巧設(shè)課堂游戲 趣味學(xué)習(xí)物理

摘 要：初中學(xué)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(guò)渡時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的邏輯思維沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，其感性思維能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于理性思維能力.在很大程度上，這階段的思維習(xí)慣和思維活動(dòng)是直接與感性經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的，本文通過(guò)課堂設(shè)置的游戲幫助學(xué)生“淺入淺出”地建立直觀、感性的物理世界，架設(shè)起感性思維和理性思維的橋梁，讓學(xué)生在趣味中理解物理知識(shí).

關(guān)鍵詞：電阻；游戲；實(shí)驗(yàn)；類比；趣味

初中階段的物理學(xué)習(xí)是學(xué)生系統(tǒng)的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的啟蒙時(shí)期，它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣至關(guān)重要的.而初中學(xué)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(guò)渡時(shí)期，這個(gè)時(shí)期的邏輯思維沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，其感性思維能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于理性思維能力.在很大程度上，這階段的思維習(xí)慣和思維活動(dòng)是直接與感性經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的，怎么樣“淺入淺出”地幫助學(xué)生建立直觀、感性的物理世界，架設(shè)起感性思維和理性思維的橋梁，是擺在一個(gè)初中物理教師面前的問(wèn)題.

在電學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，電荷是看不見(jiàn)、摸不著，電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)形成電流，學(xué)生憑肉眼是無(wú)論如何都無(wú)法看見(jiàn)的.在上《電阻》一節(jié)時(shí)，筆者進(jìn)行了這樣的教學(xué).

在課堂引入時(shí)，讓學(xué)生做了一個(gè)游戲：

【教師】同學(xué)們好！上新課之前，大家來(lái)做一個(gè)小游戲：請(qǐng)九位同學(xué)到前面來(lái)，九位同學(xué)分為三組，三人一組，下面請(qǐng)三組同學(xué)進(jìn)行一個(gè)比賽，大家想不想看??！

同學(xué)們吼起來(lái)：想！

【教師】三組同學(xué)請(qǐng)聽(tīng)清楚，每組的三個(gè)同學(xué)一起向前進(jìn)發(fā)，通過(guò)組與組間的過(guò)道（課前預(yù)設(shè)三個(gè)不同的過(guò)道：一個(gè)寬、一個(gè)窄、另一個(gè)與窄的過(guò)道寬度一樣，但放三個(gè)凳子），到達(dá)教室的另一邊，摸一下墻再沿原路回到起點(diǎn)，看哪一組最快？但要注意安全，各組聽(tīng)清要求沒(méi)有？

【九位同學(xué)】聽(tīng)清楚了！

【教師】好，下面請(qǐng)?bào)w育委員發(fā)出口令！

【體育委員】各就各位，預(yù)備，走！

三組同學(xué)開(kāi)始從前往后走，摸下墻后折返回來(lái)，其他同學(xué)觀察.

【教師】哪一組先完成呢？

【學(xué)生】走寬過(guò)道的一組先完成.

【教師】為什么走窄過(guò)道的一組同學(xué)走得慢呢？

【學(xué)生】因?yàn)檫^(guò)道窄一些.

【教師】過(guò)道窄是表面現(xiàn)象，大家要透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)，每個(gè)人都走過(guò)路，在走路過(guò)程中會(huì)遇到前進(jìn)的阻力.

【學(xué)生】過(guò)道窄，受到的阻力大，所以前進(jìn)得慢；反之，過(guò)道寬，受到的阻力小，前進(jìn)得快.

【教師】為什么走有凳子的窄過(guò)道的一組同學(xué)走得最慢呢？

【學(xué)生】因?yàn)檫^(guò)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(xué)生從力學(xué)的角度分析阻礙學(xué)生前進(jìn)的實(shí)質(zhì)是“阻力”.然后把話題再轉(zhuǎn)到電學(xué)，當(dāng)講到影響導(dǎo)體電阻的因素時(shí)完成四個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn).

【實(shí)驗(yàn)1】在課本63面的電路基礎(chǔ)上，接入電流表.分別把兩根不同的導(dǎo)體與小燈泡和電流表串聯(lián)接入電路，檢查好后閉合開(kāi)關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數(shù)并記錄下來(lái).

學(xué)生觀察到的現(xiàn)象為：電路中接入銅絲時(shí)小燈泡發(fā)光較亮、電流表示數(shù)較大；電路中接入鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較暗、電流表示數(shù)較小.

【師生一起分析】剛才在游戲中，同學(xué)們?cè)谇斑M(jìn)的道路上都要受到了阻力，一組前進(jìn)得快，是因?yàn)槭艿降淖枇π?；另一組前進(jìn)得慢，是因?yàn)槭艿降淖枇Υ?也就是說(shuō)人在前進(jìn)過(guò)程中，受到的阻力越大，前進(jìn)得越緩慢.

實(shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)，正電荷從電源正極出來(lái)，沿導(dǎo)線定向移動(dòng)，電荷看不見(jiàn)、摸不著，可以把導(dǎo)線看作是電流的過(guò)道，把電荷看作是在過(guò)道上向前運(yùn)動(dòng)的同學(xué)，同學(xué)在過(guò)道中行走會(huì)遇到阻礙，同樣電荷在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)也會(huì)受到阻力.電荷受到的阻力越大，電荷的定向移動(dòng)就越慢，電荷定向移動(dòng)得越慢，電流就越小.也就是說(shuō)，導(dǎo)線對(duì)電荷的阻礙作用大的時(shí)候，電路中電流就?。环粗?，導(dǎo)線對(duì)電荷的阻礙作用小的時(shí)候，電路中的電流就大.這就是說(shuō)導(dǎo)線對(duì)電荷的運(yùn)動(dòng)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(xué)，把電荷的定向移動(dòng)類比為幾個(gè)同學(xué)在過(guò)道中的運(yùn)動(dòng)，同學(xué)在過(guò)道中運(yùn)動(dòng)要受到阻力，同樣電荷在通道上運(yùn)動(dòng)也要受到阻力，這樣讓學(xué)生很容易理解電阻的概念.

接著進(jìn)行了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)2】在實(shí)驗(yàn)1電路的基礎(chǔ)上，分別把兩根粗細(xì)相同、長(zhǎng)度相同的銅絲和鎳鉻合金絲與小燈泡和電流表串聯(lián)接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數(shù)并記錄下來(lái).

學(xué)生觀察到現(xiàn)象為：電路中接入銅絲時(shí)小燈泡發(fā)光較亮、電流表示數(shù)較大；電路中接入鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較暗、電流表示數(shù)較小.

【教師】電流小，說(shuō)明電阻大.因?yàn)閷?dǎo)線的長(zhǎng)度、粗細(xì)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(jié)論是什么呢？哪位同學(xué)告訴老師.

【學(xué)生】說(shuō)明電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān).

【教師】剛才同學(xué)們通過(guò)兩個(gè)窄的過(guò)道時(shí)，兩個(gè)一樣寬度、一樣長(zhǎng)度的過(guò)道，一個(gè)路面上有凳子，另一個(gè)沒(méi)有，可以這樣說(shuō)，沒(méi)有凳子的過(guò)道是水泥路面，有凳子的過(guò)道是水泥和木材構(gòu)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(xué)大部分都住在農(nóng)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(lái)十分吃力，行動(dòng)得很緩慢；隨著村村通工程的建設(shè)，現(xiàn)在回家，都走在水泥路上，無(wú)論天晴還是下雨，走起來(lái)就順暢一些，這是因?yàn)槟喟吐泛退嗦返穆访娌牧喜灰粯訉?dǎo)致的.

通過(guò)“導(dǎo)線”類比“道路”，道路是讓人行走的，導(dǎo)體是讓電荷通行的.道路材料不同，對(duì)人的阻力不同.同樣，導(dǎo)線的材料不同，對(duì)電荷的阻力也不同，很容易讓學(xué)生理解材料對(duì)電阻的影響.

【實(shí)驗(yàn)3】在實(shí)驗(yàn)2的基礎(chǔ)上將鎳鉻合金絲一半接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數(shù)并記錄下來(lái).

學(xué)生觀察到現(xiàn)象為：電路中接入一半鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較亮、電流表示數(shù)較大；電路中接入全部鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較暗、電流表示數(shù)較小.

【教師】電流小，說(shuō)明電阻大.因?yàn)槎际擎囥t合金絲，即材料相同，粗細(xì)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(jié)論是：

【學(xué)生】電阻大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān).

【教師追問(wèn)】是什么關(guān)系呢？

【學(xué)生】長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大.

【教師】是不是還欠缺點(diǎn)什么呢？

【學(xué)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(zhǎng)、一段泥巴路很短，大家都有切身感受的吧！長(zhǎng)度越長(zhǎng)走起來(lái)越費(fèi)力.

通過(guò)道路的長(zhǎng)短類比導(dǎo)線的長(zhǎng)短對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用，學(xué)生也容易理解.

【實(shí)驗(yàn)4】在實(shí)驗(yàn)3的基礎(chǔ)上，將兩個(gè)半截鎳鉻合金絲合并成一股接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，觀察電路中小燈泡的亮度，讀出電流表示數(shù)并記錄下來(lái).

學(xué)生觀察到現(xiàn)象為：電路中接入一半鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較暗、電流表示數(shù)較??；電路中接入兩個(gè)半截合股的鎳鉻合金絲時(shí)小燈泡發(fā)光較亮、電流表示數(shù)較大.

【教師】電流大，說(shuō)明電阻小.因?yàn)槎际擎囥t合金絲，即材料相同，長(zhǎng)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(jié)論是：

【學(xué)生】電阻大小與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān).

【教師追問(wèn)】是什么關(guān)系呢？

【學(xué)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(dāng)中，為什么一組前進(jìn)很困難呢？就是因?yàn)榈缆泛苷?，也就是橫截面積小造成的.道路寬，橫截面積大，人走起來(lái)就快一些；同樣，導(dǎo)線粗，橫截面積大，電荷運(yùn)動(dòng)快，表現(xiàn)為電流強(qiáng)度大.

整節(jié)課設(shè)計(jì)了一個(gè)游戲引入新課，接著進(jìn)行四個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后類比游戲中遇到的情況，讓學(xué)生在趣味中輕松理解電荷的運(yùn)動(dòng)、材料、長(zhǎng)度和橫截面積對(duì)導(dǎo)體電阻的影響，較好地從形象思維轉(zhuǎn)化為理性思維.

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012（01）.

[2]荊州市中小學(xué)教師繼續(xù)教育中心，中小學(xué)教師繼續(xù)教育系列教材《前沿教育新理念選講》，荊州，2002（04）.

[3]何丹. 陶行知的教育思想[M].吉林：吉林文史出版社，2014（01）.

[4]文久江.論活學(xué)活用物理知識(shí)的路徑探析[J].新課程研究，2016（05），96-98.