通路、斷路與短路 

最新修訂時間2000/11/29                                        涂維聖1999/6/1

  

  在新教材中,有關電路的介紹提前在二年級的時候講授,據我所知是為因應國中理化教材的「生活化」及「實用性」的考量而做的安排,以期讓初探物理化學的國中生能有一個「不畏懼」的開始,在其課程內容的設計上有一個很大的特色,就是將計算的部份「能刪即刪」,不能刪即「簡化」甚至是將一些基本的公式略而不談,這一點本人頗不能認同,在幾個被現在學界所肯定的學習理論中都強調學生「建構」的過程,而「建構」的過程中,尋求「理解」是很重要的一個要素,然學生到底能「理解」什麼?或者是學生到底能「理解」到那一個程次,這其實很難被掌控(但卻很重要),在教科書即將開放的今天,很多人在教學上都限入一個迷思,認為所謂的「教育鬆綁」只是讓學生「快樂的學習」,而讓學生「快樂的學習」則只是讓學生「學得少」,殊不知如果「學習可以是一種快樂」這個命題為真則「學得愈多,是不是應更快樂呢?」,教育的鬆綁決不只是在「量」上面下功夫!

  個人以為,針對初探物理化學的國中生而言,強調「生活化」及「實用性」是很必要的,因為,若不生活化,則會讓抽象更抽象;若不實用,那學習理化將失去最大的動力。要在學生的周遭找教材(從教室、家庭開始),要讓學生能夠學以致用,我想這就是我一些教學設計所依賴的基本原則。

 

通路、斷路與短路

教學目標一:學生可分辨「通路」和「斷路」。

活動1:給學生一個燈泡、一個電池及導線若干,要各組設法將之接亮。之後由學生或老師說明燈泡的簡單線路(如下圖一)。

wpe6.jpg (2087 個位元組)     wpe7.jpg (3975 個位元組)  wpe8.jpg (4024 個位元組)  wpe9.jpg (4510 個位元組)

   圖一             圖二             圖三           圖四

活動2:如上接法(圖二、三、四),讓各組預測燈泡亮不亮口頭報告判斷依據批判實作必要時修正想法。

教學目標二:學生可以電路符號劃出電路圖。

活動1:請各組依上面燈泡的三種連接法,改變電池與燈泡的接點位置,預測並實作驗證燈泡亮或不亮,並以電路符號劃出電路圖。

教學目標三:學生可說出「串聯」與「並聯」的差異。

wpeA.jpg (5154 個位元組)         wpeB.jpg (6208 個位元組)

活動1:如上的線路,請各組討論並回答下列問題:

問題1:試就你觀察,說出兩組電路通電後的異同。

問題2:若其中的一個燈泡壞掉,請預測後實作,將發生何現象。

活動2:分插座上的電器間是並或串聯,試畫出分插座內的電路圖。

活動3:以教室的四支吊扇為例,請同學操弄開關,試推論其為串或並聯,並將其電路圖畫出。

活動4:打開教室內的開關控制盒,觀察其內的線路接法,分組討論後試著將之畫出並說明何以如此相接(時間許可的話,可以電池及開關組讓學生實際依電路連接→為顧及安全,勿以110V讓學生實驗!)請參考對切開關網頁

教學目標四:學生可分辨何為「短路」。

活動1:如以下線路將一燈泡接亮,要學生預測,若將一導線跨接於燈泡兩端時,燈泡會有何變化?WHY?(請比較將另一燈泡跨接於兩端(即並聯)的情形。)

wpeC.jpg (4783 個位元組)

活動2:承上,一分鐘後導線的溫度是否升高?請據以說明一些因電線走火的事故何以發生(分組討論)。

  以下的應用可依學生的反應(興趣、理解程度..)給予適當的教學配合,甚至可由學生自己去發覺他有興趣的議題(這樣更好)在課堂上討論,老師也可適度的給予不同程度的提示。

電路的應用-浴室的通風電扇

  家堛滲D室內為求通風,所以通常在你打開電燈的同時,有一個抽風的「風扇」會隨之同時運轉,你知道這電燈與風扇間的電路是串聯或並聯嗎?如果要你去接你會接嗎?(可以一小馬達及小燈泡配合電池給學生實作驗證,為顧及安全,勿以110V讓學生操作)

電路的應用-汽車的遠光與近光燈

  汽機車的大燈都有「遠光燈」及「近光燈」的設計,如果你是設計師,你將如何設計這項功能。

(如果學生答不出來,老師可將大燈燈泡的「雙燈絲」設計秀給學生看,不說明,讓學生自己去討論發現並說明,之後還可以讓學生一個想像空間:你是不是有更好或其它的設計?)

電路的應用-吹風機

  你用過的吹風機通常有「風速」及「冷熱風」兩種控制開關,你能想出其中的構造嗎?(在學生發表諸多電路設計,或者是學生想不出來時,實際拆開一個吹風機讓學生觀察),請畫出其電路圖並加以說明。

電路的應用-對切開關

  讓學生研究對切開關的內部構造後,設計一個樓梯間的對切開關(為求安全,以1.5v的電池來設計線路)。

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