论文部分内容阅读
摘 要：初中学生正处于半幼稚、半成熟的从具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡时期，这个时期的逻辑思维没有优势，其感性思维能力要远远强于理性思维能力.在很大程度上，这阶段的思维习惯和思维活动是直接与感性经验相联系的，本文通过课堂设置的游戏帮助学生“浅入浅出”地建立直观、感性的物理世界，架设起感性思维和理性思维的桥梁，让学生在趣味中理解物理知识.
关键词：电阻；游戏；实验；类比；趣味
初中阶段的物理学习是学生系统的科学素养培养的启蒙时期，它对于培养学生的科学思维能力、养成科学的思维习惯至关重要的.而初中学生正处于半幼稚、半成熟的从具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡时期，这个时期的逻辑思维没有优势，其感性思维能力要远远强于理性思维能力.在很大程度上，这阶段的思维习惯和思维活动是直接与感性经验相联系的，怎么样“浅入浅出”地帮助学生建立直观、感性的物理世界，架设起感性思维和理性思维的桥梁，是摆在一个初中物理教师面前的问题.
在电学学习过程中，电荷是看不见、摸不着，电荷在导体中定向移动形成电流，学生凭肉眼是无论如何都无法看见的.在上《电阻》一节时，笔者进行了这样的教学.
在课堂引入时，让学生做了一个游戏：
【教师】同学们好！上新课之前，大家来做一个小游戏：请九位同学到前面来，九位同学分为三组，三人一组，下面请三组同学进行一个比赛，大家想不想看啊！
同学们吼起来：想！
【教师】三组同学请听清楚，每组的三个同学一起向前进发，通过组与组间的过道（课前预设三个不同的过道：一个宽、一个窄、另一个与窄的过道宽度一样，但放三个凳子），到达教室的另一边，摸一下墙再沿原路回到起点，看哪一组最快？但要注意安全，各组听清要求没有？
【九位同学】听清楚了！
【教师】好，下面请体育委员发出口令！
【体育委员】各就各位，预备，走！
三组同学开始从前往后走，摸下墙后折返回来，其他同学观察.
【教师】哪一组先完成呢？
【学生】走宽过道的一组先完成.
【教师】为什么走窄过道的一组同学走得慢呢？
【学生】因为过道窄一些.
【教师】过道窄是表面现象，大家要透过现象认识本质，每个人都走过路，在走路过程中会遇到前进的阻力.
【学生】过道窄，受到的阻力大，所以前进得慢；反之，过道宽，受到的阻力小，前进得快.
【教师】为什么走有凳子的窄过道的一组同学走得最慢呢？
【学生】因为过道窄而且有新的障碍物，遇到的阻力更大
游戏做完之后，和学生从力学的角度分析阻碍学生前进的实质是“阻力”.然后把话题再转到电学，当讲到影响导体电阻的因素时完成四个学生实验.
【实验1】在课本63面的电路基础上，接入电流表.分别把两根不同的导体与小灯泡和电流表串联接入电路，检查好后闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到的现象为：电路中接入铜丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【师生一起分析】刚才在游戏中，同学们在前进的道路上都要受到了阻力，一组前进得快，是因为受到的阻力小；另一组前进得慢，是因为受到的阻力大.也就是说人在前进过程中，受到的阻力越大，前进得越缓慢.
实验中，闭合开关，正电荷从电源正极出来，沿导线定向移动，电荷看不见、摸不着，可以把导线看作是电流的过道，把电荷看作是在过道上向前运动的同学，同学在过道中行走会遇到阻碍，同样电荷在导体中运动也会受到阻力.电荷受到的阻力越大，电荷的定向移动就越慢，电荷定向移动得越慢，电流就越小.也就是说，导线对电荷的阻碍作用大的时候，电路中电流就小；反之，导线对电荷的阻碍作用小的时候，电路中的电流就大.这就是说导线对电荷的运动有阻碍，而且这种阻碍作用有大有小，这就是电阻概念的含义.
把电荷类比为游戏中的同学，把电荷的定向移动类比为几个同学在过道中的运动，同学在过道中运动要受到阻力，同样电荷在通道上运动也要受到阻力，这样让学生很容易理解电阻的概念.
接着进行了第二个实验：
【实验2】在实验1电路的基础上，分别把两根粗细相同、长度相同的铜丝和镍铬合金丝与小灯泡和电流表串联接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到现象为：电路中接入铜丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【教师】电流小，说明電阻大.因为导线的长度、粗细相同，一根是铜丝，另一根是镍铬合金丝，只有材料不一样.那么可以得到的结论是什么呢？哪位同学告诉老师.
【学生】说明电阻大小与导体的材料有关.
【教师】刚才同学们通过两个窄的过道时，两个一样宽度、一样长度的过道，一个路面上有凳子，另一个没有，可以这样说，没有凳子的过道是水泥路面，有凳子的过道是水泥和木材构成的混合路面，显然人在有凳子的路面行走遇到的阻力大一些.同学大部分都住在农村，以前回家，特别是下雨天，走在泥巴路上，深一脚浅一脚的，走起来十分吃力，行动得很缓慢；随着村村通工程的建设，现在回家，都走在水泥路上，无论天晴还是下雨，走起来就顺畅一些，这是因为泥巴路和水泥路的路面材料不一样导致的.
通过“导线”类比“道路”，道路是让人行走的，导体是让电荷通行的.道路材料不同，对人的阻力不同.同样，导线的材料不同，对电荷的阻力也不同，很容易让学生理解材料对电阻的影响.
【实验3】在实验2的基础上将镍铬合金丝一半接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来. 学生观察到现象为：电路中接入一半镍铬合金丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入全部镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【教师】电流小，说明电阻大.因为都是镍铬合金丝，即材料相同，粗细也一样，一根是整段镍铬合金丝，一根只有半截镍铬合金丝.所以得到的结论是：
【学生】电阻大小与导体的长度有关.
【教师追問】是什么关系呢？
【学生】长度越长，电阻越大.
【教师】是不是还欠缺点什么呢？
【学生】在其他条件相同的情况下.
【教师】同样宽度的泥巴路，一段泥巴路很长、一段泥巴路很短，大家都有切身感受的吧！长度越长走起来越费力.
通过道路的长短类比导线的长短对运动的阻碍作用，学生也容易理解.
【实验4】在实验3的基础上，将两个半截镍铬合金丝合并成一股接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到现象为：电路中接入一半镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小；电路中接入两个半截合股的镍铬合金丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大.
【教师】电流大，说明电阻小.因为都是镍铬合金丝，即材料相同，长度一样，一根是单根镍铬合金丝，另一根为双根镍铬合金丝.所以得到的结论是：
【学生】电阻大小与导体的横截面积有关.
【教师追问】是什么关系呢？
【学生】在其他条件相同的情况下，横截面积越大，电阻越小.
【教师】刚才游戏当中，为什么一组前进很困难呢？就是因为道路很窄，也就是横截面积小造成的.道路宽，横截面积大，人走起来就快一些；同样，导线粗，横截面积大，电荷运动快，表现为电流强度大.
整节课设计了一个游戏引入新课，接着进行四个实验，然后类比游戏中遇到的情况，让学生在趣味中轻松理解电荷的运动、材料、长度和横截面积对导体电阻的影响，较好地从形象思维转化为理性思维.
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012（01）.
[2]荆州市中小学教师继续教育中心，中小学教师继续教育系列教材《前沿教育新理念选讲》，荆州，2002（04）.
[3]何丹. 陶行知的教育思想[M].吉林：吉林文史出版社，2014（01）.
[4]文久江.论活学活用物理知识的路径探析[J].新课程研究，2016（05），96-98.
关键词：电阻；游戏；实验；类比；趣味
初中阶段的物理学习是学生系统的科学素养培养的启蒙时期，它对于培养学生的科学思维能力、养成科学的思维习惯至关重要的.而初中学生正处于半幼稚、半成熟的从具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡时期，这个时期的逻辑思维没有优势，其感性思维能力要远远强于理性思维能力.在很大程度上，这阶段的思维习惯和思维活动是直接与感性经验相联系的，怎么样“浅入浅出”地帮助学生建立直观、感性的物理世界，架设起感性思维和理性思维的桥梁，是摆在一个初中物理教师面前的问题.
在电学学习过程中，电荷是看不见、摸不着，电荷在导体中定向移动形成电流，学生凭肉眼是无论如何都无法看见的.在上《电阻》一节时，笔者进行了这样的教学.
在课堂引入时，让学生做了一个游戏：
【教师】同学们好！上新课之前，大家来做一个小游戏：请九位同学到前面来，九位同学分为三组，三人一组，下面请三组同学进行一个比赛，大家想不想看啊！
同学们吼起来：想！
【教师】三组同学请听清楚，每组的三个同学一起向前进发，通过组与组间的过道（课前预设三个不同的过道：一个宽、一个窄、另一个与窄的过道宽度一样，但放三个凳子），到达教室的另一边，摸一下墙再沿原路回到起点，看哪一组最快？但要注意安全，各组听清要求没有？
【九位同学】听清楚了！
【教师】好，下面请体育委员发出口令！
【体育委员】各就各位，预备，走！
三组同学开始从前往后走，摸下墙后折返回来，其他同学观察.
【教师】哪一组先完成呢？
【学生】走宽过道的一组先完成.
【教师】为什么走窄过道的一组同学走得慢呢？
【学生】因为过道窄一些.
【教师】过道窄是表面现象，大家要透过现象认识本质，每个人都走过路，在走路过程中会遇到前进的阻力.
【学生】过道窄，受到的阻力大，所以前进得慢；反之，过道宽，受到的阻力小，前进得快.
【教师】为什么走有凳子的窄过道的一组同学走得最慢呢？
【学生】因为过道窄而且有新的障碍物，遇到的阻力更大
游戏做完之后，和学生从力学的角度分析阻碍学生前进的实质是“阻力”.然后把话题再转到电学，当讲到影响导体电阻的因素时完成四个学生实验.
【实验1】在课本63面的电路基础上，接入电流表.分别把两根不同的导体与小灯泡和电流表串联接入电路，检查好后闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到的现象为：电路中接入铜丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【师生一起分析】刚才在游戏中，同学们在前进的道路上都要受到了阻力，一组前进得快，是因为受到的阻力小；另一组前进得慢，是因为受到的阻力大.也就是说人在前进过程中，受到的阻力越大，前进得越缓慢.
实验中，闭合开关，正电荷从电源正极出来，沿导线定向移动，电荷看不见、摸不着，可以把导线看作是电流的过道，把电荷看作是在过道上向前运动的同学，同学在过道中行走会遇到阻碍，同样电荷在导体中运动也会受到阻力.电荷受到的阻力越大，电荷的定向移动就越慢，电荷定向移动得越慢，电流就越小.也就是说，导线对电荷的阻碍作用大的时候，电路中电流就小；反之，导线对电荷的阻碍作用小的时候，电路中的电流就大.这就是说导线对电荷的运动有阻碍，而且这种阻碍作用有大有小，这就是电阻概念的含义.
把电荷类比为游戏中的同学，把电荷的定向移动类比为几个同学在过道中的运动，同学在过道中运动要受到阻力，同样电荷在通道上运动也要受到阻力，这样让学生很容易理解电阻的概念.
接着进行了第二个实验：
【实验2】在实验1电路的基础上，分别把两根粗细相同、长度相同的铜丝和镍铬合金丝与小灯泡和电流表串联接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到现象为：电路中接入铜丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【教师】电流小，说明電阻大.因为导线的长度、粗细相同，一根是铜丝，另一根是镍铬合金丝，只有材料不一样.那么可以得到的结论是什么呢？哪位同学告诉老师.
【学生】说明电阻大小与导体的材料有关.
【教师】刚才同学们通过两个窄的过道时，两个一样宽度、一样长度的过道，一个路面上有凳子，另一个没有，可以这样说，没有凳子的过道是水泥路面，有凳子的过道是水泥和木材构成的混合路面，显然人在有凳子的路面行走遇到的阻力大一些.同学大部分都住在农村，以前回家，特别是下雨天，走在泥巴路上，深一脚浅一脚的，走起来十分吃力，行动得很缓慢；随着村村通工程的建设，现在回家，都走在水泥路上，无论天晴还是下雨，走起来就顺畅一些，这是因为泥巴路和水泥路的路面材料不一样导致的.
通过“导线”类比“道路”，道路是让人行走的，导体是让电荷通行的.道路材料不同，对人的阻力不同.同样，导线的材料不同，对电荷的阻力也不同，很容易让学生理解材料对电阻的影响.
【实验3】在实验2的基础上将镍铬合金丝一半接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来. 学生观察到现象为：电路中接入一半镍铬合金丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大；电路中接入全部镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小.
【教师】电流小，说明电阻大.因为都是镍铬合金丝，即材料相同，粗细也一样，一根是整段镍铬合金丝，一根只有半截镍铬合金丝.所以得到的结论是：
【学生】电阻大小与导体的长度有关.
【教师追問】是什么关系呢？
【学生】长度越长，电阻越大.
【教师】是不是还欠缺点什么呢？
【学生】在其他条件相同的情况下.
【教师】同样宽度的泥巴路，一段泥巴路很长、一段泥巴路很短，大家都有切身感受的吧！长度越长走起来越费力.
通过道路的长短类比导线的长短对运动的阻碍作用，学生也容易理解.
【实验4】在实验3的基础上，将两个半截镍铬合金丝合并成一股接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，读出电流表示数并记录下来.
学生观察到现象为：电路中接入一半镍铬合金丝时小灯泡发光较暗、电流表示数较小；电路中接入两个半截合股的镍铬合金丝时小灯泡发光较亮、电流表示数较大.
【教师】电流大，说明电阻小.因为都是镍铬合金丝，即材料相同，长度一样，一根是单根镍铬合金丝，另一根为双根镍铬合金丝.所以得到的结论是：
【学生】电阻大小与导体的横截面积有关.
【教师追问】是什么关系呢？
【学生】在其他条件相同的情况下，横截面积越大，电阻越小.
【教师】刚才游戏当中，为什么一组前进很困难呢？就是因为道路很窄，也就是横截面积小造成的.道路宽，横截面积大，人走起来就快一些；同样，导线粗，横截面积大，电荷运动快，表现为电流强度大.
整节课设计了一个游戏引入新课，接着进行四个实验，然后类比游戏中遇到的情况，让学生在趣味中轻松理解电荷的运动、材料、长度和横截面积对导体电阻的影响，较好地从形象思维转化为理性思维.
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012（01）.
[2]荆州市中小学教师继续教育中心，中小学教师继续教育系列教材《前沿教育新理念选讲》，荆州，2002（04）.
[3]何丹. 陶行知的教育思想[M].吉林：吉林文史出版社，2014（01）.
[4]文久江.论活学活用物理知识的路径探析[J].新课程研究，2016（05），96-98.