用活動串聯復習 用問題引領思維
——以“電路初探”復習課為例

周妍容

(江蘇省南京市中華中學上新河初級中學，江蘇 南京 210000)

在復習課中教師通常會精選例題，引導學生對題目進行分析、討論和解答，最后歸納總結，使學生在解題過程中鞏固所學的知識，并找到解決一類問題的方法，再通過變式訓練來鞏固強化。這種教學方式可以很好地突破教學的重、難點，學生的知識與技能以及解題能力也得到了訓練與提高。但是復習課教學不僅要幫助學生鞏固相關知識和技能、解決教學中留下的疑難問題，更為重要的是要在復習中不斷提高學生的核心素養(yǎng)。筆者以蘇科版物理九年級上冊第十三章“電路初探”復習課為例，探討復習課的教學策略，從僅僅關注碎片知識的掌握和解題能力的提高，向關注知識結構系統化、科學思維的發(fā)展、問題解決能力的培養(yǎng)轉型。

1 準確定位復習目標，合理創(chuàng)設問題情境

傳統復習課的設計多以典型例題為載體，這樣設計的目標定位是提高學生的解題能力，容易讓學生的學習處于被動狀態(tài)。要在復習課中培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)，就要讓復習課的教學目標定位于知識體系的建構和問題解決能力的培養(yǎng)上。這就要求學生不僅是面對習題，還應面對真實的問題情境，通過自主探究解決問題。

基于以上認識，本節(jié)課的教學目標設定如下：

(1) 通過分析“神奇燈泡”內部的結構，復習電路的基本組成，從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用。

(2) 通過判斷玩具電路中用電器的連接方式，復習串并聯電路的特點、電流表和電壓表的使用方法，歸納總結出識別電路連接方式的一般方法。

(3) 通過簡單電路模型的設計、制作，了解簡單電路在生活中的應用，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識。

(4) 通過對實際電路的故障分析，知道分析電路故障的一般方法。

為達成以上目標，在這節(jié)課中創(chuàng)設了“神奇燈泡”“玩具電路的識別”“設計簡單電路”“實際電路故障分析”等情境，激發(fā)學生對復習課的興趣，調動學生的學習積極性。在復習課中所創(chuàng)設的情境要瞄準學生的最近發(fā)展區(qū)，應該是真實的、有現實意義的，既要鞏固學生的已有知識，又要幫助學生找到知識的缺漏，自主建構知識網絡。真實的活動情境是復雜的、不確定的，學生在真實情境的問題解決中應用科學方法，鍛煉了科學思維能力。設置合理的情境可以引起、維持和促進學生的主動學習，引導學生在熟悉和陌生的知識之間建立聯系，培養(yǎng)學生的自主探究能力和質疑創(chuàng)新思維，促進核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2 實驗活動為載體，問題連串引思維

只有學生積極主動參與的復習課才是真正高效的復習課，為了讓學生積極主動地參與到復習中來，成為復習課的主體，本節(jié)課以燈泡為主線，設計了4個活動，用活動串聯整節(jié)課。

活動1：揭開“神奇燈泡”的秘密

器材：兩只“神奇燈泡”、挖好兩個孔的盒子、水。

如圖1所示，教師向學生展示裝有兩只燈泡的盒子。兩只燈同時發(fā)光，請學生判斷燈泡的連接方式。請一個同學上臺操作，擰下一只燈泡，另一只燈泡還亮。老師打開盒子，發(fā)現盒子里沒有電路只有水，接著用手接觸燈泡，火也亮了。

圖1

要求：分析燈泡的內部結構、電路中的能量轉化。

問題：“神奇燈泡”內部由哪些元件組成？手、水等物體相當于這個電路中的什么元件？“神奇燈泡”工作時，在電源和LED燈中分別實現了怎樣的能量轉換？

學生分析討論后得出：“神奇燈泡”內部除了LDE燈以外還有電源和導線，水、手等物體相當于導線。電源在工作時將化學能轉化為電能，LED燈工作時將電能轉化為光能。

活動2：辨別燈泡的連接方式

器材：牛角頭飾、滿天星燈串(末端兩個漆包線的絕緣層已刮去)、迷你臺燈(有兩個LED燈及兩個開關)、電流表、電壓表、導線若干。

要求：用多種方法判斷上述生活用品中燈泡的連接方式。

問題：你能用哪些方法判斷這些生活用品中的燈泡是串聯還是并聯的？說出你的判斷依據。

學生通過分組活動后，提出可用以下方法判斷燈泡的連接方式：(1) 觀察內部電路的連接方式，燈泡是逐個順次連接為串聯，并列連接為并聯；(2) 拆掉其中一個燈泡，其余燈泡還能工作則為并聯，否則為串聯；(3) 用導線將其中一個燈泡短路，其余燈泡也不亮為并聯，否則為串聯；(4) 用電壓表分別測量燈泡兩端的電壓和電源電壓，若相等為并聯，不等為串聯；(5) 利用開關的控制作用來判斷。

活動3：設計燈泡電路

器材：兩節(jié)干電池、小燈泡、電阻、開關等。

要求：為了保障安全，駕駛員開車時一定要系好安全帶。請你設計一個安全帶未系提醒系統，具體要求是有人坐在駕駛的座位上時安全帶指示燈亮起，提醒駕駛員要系好安全帶，安全帶系好后燈就熄滅。

問題：設計電路時應注意哪些問題？

學生思考后回答：設計出的電路不能出現電源短路，要根據要求確定電路的連接方式。

活動4：診斷燈泡故障

器材：1號電路板(兩燈泡并聯，閉合開關后其中一燈不亮)、2號電路板(兩燈泡串聯，閉合開關后其中一燈不亮)、3號電路板(兩燈泡串聯，閉合開關后兩燈都不亮)、電壓表、電流表等。

要求：3個電路中分別存在一處故障，電路中除了燈泡外其他元件都是完好的，根據所觀察的現象判斷電路故障，把觀察到的現象和判斷出的故障記錄在表格中。

問題：判斷電路故障的一般步驟是什么？

學生通過活動總結出判斷電路故障的一般步驟：(1) 判斷電路的連接方式；(2) 判斷故障是斷路還是短路；(3) 用導線、電流表、電壓表等確定故障的確切位置。

此類活動可以調動學生的學習積極性，培養(yǎng)了學生的探究能力，在活動中注重師生、生生之間互動生成、共同發(fā)展，本節(jié)課設計了4個問題，通過問題串來引領學生的思維活動。

3 建構知識體系，凸顯科學思維

3.1 調動已有知識，引導科學推理，注重科學論證

當學生多維度調動已有知識，根據現象、條件分析與綜合，找出規(guī)律，通過抽象、概括與演繹，最終形成結論，其科學思維能力得以提升。

在本節(jié)課的活動1中，學生根據已有經驗推理、判斷得出兩燈是并聯的。當發(fā)現盒子里沒有電路只有水時，使學生意識到前面推理過程的不嚴謹，缺少兩燈連接在同一電路這個條件。然后學生繼續(xù)調動已有知識推理：當用水或手同時接觸燈泡的金屬外殼和底部金屬觸點時燈就發(fā)光了，而燈泡發(fā)光的必要條件是必須要有電源提供電能，那么這個電源一定藏在燈泡內，而水、手都是導體在這里起到了導線的作用?？此剖莾蓚€普通燈泡，其實是將電源、導線等藏在了燈泡的內部。這一探究過程需要不斷調動學生的知識儲備，對此進行分析推理，對學生知識體系結構的完整化和科學思維嚴密性的提升都有較大作用。

在活動2中要判斷幾個生活用品中燈泡的連接方式，則需要學生先根據本章所學的知識，對比串并聯電路的特點，再據此設計方案來判斷連接方式，整個活動過程也是生活用品科學推理過程。如根據串并聯電路的電壓特點判斷電路的連接方式，首先需要知道串、并聯電路各自的電壓特點及電壓表的正確使用方法，然后還需要對可能出現的測量結果進行預測和分析：若電壓不等，則兩燈一定是串聯；若電壓相等，則兩燈可能是并聯也有可能是串聯，若測出電源電壓與每盞燈的電壓相等，則兩燈為并聯。根據串并聯電路的電流特點進行判斷時，也需要經過以上的分析推理，不同的是學生還需要對每次方案的可行性進行研討。電流表需串聯在電路中使用，對于實際的用電器來說測量電流需要切斷導線串入電流表，顯然并不可行。有同學想到用短路一只燈泡的方法來判斷，這個方法簡單易行，但通過理論分析發(fā)現這個方案有可能導致電源短路，有安全隱患。在判斷臺燈燈泡的連接方式時，除了采用以上方法外，還可以根據開關閉合、斷開時的現象來判斷電路的連接方式，這又引發(fā)學生對方案最優(yōu)化的思考……在整個活動中學生的思維有發(fā)散也有聚合，有正向也有逆向。

在活動4中學生需要根據所觀察到的現象，對3塊電路板中出現的故障進行分析和判斷。對于1號板和2號板，通過分析電路的連接方式和現象可以直接推理出具體故障，對于3號板只能得出電路中存在斷路，具體的斷路位置無法判斷。此時需要學生借助其他器材判斷斷路位置，在判斷過程中學生需要分析可能出現的現象及對應的故障。在這一系列的分析、推理、判斷的過程中，學生要綜合應用所學的電學知識，這些電學知識在應用的過程中不斷被內化和系統化，學生應用電學知識解決實際問題的能力也相應得到提高。在判斷完3個電路的故障后，老師又適時地提出問題：“判斷電路故障的一般步驟是什么？”這其實是在引導學生將前面的推理過程進行進一步的思維加工，進而概括和提煉出解決故障問題的一般方法，培養(yǎng)了學生的結構化思維能力。

在這幾個活動中，學生面對的不是一個個題目而是一個個真實的問題，他們所進行的推理都基于所觀察到的現象和已有的電學知識，所進行的判斷也都要有據可依，需要通過實驗，收集證據，最后才能得出結論。在小組展示過程中，引導學生通過自我反思、生生互評，對展示的實驗方案、結論等進行評判：實驗方案是否存在問題？不同的方案各有什么優(yōu)劣之處？實驗結論是否可靠？請說出你的理由。這些問題都需要學生基于證據進行深入分析、推理，進而做出判斷。整節(jié)課的活動過程也是學生進行科學論證的過程，在這一過程中學生的問題意識得以強化，有助于提升學生的科學思維能力。

3.2 基于學情合理預設，促進學生自主建構知識體系

復習課不要追求面面俱到，應該基于學情，根據重、難點對教學內容進行整合、優(yōu)化、取舍，這樣才能把學習舞臺和時間還給學生。這節(jié)課的重、難點是識別電路的連接方式和進行簡單的電路故障分析，因此設計了活動2和活動4來突破，并留給學生展開想象的時間和空間。幾個活動的發(fā)散性都比較強，在活動中教師沒有固化學生的探究思路，讓學生自主選擇器材、設計方案，再通過交流討論，對比不同方案。使得學生的思維更加發(fā)散，有了更多的自由表達和創(chuàng)造的空間，學生在交流討論的過程中思維碰撞出了更多的火花。整個復習過程也是師生不斷提出問題、分析問題、討論問題并解決問題的主動構建知識體系的過程。

在教學形式上復習不需要像新授課那樣一個個呈現知識點，而需要讓學生在解決問題的過程中去應用知識，在問題解決中學生將原有的零散的、碎片化的知識逐漸系統化。