關于《電路連接的基本方式》之實驗改進

馬雪芬

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在學科教學中的重要性也是不言而喻的。在新課程改革的要求下，探究活動已經是初中物理教學中的一種重要手段與方法，也是中考考察的一個重要方面。物理實驗探究就是基于觀察和實驗提出物理問題、設計實驗與制定方案、基于證據得出結論并做出解釋等一系列的探究環節。這種科學探究的模式符合新課標的理念，是優化課堂教學結構，提高課堂教學效益，促進學生全面發展的有效教學模式，在新課標的背景下尤其值得我們探討和研究。所以教師的主要職責不在于填鴨式地教，更不能延續以往的“口頭式”實驗教學，我們要改變以往枯燥乏味的教學現象，將學生是課堂的主體體現出來，要充分發揮學生的主動性，要讓學生自主參與到課堂中來。在實驗探究課中教師要注意引導學生進行自主探究的方式方法，在物理實驗教學過程中應有目的、有計劃、有方向地引導學生進行實驗探究，使學生逐步掌握實驗最基本的科學方法、技能，培養學生實驗探究能力，經歷解決問題的思維過程，達到促進知識學習、培養能力和提高科學素養的目的，也為今后進一步學習物理知識打下基礎。

下面以《電路連接的基本方式》為例，針對如何引導學生進行物理探究教學過程的改進提出個人的一些想法與研究。

以往的教學是以要幫助小明同學安裝房間的吊燈和壁燈兩個燈為新課引入，然后進行探究活動：怎樣使兩個小燈泡亮起來。

新課導入是教學過程中的一個重要環節，直接影響學生學習的積極性和參與性。教師在新課導入時應該以學生學習物理知識的基本情況和學習心態為核心，特別是實驗探究課的新課引入，充分利用科學的方法和學生身邊的生活情境導入新課，有效激發學生的學習興趣，提高學生學習積極性，從而提高教學質量。我考慮到班級學生的基本學情：物理基礎普遍偏弱，所以擔心他們一開始上課就出現不知所措，失去學習興趣的現象。而且電學是才開始學習的內容，我改成先知識回顧前一節內容中的“怎樣使一個小燈泡亮起來”，但因為是學過的內容，所以我在黑板上放了兩組器材讓學生進行比賽：誰先使小燈泡亮起來。通過這個比賽可以調動課堂氣氛，活躍學生的思維，激發學生學習的熱情，讓學生從中品嘗到成功的喜悅。興趣是最好的老師，相信通過這么一個小活動，能夠提高學生的自主參與度。

接著利用學生每天都會看到的一個生活情境進行演示：斷開教室里的開關看到兩個日光燈同時熄滅；閉合開關看到兩個日光燈同時亮。這是學生每天都能看到的一個稀松平常的生活現象，通過這樣的演示現象，讓學生感受到自己身邊到處都充滿著物理知識，物理來源于生活，讓他們知道物理和生活之間有著密不可分的聯系，從而能夠更加細心地觀察身邊的物理現象。這時教師引出問題導向：這一個開關可以同時控制兩個日光燈，我們也可以使兩個小燈泡亮起來嗎？因為剛才的小比賽，學生正處在興奮狀態，所以很容易就接受了這個挑戰，大大提高了參與度。另外教師在課前要做好實驗探究課的準備工作，將學生每2人分成一組，每組桌上都準備好兩節干電池、兩個開關、兩個小燈泡、導線若干。學生通過桌上的器材動手實驗操作，由于黑板上有兩組基本的簡單電路，再各自放一個小燈泡在邊上，能夠讓學生比較直觀地想到如何讓兩個燈泡亮起來?；灸軌蛲瓿扇蝿眨皇菍W生將兩個燈泡串聯連接的情況會偏多，教師可提醒學生可以再嘗試有沒有不同的連接方式，通過這樣的引導能夠使學生的實驗思維進行拓展。并聯連接相對來說有點難度，但也是有學生能夠連接出來。最后請兩組同學（一組串聯一組并聯）上黑板分別演示他們的連接方式，并對所有連接出來的小組進行表揚和鼓勵，加強學生的學習信心。兩組連接方式放在一起進行比較，學生比較直觀地看出兩組連接方式的不同之處，從而得出電路連接的兩種基本方式：串聯和并聯。

以往的電學實驗探究教學是教師在黑板上進行演示實驗，帶著學生探究串聯電路和并聯電路的特點。

實驗探究課在有條件的情況下最好還是讓學生進行分組實驗。學生自己動手進行實驗操作和眼睛看老師操作是有本質區別的。分組實驗探究是培養學生物理實驗能力的有效方式。作為一種具有復雜結構的高層次能力，實驗探究能力要在探究過程中逐步發展、成熟。培養實驗探究能力的最佳途徑是親身經歷探究過程，經歷解決問題的思維過程，將已有的知識與經驗遷移到新的情境，從而形成新的認知結構和探究策略。實驗是物理的基礎，是認識物理概念和規律的必要條件，實驗探究活動是最活躍最具生命力的部分，是學生最喜歡的教學方式之一，是學生自動參與到課堂中來的教學形式之一。學生通過觀察，進行思考，經過交流與討論，自己會取長補短、互相幫助、各抒己見，從而營造了學生自己表達、共同學習的活動氛圍，使每個學生機會均等地全面練習，在這個過程中，教師應放下架子，以學生合作伙伴的角色出現，與學生共同討論和探究，得出結論，這樣氣氛良好的探究過程能使這節課達到事半功倍的效果，學生自主探究能力、思維能力和動手能力得到提高?！笆谥贼~，不如授之以漁”，教師的教學就是要培養學生這種終生受用的本領。

以往的教學針對探究并聯電路中開關的控制情況與所處位置的關系時，是直接要求學生在并聯電路的兩條支路中各接入一個開關，先后閉合、斷開開關，觀察小燈泡的亮暗情況。

我考慮到前面在探究串聯電路中開關的控制情況和所處位置的關系時，是直接更換開關的位置，而這里直接放兩個開關進行探究，個人認為對于學生來說有點不統一，而且這樣的探究學生缺少思維訓練，只是一次按照要求的無意識操作。本著學生的實驗思維模型的形成，自己也會思考：在串聯電路中，開關的控制作用與其所處的位置無關，那么在并聯電路中更換開關的位置，情況將怎樣呢？這樣的探究過程是順其自然的，學生比較容易接受。而且更換開關位置時學生會思考提出更多的位置來進行操作，不僅是將開關從干路更換到支路，而且開關也可以從干路上電源左側換到電源右側，從支路上小燈泡的左側換到小燈泡右側，雖然從教師的角度來看，從左側更換到右側是一樣的，但是學生能夠想到這些地方我們都應該鼓勵他們去嘗試操作，這都是對學生探究思維的一次培養，接著學生進行實驗得出并聯電路中開關的控制情況與所處的位置關系，學生很自然得出干路開關控制整個電路，支路開關控制開關所在支路。

結論得出后，教師可以提出新的問題：為什么開關在電源左側和右側是一樣的結果？開關在小燈泡左側和右側也是一樣的結果？教師可以引導學生在電路圖中從理論上來判斷為何會是一樣的情況，學生通過思考和討論后能夠得出不管是左側，還是右側，只要開關閉合就是通路，開關斷開就是斷路，故而情況是一樣的。這一環節將串、并聯電路中的通路和斷路狀態復習了一下，更是提高了學生解決問題的能力。電路圖貫穿整個電學，所以學生學習電學的第一步就是要會看電路圖，通過這樣的理論分析過程，也是對學生進行一次看電路圖的訓練，讓學生體會到電路圖的重要性。

為了更加完善整個實驗探究活動，我設計回到這節課引入時演示的一個生活情境：教室里的開關閉合，兩個日光燈同時亮；開關斷開，兩個日光燈同時熄滅。針對這一現象，提問學生兩個日光燈是哪種連接方式？學生回答兩種答案都有，可以請學生闡述判斷的理由。半數以上的學生會認為：開關同時控制兩個燈，就是開關控制整個電路，所以兩個日光燈是串聯連接。會有學生反駁：在并聯電路中，開關在干路上也是能夠控制整個電路，所以還是不能確定是哪種連接方式。在雙方各抒己見下，這時教師的引導就很重要。我會引導學生：我們現在看不到連接兩個日光燈的導線，不能直接判斷他們的連接方式，從串聯和并聯電路中開關的控制特點也不能判斷，那么能不能從串聯和并聯電路的其他特點上來判斷呢？相信學生馬上就會領悟到剛才探究串聯和并聯電路的特點時還有一個實驗探究：在電路中取下一個燈，觀察另一個燈的發光情況。學生會從中得到啟示：我們可以取下一個日光燈進行觀察，如果另一個日光燈發光，則是并聯，反之則是串聯。當然我也不可能真的取下一個日光燈來觀察，我會引導學生換一個角度來解決問題，提示學生回憶這么多年待在教室里有沒有見過其中一個日光燈不亮，但是其他的日光燈是亮的情況。學生從小學一年級開始到現在八年多的時間，總會見過這種現象，于是學生自己就能分析：一個日光燈因燈壞了即發生斷路而不發光，但是其他的日光燈都能夠正常發光，說明這些日光燈應該是獨立工作、互不影響的，符合并聯電路的特點，所以教室里的日光燈是并聯連接。學生因為分析出每天相伴的日光燈的連接方式，會更加對電學感興趣，真正感受到我們的生活就像離不開空氣和水一樣也離不開電。這次的分析過程就是讓學生對實驗探究過程進行了鞏固，并且知道解決問題的方法是多樣性的，一條路不通可以換另一條路，所以我們思維要開闊，要有創新意識，同時還讓學生感受到了物理知識來源于生活，又回歸生活，物理和生活息息相關密不可分。

最后為了考查本節內容學生的掌握情況，我會再引導學生回到教科書上要求的為小明設計安裝房間的吊燈和壁燈。考慮到本節內容屬于實驗課，而且為了更好地訓練學生的動手操作能力，我設計讓學生利用桌上的器材模擬連接出小明房間的吊燈和壁燈的連接。相信有了前面關于教室里日光燈的連接方式的啟示，學生基本上能夠連接出并聯電路。但會出現多數是只用一個開關放在干路上，只有小部分會利用兩個開關分別放在支路上。每一組的操作完成都應該受到鼓勵，特別是利用到兩個開關的小組，請他們向其他小組展示他們的電路，并談談這樣連接的用意。學生各抒己見：有時候不需要兩個燈都發光；兩個燈可以真正地獨立工作、互不影響；起到節能環保的作用。相信學生都會贊同利用兩個開關的連接方式。通過這次的探究活動，我們把理論知識和生活應用很好地聯系了起來，讓學生感受到了物理的魅力，提高了學生解決實際問題的能力，增強了學生學習物理的動力。

我這樣改進實驗探究過程是希望用學生身邊的情景引出問題，讓學生對學習充滿興趣，激發學生的學習動力，促使學生能夠變被動為主動地去積極思考和自主實驗探究，幫助學生鍛煉思維能力，提升動手能力，語言表達能力，增強創新意識，提升解決實際問題的能力。在快樂的氛圍中獲得串聯和并聯電路的相關知識，并運用自己總結歸納到的知識解決生活實際問題，真正做到“學有所思，思有所悟，悟有所行，行有所效”。教師要培養學生養成善于觀察、勇于提問、勤于思考、勇于探索的習慣，形成良好的思維品質，了解物理與生活的緊密聯系，真正從內心深處喜歡物理，熱愛生活。