初中物理電路知識的學習及解題策略探析

邵靜

【摘要】在初中物理蘇教版教材中，電路知識內容非常豐富，所以教師需針對這一部分電路知識的展開深入的教學活動，為學生傳授各種電路知識，幫助學生掌握解題技巧.本文主要基于信息化教學方法，即利用Scratch軟件來輔助學生學習電路知識，并學會正確解題.

【關鍵詞】電路知識；初中物理；解題策略

當下，信息化教學手段在國內中小學學科教學環境中逐漸普及，它豐富了教師在課堂上的教學手段，實現了教學思路模式全面創新.初中物理課堂教學活動中所采用的Scratch軟件就是如此，它搭載的虛擬教學平臺功能強大，可實現重復性操作，整體表現靈活簡潔，能夠為初中學生傳授物理知識，為他們帶來理想化的學習體驗，豐富課堂教學策略.

1? 初中物理“家庭電路與安全用電”的課時學情分析

“家庭電與安全用電”是蘇教版物理九年級上冊的知識內容，教師在教授這一課內容時，需要結合生活情境為學生帶來良好學習氛圍，循序漸進地為學生介紹知識內容.由于學生對于自家日常生活中的各種家用電器都比較熟悉，所以教師可直奔主題，在課前就指出了“家用電器電路中可能存在電流過大問題”，并詢問學生導致這一問題發生的原因是什么.實際上，就是因為家庭電路可能由于家用電器過多而承受了過大總功率壓力，從而引發電流過大情況，嚴重時甚至引發火災.教師從學生生活實際出發提出問題并引發討論，潛移默化中向學生傳遞了家庭中安全用電的重要性，包括為學生講解如果家庭中電流過大可能的發生原因以及將會導致的危險后果，引發學生思考［1］.

2? 初中物理“家庭電路與安全用電”的教學方案設計

在“家庭電路與安全用電”一課教學中，教師要圍繞“安全用電與保護裝置”為學生搭建基于Scratch軟件的虛擬平臺，指導學生收集各種與電流、家庭電器有關的數據內容，并教會他們正確計算家庭中家用電器的總電流，深層次地學習理解電路知識.

2.1? 搭設虛擬平臺

在講解這一課之前，教師為學生搭建Scratch仿真平臺，幫助學生回顧有關電功率P、電流I以及電壓U三者之間關系，并給學生列出三者之間關系的表達式：P=UI.

在給出公式后，教師就與學生共同學習電路基礎知識.例如國內城市居民用電電壓均為220V，所以可以參考上述公式了解到如果某一家庭用戶的總功率過大，當P越大時，電壓不變的情況下家庭電路中的總電流I就越大.所以，某一家庭用戶的家庭電流I的關系表達式為I總=I1+I2+…+In.

參考上述關系式，教師進一步為學生傳授有關家庭安全用電的基本規則，并正式引入Scratch軟件來幫助學生收集大量數據，明確算法流程與編程過程，結合多個步驟為學生搭設虛擬平臺，讓學生深入學習電路知識.

2.2? 收集家庭電器電路數據

在對某家庭進行家庭電器電路數據收集過程中，就要求學生采用收集拍攝記錄方式，主要對某家庭中的家用電器參數指標數據進行歸納整理，特別是教師要求學生留意日常生活中的某些常規化物理現象，明確常用物理量.比如，在搜集家庭中家用電器相關說明書時，就會了解不同電器的額定電壓、額定功率等，這些都是比較常見的家庭電器電路指標信息.經過學生收集電路數據資料后發現，所有家庭電器的額定電壓均為220V，但是不同電器的額定功率則有所不同，如電磁爐的額定功率較高，達到2200W，熱水壺的額定功率較低，只有400W.教師要結合這些數據參數幫助學生編寫Scratch程序，真實模擬生活中比較常見的各種家用電器工作狀態，屆時學生會發現伴隨電器總功率以及場景的變化，電器的電流算法也會發生變化［2］.

2.3? 計算家庭電器總電流

教師在課堂上應當為學生設計Scartch軟件平臺，目的就是為了計算不同場景情況下不同家庭電器的電功率以及電流值.例如，要將軟件平臺上所有電器開關逐一關閉開合，當電流逐漸超過31A時，電器的保險絲就會熔斷，此時需要在平臺上為學生設計家庭電器電路中總電流的計算教學方案.

首先，教師為學生設計Scartch軟件，并在軟件平臺上定義各種角色，這些角色都圍繞家庭中各種電器設備展開，所有收集到的設備數據都必須初始化處理，目的就是為了計算所有電器的總電流以及總電功率，并整合建立虛擬仿真平臺.在虛擬仿真平臺上，教師將某家庭中的所有家庭電器都羅列出來，同步模擬家庭中的220V交流電壓供電情境，并保證所有電器開關狀態均為斷開狀態.在這里，要利用Scratch軟件將所有平臺電器的電流與電壓值初始化，初始化總電功率、總電流也降至為0.另外，還在平臺上預設了零線與火線，真實模擬家庭中的電路短路情境［3］.

3? 初中物理“家庭電路與安全用電”的教學建議

在“家庭電路與安全用電”課程教學中，教師需要全程引導學生深入電路知識學習過程中，對收集獲取的數據進行隨時整理與分析.這一教學流程的關鍵點就在于培養學生正確整理、總結和思考各種電路知識問題，并教會學生如何規避在家庭中遇到同樣問題，避免由于不會操作而導致家庭電器短路或者發生火災.

教師要通過Scrarch虛擬平臺模擬出逼真的家庭電路設計，著重培養學生的安全用電、節約用電意識.如在“安全用電——保護裝置”Scratch虛擬平臺構建過程中，教師就會將更多生活實際情境內容引入進來，指導學生學習電路知識，并學以致用［4］.

4? 結語

初中物理蘇教版教材中有關電路知識的內容豐富且深刻，教材要求教師在課堂教學環節大膽創新，例如運用信息化教學手段，如本文中所采用的Scratch軟件平臺來展開教學，為學生解決物理電路問題提供有效思路策略.所以在未來，初中物理課堂教學還需要教師提高自身信息能力，更好地運用信息技術內容來引導學生解題，學好物理.

參考文獻：

［1］張長梅.初中物理電路知識的學習及解題方法研究［J］.數理化解題研究，2022（29）：83-85.

［2］陸小安.初中物理電路知識學習與解題方法［J］.數理天地（初中版），2023（04）：8-10.

［3］金萬蘋.巧設物理實驗突破教學難點——初中物理“電流和電路”教學研究［J］.科普童話（原創），2023（03）：88-90.

［4］張雨濛，李博凡，王子謙，等.基于工程素養的項目式學習設計——以“簡單電路：異地多控燈設計”為例［J］.中學物理，2023，41（16）：38-43.