串并联电路在小家电中的应用

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  1 背景分析
  反思多年的物理教学,教师在讲授稳恒电流这部分内容时,尽管有两个学生实验 (伏安法测电源的电动势和内电阻、练习使用多用电表)可以让学生动手实践,但学生接触到的都是实验室里物理器材,实验操作都是按照书本要求按部就班进行,缺乏生活问题的情景性,學生往往为了完成实验而注重实验结果,不重视实验过程。另外在实验室也不会涉及日常生活中的常用电器,许多学生就连常用的开关也没接触过。新教材高二物理书上有这么一道练习题,让学生设计一个在楼上楼下都能控制楼梯灯的电路图。课后让学生去完成,可结果却大失所望,任教四个班207位学生中仅3位同学基本正确,少数同学答案很离谱,大多数同学空着没做。
  可以看出,学生在学习串并联电路的知识时,在考试的压力下,教师按照统一的模式教学,把知识传授给学生,学生也被动地接受由教师单一提供的信息,通过学习仅能分析标准电路串并联关系,对日常生活中的实际电路分析缺乏能力。因此,我们拟在物理教学中,内容上密切联系实际,让物理教学走进生活。学习方式上通过突出研究来培养学生的创新精神和实践能力,使物理的学习过程体现探究的过程。教师为学生的研究活动适时提供时空,创设适合学生个性发展的研究情景。由此,我设计了一堂课题为 “串并联电路在小家电中的应用”的教学课,让学生研究家用电器的电路特点以及工作原理。试图改变学生原有获取知识的途径,从而提高教学质量,提升学生实践能力。
  2 找准学生的兴趣点
  笔者曾就前述 “双联开关”的解答情况,对任教的207位学生进行了调查,结果:学生无法解答这道题的根本原因就是对单双联开关的结构不了解。调查中还发现尽管学生都知道家里有两个开关控制一盏灯的电路,但有的学生对这种开关叫“双联开关”也不知道。通过与学生交流,有的学生能回忆起这部分知识初中时曾经学过,有的学生全忘了,那么为何过了一年多的时间就遗忘了呢?一个学生说道:由于“中考”是书面考,老师都重视了知识点,忽视了我们动手操作这一环节,学过的知识很快就会忘记的。在这样的背景下,学生无法完成那也就不足为奇了。关于“是否愿意了解单双联开关结构以及其它的家用电器”?的问题,有将近85%的学生回答:“愿意”。有的学生对研究小家电还非常有兴趣。有一位学生在答卷中写了这么一段话:电吹风是用于将头发吹干和整形的电器,在日常生活中使用十分普及。一次,在洗完头之后,想把头发吹干,然而电吹风却不听话,怎么也吹不出热风,使我非常生气。最近学习了电路知识,很想把它的电路和工作原理弄个明白。通过统计,了解到同学最想研究的家用电器有:电饭煲、电吹风、饮水机、电视机、空调、洗衣机、电动车等。
  3 分析资料筛选题目
  根据调查结果,按照学生的兴趣进行分组,分成单双联开关的应用组、饮水机组、电吹风组、电饭煲组、电动车组、电视机组、洗衣机组。要求学生利用课余时间自己查资料,了解自己所要研究电器的电路情况。学生通过上网搜索、查阅图书资料、走访经销商、维修店,有的还走访了电动车生产厂家,最后学生收集到了许多所要研究的电器电路图。
  饮水机组学生了解到有的饮水机有加热、制冷、消毒功能,而有的仅加热部分。还有电器的型号不同,电路图也会有所不同。因此,这一小组的学生对所有的资料进行了一次整理,反复筛选、讨论,最后明确了研究方向——研究饮水机的加热部分的电路。
  电饭煲组同学说:目前市场上的电饭煲大致分为两类:一类是采用微电脑模糊控制技术的自动电饭煲;另一类是采用机械控制的普通电饭煲。由于前者涉及到的原理凭现有的知识还无法解决,所以我们选择了后者进行研究。
  
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