巧設課堂游戲 趣味學習物理

摘 要：初中學生正處于半幼稚、半成熟的從具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡時期，這個時期的邏輯思維沒有優勢，其感性思維能力要遠遠強于理性思維能力.在很大程度上，這階段的思維習慣和思維活動是直接與感性經驗相聯系的，本文通過課堂設置的游戲幫助學生“淺入淺出”地建立直觀、感性的物理世界，架設起感性思維和理性思維的橋梁，讓學生在趣味中理解物理知識.

關鍵詞：電阻；游戲；實驗；類比；趣味

初中階段的物理學習是學生系統的科學素養培養的啟蒙時期，它對于培養學生的科學思維能力、養成科學的思維習慣至關重要的.而初中學生正處于半幼稚、半成熟的從具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡時期，這個時期的邏輯思維沒有優勢，其感性思維能力要遠遠強于理性思維能力.在很大程度上，這階段的思維習慣和思維活動是直接與感性經驗相聯系的，怎么樣“淺入淺出”地幫助學生建立直觀、感性的物理世界，架設起感性思維和理性思維的橋梁，是擺在一個初中物理教師面前的問題.

在電學學習過程中，電荷是看不見、摸不著，電荷在導體中定向移動形成電流，學生憑肉眼是無論如何都無法看見的.在上《電阻》一節時，筆者進行了這樣的教學.

在課堂引入時，讓學生做了一個游戲：

【教師】同學們好！上新課之前，大家來做一個小游戲：請九位同學到前面來，九位同學分為三組，三人一組，下面請三組同學進行一個比賽，大家想不想看啊！

同學們吼起來：想！

【教師】三組同學請聽清楚，每組的三個同學一起向前進發，通過組與組間的過道（課前預設三個不同的過道：一個寬、一個窄、另一個與窄的過道寬度一樣，但放三個凳子），到達教室的另一邊，摸一下墻再沿原路回到起點，看哪一組最快？但要注意安全，各組聽清要求沒有？

【九位同學】聽清楚了！

【教師】好，下面請體育委員發出口令！

【體育委員】各就各位，預備，走！

三組同學開始從前往后走，摸下墻后折返回來，其他同學觀察.

【教師】哪一組先完成呢？

【學生】走寬過道的一組先完成.

【教師】為什么走窄過道的一組同學走得慢呢？

【學生】因為過道窄一些.

【教師】過道窄是表面現象，大家要透過現象認識本質，每個人都走過路，在走路過程中會遇到前進的阻力.

【學生】過道窄，受到的阻力大，所以前進得慢；反之，過道寬，受到的阻力小，前進得快.

【教師】為什么走有凳子的窄過道的一組同學走得最慢呢？

【學生】因為過道窄而且有新的障礙物，遇到的阻力更大

游戲做完之后，和學生從力學的角度分析阻礙學生前進的實質是“阻力”.然后把話題再轉到電學，當講到影響導體電阻的因素時完成四個學生實驗.

【實驗1】在課本63面的電路基礎上，接入電流表.分別把兩根不同的導體與小燈泡和電流表串聯接入電路，檢查好后閉合開關，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數并記錄下來.

學生觀察到的現象為：電路中接入銅絲時小燈泡發光較亮、電流表示數較大；電路中接入鎳鉻合金絲時小燈泡發光較暗、電流表示數較小.

【師生一起分析】剛才在游戲中，同學們在前進的道路上都要受到了阻力，一組前進得快，是因為受到的阻力小；另一組前進得慢，是因為受到的阻力大.也就是說人在前進過程中，受到的阻力越大，前進得越緩慢.

實驗中，閉合開關，正電荷從電源正極出來，沿導線定向移動，電荷看不見、摸不著，可以把導線看作是電流的過道，把電荷看作是在過道上向前運動的同學，同學在過道中行走會遇到阻礙，同樣電荷在導體中運動也會受到阻力.電荷受到的阻力越大，電荷的定向移動就越慢，電荷定向移動得越慢，電流就越小.也就是說，導線對電荷的阻礙作用大的時候，電路中電流就小；反之，導線對電荷的阻礙作用小的時候，電路中的電流就大.這就是說導線對電荷的運動有阻礙，而且這種阻礙作用有大有小，這就是電阻概念的含義.

把電荷類比為游戲中的同學，把電荷的定向移動類比為幾個同學在過道中的運動，同學在過道中運動要受到阻力，同樣電荷在通道上運動也要受到阻力，這樣讓學生很容易理解電阻的概念.

接著進行了第二個實驗：

【實驗2】在實驗1電路的基礎上，分別把兩根粗細相同、長度相同的銅絲和鎳鉻合金絲與小燈泡和電流表串聯接入電路，閉合開關，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數并記錄下來.

學生觀察到現象為：電路中接入銅絲時小燈泡發光較亮、電流表示數較大；電路中接入鎳鉻合金絲時小燈泡發光較暗、電流表示數較小.

【教師】電流小，說明電阻大.因為導線的長度、粗細相同，一根是銅絲，另一根是鎳鉻合金絲，只有材料不一樣.那么可以得到的結論是什么呢？哪位同學告訴老師.

【學生】說明電阻大小與導體的材料有關.

【教師】剛才同學們通過兩個窄的過道時，兩個一樣寬度、一樣長度的過道，一個路面上有凳子，另一個沒有，可以這樣說，沒有凳子的過道是水泥路面，有凳子的過道是水泥和木材構成的混合路面，顯然人在有凳子的路面行走遇到的阻力大一些.同學大部分都住在農村，以前回家，特別是下雨天，走在泥巴路上，深一腳淺一腳的，走起來十分吃力，行動得很緩慢；隨著村村通工程的建設，現在回家，都走在水泥路上，無論天晴還是下雨，走起來就順暢一些，這是因為泥巴路和水泥路的路面材料不一樣導致的.

通過“導線”類比“道路”，道路是讓人行走的，導體是讓電荷通行的.道路材料不同，對人的阻力不同.同樣，導線的材料不同，對電荷的阻力也不同，很容易讓學生理解材料對電阻的影響.

【實驗3】在實驗2的基礎上將鎳鉻合金絲一半接入電路，閉合開關，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數并記錄下來.

學生觀察到現象為：電路中接入一半鎳鉻合金絲時小燈泡發光較亮、電流表示數較大；電路中接入全部鎳鉻合金絲時小燈泡發光較暗、電流表示數較小.

【教師】電流小，說明電阻大.因為都是鎳鉻合金絲，即材料相同，粗細也一樣，一根是整段鎳鉻合金絲，一根只有半截鎳鉻合金絲.所以得到的結論是：

【學生】電阻大小與導體的長度有關.

【教師追問】是什么關系呢？

【學生】長度越長，電阻越大.

【教師】是不是還欠缺點什么呢？

【學生】在其他條件相同的情況下.

【教師】同樣寬度的泥巴路，一段泥巴路很長、一段泥巴路很短，大家都有切身感受的吧！長度越長走起來越費力.

通過道路的長短類比導線的長短對運動的阻礙作用，學生也容易理解.

【實驗4】在實驗3的基礎上，將兩個半截鎳鉻合金絲合并成一股接入電路，閉合開關，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數并記錄下來.

學生觀察到現象為：電路中接入一半鎳鉻合金絲時小燈泡發光較暗、電流表示數較小；電路中接入兩個半截合股的鎳鉻合金絲時小燈泡發光較亮、電流表示數較大.

【教師】電流大，說明電阻小.因為都是鎳鉻合金絲，即材料相同，長度一樣，一根是單根鎳鉻合金絲，另一根為雙根鎳鉻合金絲.所以得到的結論是：

【學生】電阻大小與導體的橫截面積有關.

【教師追問】是什么關系呢？

【學生】在其他條件相同的情況下，橫截面積越大，電阻越小.

【教師】剛才游戲當中，為什么一組前進很困難呢？就是因為道路很窄，也就是橫截面積小造成的.道路寬，橫截面積大，人走起來就快一些；同樣，導線粗，橫截面積大，電荷運動快，表現為電流強度大.

整節課設計了一個游戲引入新課，接著進行四個實驗，然后類比游戲中遇到的情況，讓學生在趣味中輕松理解電荷的運動、材料、長度和橫截面積對導體電阻的影響，較好地從形象思維轉化為理性思維.

參考文獻：

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