初中物理电路知识的学习及解题策略探析

邵静

【摘要】在初中物理苏教版教材中，电路知识内容非常丰富，所以教师需针对这一部分电路知识的展开深入的教学活动，为学生传授各种电路知识，帮助学生掌握解题技巧.本文主要基于信息化教学方法，即利用Scratch软件来辅助学生学习电路知识，并学会正确解题.

【关键词】电路知识；初中物理；解题策略

当下，信息化教学手段在国内中小学学科教学环境中逐渐普及，它丰富了教师在课堂上的教学手段，实现了教学思路模式全面创新.初中物理课堂教学活动中所采用的Scratch软件就是如此，它搭载的虚拟教学平台功能强大，可实现重复性操作，整体表现灵活简洁，能够为初中学生传授物理知识，为他们带来理想化的学习体验，丰富课堂教学策略.

1  初中物理“家庭电路与安全用电”的课时学情分析

“家庭电与安全用电”是苏教版物理九年级上册的知识内容，教师在教授这一课内容时，需要结合生活情境为学生带来良好学习氛围，循序渐进地为学生介绍知识内容.由于学生对于自家日常生活中的各种家用电器都比较熟悉，所以教师可直奔主题，在课前就指出了“家用电器电路中可能存在电流过大问题”，并询问学生导致这一问题发生的原因是什么.实际上，就是因为家庭电路可能由于家用电器过多而承受了过大总功率压力，从而引发电流过大情况，严重时甚至引发火灾.教师从学生生活实际出发提出问题并引发讨论，潜移默化中向学生传递了家庭中安全用电的重要性，包括为学生讲解如果家庭中电流过大可能的发生原因以及将会导致的危险后果，引发学生思考［1］.

2  初中物理“家庭电路与安全用电”的教学方案设计

在“家庭电路与安全用电”一课教学中，教师要围绕“安全用电与保护装置”为学生搭建基于Scratch软件的虚拟平台，指导学生收集各种与电流、家庭电器有关的数据内容，并教会他们正确计算家庭中家用电器的总电流，深层次地学习理解电路知识.

2.1  搭设虚拟平台

在讲解这一课之前，教师为学生搭建Scratch仿真平台，帮助学生回顾有关电功率P、电流I以及电压U三者之间关系，并给学生列出三者之间关系的表达式：P=UI.

在给出公式后，教师就与学生共同学习电路基础知识.例如国内城市居民用电电压均为220V，所以可以参考上述公式了解到如果某一家庭用户的总功率过大，当P越大时，电压不变的情况下家庭电路中的总电流I就越大.所以，某一家庭用户的家庭电流I的关系表达式为I总=I1+I2+…+In.

参考上述关系式，教师进一步为学生传授有关家庭安全用电的基本规则，并正式引入Scratch软件来帮助学生收集大量数据，明确算法流程与编程过程，结合多个步骤为学生搭设虚拟平台，让学生深入学习电路知识.

2.2  收集家庭电器电路数据

在对某家庭进行家庭电器电路数据收集過程中，就要求学生采用收集拍摄记录方式，主要对某家庭中的家用电器参数指标数据进行归纳整理，特别是教师要求学生留意日常生活中的某些常规化物理现象，明确常用物理量.比如，在搜集家庭中家用电器相关说明书时，就会了解不同电器的额定电压、额定功率等，这些都是比较常见的家庭电器电路指标信息.经过学生收集电路数据资料后发现，所有家庭电器的额定电压均为220V，但是不同电器的额定功率则有所不同，如电磁炉的额定功率较高，达到2200W，热水壶的额定功率较低，只有400W.教师要结合这些数据参数帮助学生编写Scratch程序，真实模拟生活中比较常见的各种家用电器工作状态，届时学生会发现伴随电器总功率以及场景的变化，电器的电流算法也会发生变化［2］.

2.3  计算家庭电器总电流

教师在课堂上应当为学生设计Scartch软件平台，目的就是为了计算不同场景情况下不同家庭电器的电功率以及电流值.例如，要将软件平台上所有电器开关逐一关闭开合，当电流逐渐超过31A时，电器的保险丝就会熔断，此时需要在平台上为学生设计家庭电器电路中总电流的计算教学方案.

首先，教师为学生设计Scartch软件，并在软件平台上定义各种角色，这些角色都围绕家庭中各种电器设备展开，所有收集到的设备数据都必须初始化处理，目的就是为了计算所有电器的总电流以及总电功率，并整合建立虚拟仿真平台.在虚拟仿真平台上，教师将某家庭中的所有家庭电器都罗列出来，同步模拟家庭中的220V交流电压供电情境，并保证所有电器开关状态均为断开状态.在这里，要利用Scratch软件将所有平台电器的电流与电压值初始化，初始化总电功率、总电流也降至为0.另外，还在平台上预设了零线与火线，真实模拟家庭中的电路短路情境［3］.

3  初中物理“家庭电路与安全用电”的教学建议

在“家庭电路与安全用电”课程教学中，教师需要全程引导学生深入电路知识学习过程中，对收集获取的数据进行随时整理与分析.这一教学流程的关键点就在于培养学生正确整理、总结和思考各种电路知识问题，并教会学生如何规避在家庭中遇到同样问题，避免由于不会操作而导致家庭电器短路或者发生火灾.

教师要通过Scrarch虚拟平台模拟出逼真的家庭电路设计，着重培养学生的安全用电、节约用电意识.如在“安全用电——保护装置”Scratch虚拟平台构建过程中，教师就会将更多生活实际情境内容引入进来，指导学生学习电路知识，并学以致用［4］.

4  结语

初中物理苏教版教材中有关电路知识的内容丰富且深刻，教材要求教师在课堂教学环节大胆创新，例如运用信息化教学手段，如本文中所采用的Scratch软件平台来展开教学，为学生解决物理电路问题提供有效思路策略.所以在未来，初中物理课堂教学还需要教师提高自身信息能力，更好地运用信息技术内容来引导学生解题，学好物理.

参考文献：

［1］张长梅.初中物理电路知识的学习及解题方法研究［J］.数理化解题研究，2022（29）：83-85.

［2］陆小安.初中物理电路知识学习与解题方法［J］.数理天地（初中版），2023（04）：8-10.

［3］金万苹.巧设物理实验突破教学难点——初中物理“电流和电路”教学研究［J］.科普童话（原创），2023（03）：88-90.

［4］张雨濛，李博凡，王子谦，等.基于工程素养的项目式学习设计——以“简单电路：异地多控灯设计”为例［J］.中学物理，2023，41（16）：38-43.