如何幫學生理解電流和電壓的概念

孫士榮

蘇科版九年級物理教材對電流和電壓都沒有嚴格的定義,譬如電流是以水流為例來說的,電壓是以水壓來比喻的,這樣含糊不清地和學生講,學生能理解嗎?這會不會誤導學生呢?

為了揭開心中的疑問我翻閱了一些相關資料,了解了一些這方面的知識。電流和電壓的概念都很抽象,學生也難以理解,即使教材給出了嚴格的定義學生也掌握不了,徒增學生的負擔,因此教材干脆僅給出籠統的說法,讓學生對電流和電壓有個大概的了解。如果講得多了,反而可能把學生講得云里霧里的。新課程注重對學生興趣、能力、情感的培養,既然有的內容過于深奧還不如不講。有時候學生的興趣就是因為知識太難而逐漸喪失的。新課程還提出要從生活走向物理,從物理走向社會,在傳統教學中學生往往死啃書本,死記硬背,而有些東西即使當時能記住但時間不長又會忘記,所以現在的教材增強了感性知識,對繁、難的東西避而不談,編寫教材盡量符合學生的認知特點以求激發學生的學習興趣。通過探究教學將知識再回過頭來應用到生活實踐中,達到物理教學與生活實踐的統一,這也是課堂的最終目的。對電流、電壓的教學教給學生概念當然必要,但更應把方法、能力放在第一位,不能為了學知識而泯滅學生的學習興趣。

在這一大原則的指導下,我對電流、電壓的教學是這樣處理的:

在電流教學中我先問學生有沒有見過瀑布,很多學生都會說見過,我讓學生回憶學過的“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”的詩句,讓學生對水流的概念有一個感性認識。如果學生對水流不太熟悉,我就讓他們回憶新年大街上或趕廟會時川流不息的人流,然后告訴學生電流和水流、人流一樣,是電荷在向一個方向流動就形成了電流。然后我會做兩個演示實驗,一個是讓水流流過水輪機,讓學生看到水流動的過程中帶動水輪機的轉動;然后讓電路接通,小燈泡發光,讓學生認識到電流和水流有很大的相似性,在讓學生對電流的概念有了一個大概的認識之后,為了進一步加深學生對電流的理解,我又讓學生聯系實際講講在生活實際中自己所感受到的電流的存在,很多同學都能想到高壓線,聯想到家里的電路,甚至于有的同學還聯想到自己聽過電流聲呢?由此引入對電流效應的介紹,在電流熱效應中讓學生回憶是否見過通電后會發熱的例子,學生會舉出電飯鍋、取暖器、電熱毯等事例。為了能給學生留下強烈的印象,我現場做了導線通電發熱的實驗,讓學生用手摸一下親身感受一下電流通過導體后產生的效應。

在電壓教學前我先讓學生回憶電流的概念,電流的概念是電荷的定向移動形成的,那么究竟是什么原因讓電荷定向移動的呢?從而提出問題。然后我在電腦上用動畫設計了水流過水輪機的動畫進行演示,當打開水閥時,由于水管兩端存在壓力差,水將從高的一端流向低的一端。要使水管中有持續的水流,就要用一個水泵不停地往回抽水,使水管兩端維持一定的壓力差,如果把水管兩端的壓力差簡稱為水壓,則水壓是形成水流的原因。在電路上的情形和在水中的情形是一樣的,電池中的正極有多余的正電荷,電池負極有多余的負電荷,在電池的正、負極間就形成了電壓。如果閉合開關,導體中的電流就會在電壓的作用下做定向移動形成電流。也就是說水泵的作用是不斷地將水從一端抽到另一端,使水管兩端維持一定的水壓。與此相似,電池的作用是保證正、負極間有一定的電壓,從而使電路中有持續的電流。

總之,在電流和電壓的教學中我并沒有苛求要得出嚴格的定義,而是想通過聯系實際,通過類比讓學生對電流、電壓的概念有一個感性的認識。更為主要的是想讓學生回憶、實踐,加強和現實的聯系,在學習中能掌握解決問題的一套方法,在學習中能逐漸增加對物理的學習興趣。

作者單位:江蘇省江都市丁伙中學