談初中物理教材中電學實驗的改進
論文關鍵詞：電學實驗；初中物理
論文摘要：利用學生日常生活中所具有的感性認識，對八年級、九年級物理教材中的電學實驗進行改進，以期更能適應學生的認知結(jié)構(gòu)，提高學生學習運用物理知識的能力。
隨著新一輪的課程改革，義務教育八年級、九年級物理教材也在全國各地編出了多種版本。本文旨在對北師大版和人教版教材中的部分電學實驗的設計，提出一些改進建議，以期與同行和教材編寫專家商榷。
1教材內(nèi)容設置與學生的實際情況有脫節(jié)
由于電在日常生活中的普及，學生在未學習物理之前，已經(jīng)具有了家用電器的一些用電常識。例如：用前要接線，用后要斷電等。
基于學生在日常生活中有了以上的一些感性認識，筆者認為北師大2007年版九年級物理教材第11章簡單電路第1節(jié)，對通路、斷路、短路知識點陳述時，圖11—5[1]中對通路狀態(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使用北師大版教材），且短路實驗中，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，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、再加上導線，往往還有開關，就組成了電路，只有電路閉合時，電路中才有電流”[2]。筆者認為此處沒有講解電路的三種狀態(tài)，如今在強調(diào)培養(yǎng)學生動手能力和實驗探究能力的情況下，實在是有一種缺陷。
2008年5月5日，筆者有幸參加了湖北省恩施自治州理科實驗操作中考利川市的監(jiān)考（考試成績計入中考總分）。在考試之前，大部分學校都對學生進行了實驗操作的反復訓練。監(jiān)考過程中發(fā)現(xiàn)，大約有6。8%的學生在電學實驗過程中存在錯誤，要么導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？以及還有少部分學生把電路接成了短路狀態(tài)等情況。
筆者從初中物理教學20余載的經(jīng)驗和教學實踐情況來看，大多數(shù)學生對電學特別感興趣、愛動手。因此，上面所講的兩個版本中缺少的知識點，教材中不應該去掉。正如上海市第三女子中學徐彤、楊志軍兩位老師所說的那樣：“二期課改強調(diào)通過創(chuàng)設情景引入課題，我們通過課堂教學經(jīng)驗的總結(jié)，深刻認識到進行演示或?qū)W生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的明確的認識，這種認識是理解物理概念和規(guī)律的必要基礎。觀察和實驗，對培養(yǎng)學生的觀察和實驗能力，實事求是的科學態(tài)度，引起學習興趣都有不可替代的重要作用�！盵3]
2充分利用學生已有的感性認識，調(diào)整教 材電學內(nèi)容設置
筆者利用學生已有一些感性認識對北師大2006年版教材中關于用電必須接線的知識，對該教材圖11—5做了改進。
原圖演示短路的實驗中，筆者認為有以下不足：由于電源電壓低，即使用導線直接把電源的正負極相連形成短路，造成的危害不是特別嚴重，事實上，一節(jié)普通的“南孚”，“雙鹿”干電池的短路電流不會超過3A，只要通過大約50分鐘時間電池就沒有電了。用手觸摸導線只有發(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。
筆者在教學實際中對短路的實驗進行了如下改進：先找一塊長1m，寬0。5m，厚4cm的塑料板，并用適當?shù)乃芰现Ъ馨言摪遑Q直立放在講臺上，在板的一邊恰當?shù)牡胤姐@上位置不同的兩個小孔，再在小孔中插入適當大小的鐵釘，然后選取一段長50cm熔斷電流為2A左右的保險絲，把保險絲套在兩顆鐵釘上，并在保險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，把插頭插入教室里220V的插座里，瞬間學生會看到保險絲熔斷，火柴梗立即燃燒等現(xiàn)象。此短路實驗也可采取在教室里先接一個卡口式白熾燈泡閉合開關燈泡正常發(fā)光，然后斷開開關，打開燈頭用保險絲把燈頭的兩接線柱接上，再閉合開關，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。從而教師可進一步引申短路不僅能損壞電源，而且還能引起火災，造成人民生命財產(chǎn)的損失。同時，這樣改進也為以后的電流熱效應和焦耳定律的教學埋下了伏筆。
3利用學生已有認識對教材內(nèi)容進行創(chuàng)新
在人教版第5章第1節(jié)電荷在導體中定向移動知識點中，教師做了圖5。1—5驗電器A的電荷從金屬桿流動到驗電器B上這個實驗。學生頭腦中已經(jīng)形成了電荷可以在金屬桿中流動的概念后，教師可以利用學生已有的認識，對該實驗加以改進，使學生更好地理解導體和絕緣體。改進方案如下：把圖5。1—1中的金屬桿換成金屬絲，先做帶電的驗電器A把電荷轉(zhuǎn)移給不帶電的驗電器B的實驗。得到金屬絲能導電是導體的結(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，使學生看到驗電器B的金屬箔片依然沒有張開，從而獲得橡皮筋不導電的感性認識，使學生更能接受橡皮筋不容易導電的事實，橡皮筋是絕緣體。
通過以上教材內(nèi)容的調(diào)整及實驗內(nèi)容的創(chuàng)新，能使中學物理教材內(nèi)容更貼近學生的生活，通過這些感性直觀的實驗現(xiàn)象，能夠使學生對物理事實獲得具體的明確的認識，從而更有利于激發(fā)學生的學習興趣，為學生進一步理解和掌握物理概念和規(guī)律奠定必要的基礎。
參考文獻
[1]閻金鐸，等。義務教育課程標準實驗教科書物理九年級教材[M]。北京：北京師范大學出版社，2007。
[2]張大昌，等。義務教育課程標準實驗教科書物理八年級上冊[M]。北京：人民教育出版社，2006：102。
[3]徐彤，楊志軍。充分發(fā)揮物理實驗在新課程中的作用[J]。物理教學，2008，（1）：15。
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