初中物理电路识别教学的一种思路

时间:2022-07-09 06:04:18

初中物理电路识别教学的一种思路

实际教学中追求的是学生能够通过良好的直觉来判断电路的连接方式.所谓直觉,就是不经过具体的逻辑推理,直接根据电路图的形状,迅速准确判断电路连接方式的判断方法.要形成良好的电路识别直觉,关键在于学生的思维加工,也在于教师教学方法的选择.笔者在教学过程中,尝试让学生通过“重现电路”的方法,来培养这一良好直觉.

一、“重现电路”的缘起

之所以想让学生重现电路,是因为发现学生遇到稍微复杂一点的电路时,总会表现困惑,而这些困难如果在初学电路的时候不能有效解决,那将来在学习欧姆定律、电功电热时就会成为很大的隐患.教学经验告诉我们,单一的电路识别的教学方法,总难以让所有学生都能迅速有效地识别电路,因此需要综合治理的思路才能进行.于是重现电路的思路就进入我们的视野.

重现电路是一种很朴实的方法,其关键就是让学生在习题解答过程中,先研究电路,后在草稿纸上重新将电路图画出的过程.也许有人看到这一描述,会想到这是让学生“默写”电路,从形式来看似乎是这样,但实质上不是这样,后面将会有详细的解释.

为什么想到让学生练习重现电路呢?因为我们注意到学生解决物理习题的过程中,所有的信息都是在工作记忆(心理学认为的记忆的三个阶段之一)中完成.根据心理学的研究成果,工作记忆所能储存信息的时间一般在20秒左右,过了这个时间就会忘记.如果在没有其它因素影响的条件下,我们会发现学生在解题过程中所接受的习题的信息确实很容易忘记,但幸好还有长时记忆中的内容可以延长进入工作记忆中信息的储存时间.我们想努力的,就是想让学生在电路识别的过程中,能够通过对电路的进一步加工,使得学生对电路图的印象更为深刻,使得一些基本的、典型的电路能够进入学生的长时记忆,从而为后面更复杂的电路识别奠定基础.

二、“重现电路”的实践

根据以上思考,我们进行了系列的实践,在实践过程中取得了诸多的收获.

初步尝试时,发现一个意外的情况.向学生呈现的习题:如图1所示电路,开关S闭合后,电压表V1的示数为3.8 V,V2的示数为6 V.则灯L1两端电压和电源电压分别是多少?

我们尝试让学生重现这一电路图,在学生重现过程中,不少学生先画出如图2所示的情形,然后再尝试画出电路图中剩余的部分.针对这一现象,笔者选择了一个学生到黑板上重现电路,当他画出如图2所示的样子时,我让他回到座位,然后让其他学生观察图2.观察过程中,有的学生表情惊讶,有的学生则没有表情.笔者进行了简单的统计,让一开始画出如图2所示情形的学生举手,大概有十几个人举手.当我提出这样的重现电路的顺序是否可行时,有一半以上的学生举手.

这说明什么?说明学生此时的目的是为了重现一个图形,而忽略了重建过程中的顺序.于是笔者向学生提出问题:如果让你根据图1所示的电路去连接实物图,你们的连接顺序如何?学生多认为应当先接用电器,而后接电压表.在此基础上笔者提出,现在重现的电路看起来是“默写”一个电路图,实际上却不是如此.因为我们要做的不是一个“默写”过程,而是一个根据电路图“构建”实物图的过程.因此,尽管是作图,我们却应当选择更为合理的作图顺序.

有了这样的引导,学生认识到重现电路的真实目的与作用,于是在重新构建的过程中,学生的识图就更为科学:他们首先观察电路图中用电器的连接情况,然后才去看电压表所测的对象.当我们向学生提供更为复杂的电路时,学生基本上也能遵照这样的顺序.有了这一过程,学生对电路的认识就超越了“图”的层面,真正抵达了认识电路的境界.

三、“重现电路”的思考

重现电路是一个脑力劳动而不是一个体力劳动,其不仅是让学生“默写”电路图那么简单,而是希望让学生通过“识图”来“记图”.识图的过程本质上带有“分解”电路的成分,即将一个同时包括用电器、电流表、电压表、滑动变阻器等的电路分解;而重现的过程则类似于“组装”的过程,即按照刚才识图过程中分解的逆顺序,将分解开的电路再组装起来的过程.这一过程显然是动态的,正是因为这一动态,才使得识别电路真正具有了“识别”的含义.

由此再来思考“识别电路”这一概念,会发现对于学生而言,其实是一个对思维有着较高要求的活动,面对一个复杂的电路时,学生思维中要完成解构与建构的过程,这需要学生对电路图进行思维加工,这个加工可以是形象思维,如将电路图转化为实物图的连接的表象,然后进行加工;也可以是抽象思维,如对电路图本身进行加工.

初学过程中,重现电路需要时间,但这样的策略有磨刀不误砍柴工的功效.学生熟悉了这一方法之后,后面的重现电路就不必要在纸面上进行,而可以在思维中进行了.到了那个时候,学生就形成了比较强的电路识别能力,从而可以应付复杂电路带来的挑战了.

由这样一个小小的教学细节想开去,会发现,原来初中物理教学中的每一个细节中都有可能包含有丰富的知识,都有很多值得思考的地方.当发现某个细节中有值得思考的内容时,或许就是我们教学的眼光变得锐利之时,自身的成长或许也就隐含在这种过程当中.

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