谈谈如何突破“开关与电路”这个教学难点

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  初中物理进入电学阶段学习后,电路分析非常重要,特别是动态电路分析更是难点,如果开始学习电路时不突破这一难点,以后混入定量计算时更让学生无从着手,只能“望题兴叹”。
  新教材的改革以探究学习为核心,但探究不是天天做实验,节节有操作,也可以让学生在某一知识点上、学习方法上去探究。比如学过电路基础知识后,学生已对通路、断路、短路,串、并联电路知识有了一定的认识,并能识别简单的串、并联电路,这时可以加深学生对开关控制电路的分析、理解,甚至突破了。老师出示例题,如图(1):
  让学生去思考:这是个什么电路?学生看完图后很茫然,有的说是串联,有的说是并联,有的干脆争吵起来,教室里一片沸腾,老师并不肯定任何一方的答案,而是鼓励同学们说:认为是串联电路的同学请举手。有几个同学举手后,老师再让认为是并联的同学举手,结果又只有为数不多的几个同学,而大多数同学却处在矛盾之中,不知该怎么说。于是老师让举手的同学各自说明自己的理由。开始举手的同学说:闭合S2时L1、L2串联,后来举手的同学却说:闭合S1、S3时,L1、L2并联。老师肯定他们的答案正确后,问:那么这个电路连接情况到底该怎么描述?有同学站起来总结说:这个电路的连接情况由开关来确定,开关状态不同,电路连接情况也不同。老师问:可不可以把这个图形的所有连接情况探究讨论出来呢?这时学生的学习热情很高,积极讨论后,总结出这个题目的分析方法,最后举出以下几种情况:
  (1)只闭合S1,只有L1灯发光,L2断路,不发光。
  (2)只闭合S2,两灯串联,都发光。
  (3)只闭合S3,只有L2灯发光,L1断路不发光。
  (4)只闭合S1、S2,L2灯亮,L1灯被短路不发光。
  (5)只闭合S1、S3,两灯并联,都发光。
  (6)只闭合S2、S3,L2灯亮,L1被短路不发光。
  (7)不能同时闭合S1、S2、S3,否则电源被短路,有可能被烧坏,两灯都不亮。
  学生通过以上的探究总结,对开关控制电路可以分析了解得比较清楚。不过,还可以讓学生逆向思维,把问题倒过来分析,如:
  (1)只让L1灯亮,L2灯断路可以怎么办?
  (2)只让L2灯亮,L1灯断路可以怎么办?
  (3)只让L1灯亮,L2灯被短路可以怎么办?
  (4)只让L2亮,L1被短路可以怎么办?
  (5)要让L1、L2灯串联可以怎么办 ?
  (6)要让L1、L2灯并联可以怎么办?
  (7)不能同时闭合那些开关?
  学生从两个方向分析这个电路后,大部分应该已经掌握,不过也有不少学生仍然模糊不清,为了让优生更巩固,差生有帮助,可以让优生给差生讲解,逐个辅导,其他学生互相分析给对方听,从而加深理解。当然,光凭这一个图的分析,并不能使学生完全掌握,可以再增加几个图来巩固,如图(2)、图(3):
  每次分析按照前面总结的方法,先由开关的闭合、断开判断电路的连接情况;再由电路的连接要求来控制开关。
  学生通过对这类电路的探究讨论,从而条理清晰地分析“开关与电路”题,突破这一学习难点,为以后学习在这类电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器的分析、计算做好铺垫及准备,同时也体现了新教材以提高素质、培养能力为目的的教学要求。
  (作者单位:湖北省襄阳市南漳县花庄中学)
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