高中物理《閉合電路歐姆定律》教學設(shè)計探究

周海山

《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時也是高中物理電路部分的重點內(nèi)容，深刻理解并掌握本節(jié)內(nèi)容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設(shè)計的有效性，下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標，并在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學設(shè)計為方法的課堂教學實踐，以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個問題展開的。教材在設(shè)計中意在從能量守恒的觀點推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律，從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象，將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質(zhì)量和教學效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學設(shè)計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析

《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面：一是，經(jīng)進閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過程，體驗?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學生推理能力;二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力;三是，通過路端電壓與負載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法;四是，利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個問題展開的，其中涉及到了“電動勢和內(nèi)阻”、“用電勢推導(dǎo)電壓關(guān)系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容，這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系， 只要能夠為其構(gòu)建一個完善的體系，將這些知識有機的結(jié)合起來，就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構(gòu)主義教學思想為基礎(chǔ)，采用創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學設(shè)計，對于提高課堂教學有效性具有積極意義。

2.創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學設(shè)計具體實踐

首先，通過問題的提出激發(fā)學生的求知欲。例如：將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極，另一個小燈泡在干電池兩端，會觀察到什么現(xiàn)象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發(fā)電機使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂卡片實驗，使學生進行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過觀察學生會發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化成電能的過程，停止搖動就沒有電能，燈泡就不會亮，而干電池、蓄電池是將化學能轉(zhuǎn)化成電能，其化學能能夠為干電池提供持續(xù)供電的功能，因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個基礎(chǔ)上提出問題：什么是電源的電動勢？之后指出電源電動勢的概念，幫助學生認識電源的正負極，并畫出等效的電路圖，利用學生已知的知識，如電勢相當于高度，電勢差則相當于高度差，這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內(nèi)電壓和外電壓等概念進行理解了。

其次，在教學中可采用類比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導(dǎo)學生對其進行理解，例如小花去買衣服，共有100元，其中10元用于打車，90元用于買衣服，在這里，100元就相當于電源的電動勢，車費相當于內(nèi)電壓（必要的無用功），買衣服的費用就相當于外電壓（有用功），從而使學生掌握內(nèi)外電壓的本質(zhì)屬性。

最后，要通過實驗來引導(dǎo)學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，觀察和實驗是提出問題的基礎(chǔ)，在實驗教學中應(yīng)鼓勵學生觀察要細致人微，要善于從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，直觀、形象的實驗現(xiàn)象能激發(fā)學生思考。可以讓學生通過實驗來探究路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V（舊）的電源向一個燈泡供電實驗，引發(fā)學生學習的興趣，讓學習進行討論，解釋現(xiàn)象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關(guān)，還與電路中的總電阻有關(guān)，從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律，完成課堂教學任務(wù)。

3.總結(jié)語

物理學是一門實驗科學，閉合電路歐姆定律是恒定電流一章的核心內(nèi)容，具有承前啟后的作用。本節(jié)課在教學過程中，以演示實驗和學生探究實驗為基礎(chǔ)，來創(chuàng)設(shè)良好的教學情景，激發(fā)學生學習的興趣，引發(fā)認知上的沖突，讓學生分享成功的快樂，增強學習的信心和動力。另外，還要充分發(fā)揮多媒體課件的優(yōu)勢，變抽象為具體，化難為易，并突出教學重點、突破教學難點，從而大大提高課堂教學的有效性，促進學生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

（作者單位：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師五家渠高級中學）