以并联电路连接为例,浅谈“错误资源”的利用 论文.docx

以并联电路连接为例，浅谈错误资源的利用摘要：新的教育理念注重培养学生的核心素养，所以在教学中要坚持辩证唯物主义思想，根据唯物辩证法观点，一切事物都具有两面性，对一些错误要辩证地看，通过对一些错误”进行分析与思考，反而能加深学生对所学知识的理解。在电学实验中，当发现学生错误操作时，不能直接否定，要引导学生深度分析错误，加深对正确的理解。关键词：辩证法实验创新知识建构并联连接错误资源引言：为了提高学生“利用实验探究物理知识”的能力，关于并联电路连接问题，笔者采取一种特殊做法，或者是一种尝试，其优点是实验操作灵活、方便、多样。我们知道电路析以及电压和电流的概念既是初中物理的重点，又是初中物理的难点。由于初中阶段不具备电势、等势体的知识，在教学中无法建立电压的严密定义（电势差）。所以学生会经常出现下面一些困惑：（I）要产生电压，电路必须闭合吗？（2）电路断开时，电路中的各电压之和仍然等于电源电压吗？对初中学生而言无论是他们的物理基础知识还是认知能力，都不可能一下子接受。本文以并联电路连接为例，通过对电学中5个知识点的建构过程，说明了“错误资源的合理利用，从而加深学生对电路分析以及电压和电流概念的理解。一、实验教学中要辩证地看待“错误资源目前应试教育仍热存在，实验教学同样徘徊在“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验的应试圈子里。一些教师在只局限于正确的操作步骤，不敢讨论其它的操作，不进行必要的拓展与延伸，把正确的实验步骤与结论列出来让学生死记硬背,只追求结果与分数，不注重知识的构建过程，回避错误，导致学生不知道为什么是正确的，只知道那样可以得分，比如，在“探究并联电路的电流规律实验中，如果要测量另一个灯泡的电流，只要互换两灯泡与电流表的连接位置即可”，学生只知道这样操作是对的，但是不知道为什么是正确的，这样不利于学生的思维发展，不利于培养学生的科学精神与创新能力。按照辩证法观点，有些错误是相对的，从一方面看是错的，但从另一方面看是有积极意义的，有时是一种创新。成功的教学不是限制，而是激发思维与兴趣，教学过程是由不懂到懂、从不会到会的过程，不能只注重正确的结论。在电学实验中，一些所谓的“错误连接”可提高实验的灵活性，使学生开动脑筋，分析问题，拓展学生的思维空间。下面通过两个电学实验案例浅谈错误资源的合理利用。二、两个实验案例中“错误资源的利用案例（一）探究并联电路的电流规律当我们发现学生错误操作时，比如“学生把灯泡L与电流表并联，与电池2并联，甚至与导线并联等等，不能只把正确的操作告诉学生，还要让学生明白为什么是错的，要引导学生深度思考错误，让错误成为可利用的资源。在图2中，为了增加实验灵活性，在连接电路时候，灯泡L先不接入电路，2只是在灯泡L两端接两根导线（为了便于表达，两导线分别用黑色与红色区分）。由于导线不固定在接线柱上，操作起来比较灵活、方便、多样，可以与任意接线柱相触，也可在电路中移动，这样可以让学生用实验探究很多问题，把学生的思维由静态转变为动态，丰富了学生的想象力与思维空间。把灯泡L2并联到电路中，灯泡L2上的两根导线只是与所接电路两端相触，不固定在接线柱上。这样连接被有的老师当作不妥，下面把这个做法也叫错误资源。1 .利用“错误资源”建构：并联电路的连接，同一导线的两端应接在哪端？有无区别？笔者发现，在中考实验加试中，学生机械模仿老师的演示示范。如果把灯L与“L同电流表串联后”并接，全班学生的接法都是一样的，都把21红色的导线接在灯L右接线柱上，没人接到同一导线的另一端开关上，黑色导线也是这样，全班学生连接都是一样的，显然是死记硬背老师的操作，没有自己的思考。针对上面问题，要引导学生通过实验，进行观察、探究，不可让学生死记硬背正确的操作步骤。首先向学生提出问题，并联电路在连接时，同一导线的两端有无区别？然后让学生进行下面实验操作：将灯泡L上的黑线（或者红线）沿着电路中同一条导线移动到另一端，观2察灯泡的亮度及电流表的示数有无变化。学生通过观察与实验得出：并联电路在连接时，同一导线的两端无论接在哪端是一样的；在分析电路时，同一导线两端可看着一点（电路分析中的节点法）。为了拓展学生的思维，可引导学生把灯L与L并接，也可与“L与电流表211串联后相并，让学生用实验探究每一种并联在连接时，同一根导线的两端有无区别。由于导线不固定在接线柱上，只是与之相触，操作起来比较灵活简单，为学生利用实验探究物理知识提供了方便，避免机械模仿现象的发生。2 .通过实验让学生理解：测量另一灯泡电流“只要对调两灯泡与电流表的连接位置即可”对于这个问题，首先利用错误资源（导线不固定在接线柱上，只是与之相触）让学生体验操作的灵活性，引导学生移动那根黑色的导线，从灯泡L的1左接线柱移动到电流表的正接线柱；再从电流表的正接线柱移动到负接线柱。让学生思考与不同接线柱接触时，电流表所测的是哪个电路中的电流。老师进一步引导学生思考，在图3左中，如果把连接在电流表正接线柱上的其中一条导线移动到负接线柱，电流表测量的是那个电流？引导学生完成以下操作并回答下列问题：（1）如果把灯泡L的导线（黑色导线）从电流表正接线柱移动到2负接线柱，电流表测量的是那个电流?2）再返回到图3左，如果把灯泡L的导线从电流表的正接线柱移动到负（1接线柱，电流表测量的是那个电流？学生通过观察与动手操作发现：（1）测量的是L的电流；（2）测量的是1灯泡L的电流。问题（2）可让学生动手操作，也可让学生用问题（1）去推理。这样，学生通过自己的动手实验理解了老师告诉他们测量另一灯泡电流的方法:在探究并联电路电流规律实验中，测量某灯泡电流时，如果想测量另一灯泡的电流,只要对调两灯泡与电流表的连接位置即可。见图3右，如果想测量另一灯泡L的电流，只要把两灯泡的导线在电流表2上的连接位置对调互换即可，让学生亲自去动手操作，激发了学生做实验的积极性与兴趣。这个方法一定要通过实验让学生自己建构，有的老师只是把这个方法告诉给学生，让学生死记硬背，虽然可以得分，但学生不知道这个方法从何而来，这样不利于培养学生的创新能力与科学精神。3 .灯L与导线并联的错误资源利用在探究并联电路电流规律的实验中，当学生将灯L并联在电流表上（或者导线两端）时，不要一味指责学生犯下的错误，要帮助学生深度分析，把错误变成构建物理概念的资源。这时要引导学生完成以下操作并回答下列问题，当灯泡L与电路的某条导线两端相触时：（1）灯泡L是否亮？有无电流？（2）与灯泡L并联的导线有无电流？（也可让学生观察把灯泡L与电流表并联时的现象）（3）观察并联前后原电路的灯泡的亮度及电流表的示数有无变化学生通过观察与动手操作发现：（1）灯L不亮，无电流；（2）有电流；（3）24/无变化；与导线并联的灯泡对电路不起作用。学生通过实验、观察、交流后，自己构建出短路的概念：灯泡与导线并联时叫灯泡短路；短路时没电流，电流全部从导线流过去；在分析电路时，被短路的用电器可以拆除（因为它对电路不起作用了），即电路分析中的拆除法。案例（二）探究串联电路的电压规律在这个实验中，如果学生“把电压表与导线并联，与开关并联，甚至串联在电路中时，老师对这些错误操作不能直接否定，要帮助学生分析错误并转变为可利用的资源。在图5中，为了增加实验操作的灵活性，电压表不接入电路，只是在电压表正负接线柱上接两根导线，测电压时把这两根导线与被测电路两端相触。4 .电压表与导线并联的错误资源利用当学生把电压表与导线并联时，要帮助学生分析错误，让错误成为知识构建的素材，这时要引导学生完成以下操作：（1）用电压表测量电路中一个点的电压测量方法：把电压表的两根导线同时接触电路中的一个点，观察电压表的示数；（2）用电压表测量同一根导线两端的电压测量方法：用电压表的两根导线与电路中的某导线两端相触，观察电压表的示数。学生通过实验、观察、交流后建构出：同一导线两端不能形成电压，同一导线两端可看着同一点，一点不能形成电压。从而加深学生对电压概念的理解。5 .电压表与开关并联的错误资源利用当学生把电压表与开关并联时，老师要循循善诱，利用错误构建新知，这时要引导学生完成以下操作并思考下列问题：（1）当开关闭合时，电压表有无读数，灯泡是否亮？电路中有无电流？观察到的现象：开关无电压，灯泡亮，电路中有电流（2）当开关断开时，电压表有无读数，灯泡是否亮？电路中有无电流？观察到现象：开关电压很大，灯泡不亮，电路中没有电流把测量的数据记录下面表格。开关状态开关两端电压L电压UNL电压UN总电压UN学生通过实验、观察、交流后建构出：电流必须在电路接通时才能产生，当电路断开时没电流；但电路断开时，电路中各部分的电压之和仍然等于电源电压。把这个结论进行推广，可向学生提出下面问题:如果把电压表串联在闭合电路电路中，电压表的读数会怎样？这个概念还可应用于断路或者接触不良时的电路故障分析中，教学中可安排这方面的一些实验让学生去完成，比如把探究串联电路电压规律这个实验里的其中一个灯泡换成断丝的，让学生去检查故障，也可安排这方面的习题作为课堂练习，这里不再赘述。三、结束语错误与正确既对立又统一，知道错误也就理解了正确，有些做法在一些人看来是不妥的，但实际上却是一种创新。我们不能只把正确的结论交给学生死记硬背，还要善于分析错误，从正反两方面去理解，引导学生进行拓展延伸，通过观察实验以及自主学习建构正确的物理概念。参考资料：L张华电路连接基本方式中的物理科学方法教育中学物理.2016,34(04)2 .汤建华让错误资源成为创新的财富中学物理.2014,32(12)3 .江志结论初中物理实验教学的创新教育新课程.2021,(25)