高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計探究

周海山

《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學(xué)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(xué)習(xí)具有極大的幫助。在高中物理課堂教學(xué)活動開展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學(xué)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(xué)目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計為方法的課堂教學(xué)實踐，以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)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(xué)生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)分析

《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)主要有以下幾個方面：一是，經(jīng)進(jìn)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(xué)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(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問題的能力;三是，通過路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實驗，培養(yǎng)學(xué)生利用實驗探究物理規(guī)律的科學(xué)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(xué)生運(yùn)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(xué)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(jī)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(xué)思想為基礎(chǔ)，采用創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計，對于提高課堂教學(xué)有效性具有積極意義。

2.創(chuàng)設(shè)“問題情境”的教學(xué)設(shè)計具體實踐

首先，通過問題的提出激發(fā)學(xué)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(jī)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(xué)生進(jìn)行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過觀察學(xué)生會發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)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(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，其化學(xué)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(xué)生認(rèn)識電源的正負(fù)極，并畫出等效的電路圖，利用學(xué)生已知的知識，如電勢相當(dāng)于高度，電勢差則相當(dāng)于高度差，這樣學(xué)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(jìn)行理解了。

其次，在教學(xué)中可采用類比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進(jìn)行教學(xué)。教師在課堂教學(xué)匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機(jī)舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學(xué)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(xué)生對其進(jìn)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(dāng)于電源的電動勢，車費(fèi)相當(dāng)于內(nèi)電壓（必要的無用功），買衣服的費(fèi)用就相當(dāng)于外電壓（有用功），從而使學(xué)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(xué)生進(jìn)行探究。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，觀察和實驗是提出問題的基礎(chǔ)，在實驗教學(xué)中應(yīng)鼓勵學(xué)生觀察要細(xì)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(xué)生思考。可以讓學(xué)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(jìn)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(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)習(xí)進(jìn)行討論，解釋現(xiàn)象原因。通過這種方式能夠讓學(xué)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(xué)任務(wù)。

3.總結(jié)語

物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，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(xué)過程中，以演示實驗和學(xué)生探究實驗為基礎(chǔ)，來創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引發(fā)認(rèn)知上的沖突，讓學(xué)生分享成功的快樂，增強(qiáng)學(xué)習(xí)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(xué)重點、突破教學(xué)難點，從而大大提高課堂教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)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(tuán)第六師五家渠高級中學(xué)）