祁鴻博

【內容摘要】在九年級物理中我們有《家庭電路中電流過大的原因》的知識內容,該知識是教材構建中一個重要銜接,具有承上啟下的作用,其目的是讓學生在實踐中認識電路中有時電流出現過大的原因,既能對《家庭電路》中保險絲的作用有更深的了解,也是使學生理解避免短路和超負荷用電的科學原理,保證家庭《安全用電》的不可缺少的重要常識。怎樣讓課堂成為具有實踐性大課堂是作為一名初中物理教師亟需解決的問題。本文就自己在《家庭電路中電流過大的原因》一課的教學實踐研修與各位同仁一起分享。
【關鍵詞】電路 電流 課研
《家庭電路中電流過大的原因》是初中物理知識教學的一個重點。教材從兩個層面進行了解說與闡述,一個是實驗觀察的實踐層面,另一個是問題分析的理論層面。因此,在課堂教學過程中需要著重引導學生在觀察實驗現象的前提下,綜合運用已有的物理知識I=U/R、P=IU等來分析家庭電路中的電流變化規律,在推理中去理解電流變化的內在原因,從而培養學生運用物理知識去分析家庭電路中的實際問題的技能。
一、正確處理好教學的三維目標是駕馭課堂的構建所在
教學的三維目標是教學的方向,這就需要師者的細心剖析。《家庭電路中電流過大的原因》的知識目標有三個方面需要清楚。第一是通過電子白板展示實驗視頻,再由學習小組做相關實驗,通過實驗現象分析,讓學生明白家庭電路中總電流是隨著家用電器功率的增大而增大的科學道理;其次是通過電流相關公式的推導,將物理實驗結論與理論知識有機的結合在一起;第三是通過保險絲被燒斷的實驗,更進一步拓寬學生對保險絲作用的視野。同時培養學生運用物理知識分析解決家庭電路中電流過大的實際問題的能力是本節課的能力目標。當然,讓學生養成從自我做起,節約用電、安全用電的良好習慣是不可缺失的情感目標。只有建立了以上三維目標,才能準確的把握本節課教學的方向。
二、將理論聯系實際是引導學生學習物理知識的重中之重
通過實驗探究、觀察現象、提出質疑、分析討論等方法是學生學習的有力武器。《家庭電路中電流過大的原因》教學必須將理論與實際的聯系放在首位,這也是在實驗探究中發現問題、提出質疑的有效途徑。
我們在課堂學習過程中引導學生用公式I=U/R,推知,當R近似為0時,就會產生電流過大。提出電阻為0是家庭電路中產生短路的現象。通過查找在家庭電路中那些情況容易造成短路質疑,在實例分析面前進一步進行探疑,在小組討論中對“如何避免短路現象”進一步釋疑。
1.短路是家庭電路中電流過大的原因之一。怎樣來認識“短路”呢?
通過電子白板將課本演示實驗以視頻展現給學生,讓學生明確實驗的操作過程,預測實驗可能產生的現象。然后由學生進行小組實驗,學生實驗的選材、儀器一定要提前準備,如保險絲選擇較細的、電源要安全電壓以下的。也可以對實驗進行改進,如利用下列裝置圖來進行相關實驗:
實驗相關現象是:①B、D間接入銅絲時,燈泡被短路不再發光,電流表中電流迅速增大,而保險絲很快熔斷。②將B、D間接入的銅絲換成鋁箔條時,不但燈泡不再發光,電流表中電流迅速增大,而且鋁箔條很快燃燒起來。
分組合作探究必須讓學生討論家庭用電時,哪些情形可能造成短路現象?讓學生在討論中發現問題和解決問題。家庭用電時的火線與零線靠的過近是其禍根,如使用的燈座、插座的兩個接線柱接線不好,兩線容易接觸;將已短路的損壞電器插在插座上等等。為了“揚長避短”,在課前準備一些相關短路視頻,在學生討論之后使用電子白板上展示,并在展示的過程中向學生介紹日常用電時,是如何才能避免造成短路,使學生在學習本節知識內容后樹立安全用電的意識。
2.大功率用電器的聯合使用是造成家庭電路電流過大的潛在根源。讓學生還是借助第一個裝置做大功率用電器的使用實驗,學生小組探究依然是低壓電源,當然,這個實驗也可以使用直流電流表。相同的實驗裝置,只是在B、D之間接一個大功率的電熱器(如取暖器、電吹風之類)與燈泡并聯,同樣可以看到電流表中電流迅速增大,保險絲立即熔斷的現象,這個實驗表明造成電路中的電流過大的原因是用電器的功率過大。
仍然采用小組討論的方式讓學生對這一現象進行理論分析,通過I=P/U的理論指導,使學生樹立在家庭電路中不應同時使用幾個大功率用電器的安全用電意識,達成對學生進行節約用電、安全用電的養成教育,從而形成家庭用電的物理觀。
總之,家庭電路中電流過大的原因來自于兩個方面,一是短路,二是使用過大功率的用電器。一方面通過課堂探究讓學生認識了安全用電的重要常識,另一方面通過物理公式的推導釋疑讓學生更加清楚地掌握了物理理論知識。從而讓學生認識到物理理論知識來源于實踐,同時物理理論知識也有效的服務于實踐。
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(作者單位:甘肅省慶陽市西峰區彭原初中)