淺談對初中物理教材的二次開發(fā)——以蘇科版“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”為例

祁廣春

(江蘇省揚州市生態(tài)科技新城杭集中學(xué)，江蘇　揚州　225111)

淺談對初中物理教材的二次開發(fā)——以蘇科版“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”為例

祁廣春

(江蘇省揚州市生態(tài)科技新城杭集中學(xué)，江蘇揚州225111)

摘要：在初中物理實驗教學(xué)中，把靜態(tài)、穩(wěn)定的教材內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放、動態(tài)的教學(xué)內(nèi)容是教師對教材的“二次開發(fā)”，它有助于引導(dǎo)學(xué)生開展自主性學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生通過實驗直觀地發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律，同時也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神.

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；電流的特點；二次開發(fā)

新課程改革倡導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變教材觀，對教材的二次開發(fā)是教師依據(jù)課標(biāo)的精神和要求，從學(xué)生的實際出發(fā)，對教材進(jìn)行再加工、再創(chuàng)造，從而使之更好地適應(yīng)具體的教學(xué)情境和學(xué)生的實際需求.筆者結(jié)合教學(xué)實際，對蘇科版初中物理教材中“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”實驗教學(xué)進(jìn)行了二次開發(fā)的嘗試，收到了較好的教學(xué)效果.

1教材內(nèi)容再現(xiàn)

在蘇科版九年級物理上冊第十三章第三節(jié)《電流和電流表的使用》的學(xué)生實驗“探究串、并聯(lián)電路電流的特點”中，教材首先安排了串聯(lián)電路實驗，給出了電路圖、實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)記錄表格.然后讓學(xué)生對并聯(lián)電路進(jìn)行探究，并提出設(shè)計實驗步驟和數(shù)據(jù)表格的要求.具體操作如圖1、圖2所示：

1.1　串聯(lián)電路

圖1

(1) 按圖1所示的電路圖連接好電路.猜一猜，閉合開關(guān)后，通過電路中A、B、C三點的電流IA、IB、IC間有什么關(guān)系？

(2) 把電流表串聯(lián)在電路中的A處，測出A處的電流.然后，再用同樣的方法測出B、C兩處的電流，將測得數(shù)據(jù)填入表格中.

(3) 更換不同的燈泡，再次測量A、B、C三處的電流，將測得的數(shù)據(jù)填入表1.

表1

(4) 比較測得的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

1.2　并聯(lián)電路

圖2

(1) 猜一猜，如圖2所示的電路中，干路電流IA和支路電流IB、IC有什么關(guān)系？

(2) 設(shè)計實驗步驟和數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行實驗并收集證據(jù).

(3) 分析實驗數(shù)據(jù)，可以得到的實驗結(jié)論是什么？

2對教材的二次開發(fā)

筆者對教材中的實驗表格、串聯(lián)實驗電路和并聯(lián)實驗電路進(jìn)行了二次開發(fā)，情況如下。

2.1　對實驗數(shù)據(jù)表格設(shè)計的二次開發(fā)

(1) 在教材實驗表格中兩組實驗數(shù)據(jù)上增加一組數(shù)據(jù)要求，變?yōu)槿M數(shù)據(jù)(如表2).這樣通過多組數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生能更好地總結(jié)出實驗規(guī)律.同時，筆者選用了3種規(guī)格的燈泡：a為2.5V0.3A，b為3.8V0.3A，c為6.0V0.3A，把教材中“更換不同的燈泡再次測量A、B、C三處的電流”的要求明確為：a和b、a和c、b和c連接三個組別，這樣使得學(xué)生實驗的過程更具目的性，避免了實驗的隨意性，解決了學(xué)生在具體操作中手忙腳亂的問題，更加明確了不同的實驗電路狀態(tài).

表2

(2) 在教材實驗表格中增加一項“電流關(guān)系”.本實驗是通過串、并聯(lián)電路中電流大小的數(shù)量關(guān)系的比較，讓學(xué)生分析出串、并聯(lián)電路的電流特點，在數(shù)據(jù)表格中給出“電流關(guān)系”這項內(nèi)容更能凸顯教學(xué)的實驗?zāi)康?，使實驗表格更具有效性和針對?

(3) 改變了電流I的三個小的注腳.變?nèi)坞娏鱅A、IB、IC為I、I1、I2，這樣一者讓學(xué)生知道是電路中不同的三處電流，二者明確是通過“整個電路”、“燈L1”和“燈L2”這三個研究對象的電流，為實驗結(jié)論的數(shù)學(xué)表達(dá)式做好鋪墊.

2.2　對串聯(lián)實驗電路的二次開發(fā)

圖3

如圖3所示，實驗電路圖改一個電流表為三個電流表，同時連接在電路對應(yīng)的A、B、C三處，并表明三個電流表的小注腳，對應(yīng)于數(shù)據(jù)表格中的I、I1、I2.筆者長期教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在實驗中，把電流表串聯(lián)在電路中分別測量A、B、C三處的電流時，三次電流值有一定的差異，很難直觀地通過實驗數(shù)據(jù)得到串聯(lián)電路的電流特點.分析原因，主要由于學(xué)生在拆卸電路時，接線柱連接線松緊造成接觸電阻大小不等，還有三次讀數(shù)的相對誤差的原因.通過對教材實驗電路的二次開發(fā)，一是對學(xué)生的電路連接實驗提出更高的要求；二是實驗中讓學(xué)生將三只電表并排放在實驗桌上，讀數(shù)時減小了相對誤差，也避免了重復(fù)卸裝電路的過程；三是避免了學(xué)生在拆卸電路改變電流表位置的同時變換燈泡，導(dǎo)致三處電流相差較大，造成實驗錯誤，從而無法通過實驗數(shù)據(jù)得到串聯(lián)電路的電流特點.

2.3　對并聯(lián)實驗電路的二次開發(fā)

圖4

如圖4所示，實驗電路圖中也改一個電流表為三個電流表.筆者在學(xué)生實驗中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生把電流表分別連接在干路和兩條支路中，根據(jù)測出的三次電流IA、IB、IC的數(shù)值，很難得到并聯(lián)電路的電流特點.分析原因，主要原因是把電流表分別連接在干路和兩條支路中，由于電源和電流表存在內(nèi)阻，而這個內(nèi)阻對實驗的影響，導(dǎo)致三種情況下的電路狀態(tài)發(fā)生了變化，三次電流IA、IB、IC的數(shù)值不再是同一電路狀態(tài)下的并聯(lián)電路的電流值，故根據(jù)它們的數(shù)量關(guān)系也就很難直觀地得到并聯(lián)電路的電流特點.通過對并聯(lián)實驗電路的二次開發(fā)，測出的每一組電流值I、I1、I2就不會因為電源和電流表的內(nèi)阻而出現(xiàn)教材實驗中系統(tǒng)誤差過大的問題，同樣在讀數(shù)時也減小了讀數(shù)的相對誤差，通過每組數(shù)據(jù)的分析，學(xué)生就能直觀地得到并聯(lián)電路的電流關(guān)系.

3教學(xué)反思

筆者在教學(xué)中對教材中實驗進(jìn)行二次開發(fā)，一者能通過實驗更直觀地得出實驗結(jié)論；二者解決了學(xué)生實驗中常出現(xiàn)的矛盾；三者也激發(fā)一部分學(xué)生對該實驗結(jié)論的好奇心和求知欲.

同時在實驗中，也出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：兩只不同規(guī)格的燈泡串聯(lián)時，一只燈泡較亮，另一只燈泡較暗.細(xì)心的學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，串聯(lián)中兩只燈泡改為并聯(lián)時，那只較暗的燈泡比亮的燈泡更亮！實驗后學(xué)生們討論發(fā)現(xiàn)：燈泡亮說明有電流通過該燈泡，而通過兩只串聯(lián)燈泡的電流是相等的，說明電流不是燈泡亮暗的主要因素，從而給學(xué)生留下探索的課題.

總之，物理探究實驗的迷人之處是多方面的，神奇的現(xiàn)象令我們大開眼界，成功的結(jié)果使我們心滿意足，然而最具有魅力的恐怕首推實驗的設(shè)計構(gòu)思.我們要不斷地挖掘?qū)嶒炛械那擅顦?gòu)思，引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探索的實踐中不斷發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

劉炳昇，李容.義務(wù)教育教科書物理九年級上冊[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2014.