任偉民
《串聯(lián)電路特點》是九年級第一學(xué)期第七章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,本人設(shè)計本節(jié)課的基本教學(xué)思路是利用視頻判斷小燈的連接方式,創(chuàng)設(shè)情境引入課題,利用電路演示板,演示兩只不同規(guī)格小燈串聯(lián),觀察它們的發(fā)光情況,營造問題情境,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生進行猜測,實驗探究,記錄數(shù)據(jù);然后各小組交流數(shù)據(jù)分析歸納出電流和電壓的規(guī)律,采取等效替代的方法實驗探究得出電阻的規(guī)律,小結(jié)串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的特點;通過例題鞏固串聯(lián)電路的特點,引出電阻大的導(dǎo)體兩端電壓多的規(guī)律,然后利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流規(guī)律推導(dǎo)電壓的分配規(guī)律。
本節(jié)課要突出的重點是串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的三個特點和串聯(lián)電路的分壓作用。方法是為了突出重點,首先設(shè)計學(xué)生活動,讓學(xué)生們在實驗探究的過程中記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、歸納得出結(jié)論。
本節(jié)課要突破的另一個難點是總電阻(等效電阻)的概念、串聯(lián)電路電阻關(guān)系的實驗測定和理論推導(dǎo)。方法是引導(dǎo)學(xué)生思考,然后實驗探究,通過電流值的比較找到等效電阻。原來的教學(xué)流程是各環(huán)節(jié)活動安排(見圖1)。
一、活動1:探究串聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律
(1)猜測:在圖2所示電路中,通過A、B、C各點的電流之間可能有怎樣的大小關(guān)系?AB、BC、AC兩點之間的電壓可能有怎樣的大小關(guān)系?
(2)按電路圖連接電路,用電流表測量電路中通過A、B、C三點的電流,并填入表1。
由此可以得出初步結(jié)論:________________________________________。
(3)用電壓表測出電路中AB、BC、AC兩點之間的電壓,并填入表2。
由此可以得出初步結(jié)論:________________________________________。
二、活動2:尋找5歐和10歐兩個串聯(lián)電阻的等效電阻
思考:尋找一個新的電阻替代原來電路中的R1和R2,使得在電源電壓保持不變的條件下,電路中的電流與原來串聯(lián)電路中的電流相等。(見表3)
實驗結(jié)果表明:________________________________________________。
三、活動3:探究串聯(lián)電路與電阻的關(guān)系
例題1:甲、乙兩個導(dǎo)體的阻值分別為R1=10歐、R2=20歐,串聯(lián)在電壓為3伏的電源上,求兩個導(dǎo)體兩端的電壓U1和U2。
該教學(xué)設(shè)計也是在充分考慮到教材、課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生的學(xué)情等方面的因素,經(jīng)過一次試講后成形的。在正式上課的過程中自己覺得時間有點緊張,給予學(xué)生思考交流的時間、空間不夠,評委老師對此的指導(dǎo)意見是:
(1)教學(xué)過程有點頭重腳輕的感覺,等效電阻的實驗探究老師的指導(dǎo)不夠,對于等效的意義解釋不夠清楚。
(2)教學(xué)內(nèi)容有點多,教材處理方面可以靈活,比如電流和電壓的特點探究放在課前,這樣就能更充分地探究串聯(lián)電路的等效電阻和推導(dǎo)分壓作用。
后來我對自己的教學(xué)流程做了改進,直接用小彩燈做實驗并有意破壞其中一個燈,對比前后的實驗現(xiàn)象,判斷小燈的連接方式,結(jié)合前面電路學(xué)習(xí)時測量的電流和電壓數(shù)據(jù)直接歸納出電流和電壓的規(guī)律,“請同學(xué)們根據(jù)我們前面學(xué)習(xí)的電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系猜想一下串聯(lián)電路中電阻的特點”,一個提問直接過渡到學(xué)生對電阻的探究,提出猜測,實驗探究,記錄數(shù)據(jù)。然后各小組交流數(shù)據(jù),分析歸納,采取等效替代的方法實驗探究得出電阻的規(guī)律。通過例題鞏固串聯(lián)電路的特點,引出電阻大的導(dǎo)體兩端電壓多,利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流規(guī)律推導(dǎo)電壓的分配規(guī)律。(見圖3)
改進后的各個環(huán)節(jié)活動安排:
活動1: 小組交流電路學(xué)習(xí)時測量的電流和電壓數(shù)據(jù)直接歸納出電流和電壓的規(guī)律。
活動2:尋找5歐和10歐兩個串聯(lián)電阻的等效電阻。(見圖4和表4)
思考:尋找一個新的電阻替代原來電路中的R1和R2,使得在電源電壓保持不變的條件下,電路中的電流與原來串聯(lián)電路中的電流相等。
實驗結(jié)果表明:________________________________________________。
活動3:練一練。
例題2:甲、乙兩個導(dǎo)體的阻值分別為R1=10歐、R2=20歐,串聯(lián)在電壓為3伏的電源上,求通過兩個導(dǎo)體的電流和兩端的電壓U1和U2。
“大家發(fā)現(xiàn)哪個電阻兩端的電壓分得多?”通過計算分析得出猜想“串聯(lián)電路中導(dǎo)體電阻越大,兩端分得電壓越多”,利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流規(guī)律推導(dǎo)串聯(lián)電路的分壓作用。
整個教學(xué)過程做些細(xì)微的調(diào)整,使得教學(xué)更流暢,同時重難點突出,特別是探究串聯(lián)電路中電阻的規(guī)律時,學(xué)生從實驗和理論的推導(dǎo)兩方面理解使得教學(xué)效果有很大地提高,對比前幾年的期末考試中有關(guān)串聯(lián)電路的得分情況發(fā)現(xiàn),當(dāng)下的學(xué)生考題情況要比往年困難,但在串聯(lián)電路計算這個知識點的得分率持平,可見老師平時的教學(xué)設(shè)計得精細(xì)點,對教材的安排能根據(jù)課時的實際情況給予處理,以達(dá)到事半功倍的效果。
(作者單位:上海市天山第二中學(xué))