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最近听了几节初三年级的物理课——《电阻》,其中有一个教学环节,就是给学生介绍温度对电阻有什么样的影响。在我听到的这些课中,发现不同的老师处理的方法不同,大致有如下几种处理方法。
方法一:讲解法
教师在讲解这部分内容的时候,让学生看书,将初中教材中介绍的“大部分金属导体的电阻,随着温度的升高而增大”这段话划出来,然后告诉学生:
这段话告诉我们,导体的电阻和环境温度是有关系的,一般情况下,温度越高,导体的电阻越大。
讲完了上述这段话之后,这个知识点就交待完了。
方法二:动画法
给学生出示一个flash动画,其中将两节干电池、一个电建、一个小灯泡、一个电流表、一段电阻丝串联起来组成一个电路。用鼠标点击,将电键闭合,然后将一个模拟的酒精灯点燃,放在电阻丝的下方。这时动画显示电流表的示数逐渐减小,小灯泡的亮度也变暗了。
教师据此告诉学生,导体的电阻和温度有关。
方法三:实验法
将两节干电池、一个电建、一个小灯泡、一个示教电表、一个热敏电阻组成串联电路。闭合电键,让学生观察小灯泡的亮度和示教电表的读数。然后用一个点燃的酒精灯给热敏电阻加热,发现小灯泡的亮度增大,电流表的示数也增大了。
教师引导学生得出结论:导体的电阻和温度有关。
方法四:实验法
将两节干电池、一个电建、一个小灯泡、一个示教电表、一个从废弃的日光灯管一端取下来的灯丝串联起来组成电路。闭合电键,让学生观察小灯泡的亮度和示教电表的读数。然后用一个点燃的火柴棒给日光灯的灯丝加热,发现小灯泡的亮度迅速减小,电流表的示数也明显变小。这样的变化非常明显,一个火柴棒可以实现2~3次上述变化。
教师引导学生得出结论:导体的电阻和温度有关。
四种方法相比较,方法四是值得推崇的,其它的几种方法都存在一定的问题,现在分述如下。
方法一采用的是典型的“填鸭式”的教学方法,照本宣科,让学生依据课本上叙述的内容进行记忆。由于缺乏直观的印象,学生对这一知识的学习只能通过死记硬背来完成。如果教师对知识的学习都采用这样的方法进行教学,那么学生记忆的量就会逐渐增大,考虑到初中生的学习特点,最后的结果肯定是“老熊拜棒子”了。
对于能够用实验亲自来演示的现象来说,用动画对物理现象进行模拟,是一种不可取的方法。因为动画不是真实的,可以根据创作者自己的意愿来进行设计。物理现象和规律,反映的是真实的客观世界所呈现的现象、说蕴涵的规律,因此,要尽可能地利用真实的实验来演示。以下几种情况,适合采用动画来教或者学:一是无法做实验,学生又缺乏直观的认识时;二是稍纵即逝的现象,学生不易观察清楚时,用动画“慢镜头”播放,揭示物理过程的细节;三是复杂的物理变化,能够做实验但不易揭示现象和规律的时候,通过动画突出主要矛盾;四是学生在温习功课的时候,通过动画重温实验过程。
方法三选用了一个热敏电阻,热敏电阻通常由半导体陶瓷材料组成,从教师实际演示的情况看,教师选用的可能是NTC热敏电阻,NTC(Negative Temperature Coeff1Cient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷。也可能是CTR热敏电阻,CTR(Crit1Cal Temperature Resistor)具有负电阻突变特性,在某一温度下,电阻值随温度的增加激剧减小,具有很大的负温度系数。构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体,是半玻璃状的半导体,也称CTR为玻璃态热敏电阻。
教师选择热敏电阻做实验,意图很好,但有两点欠妥当。一是热敏电阻不是初中教材要求学生理解的导体材料;二是选择了负温度系数的热敏电阻,温度升高的时候电阻减小,和教材上所讲的“大部分金属导体的电阻,随着温度的升高而增大”的说法正好相反,无形中给学生的学习增添了困惑。