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初中物理综合实践活动实践案例

作者：***

来源：《中学课程辅导·教师教育（上、下）》2020年第24期

摘要：开展“制作型”的综合实践活动，在初中物理综合实践活动中难度大、耗时长，很多

教师由于受时间、空间及活动形式的限制，少开甚至不开设这类实践活动，仅把物理实验教学

局限在课标要求的几个经典实验中。学生缺少了参与实践的过程，就无法获得情感体验，也不

能充分发挥实验教学的优势，更不能体会到初中物理的科学性、应用性、趣味性的魅力，从而

影响了物理学科核心素养的形成。如何有效开展“制作型”的综合实践活动？本文记录了制作

“手动交通信号灯模拟电路”的实践过程，希望能为物理学科综合实践活动开展起到借鉴的作

用。

关键词：物理综合实践活动;电路设计;交通信号灯模拟电路

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）24-089

一、活动的背景及主题的确定

随着社会经济的快速发展，交通日益发达，交通的发达，标志着城市的发达，相对交通的

管理则显得越来越重要。交通灯是城市交通中的重要指挥系统，它与人们日常生活密切相关。

为了更清楚地了解交通灯是如何指挥车辆有序通过十字路口，我们设计了“制作手动交通信号

灯模拟电路”的实践活动方案。

二、活动目标

通过发现简单电路在生活中的实际运用，经历1.“从生活到物理”的认知过程。

会根据串、并联电路的特点，分析简单电路的结构。2.

通过简单电路模型的设计、制作，培养学生动手能力和创新精神，增强学生的社会责3.任

感，同时体验创造和成功的快乐。

通过交4.流和展示，提高语言表达和自我评价及相互评价的能力。

三、活动实施过程

通常一个综合实践活动大致可以分为活动动员和准备、活动实施、活动小结与评价三个阶

段。

活动动1.员和准备

为了使学生积极参与到该项实践活动中，必须先要进行课堂动员，要让学生感受到我们掌

握的知识能解决生活中的实际问题，生活中需要各种各样功能的电路，我们要根据电路的功能

来设计出符合要求的電路，让学生了解设计简单电路的方法。

（1）展示相关情景：十字路口，车辆川流不息，这些车辆是怎样有序通行的呢？

（2）分小组讨论：十字路口的交通指示灯共有几盏？电路有几种状态？每种状态下哪些

指示灯发光，哪些指示灯不发光？

（3）设计电路图：电路共有三种状态：一种是东西方向行驶的车通行、南北方向行驶的

车禁行，在这种状态下东西方向的指示灯绿灯亮、南北方向的指示灯红灯亮;另一种是南北方

向行驶的车通行、东西方向行驶的车禁行，此时南北方向的指示灯绿灯亮、东西方向的指示灯

红灯亮;第三种是上面两种状态的转换，此时东西南北四个方向的指示灯黄灯亮，其余指示灯

不亮（这个模拟电路将问题简化，认为四个方向的黄灯同时亮）。学生根据串、并联电路的特

点，可设计出如下图-1的电路，我们也可以使用单刀三掷开关（如图-2），使电路的操作更简

单方便。

上面的电路同学们容易设计出来，但若要把灯泡放在各自的方位上（如图-3）来连接电

路，无形中就增大了难度，如何突破这一难点呢？教师可以引导学生会看图-4，认清该图可帮

助学生在焊接电路时理清思路。

活动实施2.

①器材准备

如图-5所示，1毫米厚PCB双面线路板一个、12个LED灯（4红、4绿、4黄）、一个限

流电阻、开关3个、两节5号电池、电烙铁一个。

②元件摆放

将12个LED发光二极管和限流电阻在线路板上进行插件（如图-6），为焊接电路做准

备。需要注意的是，LED发光二极管具有单向导电性，在接入电路时电流要从长脚进、短脚

出。为了使发光二极管能正常工作，需要使用限流电阻。我们所选取的发光二极管颜色不同电

压也不同，约为2V左右，工作电流在2～20mA，由此可计算出限流电阻的最小阻值为

R=U/I=（3V-2V）/20×10-3A=50Ω。综合考虑电路的安全性及发光二极管的亮度问题，限流电

阻可选100Ω左右。

③焊接电路

焊接电路时可以按照图-4的电路先完成三种状态中的一种状态的连接，调试成功后再进行

后面的焊接。初次焊接常会遇到下面的问题，需要引起同学们的重视。