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電流和電路教材分析
“電流和電路”教材分析 紀憲華
電流和電路的教學,教師們都有豐富的實踐經驗。本文力圖從“新”這個角度淺談第五章教材的各種功能以及對課程實施的建議,僅供參考。
一、充分體現新課程標準的理念
1.教材力求貼近學生生活,使學生從生活走向物理,從物理走向社會。
第一節開始用一個小實驗邁入電學門檻,編者用了貼近生活的三種用電器──燈泡、電機、門鈴,讓學生“想想做做”,目的在于感知、領略電的美妙之處(一按開關,燈亮了,電機轉了,門鈴響了),引發學生的興趣,嘗試成功的喜悅,產生強烈求知欲。從而引入下文──燈亮是因為有電流流過燈泡。
學習電流方向后,教材簡介了二極管的單向導電,以及發光二極管。這個知識的安插,是因為它的應用在日常生活中處處可見,只求學生了解,無需詳細學習。再如電池一節,編者用彩色照片出示了學生常見的鋅銀電池、充電電池、手機電池等。此類的知識可鼓勵學生在生活中觀察、上網學習、調查研究、查詢資料,以拓寬學生的知識面。教師要轉變觀念:“不是課本上的所有知識都在課堂中學,也不是只有講過的內容才算學過”。
2.教材中體現了兩個“滲透”。
(1)將科學技術的新成就滲透于教材之中,從而體現從物理走向社會。例如空氣開關,光敏、聲敏電阻的應用,生物電,漏電保護器。對于這類的知識既不能視而不見,也不能重點講述。完全可以利用課前、課后五分鐘或黑板報中的物理園地,課外小組的活動,由有專長的學生開辦講座、發表小論文,以發揮他們的特長,還可達到張揚個性的目的。
(2)物理概念的滲透。新教材第一節短短的六行字中便出現了“電流”“導線導電”“金屬中有大量自由電子”等過去需兩三節課才能講清楚的知識。在電路一節中提到“電能”,這些學生“知其然不知其所以然”的知識,教材也打破常規,采用了滲透的方式讓學生逐漸深入了解,教師只要做到“無需言傳,只求意會”的教學境界即可。
教材在初二第一學期最后一章安排了“電流和電路”的學習,本身也體現了“教材本身不過分強調學科的邏輯特點”,而注重基于學以致用的興趣,從有利于學生認識規律和探究出發,設計教材結構。在學習了電流和電路后,接著安排了第五節“家庭電路”,分明是從學生生活需要出發,上述宗旨體現得更為明顯。
3.注重探究,注重教學方式多樣化。
(1)本教材有兩個探究:串聯電路和并聯電路中電流的特點。
這兩個探究旨在:
A.引發學生提出問題的興趣和善于發問質疑的良好習慣;
B.鼓勵學生擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案;
C.培養學生從物理現象和實驗中處理信息的能力;
D.體驗科學探究的樂趣,領悟科學探究的思想和精神。
這兩個探究的特點:
A.是經歷了7個探究后的又兩次探究。
B.是最完整,最規范、難易程度最理想的探究過程。
C.無論探究過程的提示,還是探究過程的難度,都體現了由易到難、由具體到獨立的循序漸進原則。
D.必須有電流知識、電流表的使用做鋪墊才能達成的探究。
E.課程內容、目標對串并聯電路電流的特點沒做任何要求,因此是個典型的以知識為載體,重過程、輕結果的探究。
F.明顯提出評估和交流合作的探究。
G.是集培養動手操作能力和探究能力于一體的載體。
因此這兩個探究是本章的兩個重點。了解上述探究宗旨和特點,抓住機會,學生的探究能力才會有飛躍。
(2)這里建議增加兩個課外探究。
一是探究物質的導電性能:利用電流表或者小燈泡、兩個小碳棒、電池、導線、開關,檢測鉛筆盒中的尺、鉛芯、圓規、紐扣、布、廚房中的鹽水、醋、水、油等物質的導電性能。并寫出實驗報告,談出自己的見解。
二是調查了解人體上的生物電:請教老中醫,查詢資料,注意電視節目的有關內容、醫療器材的原理,了解人體的脈絡、人體電流、脈絡能量等生物電知識。注意各學科間的滲透。
(3)課本中出現了各種形式的欄目,如“想想做做”“動手動腦學物理”“小資料”“科學世界”,目的是提倡多種方式學物理。非課程標準中的知識可采用各種活潑的教學形式,通過不同的途徑培養學生的學習能力和學習興趣。
例如,對于“科學世界”,可以在學生自學的基礎上舉行小博士解讀活動。對于“動手動腦學物理”,則可以要求學生課下動手做實驗、開辯論會、進行小論文交流等各種形式的學習。這些非標準的知識不再是我們教學中的絆腳石,反而成為我們向學生傳授“方法”的載體。需要指出的是這些知識的傳播是一種滲透過程,猶如我們在孩子渴望的心田里投下一塊海綿,要他們自己去吸收更多的知識,使他們的學習變得更主動,以達到新課程標準的要求──培養學生終身的學習興趣、追求真理的科學精神,提高學生的科學素質。
另外,新課程標準以更明確的形式告訴我們,教材如同參考書,只要我們了解了新課程標準的要求,完全可以不受教材束縛,形成一個有“個性”的教學模式,所以,教學研究對我們就更為重要了。
二、引發興趣的筆墨重,且絢麗多彩
第五章的開篇語是“功勛卓越的電與磁”,這是學生經歷了“有趣的聲”“色彩斑瀾的
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光”“形態各異的物質世界”4章學習后,更進一步感受到:物理不僅有趣,而且有用,有用到“電和磁”是人類文明發展的功勛。它為什么有這么高的“榮譽”?新穎的開篇語不僅使學生對物理的認識邁上一個臺階,并且激勵學生主動開啟這個既普及又神奇的科學殿堂。他們一旦步入電學殿堂,就會親身體會到“電與磁”功不可沒。
第五章是整個電學的開篇,這就奠定了它的關鍵地位,賦予它重要的作用。良好的開端是成功的一半,而興趣又是成功的敲門磚。教材充分體現了這一點,無論從語言的敘述還是到版面的設計及各種欄目的設置,都非常注重激發學生興趣。例如,讓人眼花繚亂線路板的彩照,引人入勝的開頭語,那么多的為什么,精巧設計的想想做做、想想議議欄目……甚至電路元件照片與其電路符號的對應,都獨具匠心地用大小兩個圓呈現給學生使人感到活潑且生動;觸電、急救的卡通彩圖……更有“三線插頭”“試電筆”“空氣開關”……這些基于“學以致用”的知識的安插,給我們達成情感、態度和價值觀的目標提供了素材。教師應從教材中挖掘這方面的功能,利用它們激發學生的興趣,使學生在解決問題的探究過程中獲得成功的喜悅,使其濃厚的學習興趣順水推舟地保持下去,這樣,關鍵的第五章就能順利通過。
(三)本章的知識網絡
本章的主線是電流,教材緊緊抓住這個主線,將知識編織成串:從開始“燈泡亮了,因為有電流通過”“燈泡中的電流靠電流維護”“電流的方向”“電流的強弱及測量”“電流可否同時流入兩個燈泡,流出后再匯合”(引入串并聯電路)“探究串并聯電路中電流的特點”。
清晰的主線又分出了電路的支線,其目的在于:1.使學生了解電路概念的建立是今后學習的需要;2.使學生了解電路是電流路徑。
第一節課電流、電路內容齊頭并進,顯得知識跳躍、雜亂。但仔細分析,它體現了電流、電路的辯證關系,下面就是本章的知識網絡。
教師更好地把握知識結構是達成目標、完成教學任務的前提。
三、教學目標
(一)知識與技能目標
1.知識目標。
(1)從能量的轉化角度認識電源和用電器的作用。
(2)能說出生產、生活中應用簡單串聯或并聯電路的事例。
(3)了解家庭電路和安全用電知識及安全用電意識。
2.技能目標。
(1)會讀、會畫簡單的電路圖、能連接簡單的串聯電路和并聯電路。
(2)會使用電流表。
(二)過程與方法目標(前面已談過,不再重復)
(三)情感、態度與價值觀目標(見新課程標準)
知識技能目標與舊大綱相比要求普遍降低,知識點減少,這樣給我們展現了一個寬闊的教學天地,不必擔心講不完怎么辦,學不會怎么辦。對于不屬于課程標準中的知識可以利用各種形式學習。這些知識是鋪墊,是載體,是拓寬,是在學習中獲得學法的過程,是滲透的過程。
四、教學建議
1.用好51-4的彩圖實驗,這個實驗雖很簡單,但它的作用卻很大。
(1)它得出了只有電路閉合才有電流的結論。
(2)起到承前啟后的作用。電路中不接入電源是不會有電流的,從而引入本節第二個環節:電源和用電器。
2.電流的形成可以用擬人類比的方法展現給學生:在某馬路兩端擠滿準備越野賽的同學,在沒有任何命令前提下,他們雜亂無章地動,發令槍一響,恰似一個無形的推力施加于每一個可以移動的同學,于是他們都朝一個方向定向移動,馬路上各處同時出現人流。這樣再類比到自由電子的事定向移動,用這些擬人類比再配上卡通片、投影片,學生可在輕松的環境中領會電流的形成。
3.第三節常見的電流小數據,應引起足夠的認識,學生應了解常用用電器的大致電流。例如,液晶顯示器中的電流,手電筒中的電流,家用電路中的電流,以充實學生的生活經驗。
4.關于兩個探究,在課程目標中談了許多。我認為下列問題應引起教師足夠的重視。
(1)學生主動參與探究是探究成功的關鍵。
首先在探索前應設置一定的情景,促使學生質疑。古人云“小疑則小進,大疑則大進,疑者覺悟之機也,一番覺悟一番長進”。可見激發學生產生強烈的探索動機,對教學的成敗和創造性人才的培養起重要作用。
例如,研究串聯電路中電流特點,不妨將兩個電阻不一樣的小燈泡串入電路中,小燈泡的亮度明顯不一樣,教師充當錯誤者,造成假象。也可用類比水流、高速路上的車流展開討論。討論時最好樹立對立面。學生要證明自己的猜想的正確,會產生強烈的探索欲望。
不管質疑的水平高低,教師都不能當滅火器,都要堅持的原則是:重過程,輕結果。只要學生動手、動腦參與了就要給予肯定和鼓勵,以調動學生的積極性,維護學生的探求欲望。
學生在探求的過程中會遇到困難而氣餒,合作不利而失去信心,教師在設計學生探究方案時必須考慮周全,抓住任何一個學生探求的閃光點進行激勵,使他們自始至終保持濃厚的興趣。
(2)學生積極思維是探究成功的保證。
初中生由于生理及心理特點,他們往往被一些有趣的現象所吸引,而忘記了探究的目的和對象。不善于動腦思維,這是探究成功的最大阻力。培養學生思維能力的方法是多種多樣的,但要讓學生思維活躍,關鍵是“誘”。該處的“誘”可以讓學生猜想:或許他們會認為電荷越走越慢,電流越來越小;或許會認為電子經過用電器會消耗一部分,故出來后減小。挑起這些爭論會打開學生的思路。
研究串聯電路中電流特點的過程中,課本給出了研究的電路圖,重點是數據的獲得,以及分析數據得出結論。教師千萬不能自覺或不自覺地包辦代替,一定要讓學生自己發表見解,哪怕是錯了,也是正常現象。要讓他們相信:錯誤、挫折和成功是形影相隨、永不分離的!只要他們肯動手、動腦,就會走向成功。而對于并聯電路中電流特點的探究,學生在了解了探究的程序的基礎上,一切程序都可以放開,放開不等于自流,所以課堂開始如何調控學生的情緒和欲望是關鍵。教師要使課堂沉浸在濃厚的研討氛圍中,探究才能成功。
(3)尊重科學、實事求是是探究的精華。
實驗中“湊數”是不少學生的不良習慣。由于種種原因,并聯電路中干路電流與各支路電流的關系存在著誤差是客觀存在的,因此,教師要鼓勵學生實事求是,對造成誤差的原因進行簡單分析,從各組實驗數據中得出一個客觀的、普遍的結論。只有從小養成尊重客觀事實的科學品質,將來“重大發現”和發明才不能從你身邊溜走。
在第五章教材教學的過程中,筆者悟出了:課本不僅僅是為教師教學服務的“教材”,更重要的是為學生終身發展服務的“學材”。作為一種新的嘗試,還需不斷在實踐過程中積累、糾正,使之日臻完善。
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