告別亂糟糟的接線!學習電路圖的課程設計與展開
我是科學訓練師桑子研。逐工攏是做實驗的日子。
逐家有無試過,一翻開自然課本,看著彼種一條一條彎彎折折的「電路圖」,心內就想講:「哇,這看起來真艱難耶」「記這个到底欲做啥?」其實,彼一个一个小記號,攏藏著人類控制看袂著的「電」這種力量的智慧。
這擺,我欲分享一堂課,怎樣共原本感覺無聊的電路圖記號,變做一場充滿驚奇的「發現故事」。
鉛筆嘛會通電?對驚奇開始的電學冒險
佇我的課堂內底,無是一開始就愛學生死背記號。我會先用「鉛筆電路實驗組」(ためす君),予學生體驗一種「咦!?真的假的?」的感覺。
逐家知影無?鉛筆芯其實會導電。因為鉛筆芯的主要成分是石墨(Graphite/黑鉛),它的碳原子是一層一層排列,電子會使佇內底自由移動,所以親像金屬仝款,會通電。
當學生親手佇紙頂畫一條粗粗烏烏的線,閣用彼條線予小燈泡發光的時陣,逐个目睭攏金金發亮。這種「我家己做出電的道路」的體驗,後來對理解電路圖有真大的幫助。
「現實的亂糟糟」佮「理想的簡單化」
第二節課,學生正式開始用電池、小燈泡、開關來組裝串聯電路佮並聯電路。

一組四个人,我攏會準備兩盒材料。嘛會順紲教學生:材料愛按怎收、按怎放轉去,才會逐擺攏保持仝款的狀態。

這時陣會發生真趣味的代誌。明明國小學過,真正拿著材料欲接電路的時陣,煞發現頭殼霧煞煞。線傷長,絞做一團;毋知欲接佗位,桌頂煞變做一堆亂七八糟的「義大利麵式配線」。
這時我會問學生:
「若欲用電話,共這个亂糟糟的電路講予遠遠的朋友知,你有法度講清楚無?」
這是串聯電路
這是並聯電路。
有學生會共「並列」寫做「平列」,所以我嘛特別提醒這點。
電路圖,其實是「全世界共通的地圖」
到這時,電路圖記號才正式登場。
我請學生,共家己組好的電路整理畫做圖。(串聯的畫法,我先示範;並聯的部分,予學生家己挑戰。)
結果學生會突然發現:
「原來彼寡多出來的線,畫一直線就好!」
「用記號畫,比畫真正的電池電燈閣較緊!」
電路圖,其實就是為著予人會使快速、準確傳達資訊所發明的「電的地圖」。
現實世界的線路真亂,但電路圖會共真正重要的「流向」抽出來,變做一種超級有效率的整理方式。彼種方方正正的線條,嘛是因為按呢上清楚、上袂出錯。
當學生真正感受到這个便利了後,記號就無再是「愛死背的東西」,反倒變做一種方便的「共通語言」。
最後,我嘛予學生練習看電路圖來組裝真正的電路。另外,我有帶LED燈來予學生實驗,比較它佮傳統豆電球的差別。
結果發現:LED有時會光,有時煞完全無反應。

到底是按怎呢?
若學生真正理解「為啥物愛學這个」,學習就會變甲閣較趣味、閣較深入。
下擺若你佇路邊看著電器、建築設計圖,毋妨仔細看覓,內底可能就藏著人類整理世界的「清爽智慧」喔。
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