“學(xué)生主體”課堂模式下的“引”與“探”教學(xué)實踐

鄒素媚 崔曉

摘要：高考物理《考試說明》對實驗?zāi)芰Φ囊笫牵耗塥毩⒌耐瓿伤械膶嶒灒苊鞔_實驗?zāi)康模芾斫鈱嶒炘砗头椒?，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現(xiàn)象，會記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，對結(jié)論進行分析和評價;能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并制定解決方案;能運用已學(xué)過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題，包括簡單的設(shè)計性實驗。本文結(jié)合本校的“學(xué)生主體”課堂模式針對以上要求對“電表的改裝”對“引”與“探”環(huán)節(jié)進行設(shè)計與教學(xué)實踐。

關(guān)鍵詞：實驗?zāi)芰?電表改裝;“學(xué)生主體”;“引”;“探”

實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)。它通過觀察，測量和有計劃的實驗活動去認識自然發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，驗證猜想和假設(shè)，并進行再創(chuàng)造。而高考對實驗?zāi)芰Φ囊笫牵耗塥毩⒌耐瓿伤械膶嶒?，能明確實驗?zāi)康?，能理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，會使用儀器，會觀察、分析實驗現(xiàn)象，會記錄、處理實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，對結(jié)論進行分析和評價;能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并制定解決方案;能運用已學(xué)過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題，包括簡單的設(shè)計性實驗。對于“電表改裝問題”實驗本身的原理并不算復(fù)雜，但是很多學(xué)生在考試中經(jīng)常失分，究其原因，都是因為學(xué)生并沒有參與知識建構(gòu)，對知識的應(yīng)用沒辦法做到融會貫通。因此在解題過程中抓不住實驗意圖，對實驗過程生搬硬套。因此，學(xué)生參與知識建構(gòu)過程顯得尤其重要。本文結(jié)合本?！皩W(xué)生主體”高效課堂模式，將學(xué)生“引”進相應(yīng)物理情景，對知識進行全面的“探”究，從而使得每個知識點都有它的特定情形，沒中實驗操作都有它的背后原因。

一、電學(xué)實驗特點

一般來說，實驗所占分值大約20分，電學(xué)實驗又是重中之重。皆因電學(xué)實驗有它自身的特點：

（一）設(shè)計性。即是讓考生根據(jù)實驗原理，實驗器材和試驗方法，設(shè)計和完善新的實驗。

（二）靈活性。電學(xué)實驗出題，盡量避開已學(xué)過的現(xiàn)成實驗，要求考生在實驗中應(yīng)用“遷移，發(fā)散，回歸”等創(chuàng)新性思維。

（三）探究性。學(xué)生的中和分析和解決問題能力同樣是高考考查重點。電學(xué)實驗中設(shè)計的知識點較多，如器材選擇、電表的調(diào)節(jié)的校準、伏安法中的“內(nèi)外接法”、電表的改裝、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等等。

二、針對教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計實踐

新課程的基本理念要求，實驗應(yīng)該是獲得物理知識的基本方法。學(xué)生主體地位要得到重視，教師要懂得去激發(fā)學(xué)生的求知欲望和探究熱情，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)?；谝陨纤枷耄业牟僮鞑襟E如下：

（一）根據(jù)大綱制定可調(diào)整性目標(biāo)

根據(jù)實際情況可將目標(biāo)拆分為：

1.制定教學(xué)總目標(biāo)：學(xué)生能夠自主選擇實驗器材根據(jù)實驗原理將檢流計（G表）改裝成大量程的電流表或者電壓表。

2.制定模糊式及細化目標(biāo)：1.G表的工作原理;2.串并聯(lián)電路的特點;3.測量G表內(nèi)阻。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計及實踐

教學(xué)目標(biāo)看似簡單，但是傳統(tǒng)課堂中由于教學(xué)設(shè)備，教師習(xí)慣問題經(jīng)常采用介紹式教學(xué)，而學(xué)生沒有親自參與知識建構(gòu)，加之容易遺忘。因此能力上的要求往往達不到，未來避免以上問題。筆者結(jié)合學(xué)?！皩W(xué)生主體”思想以及以上教學(xué)目標(biāo)進行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計如下：

教學(xué)環(huán)節(jié)1：教師以G表的特點介紹引入，學(xué)生對其結(jié)構(gòu)及工作原理進行觀察探究和總結(jié)

1）滿偏電壓Ug，滿偏電流Ig，關(guān)系：Ug= IgRg

2）通電時什么力讓G表的指針偏轉(zhuǎn)？

3）什么力讓它指針偏轉(zhuǎn)一定角度就會停下？

4）師生總結(jié)：G表示一種磁電式儀表，是利用磁場對電流的力矩與彈簧的力矩平衡作用來實現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)和停止。因此，指針的片狀關(guān)鍵因素是通過G表電流的大小，電流越大偏轉(zhuǎn)角度越大。

設(shè)計思想：由教師引入，由學(xué)生觀察，探究，總結(jié)出G表的工作原理。目的在于激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，加之本環(huán)節(jié)知識層次相對顯淺，學(xué)生能夠主動把握，教師不用太大力度糾正。

教學(xué)環(huán)節(jié)2：簡單回顧串并聯(lián)電路的特點，為實驗設(shè)計做準備。

（1）串聯(lián)、并聯(lián)電路特點介紹;

（2）學(xué)生總結(jié)：串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)知識簡單，用時較短，同樣是一個過度環(huán)節(jié)。但由于是電路設(shè)計的最基本思想原理，因此不可或缺。

教學(xué)環(huán)節(jié)3：增強實驗的探索性——實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)

（1）教師指出G表測量范圍小的缺陷，將實驗?zāi)康囊詥栴}的方式“引”出

如何將一定內(nèi)阻，量程為Ig =1mA的毫安表的量程擴大為V=10V的電壓表？

（2）還學(xué)生的課堂主體地位——實驗原理的探究

學(xué)生小組討論，兩個問題：第一，G表的量程很小，電流的最大值已經(jīng)確定，用什么辦法才能將G表兩端的承受電壓增大？第二，能否寫出實驗原理公式，畫出改裝后的電壓表電路圖（結(jié)構(gòu)圖）。展示結(jié)果。

師生總結(jié)：由于Ig已經(jīng)確定，意欲增加電壓只能增加G表的內(nèi)阻，根據(jù)“串聯(lián)分壓”將多出來的電壓加載到新加入的電阻R上，實現(xiàn)整個電表電壓量程的增加。

設(shè)計意圖：完成成功的實驗需要經(jīng)歷不斷地探索過程研究，實驗教學(xué)當(dāng)中需要引導(dǎo)學(xué)生親生經(jīng)歷探索過程，領(lǐng)略實驗思想，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，開拓創(chuàng)新的能力，提高綜合應(yīng)用能力和獨自解決問題的能力。本環(huán)節(jié)在大膽放手學(xué)生探究的前提下，通過設(shè)計不同問題加以適當(dāng)?shù)姆较蛏系囊龑?dǎo)，啟發(fā)學(xué)生的思考能力，一步一步加深達到最終目標(biāo)。因此，在實踐過程中，切忌對學(xué)生“撒手不管”，防止學(xué)生像“無頭蒼蠅”一樣亂撞，方向上的引導(dǎo)尤其重要。

教學(xué)環(huán)節(jié)4：積極探究打破固有思維模式，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)——G表內(nèi)阻的測量。

本環(huán)節(jié)第一步，由學(xué)生展示測量方法，由實驗原理知道，要確定串聯(lián)進來的電阻大小，學(xué)生要測量G表的內(nèi)阻。在學(xué)生已有知識體系中，電阻的測量多有伏安法得來。然而在本實驗中，該方法并不適用.因此，首先對伏安法測G表內(nèi)阻的局限性進行分析。

第二步，師生探討伏安法的局限性

替代法測量測G表內(nèi)阻介紹半偏法測量G表內(nèi)阻介紹

師生總結(jié)：由于G表內(nèi)阻的電流，電壓，內(nèi)阻都非常小，伏安法對其影響很大，測量結(jié)果不準確，因此需要用其他的辦法。

設(shè)計意圖：在本環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，提出問題的可能性不大。因此該環(huán)節(jié)應(yīng)該側(cè)重“引導(dǎo)”的作用，最終的目標(biāo)是打破學(xué)生的認識局限，發(fā)現(xiàn)伏安法測電阻的局限性。

教學(xué)環(huán)節(jié)5：提高綜合應(yīng)用能力——實驗過程與誤差分析

（1）半偏法測G表內(nèi)阻步驟：

a.閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

b.接通S2，調(diào)節(jié)R2，使得電流表指針指到_位置。

c.有RV=_。

d.測量結(jié)果R測_R真。

（2）替代法測G表內(nèi)阻步驟：

a.閉合S1，將R調(diào)至最大值，閉合S3調(diào)節(jié)p使得G表有讀數(shù)I。

b.斷開S3，閉合S2調(diào)節(jié)R0，使得電表讀數(shù)與剛才一致，此時RX=_。

設(shè)計意圖：因此該環(huán)節(jié)應(yīng)該側(cè)重“引導(dǎo)”的同時盡量啟發(fā)學(xué)生的“探究”結(jié)果，確保學(xué)生嘗到創(chuàng)新的“甜頭”，以達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，掌握科學(xué)實驗方法的目的。

教學(xué)環(huán)節(jié)6：培養(yǎng)動手能力——改裝電表

串聯(lián)一個電阻R，

改裝后電壓表內(nèi)阻rV=R+Rg=nRg，由這兩個式子可知，電壓表量程越大，n越大，其內(nèi)阻也越大。

設(shè)計意圖：對學(xué)生而言本環(huán)節(jié)是一個驗收學(xué)習(xí)成果的環(huán)節(jié)，可以說節(jié)課所有的理論準備都是在為改裝電表做準備。因此，本環(huán)節(jié)的最大意義在于讓學(xué)生經(jīng)歷體會理論學(xué)習(xí)對于解決實際問題的重大意義，一方面提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的綜合能力，堅定學(xué)生學(xué)好物理的信心;另一方面學(xué)生通過該環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)最后形成“物理取材于實踐，同時服務(wù)于實踐”的物理觀念、物理品格。

四、反思

（一）優(yōu)點：

1.課堂的設(shè)計上充分體現(xiàn)了新課程的基本理念要求，實驗應(yīng)該是獲得物理知識的基本方法。學(xué)生主體地位要得到重視，學(xué)生的求知欲望和探究熱情得到了充分的調(diào)動，學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新精神得到很好地培養(yǎng)。同時探究式教學(xué)形式能夠幫助學(xué)生快速建模，有利于學(xué)生分析問題，解決問題以及邏輯推理等綜合能力的培養(yǎng)。

2.教師的“引”與學(xué)生的“探”結(jié)合的相得益彰。細化的教學(xué)目標(biāo)由學(xué)生以問題的形式產(chǎn)生，學(xué)生參與了實驗?zāi)繕?biāo)生成，實驗過程設(shè)計，實驗結(jié)果和誤差分析，充分體驗了科學(xué)研究的方法，完成方法提煉，高效達成課堂目標(biāo)。

（二）缺點：

1.忽略了學(xué)生個體差異。

此教學(xué)設(shè)計僅適用于能力程度一般的學(xué)生，此類學(xué)生可以按部就班順著設(shè)計方向，這一類學(xué)生得到很好地思維訓(xùn)練。對于本來基礎(chǔ)程度較高的學(xué)生來說，課堂環(huán)節(jié)設(shè)計過于詳細，方式單一，課堂進度節(jié)奏過慢，學(xué)生會在漫長的探究過程失去探究興趣。

2.課堂環(huán)節(jié)過多

課堂由于細化目標(biāo)太多，雖然有因果關(guān)聯(lián)，但是過程漫長，學(xué)生會在漫長的學(xué)習(xí)過程中注意力分散或者“忘記”最終目標(biāo)。一句話說就是課堂重點難點不夠突出。

（三）改進措施：

1.在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)該關(guān)注個體差異，本節(jié)課設(shè)計上應(yīng)該考慮程度較好的學(xué)生的能力培養(yǎng)。因此在授課環(huán)節(jié)上，聯(lián)系設(shè)計上都應(yīng)該有所體現(xiàn)。比如可以誘導(dǎo)誘導(dǎo)學(xué)生自主提出問題，自主想辦法解決問題，以提升學(xué)生解決問題的能力。

2.簡化課堂環(huán)節(jié)設(shè)計。比如“串并聯(lián)電路特點”的復(fù)習(xí)歸納和“檢流表的結(jié)構(gòu)”這兩個課堂目標(biāo)可轉(zhuǎn)移到課前。上課前幾分鐘總結(jié)一下即可。這樣有利于為課堂爭取更充分的探究時間，更突出課堂“實驗設(shè)計”“交流表內(nèi)阻的測量”兩個重難點。

參考文獻：

[1]王挺，楊曉雷.高中物理電學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的探索[J].中小學(xué)實驗與裝備，2012 （02）

[2]丁學(xué)理.高中物理電學(xué)實驗教學(xué)策略[J].理化生教學(xué)與研究，2012

[3]張忠政，張春紅.新課程改革下高中物理電學(xué)演示實驗教學(xué)研究[J].教育家學(xué)論壇，2013 （12）