“學(xué)生主體”課堂模式下的“引”與“探”教學(xué)實(shí)踐

鄒素媚 崔曉

摘要：高考物理《考試說(shuō)明》對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笫牵耗塥?dú)立的完成所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模芾斫鈱?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，對(duì)結(jié)論進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并制定解決方案;能運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題，包括簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。本文結(jié)合本校的“學(xué)生主體”課堂模式針對(duì)以上要求對(duì)“電表的改裝”對(duì)“引”與“探”環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。

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

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。它通過(guò)觀察，測(cè)量和有計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)去認(rèn)識(shí)自然發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，驗(yàn)證猜想和假設(shè)，并進(jìn)行再創(chuàng)造。而高考對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笫牵耗塥?dú)立的完成所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模芾斫鈱?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，對(duì)結(jié)論進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并制定解決方案;能運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題，包括簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于“電表改裝問(wèn)題”實(shí)驗(yàn)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?yàn)閷W(xué)生并沒(méi)有參與知識(shí)建構(gòu)，對(duì)知識(shí)的應(yīng)用沒(méi)辦法做到融會(huì)貫通。因此在解題過(guò)程中抓不住實(shí)驗(yàn)意圖，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程生搬硬套。因此，學(xué)生參與知識(shí)建構(gòu)過(guò)程顯得尤其重要。本文結(jié)合本校“學(xué)生主體”高效課堂模式，將學(xué)生“引”進(jìn)相應(yīng)物理情景，對(duì)知識(shí)進(jìn)行全面的“探”究，從而使得每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有它的特定情形，沒(méi)中實(shí)驗(yàn)操作都有它的背后原因。

一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

一般來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)所占分值大約20分，電學(xué)實(shí)驗(yàn)又是重中之重。皆因電學(xué)實(shí)驗(yàn)有它自身的特點(diǎn)：

（一）設(shè)計(jì)性。即是讓考生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)器材和試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)和完善新的實(shí)驗(yàn)。

（二）靈活性。電學(xué)實(shí)驗(yàn)出題，盡量避開(kāi)已學(xué)過(guò)的現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)，要求考生在實(shí)驗(yàn)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(wèn)題能力同樣是高考考查重點(diǎn)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)較多，如器材選擇、電表的調(diào)節(jié)的校準(zhǔn)、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(duì)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

新課程的基本理念要求，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是獲得物理知識(shí)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)。基于以上思想，我的操作步驟如下：

（一）根據(jù)大綱制定可調(diào)整性目標(biāo)

根據(jù)實(shí)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(shí)驗(yàn)器材根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理將檢流計(jì)（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(xì)化目標(biāo)：1.G表的工作原理;2.串并聯(lián)電路的特點(diǎn);3.測(cè)量G表內(nèi)阻。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

教學(xué)目標(biāo)看似簡(jiǎn)單，但是傳統(tǒng)課堂中由于教學(xué)設(shè)備，教師習(xí)慣問(wèn)題經(jīng)常采用介紹式教學(xué)，而學(xué)生沒(méi)有親自參與知識(shí)建構(gòu)，加之容易遺忘。因此能力上的要求往往達(dá)不到，未來(lái)避免以上問(wèn)題。筆者結(jié)合學(xué)校“學(xué)生主體”思想以及以上教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)如下：

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

1）滿(mǎn)偏電壓Ug，滿(mǎn)偏電流Ig，關(guān)系：Ug= IgRg

2）通電時(shí)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(huì)停下？

4）師生總結(jié)：G表示一種磁電式儀表，是利用磁場(chǎng)對(duì)電流的力矩與彈簧的力矩平衡作用來(lái)實(shí)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(guò)G表電流的大小，電流越大偏轉(zhuǎn)角度越大。

設(shè)計(jì)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(shí)層次相對(duì)顯淺，學(xué)生能夠主動(dòng)把握，教師不用太大力度糾正。

教學(xué)環(huán)節(jié)2：簡(jiǎn)單回顧串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

（1）串聯(lián)、并聯(lián)電路特點(diǎn)介紹;

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

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)知識(shí)簡(jiǎn)單，用時(shí)較短，同樣是一個(gè)過(guò)度環(huán)節(jié)。但由于是電路設(shè)計(jì)的最基本思想原理，因此不可或缺。

教學(xué)環(huán)節(jié)3：增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

（1）教師指出G表測(cè)量范圍小的缺陷，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊詥?wèn)題的方式“引”出

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

（2）還學(xué)生的課堂主體地位——實(shí)驗(yàn)原理的探究

學(xué)生小組討論，兩個(gè)問(wèn)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(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理公式，畫(huà)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(lái)的電壓加載到新加入的電阻R上，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電表電壓量程的增加。

設(shè)計(jì)意圖：完成成功的實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)歷不斷地探索過(guò)程研究，實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中需要引導(dǎo)學(xué)生親生經(jīng)歷探索過(guò)程，領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)思想，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考，開(kāi)拓創(chuàng)新的能力，提高綜合應(yīng)用能力和獨(dú)自解決問(wèn)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(guò)設(shè)計(jì)不同問(wèn)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(dá)到最終目標(biāo)。因此，在實(shí)踐過(guò)程中，切忌對(duì)學(xué)生“撒手不管”，防止學(xué)生像“無(wú)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(cè)量。

本環(huán)節(jié)第一步，由學(xué)生展示測(cè)量方法，由實(shí)驗(yàn)原理知道，要確定串聯(lián)進(jìn)來(lái)的電阻大小，學(xué)生要測(cè)量G表的內(nèi)阻。在學(xué)生已有知識(shí)體系中，電阻的測(cè)量多有伏安法得來(lái)。然而在本實(shí)驗(yàn)中，該方法并不適用.因此，首先對(duì)伏安法測(cè)G表內(nèi)阻的局限性進(jìn)行分析。

第二步，師生探討伏安法的局限性

替代法測(cè)量測(cè)G表內(nèi)阻介紹半偏法測(cè)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(duì)其影響很大，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，因此需要用其他的辦法。

設(shè)計(jì)意圖：在本環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)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(rèn)識(shí)局限，發(fā)現(xiàn)伏安法測(cè)電阻的局限性。

教學(xué)環(huán)節(jié)5：提高綜合應(yīng)用能力——實(shí)驗(yàn)過(guò)程與誤差分析

（1）半偏法測(cè)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(mǎn)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(cè)量結(jié)果R測(cè)_R真。

（2）替代法測(cè)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(kāi)S3，閉合S2調(diào)節(jié)R0，使得電表讀數(shù)與剛才一致，此時(shí)RX=_。

設(shè)計(jì)意圖：因此該環(huán)節(jié)應(yīng)該側(cè)重“引導(dǎo)”的同時(shí)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(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的目的。

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

串聯(lián)一個(gè)電阻R，

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

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)學(xué)生而言本環(huán)節(jié)是一個(gè)驗(yàn)收學(xué)習(xí)成果的環(huán)節(jié)，可以說(shuō)節(jié)課所有的理論準(zhǔn)備都是在為改裝電表做準(zhǔn)備。因此，本環(huán)節(jié)的最大意義在于讓學(xué)生經(jīng)歷體會(huì)理論學(xué)習(xí)對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題的重大意義，一方面提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的綜合能力，堅(jiān)定學(xué)生學(xué)好物理的信心;另一方面學(xué)生通過(guò)該環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)最后形成“物理取材于實(shí)踐，同時(shí)服務(wù)于實(shí)踐”的物理觀念、物理品格。

四、反思

（一）優(yōu)點(diǎn)：

1.課堂的設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)了新課程的基本理念要求，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是獲得物理知識(shí)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(dòng)，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(shí)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(wèn)題，解決問(wèn)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(xì)化的教學(xué)目標(biāo)由學(xué)生以問(wèn)題的形式產(chǎn)生，學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)生成，實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和誤差分析，充分體驗(yàn)了科學(xué)研究的方法，完成方法提煉，高效達(dá)成課堂目標(biāo)。

（二）缺點(diǎn)：

1.忽略了學(xué)生個(gè)體差異。

此教學(xué)設(shè)計(jì)僅適用于能力程度一般的學(xué)生，此類(lèi)學(xué)生可以按部就班順著設(shè)計(jì)方向，這一類(lèi)學(xué)生得到很好地思維訓(xùn)練。對(duì)于本來(lái)基礎(chǔ)程度較高的學(xué)生來(lái)說(shuō)，課堂環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)過(guò)于詳細(xì)，方式單一，課堂進(jìn)度節(jié)奏過(guò)慢，學(xué)生會(huì)在漫長(zhǎng)的探究過(guò)程失去探究興趣。

2.課堂環(huán)節(jié)過(guò)多

課堂由于細(xì)化目標(biāo)太多，雖然有因果關(guān)聯(lián)，但是過(guò)程漫長(zhǎng)，學(xué)生會(huì)在漫長(zhǎng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意力分散或者“忘記”最終目標(biāo)。一句話(huà)說(shuō)就是課堂重點(diǎn)難點(diǎn)不夠突出。

（三）改進(jìn)措施：

1.在物理教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該關(guān)注個(gè)體差異，本節(jié)課設(shè)計(jì)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(jì)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(wèn)題，自主想辦法解決問(wèn)題，以提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

2.簡(jiǎn)化課堂環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。比如“串并聯(lián)電路特點(diǎn)”的復(fù)習(xí)歸納和“檢流表的結(jié)構(gòu)”這兩個(gè)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(zhēng)取更充分的探究時(shí)間，更突出課堂“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“交流表內(nèi)阻的測(cè)量”兩個(gè)重難點(diǎn)。

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