高中物理習題式課堂教學設計

常克義

摘 要 以高中物理“多用電表的原理”課堂教學為例，探索將新知識教學融入習題中，徹底改變以往把習題僅僅作為檢測、鞏固知識和反饋教學效果的狹隘做法，更多地開發利用習題的教育功能，將新課教學、學習方法和能力培養貫穿于習題式課堂教學設計之中。

關鍵詞 高中物理；教學設計；習題式教學模式

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）23-0087-03

1 前言

研究中發現，物理習題的題干可以承載豐富的內容，包括社會、生活、科技等方面；習題的題設，可以涵蓋諸多考查要素，包括對舊知識的復習、計算能力、推理能力、思維能力等；通過對習題問題的解決，可以引導學生從舊知識進入新知識的思考與探究中，逐步完成對新知識的學習與理解。

“多用電表的原理”是人教版高中《物理》（選修3-1）第二章第八節的內容，課題組選定本節作為習題式教學模式的示范課。按照習題式教學模式的基本要求和教學流程，通過課題組的集體備課，對本節課的課堂教學進行整體設計，并選定一位課題組成員進行示范教學，取得良好的教學效果。現將本節課的教學設計作以簡要闡述，與同行交流探討。

2 教學內容分析及設計思路

本節課教學內容分為兩小節。

第一小節為“歐姆表”，教材主要內容為：歐姆表的改裝原理電路，以及如何將電流表刻度換成電阻標度。但教材沒有要求學生實際操作。由于歐姆表仍然是由電流表改裝而成，要講解歐姆表的原理，關鍵是電路的計算問題。因此，將該部分內容設計成為一個計算型習題，并在習題的問題中設計一個具體的操作性問題，即將一個四等分的電流表刻度換成歐姆表刻度。讓學生通過實際運算，理解歐姆表的原理以及改裝方法，并通過實際操作明確“歐姆表刻度不均勻”的特點，從而實現“一石二鳥”的教學效果。

第二小節為“多用電表”，主要內容為：多用電表的內部簡化電路和多用電表的外部測量功能。“多用電表的內部簡化電路”是由電流表、電壓表、歐姆表“三表合一”設計的，將其設計成為一個開放型習題，讓學生通過合作探究，在解決問題的過程中理解多用電表的內部電路結構。對于“多用電表的外部測量功能”（即認識多用電表）的內容，則直接通過提供儀器，讓學生進行直觀認識和了解。

3 課堂教學設計

第一小節：歐姆表

1）出示習題。

【習題1】我們知道電流表和電壓表是用來測量電流和電壓的儀表，還有一種能夠直接測出導體電阻的儀表叫歐姆表。前面已經學過把電流表改裝成電壓表和量程較大的電流表的原理，而歐姆表也是利用電流表改裝而成的。如圖1所示電路，其實就是一個簡單的歐姆表原理電路。其中，電源的電動勢E=1.5 V，內阻r=0.5 Ω；電流表滿偏電流Ig=10 mA，內阻Rg=7.5 Ω，A、B為接線柱。

【習題編制說明】將本小節的教學內容編制成一個習題，習題題干包括新概念的引入、物理情景展現以及物理參量的設定等，并用三個依次遞進的問題涵蓋教學內容，還設置第四個實踐性問題強化能力培養。學生可以通過運算過程自主探索新知識、形成新認識，構建出新的知識體系，并通過實踐環節提升學生的應用能力。

問題1：用一條導線把A、B直接連起來，此時應把可變電阻R1調節為多少，才能使電流表恰好達到滿偏電流？思考：如果換一個大量程的電流表，要使指針達到滿偏，應如何調整可變電阻R1的阻值？

問題2：調至滿偏后保持R1的阻值不變，在A、B間接入一個150 Ω的定值電阻R2，電流表指針指著多少刻度的位置？思考：電流表指針偏轉一半時，外接電阻R2與原電路中總電阻（內電阻）有何關系？

問題3：如果把任意電阻接在A、B之間，電流表讀數I與R的值有什么關系？思考：外接電阻R從“0”開始逐漸增大時，電流表的指針偏轉位置是如何變化的？

問題4：請你通過計算，將如圖2所示的10 mA量程的電流表刻度換成歐姆表刻度，并說明有何特點。

【設計意圖】其一，利用習題引發學生積極思考問題，在探索解決習題問題的過程中進行自主獨立的運算，得出結論，既運用了舊知識，又實現了對新知識的構建；其二，習題問題設置體現層次性和邏輯性，能夠引領學生的思維在“最近發展區”向下一個更高層次發展；其三，每一個問題之后附加一個“思考”，一方面培養學生對問題解決過程進行反思、總結的習慣，另一方面升華、拓展教學內容。

2）教學過程設計。習題式課堂教學模式的課堂教學流程主要由四個環節來實現。

第一環節：物理情景分析——引發思考、形成問題。教師出示習題，學生通過閱讀、審題了解知識信息，建立物理模型，激發探究新知識的欲望和興趣。

第二環節：學生自主探究——運用舊知識解決新問題。教師逐一出示習題問題，學生獨立解答；教師巡回檢查、指導；學生提交答案后，進行相互交流、討論。本環節中，學生自主學習，體驗新知識的構建過程，掌握物理概念、規律的形成。教師起主導作用，指導、幫助、組織學生學習過程，及時發現、解決學生學習中存在的疑難問題。

第三環節：師生歸納總結——獲取新知、理解規律。教師提取錯誤答案進行評析、講解，出示規范解答過程，形成正確結論。教師通過對題目以及習題問題所包含的知識和方法進行總結、歸納，建立新知識體系。

第四環節：學生實際運用——提升應用能力。本環節可以采用兩種方法：一種還是利用習題方式，設計針對性練習題進行隨堂測試，提高學生對新知識的應用能力；另一種則是利用實際運用操作，訓練提高學生的知識運用能力。本例中采取后一種方法，就是設計習題第四個問題，讓學生實際做出一個“歐姆表的刻度”。

第二小節：多用電表

1）出示習題。

【習題2】圖3中，甲、乙、丙分別為三種不同的測量儀表的示意圖。簡單而言，多用電表就是由這三種儀表組合在一起構造而成的一種能夠測量多種電學參量的儀表。endprint

【習題編制說明】根據多用電表的組合特征，將多用電表的內部電路知識，從單個儀表電路到電路組合再到復雜電路，設置成三個由簡單到復雜的問題構成的習題，并將教材中的“思考與討論”“說一說”內容巧妙設置到三個問題之中，引導學生逐步構建新知識，實現教學目標。

問題1：請判斷甲、乙、丙分別為哪種測量儀表？

問題2：如果欲將以上三種儀表結合起來構成一個簡單的多用電表，要求共同使用一個電流表和一個單刀多擲開關，開關接1、2、3時分別為電流表、歐姆表、電壓表。請在圖4虛線框內畫出這個簡單的多用電表的電路圖。

問題3：通常真實使用的多用電表是多量程或多擋位的。圖5是一個多量程多用電表的簡化電路，測電流和測電壓時各有兩個量程，還有兩個擋位用來測電阻。請回答：開關S調到哪兩個位置上，多用電表測量的是電流？開關S調到哪兩個位置上，多用電表測量的是電壓？開關S調到哪兩個位置上，多用電表測量的是電阻？在測量電流或電壓時，兩個位置中哪一個的量程比較大？

【設計意圖】其一，利用習題展示物理情景或模型，學生通過審題掌握知識信息，通過解答做到“先學”，實現“先學后教”的目的；其二，利用習題問題鏈整合、優化教學內容，有利于學生把握知識的形成過程，理解物理規律，培養學生的科學思維方法；其三，根據學生的認知水平和思維特點，編制三個層次不同的問題，既可以體現分層教學，更有利于基礎較差的學生得到逐步提高的機會，讓全體學生都能得到有效發展。

2）教學過程設計。四個教學環節同上述“第一小節：歐姆表”中的闡述，不再贅述。對于“實際多用電表的認識”內容，并不適合運用習題式教學。因此，教師在教學中直接給學生提供多用電表實物，利用PPT課件投影的放大圖片對照講解；并讓學生運用實物操作選擇不同的擋位，找出對應的刻度，進一步熟悉多用電表，也為接下來的實驗操作做準備。

4 結語

課堂教學實踐證實，習題式教學模式可以集情景教學法、問題教學法、探究教學法、反思性教學法為一體，符合學生認知特點和思維規律。習題式教學擬以遞進式問題為引導，學生通過獨立思考與分析解答，能夠主動探索物理過程，親身經歷知識的獲取過程，歸納、總結問題和結論，引領思維的有序提升，從而提高自我獲取知識的能力，最終達到獲取新知、提高能力、培養情感意識的教育教學三維目標。endprint