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電流和電路教材分析
“電流和電路”教材分析 紀(jì)憲華
電流和電路的教學(xué),教師們都有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文力圖從“新”這個(gè)角度淺談第五章教材的各種功能以及對(duì)課程實(shí)施的建議,僅供參考。
一、充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念
1.教材力求貼近學(xué)生生活,使學(xué)生從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。
第一節(jié)開始用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)邁入電學(xué)門檻,編者用了貼近生活的三種用電器──燈泡、電機(jī)、門鈴,讓學(xué)生“想想做做”,目的在于感知、領(lǐng)略電的美妙之處(一按開關(guān),燈亮了,電機(jī)轉(zhuǎn)了,門鈴響了),引發(fā)學(xué)生的興趣,嘗試成功的喜悅,產(chǎn)生強(qiáng)烈求知欲。從而引入下文──燈亮是因?yàn)橛须娏髁鬟^燈泡。
學(xué)習(xí)電流方向后,教材簡(jiǎn)介了二極管的單向?qū)щ?以及發(fā)光二極管。這個(gè)知識(shí)的安插,是因?yàn)樗膽?yīng)用在日常生活中處處可見,只求學(xué)生了解,無需詳細(xì)學(xué)習(xí)。再如電池一節(jié),編者用彩色照片出示了學(xué)生常見的鋅銀電池、充電電池、手機(jī)電池等。此類的知識(shí)可鼓勵(lì)學(xué)生在生活中觀察、上網(wǎng)學(xué)習(xí)、調(diào)查研究、查詢資料,以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。教師要轉(zhuǎn)變觀念:“不是課本上的所有知識(shí)都在課堂中學(xué),也不是只有講過的內(nèi)容才算學(xué)過”。
2.教材中體現(xiàn)了兩個(gè)“滲透”。
(1)將科學(xué)技術(shù)的新成就滲透于教材之中,從而體現(xiàn)從物理走向社會(huì)。例如空氣開關(guān),光敏、聲敏電阻的應(yīng)用,生物電,漏電保護(hù)器。對(duì)于這類的知識(shí)既不能視而不見,也不能重點(diǎn)講述。完全可以利用課前、課后五分鐘或黑板報(bào)中的物理園地,課外小組的活動(dòng),由有專長(zhǎng)的學(xué)生開辦講座、發(fā)表小論文,以發(fā)揮他們的特長(zhǎng),還可達(dá)到張揚(yáng)個(gè)性的目的。
(2)物理概念的滲透。新教材第一節(jié)短短的六行字中便出現(xiàn)了“電流”“導(dǎo)線導(dǎo)電”“金屬中有大量自由電子”等過去需兩三節(jié)課才能講清楚的知識(shí)。在電路一節(jié)中提到“電能”,這些學(xué)生“知其然不知其所以然”的知識(shí),教材也打破常規(guī),采用了滲透的方式讓學(xué)生逐漸深入了解,教師只要做到“無需言傳,只求意會(huì)”的教學(xué)境界即可。
教材在初二第一學(xué)期最后一章安排了“電流和電路”的學(xué)習(xí),本身也體現(xiàn)了“教材本身不過分強(qiáng)調(diào)學(xué)科的邏輯特點(diǎn)”,而注重基于學(xué)以致用的興趣,從有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律和探究出發(fā),設(shè)計(jì)教材結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)了電流和電路后,接著安排了第五節(jié)“家庭電路”,分明是從學(xué)生生活需要出發(fā),上述宗旨體現(xiàn)得更為明顯。
3.注重探究,注重教學(xué)方式多樣化。
(1)本教材有兩個(gè)探究:串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)。
這兩個(gè)探究旨在:
A.引發(fā)學(xué)生提出問題的興趣和善于發(fā)問質(zhì)疑的良好習(xí)慣;
B.鼓勵(lì)學(xué)生擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案;
C.培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中處理信息的能力;
D.體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想和精神。
這兩個(gè)探究的特點(diǎn):
A.是經(jīng)歷了7個(gè)探究后的又兩次探究。
B.是最完整,最規(guī)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(xiàn)了由易到難、由具體到獨(dú)立的循序漸進(jìn)原則。
D.必須有電流知識(shí)、電流表的使用做鋪墊才能達(dá)成的探究。
E.課程內(nèi)容、目標(biāo)對(duì)串并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)沒做任何要求,因此是個(gè)典型的以知識(shí)為載體,重過程、輕結(jié)果的探究。
F.明顯提出評(píng)估和交流合作的探究。
G.是集培養(yǎng)動(dòng)手操作能力和探究能力于一體的載體。
因此這兩個(gè)探究是本章的兩個(gè)重點(diǎn)。了解上述探究宗旨和特點(diǎn),抓住機(jī)會(huì),學(xué)生的探究能力才會(huì)有飛躍。
(2)這里建議增加兩個(gè)課外探究。
一是探究物質(zhì)的導(dǎo)電性能:利用電流表或者小燈泡、兩個(gè)小碳棒、電池、導(dǎo)線、開關(guān),檢測(cè)鉛筆盒中的尺、鉛芯、圓規(guī)、紐扣、布、廚房中的鹽水、醋、水、油等物質(zhì)的導(dǎo)電性能。并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,談出自己的見解。
二是調(diào)查了解人體上的生物電:請(qǐng)教老中醫(yī),查詢資料,注意電視節(jié)目的有關(guān)內(nèi)容、醫(yī)療器材的原理,了解人體的脈絡(luò)、人體電流、脈絡(luò)能量等生物電知識(shí)。注意各學(xué)科間的滲透。
(3)課本中出現(xiàn)了各種形式的欄目,如“想想做做”“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”“小資料”“科學(xué)世界”,目的是提倡多種方式學(xué)物理。非課程標(biāo)準(zhǔn)中的知識(shí)可采用各種活潑的教學(xué)形式,通過不同的途徑培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣。
例如,對(duì)于“科學(xué)世界”,可以在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上舉行小博士解讀活動(dòng)。對(duì)于“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”,則可以要求學(xué)生課下動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)、開辯論會(huì)、進(jìn)行小論文交流等各種形式的學(xué)習(xí)。這些非標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)不再是我們教學(xué)中的絆腳石,反而成為我們向?qū)W生傳授“方法”的載體。需要指出的是這些知識(shí)的傳播是一種滲透過程,猶如我們?cè)诤⒆涌释男奶锢锿断乱粔K海綿,要他們自己去吸收更多的知識(shí),使他們的學(xué)習(xí)變得更主動(dòng),以達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求──培養(yǎng)學(xué)生終身的學(xué)習(xí)興趣、追求真理的科學(xué)精神,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
另外,新課程標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的要求,完全可以不受教材束縛,形成一個(gè)有“個(gè)性”的教學(xué)模式,所以,教學(xué)研究對(duì)我們就更為重要了。
二、引發(fā)興趣的筆墨重,且絢麗多彩
第五章的開篇語(yǔ)是“功勛卓越的電與磁”,這是學(xué)生經(jīng)歷了“有趣的聲”“色彩斑瀾的
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光”“形態(tài)各異的物質(zhì)世界”4章學(xué)習(xí)后,更進(jìn)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(fā)展的功勛。它為什么有這么高的“榮譽(yù)”?新穎的開篇語(yǔ)不僅使學(xué)生對(duì)物理的認(rèn)識(shí)邁上一個(gè)臺(tái)階,并且激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)開啟這個(gè)既普及又神奇的科學(xué)殿堂。他們一旦步入電學(xué)殿堂,就會(huì)親身體會(huì)到“電與磁”功不可沒。
第五章是整個(gè)電學(xué)的開篇,這就奠定了它的關(guān)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(xiàn)了這一點(diǎn),無論從語(yǔ)言的敘述還是到版面的設(shè)計(jì)及各種欄目的設(shè)置,都非常注重激發(fā)學(xué)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(yǔ),那么多的為什么,精巧設(shè)計(jì)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(hào)的對(duì)應(yīng),都獨(dú)具匠心地用大小兩個(gè)圓呈現(xiàn)給學(xué)生使人感到活潑且生動(dòng);觸電、急救的卡通彩圖……更有“三線插頭”“試電筆”“空氣開關(guān)”……這些基于“學(xué)以致用”的知識(shí)的安插,給我們達(dá)成情感、態(tài)度和價(jià)值觀的目標(biāo)提供了素材。教師應(yīng)從教材中挖掘這方面的功能,利用它們激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)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(xué)習(xí)興趣順?biāo)浦鄣乇３窒氯?這樣,關(guān)鍵的第五章就能順利通過。
(三)本章的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
本章的主線是電流,教材緊緊抓住這個(gè)主線,將知識(shí)編織成串:從開始“燈泡亮了,因?yàn)橛须娏魍ㄟ^”“燈泡中的電流靠電流維護(hù)”“電流的方向”“電流的強(qiáng)弱及測(cè)量”“電流可否同時(shí)流入兩個(gè)燈泡,流出后再匯合”(引入串并聯(lián)電路)“探究串并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)”。
清晰的主線又分出了電路的支線,其目的在于:1.使學(xué)生了解電路概念的建立是今后學(xué)習(xí)的需要;2.使學(xué)生了解電路是電流路徑。
第一節(jié)課電流、電路內(nèi)容齊頭并進(jìn),顯得知識(shí)跳躍、雜亂。但仔細(xì)分析,它體現(xiàn)了電流、電路的辯證關(guān)系,下面就是本章的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
教師更好地把握知識(shí)結(jié)構(gòu)是達(dá)成目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)的前提。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)。
(1)從能量的轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識(shí)電源和用電器的作用。
(2)能說出生產(chǎn)、生活中應(yīng)用簡(jiǎn)單串聯(lián)或并聯(lián)電路的事例。
(3)了解家庭電路和安全用電知識(shí)及安全用電意識(shí)。
2.技能目標(biāo)。
(1)會(huì)讀、會(huì)畫簡(jiǎn)單的電路圖、能連接簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。
(2)會(huì)使用電流表。
(二)過程與方法目標(biāo)(前面已談過,不再重復(fù))
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)(見新課程標(biāo)準(zhǔn))
知識(shí)技能目標(biāo)與舊大綱相比要求普遍降低,知識(shí)點(diǎn)減少,這樣給我們展現(xiàn)了一個(gè)寬闊的教學(xué)天地,不必?fù)?dān)心講不完怎么辦,學(xué)不會(huì)怎么辦。對(duì)于不屬于課程標(biāo)準(zhǔn)中的知識(shí)可以利用各種形式學(xué)習(xí)。這些知識(shí)是鋪墊,是載體,是拓寬,是在學(xué)習(xí)中獲得學(xué)法的過程,是滲透的過程。
四、教學(xué)建議
1.用好51-4的彩圖實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖很簡(jiǎn)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(jié)論。
(2)起到承前啟后的作用。電路中不接入電源是不會(huì)有電流的,從而引入本節(jié)第二個(gè)環(huán)節(jié):電源和用電器。
2.電流的形成可以用擬人類比的方法展現(xiàn)給學(xué)生:在某馬路兩端擠滿準(zhǔn)備越野賽的同學(xué),在沒有任何命令前提下,他們雜亂無章地動(dòng),發(fā)令槍一響,恰似一個(gè)無形的推力施加于每一個(gè)可以移動(dòng)的同學(xué),于是他們都朝一個(gè)方向定向移動(dòng),馬路上各處同時(shí)出現(xiàn)人流。這樣再類比到自由電子的事定向移動(dòng),用這些擬人類比再配上卡通片、投影片,學(xué)生可在輕松的環(huán)境中領(lǐng)會(huì)電流的形成。
3.第三節(jié)常見的電流小數(shù)據(jù),應(yīng)引起足夠的認(rèn)識(shí),學(xué)生應(yīng)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(shí)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)。
4.關(guān)于兩個(gè)探究,在課程目標(biāo)中談了許多。我認(rèn)為下列問題應(yīng)引起教師足夠的重視。
(1)學(xué)生主動(dòng)參與探究是探究成功的關(guān)鍵。
首先在探索前應(yīng)設(shè)置一定的情景,促使學(xué)生質(zhì)疑。古人云“小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn),疑者覺悟之機(jī)也,一番覺悟一番長(zhǎng)進(jìn)”�？梢娂ぐl(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索動(dòng)機(jī),對(duì)教學(xué)的成敗和創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)起重要作用。
例如,研究串聯(lián)電路中電流特點(diǎn),不妨將兩個(gè)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(dāng)錯(cuò)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(shí)最好樹立對(duì)立面。學(xué)生要證明自己的猜想的正確,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望。
不管質(zhì)疑的水平高低,教師都不能當(dāng)滅火器,都要堅(jiān)持的原則是:重過程,輕結(jié)果。只要學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦參與了就要給予肯定和鼓勵(lì),以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,維護(hù)學(xué)生的探求欲望。
學(xué)生在探求的過程中會(huì)遇到困難而氣餒,合作不利而失去信心,教師在設(shè)計(jì)學(xué)生探究方案時(shí)必須考慮周全,抓住任何一個(gè)學(xué)生探求的閃光點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì),使他們自始至終保持濃厚的興趣。
(2)學(xué)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(diǎn),他們往往被一些有趣的現(xiàn)象所吸引,而忘記了探究的目的和對(duì)象。不善于動(dòng)腦思維,這是探究成功的最大阻力。培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方法是多種多樣的,但要讓學(xué)生思維活躍,關(guān)鍵是“誘”。該處的“誘”可以讓學(xué)生猜想:或許他們會(huì)認(rèn)為電荷越走越慢,電流越來越小;或許會(huì)認(rèn)為電子經(jīng)過用電器會(huì)消耗一部分,故出來后減小。挑起這些爭(zhēng)論會(huì)打開學(xué)生的思路。
研究串聯(lián)電路中電流特點(diǎn)的過程中,課本給出了研究的電路圖,重點(diǎn)是數(shù)據(jù)的獲得,以及分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。教師千萬(wàn)不能自覺或不自覺地包辦代替,一定要讓學(xué)生自己發(fā)表見解,哪怕是錯(cuò)了,也是正常現(xiàn)象。要讓他們相信:錯(cuò)誤、挫折和成功是形影相隨、永不分離的!只要他們肯動(dòng)手、動(dòng)腦,就會(huì)走向成功。而對(duì)于并聯(lián)電路中電流特點(diǎn)的探究,學(xué)生在了解了探究的程序的基礎(chǔ)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(diào)控學(xué)生的情緒和欲望是關(guān)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(xué)、實(shí)事求是是探究的精華。
實(shí)驗(yàn)中“湊數(shù)”是不少學(xué)生的不良習(xí)慣。由于種種原因,并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的關(guān)系存在著誤差是客觀存在的,因此,教師要鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)事求是,對(duì)造成誤差的原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,從各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出一個(gè)客觀的、普遍的結(jié)論。只有從小養(yǎng)成尊重客觀事實(shí)的科學(xué)品質(zhì),將來“重大發(fā)現(xiàn)”和發(fā)明才不能從你身邊溜走。
在第五章教材教學(xué)的過程中,筆者悟出了:課本不僅僅是為教師教學(xué)服務(wù)的“教材”,更重要的是為學(xué)生終身發(fā)展服務(wù)的“學(xué)材”。作為一種新的嘗試,還需不斷在實(shí)踐過程中積累、糾正,使之日臻完善。
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