)地講,例如:北師大版,九年級(jí)物理,在第十一章”簡(jiǎn)單電路”,第二節(jié)”學(xué)生實(shí)驗(yàn):組裝電路”中初步認(rèn)識(shí)了串聯(lián)和并聯(lián)電路,在第四節(jié)”電流”第五節(jié)”電壓”中又分別的介紹了電流與電壓在串、并聯(lián)電路中的特點(diǎn)與規(guī)律,在第十二章”歐姆定律”,第三節(jié)”串、并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系”中,研究串、并聯(lián)電路的電阻關(guān)系。這樣人為地把這些知識(shí)點(diǎn)割裂開(kāi)來(lái),同學(xué)們對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和理解也是比較片面和孤立的。然而,對(duì)電路的學(xué)習(xí)需要綜合分析和討論,對(duì)這些概念、規(guī)律和串、并聯(lián)的一些特點(diǎn)要有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),深刻地理解它們的物理意義,才會(huì)運(yùn)用自如。有鑒于此,筆者將串、并聯(lián)電路的認(rèn)識(shí)、特點(diǎn)放在學(xué)生歐姆定律以后統(tǒng)一進(jìn)行。由于課時(shí)的限制,在本教學(xué)設(shè)計(jì)中,只對(duì)串、并聯(lián)電路的認(rèn)識(shí)與判斷方法進(jìn)行研究。在北師大版物理課本中,實(shí)驗(yàn)器材有開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電池組和小燈泡,因?yàn)殡娏骶哂锌床灰?jiàn)、摸不到的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法以小燈泡的亮、滅狀態(tài)來(lái)檢查電路的狀態(tài),具有非常高的實(shí)踐意義,可是實(shí)驗(yàn)提出用開(kāi)關(guān)控制燈泡的方式來(lái)判斷電路的連接方式過(guò)于武斷,也不符合邏輯。學(xué)生不禁要問(wèn)還有沒(méi)有第三種連接方式?而且課文中沒(méi)有顯化串、并聯(lián)電路的判斷方法,為此筆者提出了新的教學(xué)設(shè)計(jì),并進(jìn)行科學(xué)方法顯化教學(xué)。對(duì)串、并聯(lián)電路的認(rèn)識(shí)根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論,中學(xué)生還主要出于具體運(yùn)算階段,處于具體運(yùn)算階段的兒童,其運(yùn)算一般還離不開(kāi)具體事物的支持,還要依靠物體、事物和能觀察到的實(shí)際事物來(lái)進(jìn)行,不能依靠詞語(yǔ)、假設(shè)來(lái)進(jìn)行。因此,對(duì)學(xué)生教學(xué),應(yīng)盡可能的分化難點(diǎn),減少干擾。根據(jù)科學(xué)方法顯化原則,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)法幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)串并聯(lián)電路,使用對(duì)比法觀察串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的異同。根據(jù)上述原則,制定如下授課流程:在學(xué)生學(xué)會(huì)連接一個(gè)燈泡亮起來(lái)的簡(jiǎn)單電路的基礎(chǔ)上增加一個(gè)燈泡,要求讓兩只燈泡都亮起來(lái),來(lái)觀察一共有幾種連接方法。經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析,為了降低實(shí)驗(yàn)的難度,去掉開(kāi)關(guān),這樣給學(xué)生的材料有:電池一節(jié),燈泡兩個(gè),導(dǎo)線四根,給學(xué)生四根導(dǎo)線的意圖,是因?yàn)橛盟母鶎?dǎo)線學(xué)生剛好能夠完成這種串、并聯(lián)電路的連接又會(huì)減少學(xué)生盲目使用大量導(dǎo)線的無(wú)效連接。學(xué)生經(jīng)過(guò)自己的排列、組合,最終會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎么排列兩只燈泡,電路的連接方式,有且只有兩種。學(xué)生經(jīng)過(guò)自己獲取的知識(shí)比教師直接的講授更易于形成自己的認(rèn)知圖式。實(shí)驗(yàn)后做出總結(jié),把兩只燈泡首尾相連逐次連接,只有一個(gè)回路的稱之為串聯(lián)電路,把兩只燈泡并列連接,形成多個(gè)回路的稱之為并聯(lián)電路。在此過(guò)程中學(xué)生還學(xué)會(huì)了蘊(yùn)含其中的連接電路的方法,如:把元器件首尾相連,然后連接到電路中就形成串聯(lián)電路,把兩個(gè)元器件頭部相連、尾部相連,然后再連接到電路中就形成了并聯(lián)電路。最終學(xué)生對(duì)串、并聯(lián)電路的形狀特點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)直觀、清楚地認(rèn)識(shí)。對(duì)照實(shí)物,能夠順利的畫(huà)出電路圖。對(duì)照電路圖講明”干路”,”支路”,”節(jié)點(diǎn)”的概念。進(jìn)一步增加實(shí)驗(yàn)難度,增加一個(gè)開(kāi)關(guān),然后讓學(xué)生將這一個(gè)開(kāi)關(guān)連接到電路中,研究開(kāi)關(guān)在電路中的位置以及開(kāi)關(guān)對(duì)電路的控制作用,并做好記錄,完成表1的填寫(xiě)。連接方式電流有幾條路徑開(kāi)關(guān)對(duì)燈泡的控制(分情況說(shuō)明)燈泡是否能夠獨(dú)立工作表1判斷串聯(lián)電路和并聯(lián)電路串、并聯(lián)電路的區(qū)分方法是本節(jié)課的重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn),同時(shí)也為以后計(jì)算復(fù)雜電路中電壓、電流、電阻以及電功率奠定基礎(chǔ),那么如何判斷串、并聯(lián)電路呢?根據(jù)科學(xué)方法顯化原則,學(xué)科方法的教學(xué)不但要點(diǎn)明學(xué)科方法的內(nèi)涵、步驟,更要講明每個(gè)步驟的過(guò)程,講明科學(xué)方法的本質(zhì)。在講授學(xué)科方法的同時(shí)還要積極調(diào)動(dòng)思維方法的參與。根據(jù)科學(xué)方法顯化原則,把原本蘊(yùn)含在科學(xué)知識(shí)中的判斷方法顯化出來(lái)。定義法根據(jù)串、并聯(lián)電路的定義來(lái)判斷電路,用電器的連接有兩種最基本的方式,把用電器按個(gè)逐次首尾相連起來(lái)的方式就是串聯(lián);把用電器并列地連接起來(lái)的方式是并聯(lián)。在串聯(lián)和并聯(lián)的電路中,用電器的連接方式不一樣,那么它們的電流路徑也會(huì)不一樣,串聯(lián)電路沒(méi)有分支;并聯(lián)電路電流路徑有分支。因此如果沒(méi)有電流分支的是串聯(lián)電路,有電流分支的是并聯(lián)電路。斷路法如果一個(gè)電路模型,不能從外觀上看到電流路徑,就不能用有沒(méi)有支路的判斷方法對(duì)串、并聯(lián)電路做出有效的判斷,必須尋找新的判斷方法,跟據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)可知,在串聯(lián)電路中拆掉一個(gè)燈泡,另外一個(gè)燈泡就會(huì)熄滅,而并聯(lián)電路,拆掉一個(gè)燈泡,另外一個(gè)燈泡依然亮著。有此可知,在某一個(gè)電路中,如果一個(gè)用電器對(duì)另外一個(gè)用電器產(chǎn)生影響,就是串聯(lián)電路,沒(méi)有影響就是并聯(lián)電路。電位法電流從電源的正極出發(fā),經(jīng)過(guò)用電器回到電源的負(fù)極,由定義法可知,電流只有一條路徑的是串聯(lián)電路,有多條路徑的是并聯(lián)電路,可是在稍微復(fù)雜一點(diǎn)的電路圖中,學(xué)生很難判斷電流的真實(shí)流向,CBDA圖1CBDA例如圖1中,學(xué)生對(duì)電流的流向判斷不清,有學(xué)生誤以為L(zhǎng)2和L3會(huì)被C-D段導(dǎo)線短接,產(chǎn)生閉合開(kāi)關(guān)后只有燈L1亮的錯(cuò)誤想法,在此能夠用比喻的方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,將電位比喻成水位,水是由水位高得地方流向水位低的地方,同理,電流是由電壓高的地方流向電壓低的地方,在同一根導(dǎo)線上,只要沒(méi)有用電器電壓是相同的,正如在同一個(gè)水平面的水一樣。因?yàn)锳-B之間沒(méi)有用電器因此A,B兩點(diǎn)電壓大小相同并大于C點(diǎn)和D點(diǎn),因此電流的流向是A-L1-C,A-B-L2-C,B-L3-D,如圖2所示,明顯這是一個(gè)并聯(lián)電路。圖2去表法在有電流表或電壓表的電路中,串聯(lián)的電流表或并聯(lián)的電壓表可能會(huì)對(duì)學(xué)生對(duì)電路的判斷產(chǎn)生干擾。首先,用一個(gè)電壓表和兩個(gè)電壓表串聯(lián)的方式來(lái)測(cè)同一個(gè)電池組電壓的方式引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,讓學(xué)生了解電壓表的實(shí)質(zhì)。電壓表的內(nèi)阻很大,并聯(lián)到電路里經(jīng)過(guò)它的電流很小,能夠忽略不計(jì),這時(shí)候相當(dāng)于斷路,例圖3,等效電路如圖4。是一個(gè)串聯(lián)電路。而電流表的內(nèi)阻非常小,在分析電路結(jié)構(gòu)時(shí),能夠視為一條導(dǎo)線。圖3 圖4只要掌握以上四種方法,就能正確的識(shí)別電路,遇到任何分析電路結(jié)構(gòu)的問(wèn)題都能夠迎刃而解。教學(xué)設(shè)計(jì)反思與啟示筆者認(rèn)為,教學(xué)設(shè)計(jì)同時(shí)是以一種教學(xué)科學(xué),不但要兼顧知識(shí)的邏輯性,同時(shí)還要注重兒童的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,不但要傳授知識(shí),還要講解方法,提升能力。從上述教學(xué)設(shè)計(jì)中,我們得到如下啟示:按照科學(xué)方法的邏輯進(jìn)行教學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)中,往往是從傳授知識(shí)的角度來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)的程序。這樣做雖然也能使學(xué)生從中學(xué)到一些科學(xué)的方法,但學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解往往是表面的、膚淺的而且是零星的、不連貫的,同時(shí)教學(xué)效果也會(huì)收效甚微。如果按照科學(xué)方法的邏輯去組織教材,安排教學(xué)進(jìn)度,把科學(xué)方法作為核心,而不是把科學(xué)知識(shí)作為核心,則優(yōu)勢(shì)更加明顯。如在本教學(xué)設(shè)計(jì)中,如何研究問(wèn)題(實(shí)驗(yàn)法)-如何實(shí)驗(yàn)(轉(zhuǎn)換法)-如何處理數(shù)據(jù)(列表法)-如何得出結(jié)論(對(duì)比法)。這樣進(jìn)行教學(xué),把科學(xué)方法體現(xiàn)在知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程中,按照學(xué)生的認(rèn)知模式進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生真正的領(lǐng)略到科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵,并得到能力的提高。讓學(xué)生用科學(xué)方法解決問(wèn)題科學(xué)的方法的真正掌握,必須要在探索和發(fā)現(xiàn)中進(jìn)行,這正是科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)的不同之處?？茖W(xué)知識(shí)既能夠用于接受式教學(xué)又能夠用于發(fā)現(xiàn)式教學(xué),而科學(xué)方法必須用發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)方法才能使學(xué)生真正掌握,學(xué)生不親自經(jīng)歷運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn),就很難發(fā)現(xiàn)科學(xué)方法的關(guān)鍵與要素,更難于體會(huì)科學(xué)方法某些能夠意會(huì),難以言傳的奧妙之處。而這種探索的過(guò)程,正是學(xué)生將科學(xué)方法內(nèi)化成自己的認(rèn)知圖式的過(guò)程。一旦學(xué)生完成這一過(guò)程,科學(xué)方法便成為學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)單元,隨時(shí)調(diào)用,從而促進(jìn)學(xué)生能力提高。在本教學(xué)設(shè)計(jì)中,給出學(xué)生有限的實(shí)驗(yàn)材料,提出連接電路的簡(jiǎn)單要求,而不增加其它的限制,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,學(xué)生對(duì)元器件進(jìn)行排列組合,探索研究,最終發(fā)現(xiàn)電路的基礎(chǔ)連接方式有且只有兩種:串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,而其它的復(fù)雜電路只是這兩種基本電路的組合與重復(fù)。學(xué)生經(jīng)過(guò)自己的探索研究得出結(jié)論更容易形成自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)單元,而不會(huì)產(chǎn)生有沒(méi)有第三種連接方式的疑問(wèn)。最后顯化掩藏在串、并聯(lián)電路知識(shí)中的判斷方法,提升她們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中的能力。物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該以簡(jiǎn)單性為原則實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易于學(xué)生操作,由于中學(xué)生的認(rèn)知水平較低,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不足,過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)材料、儀器和操作條件可能會(huì)限制學(xué)生的創(chuàng)造性發(fā)揮,在本教學(xué)設(shè)計(jì)中,實(shí)驗(yàn)中去掉了電源開(kāi)關(guān),只保留了三個(gè)元器件和四根導(dǎo)線,分化了實(shí)驗(yàn)難度,減少實(shí)驗(yàn)干擾,更易于得出結(jié)論。麥克斯韋曾經(jīng)說(shuō):”這些實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值,往往與儀器的復(fù)雜性成反比,學(xué)生用自制的儀器,雖然經(jīng)常出毛病,但她卻會(huì)比用仔細(xì)調(diào)整好的儀器學(xué)到更多的東西,仔細(xì)調(diào)整好的儀器學(xué)生易于依賴,而不敢拆城零件?！边@很好的說(shuō)明了簡(jiǎn)單儀器的教育價(jià)值。在教學(xué)過(guò)程中,不但要向?qū)W生講授知識(shí),更要講授方法,從知識(shí)中心向科學(xué)方法中心轉(zhuǎn)變,因此,為了使學(xué)生掌握科學(xué)方法,在科學(xué)教育中,必須創(chuàng)設(shè)良好的認(rèn)知情境,讓學(xué)生主動(dòng)地觀察、討論、思考、實(shí)驗(yàn),并對(duì)學(xué)生的探索