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摘要:本文介绍了如何利用短路现象,完成短路实验让学生在接受感官刺激的同时掌握相关的电学知识,加深他们对一些重要的知识如欧姆定律、焦耳定律理解和掌握,同时掌握物理研究问题时经常采用的“控制变量法”方法。
关键词:短路;引导;总结;特点;现象
以目前来看,有相当一部分的学生家长对职业教育认识不足,学习成绩还过得去的学生,他们的家长就会让他们上普高,而学习成绩相对较差的学生不得不选择到中职学校就读。有的家长就会认为自己的子女低人一等,没有前途,在人前人后多多少少透露出一些无奈,甚至不愿多谈自己子女的学习情况,无形中就会影响到自己子女的情绪。再加上这音5分学生本身在义务教育阶段就有很多学习上的不成功的体验,进人中职学校心理上会存在着一定的自卑感,会自暴自弃,有的甚至“破罐子破摔”,最终变成所谓的后进生,严重的阻碍他们的身心健康发展,难免会影响到他们在中职学校学习一技之长的积极性。
我们应充分认识到中职学生他们是一群具有个性化的群体,他们虽然在学习成绩上可能比别人差一些,但是他们同样具有上进心,在动手操作技能上他们是不会认输的。有人说“普教看高考,职教看技能大赛”。这一句话从一个侧面就反映出职业教育对学生动手能力的要求,同时现在社会也需要大量具有一技之长的中职毕业生,国家现在也正在大力发展职业教育。中职学校的教师,特别是专业的教师就要根据社会的需要,尽量让学生在原有的知识层次和知识结构上给学生实际动手操作,掌握技能的机会,利用直观的教学手段让他们在实验中得到乐趣,体验成功,重塑信心,学习技能。进入中职学校的很多学生的学习基础并不是很好,对很多知识点缺漏较多存在一知半解的情况。初中的知识点在中职学校的教材出现了,这些知识点可能学生没有完全理解和掌握,教师如果还是采用纯理论的讲解,虽然讲得很好也必定会引起学生的反感,产生抵触的情绪,无法开展正常的教学活动。比如周绍敏主编的《电工基础》是中等职业教育国家规划配套教学用书,我们学校机电和电子专业有开设这门课程。这一本书在前面两章大部分的知识点和学生在初中所学的知识点相差无几,为了让学生乐于接受教师所传授的知识点,并让他们在轻松、愉快的氛围中不知不觉的掌握知识,激发学生的学习兴趣。教师可把一些相关的知识点借助实验进行“复习”,然后让学生讨论、分析,教师加以引导、总结和归纳,能取得事半功倍的效果。本文就谈谈如何以初中学生所了解的短路现象人手,帮助学生在短时间内掌握一些知识。
九年级《物理》第十三章第二节有关短路的介绍是这样:短路——不经过用电器而直接跟电源两极连接的电路。短路时,电流很大,会烧掉电源和导线,在生产和生活中发生短路,轻则用电器不工作,重则会引起火灾。考虑到安全的问题和中考的需要,初中的教师一般是不会浪费太多的时间来做这一实验的,教学中基本上是采用“口头实验”或“黑板实验”,最多就是利用多媒体进行视频演示。学生只能常识性的了解短路及危害,可能过后就会忘记,平时在连接电路时不会太注意短路的问题。短路这一实验虽然存在一定不安全因素,如果能在做好安全保护的前提下,短路的实验还是具有很强的可操作性,同时它还极具趣味性、刺激性,感官刺激强,符合中职学生爱“热闹”的心理特点。短路实验器材选择很重要,如电源电压要控制得当、短路线的‘选择、开关要选择闸刀开关等等。本实验能让学生在触觉、听觉和视觉上都能深刻地体验到什么是短路。实验时教师要先演示,消除学生可能存在的心理障碍,然后教师在旁边进行指导,并做好安全防护让学生亲自来操作,提高学生的学习兴致,增强其动手能力,这样学生的注意力都会被吸引过来,他们就会跟着教师上课的节奏。教师讲解、分析、归纳的知识点学生就会很容易接受并记住,完成预定的教学目标。具体操作如下:
实验一:电源使用一节干电池,短路线采用电阻率较大的镍铬合金线,开关闭合时用点触式的。以便能随时把开关断开。教师先进行示范,电路连接好后,一手控制开关一手摸着镍铬合金线,闭合开关停留1至2秒,手感觉到有点烫就离开,同时把开关断开。接着让几个学生来感受镍铬合金线的温度,强调手有烫的感觉就要及时离开,防止烫伤。学生通过触觉器官感受会热。抛出问题1:镍铬合金线为什么会烫手?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结,列出焦耳定律和欧姆定律两个知识点。
实验二:为了安全起见要求学生离开实验装置两米以上,同时把实验装置置于高处让学生都能看清楚。电源采用稳压电源电压调到12伏,把一小段细保险丝通过铜线连接到电路中作为短路线,把电路闭合后保险丝熔断并发出响声。让学生在视觉和听觉上感受到短路电流的威力,学生发出惊叹声“哇啊”。抛出问题2:保险丝断了,铜丝为什么没断?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:保险丝和铜丝串联电流相同,保险丝的电阻率大、熔点低,由O=PRt知它产生的热量多,温度高达到保险丝的熔点保险丝就熔断。此实验既再次让学生知道短路电流很大,同时有对焦耳定律进一步认识,也复习了串联电路各处的电流都相等和有关电阻率的知识及保险丝的材料特点。
实验三:用相同的保险丝做短路线,电源电压调到24伏,闭合开关。保险丝熔断时间更短、发光强度更大、声音更响,此时学生的反应更强烈。抛出问题3:此次实验现象为什么会比实验二的现象明显?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:此实验和实验二不同的是电源电压提高了一倍,根据欧姆定律可知电流也提高一倍。保险丝在相同的时间内产生的热量为原来的4倍。此实验能加深学生对欧姆定律和焦耳定律的理解及掌握。
实验四:电源电压调回12伏,采用两倍粗的保险丝做短路线,闭合开关,发现实验现象也比实验二明显。抛出问题4:此次实验现象为什么也比实验二的现象明显?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:此实验和实验二不同的是保险丝的横截面积为原来的两倍,保险丝的电阻为原来的一半,根据欧姆定律可知电流也提高一倍,由焦耳定律可知保险丝在相同的时间内产生的热量为原来的2倍。此实验有助于学生进一步理解决定电阻大小的因素,同时加深对欧姆定律和焦耳定律的定量理解。
教师演示实验全部完成,知识点全部列出后,最后把需要学生掌握的知识点利用多媒体展示给学生,进一步对各知识点进行强化。最后抛出问题5:你们把实验二和实验三进行比较,然后再把实验二和四进行比较,会发现什么问题?学生讨论、回答,教师适时进行引导,最后进行总结提出:实验三、四和实验二不同的是只是变了一个物理量,其他的保持不变,目的是为了消除其他的影响因素,便于直观的发现所变化的这一物理量所起的作用,这种研究问题的方法叫“控制变量法”,它是我们物理研究问题经常采用的方法,以后我们会经常采用这种方法来研究问题。教师最后让几个学生来实际操作,让他们参与到实验中来,此时注意加长连接保险丝的铜线,使保险丝远离学生,确保安全。
短路实验虽然是比较简单的,也存在一定的不安全因索,但由于它的感官刺激比较强,教师做好充分的准备,考虑和消除各方面的不安全因素,是完全可利用它来把学生在初中所学到的电学知识进行系统的归纳,让学生及时掌握,为后续学习打下基础。本实验简单、效果明显、成功率高、所牵涉的知识他们以前就有接触、能拓展的知识面比较广,充分迎合中职学生易受感官刺激的影响的心理特点,吸引住了学生的注意力,为完成教学目标提供条件。本实验有看、摸、听、想、动,学生都能够参与,他们的积极性被充分的调动起来,教学中把一些比较枯燥无味的理论学习变成由实验分析得出,教学效果良好,同时可节约大量的时间,在一次课内就可把《电工基础》前两章的初中电学内容讲完,学生掌握情况还比较好。学生感觉到一进人中职学校第一堂课就能有不少的收获,给他们在学习上重新树立了自信,激发了学习的兴趣,为今后的教学工作打下了一个坚实的基础。
参考文献:
[1]义务教育物理课程标准实验教科书编写组,物理,9年级[M],上海:上海科学技术出版社,2005
[2]周绍敏,电工基础[M],北京:高等教育出版社,2007
关键词:短路;引导;总结;特点;现象
以目前来看,有相当一部分的学生家长对职业教育认识不足,学习成绩还过得去的学生,他们的家长就会让他们上普高,而学习成绩相对较差的学生不得不选择到中职学校就读。有的家长就会认为自己的子女低人一等,没有前途,在人前人后多多少少透露出一些无奈,甚至不愿多谈自己子女的学习情况,无形中就会影响到自己子女的情绪。再加上这音5分学生本身在义务教育阶段就有很多学习上的不成功的体验,进人中职学校心理上会存在着一定的自卑感,会自暴自弃,有的甚至“破罐子破摔”,最终变成所谓的后进生,严重的阻碍他们的身心健康发展,难免会影响到他们在中职学校学习一技之长的积极性。
我们应充分认识到中职学生他们是一群具有个性化的群体,他们虽然在学习成绩上可能比别人差一些,但是他们同样具有上进心,在动手操作技能上他们是不会认输的。有人说“普教看高考,职教看技能大赛”。这一句话从一个侧面就反映出职业教育对学生动手能力的要求,同时现在社会也需要大量具有一技之长的中职毕业生,国家现在也正在大力发展职业教育。中职学校的教师,特别是专业的教师就要根据社会的需要,尽量让学生在原有的知识层次和知识结构上给学生实际动手操作,掌握技能的机会,利用直观的教学手段让他们在实验中得到乐趣,体验成功,重塑信心,学习技能。进入中职学校的很多学生的学习基础并不是很好,对很多知识点缺漏较多存在一知半解的情况。初中的知识点在中职学校的教材出现了,这些知识点可能学生没有完全理解和掌握,教师如果还是采用纯理论的讲解,虽然讲得很好也必定会引起学生的反感,产生抵触的情绪,无法开展正常的教学活动。比如周绍敏主编的《电工基础》是中等职业教育国家规划配套教学用书,我们学校机电和电子专业有开设这门课程。这一本书在前面两章大部分的知识点和学生在初中所学的知识点相差无几,为了让学生乐于接受教师所传授的知识点,并让他们在轻松、愉快的氛围中不知不觉的掌握知识,激发学生的学习兴趣。教师可把一些相关的知识点借助实验进行“复习”,然后让学生讨论、分析,教师加以引导、总结和归纳,能取得事半功倍的效果。本文就谈谈如何以初中学生所了解的短路现象人手,帮助学生在短时间内掌握一些知识。
九年级《物理》第十三章第二节有关短路的介绍是这样:短路——不经过用电器而直接跟电源两极连接的电路。短路时,电流很大,会烧掉电源和导线,在生产和生活中发生短路,轻则用电器不工作,重则会引起火灾。考虑到安全的问题和中考的需要,初中的教师一般是不会浪费太多的时间来做这一实验的,教学中基本上是采用“口头实验”或“黑板实验”,最多就是利用多媒体进行视频演示。学生只能常识性的了解短路及危害,可能过后就会忘记,平时在连接电路时不会太注意短路的问题。短路这一实验虽然存在一定不安全因素,如果能在做好安全保护的前提下,短路的实验还是具有很强的可操作性,同时它还极具趣味性、刺激性,感官刺激强,符合中职学生爱“热闹”的心理特点。短路实验器材选择很重要,如电源电压要控制得当、短路线的‘选择、开关要选择闸刀开关等等。本实验能让学生在触觉、听觉和视觉上都能深刻地体验到什么是短路。实验时教师要先演示,消除学生可能存在的心理障碍,然后教师在旁边进行指导,并做好安全防护让学生亲自来操作,提高学生的学习兴致,增强其动手能力,这样学生的注意力都会被吸引过来,他们就会跟着教师上课的节奏。教师讲解、分析、归纳的知识点学生就会很容易接受并记住,完成预定的教学目标。具体操作如下:
实验一:电源使用一节干电池,短路线采用电阻率较大的镍铬合金线,开关闭合时用点触式的。以便能随时把开关断开。教师先进行示范,电路连接好后,一手控制开关一手摸着镍铬合金线,闭合开关停留1至2秒,手感觉到有点烫就离开,同时把开关断开。接着让几个学生来感受镍铬合金线的温度,强调手有烫的感觉就要及时离开,防止烫伤。学生通过触觉器官感受会热。抛出问题1:镍铬合金线为什么会烫手?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结,列出焦耳定律和欧姆定律两个知识点。
实验二:为了安全起见要求学生离开实验装置两米以上,同时把实验装置置于高处让学生都能看清楚。电源采用稳压电源电压调到12伏,把一小段细保险丝通过铜线连接到电路中作为短路线,把电路闭合后保险丝熔断并发出响声。让学生在视觉和听觉上感受到短路电流的威力,学生发出惊叹声“哇啊”。抛出问题2:保险丝断了,铜丝为什么没断?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:保险丝和铜丝串联电流相同,保险丝的电阻率大、熔点低,由O=PRt知它产生的热量多,温度高达到保险丝的熔点保险丝就熔断。此实验既再次让学生知道短路电流很大,同时有对焦耳定律进一步认识,也复习了串联电路各处的电流都相等和有关电阻率的知识及保险丝的材料特点。
实验三:用相同的保险丝做短路线,电源电压调到24伏,闭合开关。保险丝熔断时间更短、发光强度更大、声音更响,此时学生的反应更强烈。抛出问题3:此次实验现象为什么会比实验二的现象明显?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:此实验和实验二不同的是电源电压提高了一倍,根据欧姆定律可知电流也提高一倍。保险丝在相同的时间内产生的热量为原来的4倍。此实验能加深学生对欧姆定律和焦耳定律的理解及掌握。
实验四:电源电压调回12伏,采用两倍粗的保险丝做短路线,闭合开关,发现实验现象也比实验二明显。抛出问题4:此次实验现象为什么也比实验二的现象明显?学生回答,教师根据学生的回答进行引导、总结。得出:此实验和实验二不同的是保险丝的横截面积为原来的两倍,保险丝的电阻为原来的一半,根据欧姆定律可知电流也提高一倍,由焦耳定律可知保险丝在相同的时间内产生的热量为原来的2倍。此实验有助于学生进一步理解决定电阻大小的因素,同时加深对欧姆定律和焦耳定律的定量理解。
教师演示实验全部完成,知识点全部列出后,最后把需要学生掌握的知识点利用多媒体展示给学生,进一步对各知识点进行强化。最后抛出问题5:你们把实验二和实验三进行比较,然后再把实验二和四进行比较,会发现什么问题?学生讨论、回答,教师适时进行引导,最后进行总结提出:实验三、四和实验二不同的是只是变了一个物理量,其他的保持不变,目的是为了消除其他的影响因素,便于直观的发现所变化的这一物理量所起的作用,这种研究问题的方法叫“控制变量法”,它是我们物理研究问题经常采用的方法,以后我们会经常采用这种方法来研究问题。教师最后让几个学生来实际操作,让他们参与到实验中来,此时注意加长连接保险丝的铜线,使保险丝远离学生,确保安全。
短路实验虽然是比较简单的,也存在一定的不安全因索,但由于它的感官刺激比较强,教师做好充分的准备,考虑和消除各方面的不安全因素,是完全可利用它来把学生在初中所学到的电学知识进行系统的归纳,让学生及时掌握,为后续学习打下基础。本实验简单、效果明显、成功率高、所牵涉的知识他们以前就有接触、能拓展的知识面比较广,充分迎合中职学生易受感官刺激的影响的心理特点,吸引住了学生的注意力,为完成教学目标提供条件。本实验有看、摸、听、想、动,学生都能够参与,他们的积极性被充分的调动起来,教学中把一些比较枯燥无味的理论学习变成由实验分析得出,教学效果良好,同时可节约大量的时间,在一次课内就可把《电工基础》前两章的初中电学内容讲完,学生掌握情况还比较好。学生感觉到一进人中职学校第一堂课就能有不少的收获,给他们在学习上重新树立了自信,激发了学习的兴趣,为今后的教学工作打下了一个坚实的基础。
参考文献:
[1]义务教育物理课程标准实验教科书编写组,物理,9年级[M],上海:上海科学技术出版社,2005
[2]周绍敏,电工基础[M],北京:高等教育出版社,2007