初中物理教材中电路问题和方式分析

　　摘 要：在初中物理教学中，培养学生正确解决电路问题的能力，需要教师从最基本的概念、公式等基础知识入手，促使学生对电路图形成正确的感知，这样学生才能从容面对并熟练解决相关电路问题。 
　　关键词：初中物理；电路问题；电路教学；电路图 
　　电能是我们日常生活中必不可少的能源，在初中物理课程中，电学也是学习的重点内容。电路问题从简单到复杂，纷繁多样，要想学好电路知识，必须认真学习物理课程的基础知识，并在教师的指导下，对电路问题形成一个正确的认识，这样学生才能从容面对并熟练解决相关电路问题。笔者从事初中物理教学工作十多年，现结合自身教学经验，对初中物理教学中造成电路知识难学的原因，以及应对电路问题的方法进行了探究。 
　　一、学习电路知识存在的困难 
　　在初中物理教材中，很多学生都反映电路知识学习较为困难，对电路问题分不清楚，容易出现错误。在教学过程中，通过分析可以得出学生学习电路知识存在的困难的主要原因有以下几个方面：第一，电路知识较为抽象。初中物理涉及到的电学知识，其概念较为抽象，人们不能对其有直观的感受。例如学生对电压和电流的概念感觉抽象和模糊，对电路的串联和并联也常常分不清楚，在学习中很容易混淆。第二，缺乏科学的学习方法。部分学生认为死记硬背就能够学好电路知识，但恰恰相反，电路知识题型多变化，只有对电路知识有正确的理解，才能更好地应对电路问题。还有的学生不能准确识别电路图，这与学生的学习基础有关，还与学生的分析思维有直接关系。此外，教师在教学过程中应注意采取科学的教学方式，使学生能够更好地接受电路知识，学习好物理课程。 
　　二、提升解决电路问题教学水平的对策 
　　（1）熟练掌握电学相关概念和规律。要想学习好电路知识，必须对电学的基本知识掌握好，如基本概念、公式等。如果对相关概念和公式都不能理解和记忆，更谈不上掌握电路解题方法。例如掌握好电压、电流、电阻的概念，理解电路的串联、并联的区别：“若电路中的各元件是逐个顺次连接的，则电路为串联电路；若各元件首首相接、尾尾相接并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。”只有学习好最基本的概念和公式，才能更好地解决电路问题。 
　　如在图1所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P向左移动时，电流表示数将____（选填“变大”“变小”或“不变”）。当滑片P分别在滑动变阻器的两个端点a和d、中点c和图中b位置时，电压表示数按从小到大顺序分别为0V、2V、3V和4V，则在图示b位置时电压表示数应为 V。 
　　解析：通过对问题分析，再加上对相关概念的正确理解，才能解决这个问题。由图可知，滑动变阻器和定值电阻R串联，电压表测量的不是定值电阻R两端的电压，而是滑动变阻器两端的电压，电流表A测量的是串联电路中的电流，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电路中的总电阻减小，由于电源电压保持不变，所以电流表A示数变大，定值电阻R两端的电压也增大，又由于电源电压保持不变，那么电压表V示数反而会变小，所以图示b位置时电压表示数应为2V。因此，题目中的正确答案应该是电流表示数将变大 ，b位置时电压表示数应为 2 V。可见，要辨析这些知识，概念必须清晰，并弄清它们之间的区别，从而掌握好物理规律。 
　　（2）学会正确地分析电路图。初中阶段的电路知识学习需要学生能够准确地认识和辨别较为复杂的电路图。由于初中阶段的学生在思维上依然离不开对具体实物的支持，教师要引导学生由具体形象思维向抽象思维进行过渡。因此，在物理教学过程中，还需要教师借助教具开展教学，让学生通过具体的电路安装和电路实验来认知电路图，从而能够准确感知电路图的形状和结构。除了具体的实物教具，教师也可以采取多媒体教学方式，利用多媒体为学生展示电路中电流的方向等，让学生进行仔细观察，从而学会准确感知电路图形。只有这样，学生在今后的电路知识学习中才能不断前进，面对难题也才能更好地解决。 
　　如在学习九年级“电流与电压和电阻的关系”这节课程时，让学生进行实验。某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图2所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是0Ω～15Ω。 
　　①他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法实验分两步进行：第一步，保持电阻不变，探究电流与电压的关系；第二步，保持电压不变，探究电流与电阻的关系。②实验中，根据分析，电流表量程应选0A～0.6A，电压表量程应选0V～3V。 
　　（3）联系实际问题积累解题技巧。培养学生的解题技巧，还需要让学生进行实践操作，积累丰富的解题技巧。如可以组织学生开展电路模型制作活动，让学生分成不同的小组制作电路模型，通过制作的电路让他们进行练习。亲手制作电路使学生能够获得直观的印象，当面对书面电路图时就能够更好地加以分析。此外，在学习电路相关的应用题时，也可以进行实践操作的教学方式。 
　　如在学习九年级“生活用电”这一单元时，可以为学生设置一个实践操作的问题，让学生对现实生活中的用电进行检测。需要特别注意的是，教师要做好防护措施，避免学生发生触电事故。例如下面的问题：在照明电路中，下列情况符合安全用电原则的是 
　　（ ）。A.可以随意搬动亮着的台灯或工作中的电扇。B.把电路中的电线当成晒衣绳披挂湿衣服。C.不能用潮湿的手触摸家庭电路的开关。D.发现有人触电时，直接用手把触电者拉开以脱离电源。 
　　解析：本题综合了生活中用电时应注意的一些问题：A.亮着的台灯和工作中的电扇都是带电的，随意搬动，有可能不小心造成触电。B.不纯净的水是导体。在电线上晒衣服，若电线因绝缘及老化而有断裂处，晒衣服有可能触电。D.人是导体，直接拉触电者脱离电源时，也会触电。因此，只有C是符合安全用电的。正确答案是C。 
　　综上所述，在初中物理教学中，培养学生正确解决电路问题的能力，需要教师采取多种有效的教学措施，从最基本的概念、公式等基础知识入手，促使学生对电路图形成正确的感知，并学会从实践中获得电路知识和安全用电常识。同时，还要培养学生科学的想象能力和动手操作能力，只有这样，才能熟练掌握电路知识，正确解答电路问题，并促进物理教学质量的提高。 
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　　（广东省河源市连平县内莞中学）