人教版初中《物理》“电流和电路”中的开关连接问题

刘永树

摘 要

2013年人民教育出版社《物理》九年级全一册第十五章第三节“串联和并联”的实物图和对应的电路图中开关的连接，并没有在位置上严格地一一对应。这种失误表面看起来是小事，但在实际教学中产生的影响还是比较大的，它干扰了课堂教学，不利于提高学生的综合素质。教学工作者须改变唯教材是从的错误思想，排除教学干扰因素，使学生的思维回归到正确的道路上来。

关键词

开关连接 出现失误 排除干扰 思维回归

翻开2013年人民教育出版社《物理》九年级全一册第十五章第三节“串联和并联”的实物图和对应的电路图中开关的连接时，你会大吃一惊，教材中两幅图中开关连接位置竟然是相反的（如图1所示）[1]。结合教学实践，我对教材中开关的连接提出质疑，理由有以下几点。

一、教材没有将实物图和电路图中的元件一一对应连接，对学生的学习产生误导

《课标》对初中学生电路知识的要求是：“会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产、生活中采用简单串联或并联电路的实例”[2]。在实际教学中，为了化难为易，我就让学生按照电流的路径采用“点对点”的方法来连接。所谓“点对点”的方法就是先让学生准确说出实物和电路元件的两个端点名称，然后将对应的端点连接起来。运用这种方法进行连接，学生的正确率达到了惊人的95%。我首先让学生认识开关的两个端点（如图2所示），一个是动触点（能转动的部分），另一个是静触点（不动的部分），连接电路时只要对应，很容易连对的。由电路图连接实物图方法是一样的，先认清连接位置，找到连接点，问题便迎刃而解。反观教材中实物图和对应的电路图中开关的错误连接，让教师怎么向学生解释呢？给教师的教学带来了麻烦，也让学生产生了错误的认识，以为开关的动触点和静触点能随意连接，不会影响实际效果，这实质上对学生的学习产生了误导。

1.随意连接开关，实际效果与设计结果相反

根据图3所示的电路图连接图4的实物图，通过5个学生的展示，有4个同学将S1与S2的导线连成①，只有1个同学将导线连成②。老师引导学生：这两种方案哪个是对的呢？经过小组讨论，交流，同学们认为两种方案都是对的，谁也说服不了谁。学生决定在课堂上进行实验。两组同学分别按①、②两种方案连接成实物电路，然后操作开关，观察实验现象。同学们发现：方案①中当断开S2，闭合S1时，灯L1发光，说明S2这个干路开关不起作用；方案②中只有当S2闭合，S1也闭合时，灯L1才发光，说明S2这个干路开关起了作用。最终全班同学达成共识：①的连接是错误，②的连接是对的。理由很简单，在电路图中S1的静触点连接S2的静触点，方案①中S1的静触点连接S2的动触点，开关的连接位置出错了，实验效果当然不一样，看来，连接小小开关也马虎不得，我们再也不能像教材上一样随便连接开关了。由于教材给学生的思维造成干扰，在课堂上花了许多时间才得以纠正。

2.随意连接开关，不利于电磁继电器的学习

电磁继电器虽然原理简单，但结构复杂，是教学的难点。要学生由实物图画出正确的电路图或设计符合要求的电路图更难。如何突破这个难点？其实很简单。只要我们在正确认识单刀单掷开关的基础上，进一步认识单刀多掷开关的结构，掌握了单刀多掷开关的作用，就掌握了电磁继电器的使用技巧。图5是电磁继电器的结构图，我们可以将衔铁及B看成开关的动触点，A和C是开关的静触点。经过这样简化，电磁继电器工作电路中的A、B、C三个触点可等效成单刀双掷开关，如图6所示。

我们以十堰市一道中考习题为例，来说明如何先设计电路图，后根据电路图连接实物图。图7是用电磁继电器控制电灯的实验装置图。要想控制电路在开关闭合时甲灯亮乙灯不亮，开关断开时乙灯亮甲灯不亮，请用笔画线代表导线将所给器材按要求连接起来。解析思路如下：先看电磁继电器（控制电路略），将工作电路中电磁性电器的三个触点转换成单刀双掷开关，依据题目要求，设计出工作电路的电路图（如图8所示）。然后找出元件的正确位置，利用“点对点”方法很快就能由电路图连接实物图了，如图9所示。学生如果会连接实物图，由实物图画电路图就简单多了，当然也就会画了，通过这样的训练，彻底地突破了教学的难点和学生的易错点。

如果我们在教学中不注意细节，像教材一样随意连接开关的动触点和静触点，要想正确连接电磁继电器的实物图和画出电路图，教学实践中是不可能成功的。

二、教材将实物图和电路图中的元件一一对应连接，有利于学生养成严谨的科学态度

大家都知道工程图纸在施工中的重要作用，只有按图纸施工，工程质量才有保证。如果随意改变一个重要的支撑点的位置，工程使用过程中就会垮塌，结果害人害己，得不偿失。正因如此，所以图纸一旦冻结，为保证工程的质量，是不允许施工人员更改的。电路图其实也是一种图纸，我们要按图施工，采用点对点方法既可有效地完成教学任务，还可使学生的思想回归到正确的道路上来，更能让学生养成严谨的作风、实事求是的科学态度。

综上所述，物理是一门严谨的自然科学，任何一点小小的失误，都有可能出现意想不到的严重后果。这就要求我们必须养成认真的科学态度、严谨务实的工作作风，减少人为的错误，更好地利用科学知识为人类造福。

参考文献

[1]人民教育出版社课程教材研究所，物理教材研究开发中心.义务教育教科书物理九年年全一册[M].北京：人民教育出版社，2013.

[2]中华人民共和国教育部.物理课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

【责任编辑 孙晓雯】