"画电路图"的难点剖析及教学中的初步尝试
江宁县横溪中学 姜言斌
正确地画出实际电路(实物图)的电路图;按要求连接实际电路或连接实物图;分析电路连接状况,(因为上述三种情况都跟画电路图有关,所以以下简称"画电路图")历来是中学物理教学上的难点.而"画电路图"是电学教学的基础工程,因为学生只有在真正掌握了"画电路图"的基础上,才能深入理解电路的组成,电路的连接方式及其特点;才能在实际操作中,正确地使用和连接电学器材进行电学实验,得出正确的实验结果;才能在电路分析,电路计算时,顺利地进行电路简化,电路分析以弄清连接关系,找出各电学量之间的数量关系,从而最终找出解题方法和最佳解题途径.因此电学教学中必须对"画电路图"引起足够重视.
而学生在"画电路图"时会出现许多困难,究其原因,笔者近年来作了些初步探索,并在实际教学时为解决上述问题进行了初步尝试.
一,"画电路图"难点形成的原因
"画电路图"对于初中生来说,学习内容是崭新的,学习方法是陌生的.她既要求学生具有较强的观察能力――看清元件的结构,位置,元件与元件的连接关系;又要求学生要有相当强的想象能力――能依据文字语言和图形语言提供的信息,想象出实物连接状况;还需要学生具有较高的抽象思维能力――能将实物抽象成符号,对电路进行简化和分析.这就要求学生既要有足够的心理和知识的准备,又要在认知方法上有所突破.因此必然形成进行上的难点.下面从以下三个方面加以论述.
1,学生不习惯,不适应实物与电路图符号两者表象的不一致.
电路图中的元件符号与实际元件表象不同;电路图中的连接导线一般画成直线段,而实物中的连接导线是弯曲的;电路图中的并联电路各支路的连接点画在连接导线的中间,而实物中则要接在元件的接线柱上.……以上这些电路图与实际电路的差异往往学生在"画电路图"时不能顺利进行实物与电路图之间的过渡,从而形成教学难点.学生在初学画实际电路的电路图时由于学生观察能力较低,往往看不清元件结构,看不准元件的位置.例如学生将图(1)的 实际电路画成图(2)或图(3)那样的电路图就是这个原因.学生在遇到并联电路时往往"安"错元件位置,也主要是这个原因.



图(1) 图(2) 图(3)
2,学生对"画电路图"时需要的知识准备不够
例如由于学生对串并联电路及其特点理解不透,掌握不牢,往往造成"画电路图"时,分不清电路的连接方式是串联还是并联,分不清并联电路的干路和支路,形成一系列错误;许多学生对短路,电流表和电压表的使用方法,滑动变阻器的结构及连接方式等物理知识掌握不牢,而造成"画电路图"时的一个个难点;学生对电流表,电压表地电阻特性不太清楚,而造成在简化,分析电路时"表"去不掉.
3,学生不能适应电路的变化过程
电路中开关,滑动变阻器等元件经常发生变化,对此学生缺乏足够的认识,他们分不清变化前后的差异,以致不能进行正确的分析判断而形成"画电路图"的一个主要难点.例如图(4)许多学生认为是正确的,他们想不到开关闭合后电路会短路.图(5)中S1 ,S2
断开时L1,L2 ,L3是串联的,S1 ,S2闭合后学生就不容易看出是并联了,图(6)中滑片P滑至A端时R1与R2并联,滑片P滑至B端时学生就看不出R1被短路,而误认为R1与R2并联.


图(4) 图(5) 图(6)
二,教学上化解"画电路图"难点的初步尝试
(一),从激发学生兴趣入手,强化实验教学,在观察和实验中化解教学难点.
电学教学中演示实验多,学生实验多,可以让学生教学课外观察和实验的机会也多,而且电学知识在实际生活中应用十分广泛.这些为"画电路图"教学创造了良好的客观条件.在教学时尽可能地利用上述有利因素,让学生多可观察,多动手,多实验.既可以激发学生学好电学的学习兴趣,又可以在观察.实验的过程中化解"画电路图"
的一些难点.
例如在"电路和电路图"则节课的教学时采取边教边实验边观察的教法,让每个学生都能仔细观察组成电路的基本元件――电源,用电器(例如灯泡),开关的具体构造.让学生体会出这些元件的元件接线柱与工作部分都有一段金属导体相连.学生在学习中出现图(2),图(3)中S,L那样的错误就明显减少.课外再布置学生自制开关,灯座,电池夹,用自制的器材连成最简单的电路,加深课内的体会.
在进行"串联和并联"这部分内容的教学时,认真做好课本的演示实验和学生实验后,再布置一个课外观察作业――实地观察自己家里电路中的干路和支路位置,分别断开,闭合总开关,客厅,卧室电灯的开关,观察两灯亮还是不亮,在下一节课上让学生汇报观察结果,通过上述措施,学生都感到这样学得有趣,有用,对并联电路特点理解也加深了.

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