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电学魔块

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  一、问题的提出
  初中物理分为力、热、光、电、声五部分,而电学占中考40%左右,既是重点也是难点,学生们一贯比较发怵。电路识别又是整个电学的重中之重,也是学好电学的基础,现有的电学教具和学具主要都是实物,学生难以跨越将实物与电路图相互结合这一难关,课堂教学中在黑板上手绘电路图又很浪费时间,而且实物图繁琐难画,一节课45分钟,根本画不了几个图,还要变换多种连接方式进行讲解,课堂效率很低。这是教学中亟待解决的一个实际问题。
  电学比较抽象,都需要建模思维,本人在教学实践中通过观察学生的学困点,联系自己多年的教学经验,设计制作了“电学魔块”,并将其设计为教师课堂教学使用的大号教具和供学生小组活动使用的小号学具,利用这一教、学具很好的解决了上述教学难题。
  “电学魔块”作为教具,可供教师教学中随语言教学同步实现实物图及电路图的绘制,而且解决了实物图电路图元件位置、滑动变阻器滑片方向、电压表电流表量程等等相互對应的问题,节约了宝贵的课堂教学时间,单堂练图数量翻了几倍。小号学具供学生课堂及课后自由探究电路连接,极大的增加了学生学习兴趣及动手操作能力、识别电学元件能力。模拟过程更为科学、省时省力,简单易操作,有效提高了课堂效率。
  二、解决问题的主要过程与方法
  在电学教学中实现做到电路图的同步板演和讲解,节约课堂时间,提高课堂教学效率,有效帮助学生突破学困点,提高学生学习兴趣锻炼动手动脑能力。
  使用传统的立体实物磁吸式电学教具,直观视觉效果不好,学生们仅限于看,自己无法动手演练。需要有一种能够实现即取即用、直观、可供学生动手实际操作、吸引学生兴趣、可重复使用的教具来解决上述问题。
  三、教学成果
  主材为PVC板和软磁条,整套教具简洁直观并可重复使用,能够实现拿来即用。
  最初,想到的是在黑板上以卡片的形式展现。采用手绘的方法绘制了一套电学元件,用圆形磁铁直接吸附到黑板上,做好后,实际使用过程中发现存在两个问题:一是实物图图片没法绘制的很精致,包括颜色;二是纸质太厚无法被吸附,只能用薄纸,结果很不结实。
  继续调整思路,改用照片,在办公室利用自然光自制简易影棚,对元件逐一拍照,然后去冲印店冲洗,照片尺寸经过再三考虑,确定为6寸,易于揭取,后排同学也能看到。元件符号则用Adobe PhotoShop绘图软件逐一绘制,各部分比例的大小,线条的粗细,费了几周时间,反复修改,直到和实物图大小相当,内容位置也一一对应。
  教学中使用后发现磁铁的反复吸引摩擦,照片磨损严重。后改为照片塑封,但是塑封材质本身也有弯曲度,使用效果也不理想。又考虑了做塑料框、做演示架等多种方案。都不实际,再次否定。最后想到了将照片和电器元件喷绘在PVC板上,裁剪成块再与软磁条相结合的方法。
  按要求做好以后,我所教的62,71班正讲电流和电路这一节,学生直接上手摆放连接,课堂效果很好,效率大大提升。不过再次发现问题,滑动变阻器接线柱还有电压表、电流表等只制作了一种接法一种量程,于是再次拍照,喷绘,裁剪,黏贴。多种接法,多种量程。为了便于学生们课堂以及课后自己动手练习,又制作了一套2寸的学具,没有黏软磁条,可以直接在白纸上摆放。
  历时近半年,终于基本完成制作。经历了猜想,设计,绘图,制作,实验,摸索,失败,困惑,反思,改进,感慨颇多,真心希望有机会能够推广使用,更好的帮助学生。
  四、效果与反思
  1.对比传统立体实物磁吸式电学教具,实现了从二维到三维的自然转换,从平面到立体的平滑过渡,学生们从电路图无缝对接到实物图,极大提高了学生的学习兴趣和课堂效率,同时大大降低了电学作图识图的难度。学生们开始则可以从认识电学实物元件开始,逐步在脑海中形成实物影像再抽象出元件模型即电学符号,随时可以利用学具进行对应连接,并且小组之间还可以相互交流合作,共同分析解决学习过程中遇到的问题并想办法解决。
  2.制作材料从开始的照片,塑封,磁铁,不断发现新出现的问题并想办法进行改进,直至最后的PVC和软磁条,无论从结实程度还是实用程度都有了质的飞跃,制作过程一波三折,有困惑有疑虑有退缩有反思有改进,最终成品结构轻巧,美观漂亮。充分解决了电学实物图与电路图元件一一对应的问题,也一直是学生最困扰的问题。增强了学生的动手能力,增强了理论联系实际的能力,符合初中物理课标中强调的,从物理走向生活,从生活走向社会。
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