談初中物理教材中電學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
論文關(guān)鍵詞：電學(xué)實(shí)驗(yàn)；初中物理
論文摘要：利用學(xué)生日常生活中所具有的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)八年級(jí)、九年級(jí)物理教材中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，以期更能適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用物理知識(shí)的能力。
隨著新一輪的課程改革，義務(wù)教育八年級(jí)、九年級(jí)物理教材也在全國(guó)各地編出了多種版本。本文旨在對(duì)北師大版和人教版教材中的部分電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，提出一些改進(jìn)建議，以期與同行和教材編寫專家商榷。
1教材內(nèi)容設(shè)置與學(xué)生的實(shí)際情況有脫節(jié)
由于電在日常生活中的普及，學(xué)生在未學(xué)習(xí)物理之前，已經(jīng)具有了家用電器的一些用電常識(shí)。例如：用前要接線，用后要斷電等。
基于學(xué)生在日常生活中有了以上的一些感性認(rèn)識(shí)，筆者認(rèn)為北師大2007年版九年級(jí)物理教材第11章簡(jiǎn)單電路第1節(jié)，對(duì)通路、斷路、短路知識(shí)點(diǎn)陳述時(shí)，圖11—5[1]中對(duì)通路狀態(tài)的情況并未涉及（注：筆者原來所在的湖北省利川市東城中學(xué)使用北師大版教材），且短路實(shí)驗(yàn)中，短路的危害也未明確地提出。而人教版2006年版教材第5章電流和電路第2節(jié)電流和電路中，在講解電路的構(gòu)成時(shí)，沒有涉及到電路的三種狀態(tài)，只作了如下敘述：“電源、用電器、再加上導(dǎo)線，往往還有開關(guān)，就組成了電路，只有電路閉合時(shí)，電路中才有電流”[2]。筆者認(rèn)為此處沒有講解電路的三種狀態(tài)，如今在強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力的情況下，實(shí)在是有一種缺陷。
2008年5月5日，筆者有幸參加了湖北省恩施自治州理科實(shí)驗(yàn)操作中考利川市的監(jiān)考（考試成績(jī)計(jì)入中考總分）。在考試之前，大部分學(xué)校都對(duì)學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作的反復(fù)訓(xùn)練。監(jiān)考過程中發(fā)現(xiàn)，大約有6。8%的學(xué)生在電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中存在錯(cuò)誤，要么導(dǎo)線與接線柱連接不良，要么是小燈座與燈泡接觸不良，或者小燈泡壞了而不知怎么辦？以及還有少部分學(xué)生把電路接成了短路狀態(tài)等情況。
筆者從初中物理教學(xué)20余載的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)踐情況來看，大多數(shù)學(xué)生對(duì)電學(xué)特別感興趣、愛動(dòng)手。因此，上面所講的兩個(gè)版本中缺少的知識(shí)點(diǎn)，教材中不應(yīng)該去掉。正如上海市第三女子中學(xué)徐彤、楊志軍兩位老師所說的那樣：“二期課改強(qiáng)調(diào)通過創(chuàng)設(shè)情景引入課題，我們通過課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，深刻認(rèn)識(shí)到進(jìn)行演示或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。觀察和實(shí)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，�?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣都有不可替代的重要作用�！盵3]
2充分利用學(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí)，調(diào)整教 材電學(xué)內(nèi)容設(shè)置
筆者利用學(xué)生已有一些感性認(rèn)識(shí)對(duì)北師大2006年版教材中關(guān)于用電必須接線的知識(shí)，對(duì)該教材圖11—5做了改進(jìn)。
原圖演示短路的實(shí)驗(yàn)中，筆者認(rèn)為有以下不足：由于電源電壓低，即使用導(dǎo)線直接把電源的正負(fù)極相連形成短路，造成的危害不是特別嚴(yán)重，事實(shí)上，一節(jié)普通的“南孚”，“雙鹿”干電池的短路電流不會(huì)超過3A，只要通過大約50分鐘時(shí)間電池就沒有電了。用手觸摸導(dǎo)線只有發(fā)熱的感覺，新干電池由原來硬邦邦的變軟了，并有熱乎乎的感覺。小燈泡不亮了。電路短路造成的危害，如劇烈的火花卻不易察覺。
筆者在教學(xué)實(shí)際中對(duì)短路的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：先找一塊長(zhǎng)1m，寬0。5m，厚4cm的塑料板，并用適當(dāng)?shù)乃芰现Ъ馨言摪遑Q直立放在講臺(tái)上，在板的一邊恰當(dāng)?shù)牡胤姐@上位置不同的兩個(gè)小孔，再在小孔中插入適當(dāng)大小的鐵釘，然后選取一段長(zhǎng)50cm熔斷電流為2A左右的保險(xiǎn)絲，把保險(xiǎn)絲套在兩顆鐵釘上，并在保險(xiǎn)絲下面用蠟粘上一些火柴梗，最后在鐵釘兩端接上帶插頭的電源線。教師演示時(shí)，把插頭插入教室里220V的插座里，瞬間學(xué)生會(huì)看到保險(xiǎn)絲熔斷，火柴梗立即燃燒等現(xiàn)象。此短路實(shí)驗(yàn)也可采取在教室里先接一個(gè)卡口式白熾燈泡閉合開關(guān)燈泡正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)，打開燈頭用保險(xiǎn)絲把燈頭的兩接線柱接上，再閉合開關(guān)，可看到燈泡不亮，燈頭處產(chǎn)生火花，后來，燈泡又亮的短路現(xiàn)象。
因此，電路短路造成的危害現(xiàn)象明顯。從而教師可進(jìn)一步引申短路不僅能損壞電源，而且還能引起火災(zāi)，造成人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。同時(shí)，這樣改進(jìn)也為以后的電流熱效應(yīng)和焦耳定律的教學(xué)埋下了伏筆。
3利用學(xué)生已有認(rèn)識(shí)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新
在人教版第5章第1節(jié)電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)知識(shí)點(diǎn)中，教師做了圖5。1—5驗(yàn)電器A的電荷從金屬桿流動(dòng)到驗(yàn)電器B上這個(gè)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生頭腦中已經(jīng)形成了電荷可以在金屬桿中流動(dòng)的概念后，教師可以利用學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)，對(duì)該實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，使學(xué)生更好地理解導(dǎo)體和絕緣體。改進(jìn)方案如下：把圖5。1—1中的金屬桿換成金屬絲，先做帶電的驗(yàn)電器A把電荷轉(zhuǎn)移給不帶電的驗(yàn)電器B的實(shí)驗(yàn)。得到金屬絲能導(dǎo)電是導(dǎo)體的結(jié)論。然后用虎口鉗把金屬絲從中間鉗斷，再中和掉驗(yàn)電器B的多余電荷，使它不帶電，再用橡皮筋把鉗斷的金屬絲兩端連接起來，使學(xué)生看到驗(yàn)電器B的金屬箔片依然沒有張開，從而獲得橡皮筋不導(dǎo)電的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生更能接受橡皮筋不容易導(dǎo)電的事實(shí)，橡皮筋是絕緣體。
通過以上教材內(nèi)容的調(diào)整及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新，能使中學(xué)物理教材內(nèi)容更貼近學(xué)生的生活，通過這些感性直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識(shí)，從而更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握物理概念和規(guī)律奠定必要的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[2]張大昌，等。義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理八年級(jí)上冊(cè)[M]。北京：人民教育出版社，2006：102。
[3]徐彤，楊志軍。充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在新課程中的作用[J]。物理教學(xué)，2008，（1）：15。
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