电学作图实物图电路图相互转化 作业设计 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十五章电流和电路

第3节     串联电路和并联电路

                                                                                ——电学作图实物图电路图相互转化

一．作品基础信息

项目
作品名称	第十五章电流和电路 第3节     串联电路和并联电路—电学作图实物图电路图相互转化
学段学科	初中物理
适用年级	九年级
教材版本	人教版
对应内容	第十五章电流和电路        第3节     串联电路和并联电路
作业类型	课后作业（巩固提升）
完成时长	总时长20分钟
设计者	路遥

二．设计背景与意图

1. 课标与教材分析

课标要求：本作业的设计依据为《义务教育物理课程标准（2022年版）》中“能量”主题下“电磁能”模块的内容要求，该模块对学生学习电学基础知识与基本技能提出了明确的规定和指导。在学科核心素养的对应关系上，本作业着重体现物理观念素养的培育，引导学生在电学情境中形成对电路、电流等基本概念的科学认识；同时突出科学思维素养中模型建构维度的发展，要求学生能够将实际电路抽象为规范的电路图模型，或将电路图转化为对实物连接方式的理解，从而提升其运用物理模型分析和解决问题的能力。此外，本作业还涵盖科学探究素养的培养，使学生在动手连接电路、观察电路工作状态的过程中经历探究过程，体会科学探究的基本方法。通过上述设计，本作业旨在切实落实“会读、会画简单电路图，能连接简单串联电路与并联电路”这一具

体的学业要求，确保学生不仅在知识层面理解电路的基本组成与连接方式，而且在技能层面能够进行规范的电路图绘制与实际的电路连接操作，为后续深入学习电学规律奠定坚实基础。

教材地位：本作业对应人教版九年级全一册物理教材第十五章《电流和电路》的教学内容。从教材编排来看，该章节是整个初中电学知识体系的逻辑起点与结构枢纽，这一章所涉及的基本概念和基本技能，构成了学生理解后续电学知识的核心支撑。实物图与电路图的相互转化作为本章的核心教学技能之一，其教学内容并非孤立存在，而是与章节内多个核心概念深度交织：在识读和绘制电路图的过程中，学生需要准确辨认电路的组成元件，理解电路的通断状态，进而把握电流这一核心概念的实质含义；同时，在区分不同连接方式、判断各元件连接关系的过程中，串联电路与并联电路的概念得到直观呈现和反复强化。因此，这一技能实质上承担着将抽象电学概念具象化、可视化的教学功能。与此同时，实物图与电路图的相互转化还承载了“电流流向分析法”这一研究电路的基本方法，该方法要求学生从电源正极出发、沿电流路径依次分析各元件的连接关系及电流的分配与汇合情况，是初中阶段培养学生有序思考、系统分析能力的重要途径。从知识体系的纵向衔接来看，本部分内容构成了学生后续学习欧姆定律、电功率以及家庭电路等内容的重要知识与技能基础，学生若未能在此阶段建立规范的电路图绘制能力与实物连接能力，将直接影响其对后续电学规律的理解和运用。在整个初中电学知识结构中，本内容处于基础性地位，同时发挥着承上启下的关键支撑作用。此外，这一教学内容还在潜移默化中承担着科学态度与责任的育人功能：规范绘制电路图要求元件符号统一、导线横平竖直、连接点清晰准确，实际连接电路要求操作严谨、观察细致、如实记录，这些要求共同渗透了严谨规范、实事求是的科学态度素养培育。

教学重难点：

教学重点：依据实物图完成规范电路图的绘制、根据电路图正确完成实物电路的连接。

教学难点：并联电路分支点与汇合点的识别判定、电流表与电压表测量对象的分析、滑动变阻器接入电路方式的确定。

2. 学情分析

维度	具体描述
已有知识能力基础	学生已完成电流与电路核心概念的学习，掌握了常见电路元件的符号规范，能够准确辨识简单串联电路与并联电路，明晰电流表与电压表的使用规则，已初步具备电学实验所需的观察与操作能力。
现存认知与操作困惑	存在元件符号记忆不准确、作图过程不规范的问题；对并联电路分支点与汇合点的识别判定准确性较低；电流表、电压表的接入位置易出现错误；对滑动变阻器“一上一下”的接线原则理解不够透彻。
认知差异分析	班级学生在动手操作能力与空间想象能力维度存在显著异质性，约三分之一的学生可较快完成实物图与电路图的双向转化任务，仍有部分学生在并联电路识别与电表连接环节存在明显认知障碍，需要针对异质性学情开展分层设计与个别指导。

3. 设计意图

本次作业以“实物图与电路图的相互转化”为核心主题，系统梳理并整合了当前电学作图教学领域的重要训练内容。在题目来源层面，作题目的遴选兼顾了知识覆盖面、难度梯度与命题规范性，力求为学生提供具有较高训练价值和诊断功能的学习素材。在编排结构层面，作业按照“由实物图绘制电路图”与“由电路图连接实物图”两条逻辑主线进行分层设计，两条主线分别对应实物表征向符号表征的抽象转化过程，以及符号表征向实物表征的具象还原过程，以此实现对电路认知能力的双向训练。在方法指导层面，作业旨在引导学生运用“电流流向分析法”开展电路分析，通过追踪电流从电源正极出发、流经各电路元件、最终回到电源负极的完整路径，帮助学生在规范完成作图训练的过程中逐步突破电学入门阶段的核心认知难点，尤其是并联电路分支点与汇合点的识别、电流表与电压表测量对象的判定、滑动变阻器接入方式的确认等关键问题。在素养指向层面，作业注重培育学生模型建构与规范表达的科学思维能力，使学生在反复进行实物图与电路图双向转化的实践中，逐步形成将具体实物连接抽象为电路模型、再将电路模型还原为规范实物连接的思维习惯和表达能力。与此同时，本次作业所训练的电路分析与作图技能，也为后续串并联电路规律的探究、欧姆定律的应用以及电功率的计算等内容的学习奠定了扎实的电路分析能力基础，使知识学习与能力发展之间形成有效的衔接与递进。

三．作业目标

目标维度	编号	具体目标	对应核心素养	评价证据
知识理解	A	能够准确识别并规范书写电源、开关、灯泡、电流表、电压表及滑动变阻器等元件的电路符号，正确区分串联与并联电路结构	物理观念	作图准确率、符号规范性
能力运用	B	能够应用“电流流向法”解析电路连接逻辑，依据实物图绘制标准电路图，或根据电路图完成实物电路的正确连接	科学思维	作图步骤记录、方法选择
思维发展	C	能够阐释电流表、电压表及滑动变阻器在电路中的功能，处理涉及多开关、多电表及混联结构的电路转化难题，提升逻辑推理与模型构建水平	科学思维	分析思路、论证过程
情感态度	D	培养严谨细致、规范作图的科学作风，强化安全用电与规范操作意识，获得电学学习的成就感	科学态度与责任	规范意识、反思日志