摘要:本文以“探究電流表的保護(hù)設(shè)計”為例來說明教學(xué)中創(chuàng)設(shè)共鳴情景的重要性并舉例闡述設(shè)計過程,具有一定的實際參考意義。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)設(shè);共鳴情景;探究欲望
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2010)1(S)-0007-2
1 創(chuàng)設(shè)緣起
新課程的物理教材中,沒有像舊教材那樣把“電流表改裝”單獨作為一節(jié),而是將這一部分內(nèi)容合并到“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”中,并分別從“表頭的工作原理(磁場對通電導(dǎo)線的作用)”和“電路的角度(可讀數(shù)的電阻)”兩個角度舉例說明電表的改裝。新課程教材的這種調(diào)整,表面上看,把電表改裝內(nèi)容簡化了,但是否真正降低了要求?其實不然。
2 創(chuàng)設(shè)理念
教學(xué)中,我們應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)“在課程實施上注重自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化”的精神,將教學(xué)內(nèi)容以探究課題的形式,呈現(xiàn)給學(xué)生。電流表改裝屬于探究性實驗,具有形象、具體、新奇的特點。教學(xué)如能充分地利用這些資源,就能極大地激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情。
原題 (新課標(biāo)選修31,P52,圖2.413)圖1是有兩個量程的電流表,當(dāng)使用a、b兩個端點時,量程為1A;當(dāng)使用a、c兩個端點時,量程為0.1A。已知表頭的內(nèi)阻Rg為200Ω,滿偏電流Ig為2mA,求電阻R1、R2的值。
解析 (1)當(dāng)使用a、c兩個端點(量程為0.1A)時,R1和R2串聯(lián)作為分流電阻。
IgRg= (I1-Ig)(R1+R2)①
(2)當(dāng)使用a、b兩個端點(量程為1A)時,R2和Rg串聯(lián)充當(dāng)表頭內(nèi)阻,R1為分流電阻。
Ig(Rg+R2)= (I2-Ig)R1②
聯(lián)立解得
R1=0.41Ω,R2=3.67Ω。
說明 本題是編者的精心安排,具有呈單量程電流表于前,啟多用電表于后的作用;同時,也為學(xué)生進(jìn)行自主探究提供一個平臺。
3 探究過程
師:請根據(jù)串聯(lián)分壓原理設(shè)計雙量程的電壓表,根據(jù)并聯(lián)分流原理設(shè)計雙量程的電流表。
生1:(圖1)串聯(lián)兩個電阻R1、R2。
師:很好!
生2:(圖2)并聯(lián)兩個電阻,通過開關(guān)S的配合,來實現(xiàn)擋位的轉(zhuǎn)換。
師:從原理上看,是可以的。(引導(dǎo)學(xué)生)在實際電路測量過程中,可行嗎?
師:(進(jìn)一步引導(dǎo))改裝后的電流表是一直串聯(lián)在電路中,當(dāng)你切換量程開關(guān)K1、K2時,必有一個間歇,在這個間歇中,表頭會怎樣?
生3:指針會被打彎甚至?xí)龤П眍^!
師:(更進(jìn)一步引導(dǎo))那么,當(dāng)你切換量程時,怎樣連接電路,才能對表頭起到保護(hù)作用呢?
生4:畫出了自己的設(shè)計電路。
師:點評、糾錯、歸納得出正確的電路,如圖3(回歸到課后習(xí)題上,對多量程電流表的改裝有了清晰地理解)。
啟示:通過對電表的“改頭換面”,創(chuàng)設(shè)了一個共鳴情景,其利有三:
其一,變常規(guī)教學(xué)為探究式教學(xué),“學(xué)生探究自己確定的課題,更具實際意義,更能激發(fā)他們的熱情。”其二,新課程作了調(diào)整,其著眼點在于突出串聯(lián)分壓與并聯(lián)分流的作用和歐姆定律的運用,更注重問題的本質(zhì)和基礎(chǔ)。其三,對后面多用電表的學(xué)習(xí),起到了鋪墊作用。
教學(xué)中我們需認(rèn)真地“細(xì)究”教材,尊重學(xué)生的自主學(xué)習(xí),才能在教學(xué)中找到學(xué)生學(xué)習(xí)的“興奮點”,及時創(chuàng)設(shè)共鳴情景,以激發(fā)學(xué)生主動參與、主動探索。通過學(xué)生主動地參與、主動獲取的探究性學(xué)習(xí)過程,學(xué)生對所獲物理知識的內(nèi)涵及其來龍去脈都有清晰的認(rèn)識,且印象深刻。這對學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著十分重要的作用。
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(欄目編輯趙保鋼)