提升自主學習素養 促進科學深度學習

侯晉豫

摘 要：電路探秘是初中科學的重點之一，其中電流、電壓、電阻的概念是貫穿全章的靈魂。文章通過一節教壇新秀評比課，分析如何利用先學后教和發動學生等利器，最大限度釋放出科學學科的魅力，形成良好的教學氣氛。

關鍵詞：科學學習;先學后教;自主學習素養

中圖分類號：G633.98 文獻標識碼：A 收稿日期：2020-03-13 文章編號：1674-120X（2020）24-0105-02

科學是一門綜合理科課程，內容龐雜，教師在開展科學教學時不應局限于知識的傳授。如果能引導學生質疑、調查、探究、實踐，既動手又動腦，則能激發學生學習科學的積極性，使其發現科學的美。

我們的目光瞄準的不僅僅是課堂40分鐘，學生在課前應該做什么？可以做什么？愿意做什么？帶著這三個問題我們設計了知識性、趣味性兼顧的課前導學學案，引導學生去摸清新知識的來龍去脈。在先學后教的課堂教學設計中，通過學生展示問題、交流實驗、展示實驗、教師提煉知識要點、小組競賽等方法，讓學生既保持了學習的熱情，又明晰了原本模糊的知識，能力得到了升華。

一、貼近真實生活

如何才能更貼近生活？我們希望能夠把理論和生活結合起來，讓學生更強烈地感受到書本知識是有用的，理解科學可以使生活更美好。可以從下面幾個方面尋找靈感：

（1）教參（教學參考書）、教輔書中提到的素材。比如部分教參提到了鉗形表，學校總務部門的電工師傅們有沒有呢？有的話能不能用它直接測量教室電腦電源線中的電流呢？一問，果然有，雖然只能測交流電的電流，但能讓學生開闊眼界，了解到除常見的安培表外生活中其他常用的電流測量工具。最終教師順利借來進行展示。

（2）變理性為感性。理科教學的目的是希望學生更為理性，所以課本內容中理論性的陳述較多，而初中學生更容易接受形象化的知識。為了讓學生感知安培的大小，書中提到了很多用電器的額定電流，那么學校作為一個用電單位總的電流有多大？寢室內為什么不能用大功率用電器？吹風機的最大用電電流有多大？能不能讓學生感知下？教師很容易就可以從電工師傅和宿管部門那了解到答案，并將其用在教學中。

（3）趣味科學實驗。比如，水果蔬菜電池，我們知道它可以驅動老式發音賀卡上的發聲裝置，或者使靈敏電流表迅速偏轉，學生還可以把水果電池接出的導線放在自己的手上，親自感受一下"觸電"的滋味。其實很多微信公眾號、電視節目中已經有一系列非常優質的內容，教師可以有選擇性地采用或者介紹給學生。

實驗是觀察的延伸和拓展，科學課程教學應該盡量創設條件進行實驗，常見實驗活動的形式有：現象明顯的趣味實驗，如煙灰助燃方糖;就地取材的家庭實驗，如制作水果電池;對技能要求較高的制備性試驗，如用花瓣自制酸堿指示劑;針對疑難點的補充實驗，如將黃豆平鋪在水槽中模擬測量分子直徑;突破教材的改進型實驗，如火龍卷在焰色反應中的應用等。上述實驗大多基于學科知識，又拓展了學科知識。體驗式學習，要激活學生所有已知知識，要不斷激發學生的潛能，事實證明學生的想象力是非常豐富的，這為第二個層次的教學奠定了基礎。

二、全面依靠學生

相異構想，在教育理論上是指學生由感性認識得出的偏離科學現象本質和科學概念的理解與想法。學生的想法和教師經常不一樣，所以會出現教師講過幾遍學生都沒反應的情況。凡事都有兩面性，如果能利用好學生的相異構想，就可以從更多角度看問題，發現科學的美。

如何才能與抽象的“電”親近起來，消除學生的畏懼感？蒙臺梭利說： “我聽過了，我就忘了;我看見了，我就記得了;我做過了，我就理解了。”生活世界中事物之間都有關聯，需要學習者超越書本知識，把視角投放到完整的生活世界。我們從學生已有的生活經驗出發，課前讓學生找了找身邊的電流。除了家里的電器，還建議他們去電器城里看看，和售貨員聊聊;只是記錄數據就太單調了，何不拍一個視頻呢。于是學生經過語言組織，新鮮周末作業出爐了：

調查二①安培這位科學家的事跡（100～200字）;②現在“安培”還在哪些地方影響著我們？學生可以通過調查報告、視頻或者其他方式展示，提倡小組合作。

我們在方案中給予了學生必要的指導，也用了一些激勵手段，效果真是出乎意料的好，每個班都有幾個小視頻：有學生在家里找好用電器的標識，再細心地用微距相機拍好照片，通過精心的排版，讓同學們通過PPT一目了然;有學生想盡了法子，專程買了電流表來測量通過一些用電器的電流，不知不覺中學了電流表的應用;有學生準備了臺詞和道具，請家長或者同學合作拍了一段視頻來介紹家中的各種用電器的額定電流;最讓人意外的是有學生真的到電器城中做了調查，在最后采訪了店員對安培的認識，并剪輯成視頻交了上來……課前調查，不僅發揮了先學后教的功能，節約了課堂時間;而且利用了學習小組的功能，充分發揮了學生的創造力，學生的交際能力和解決問題能力也得到了培養，可謂一舉多得。學生從真實的生活和發展需要出發，發現問題、提出問題、解決問題，認識到自然、社會和自我之間的內在聯系，實現綜合素質的提升。

電流的概念是另一個難點，學生對電荷概念很難理解，又牽涉到正負電荷的運動，則難度更大。如何突破電流概念這個難點，我們還是更多地依靠學生。于是教師提前找了學習小組中的科學組長，讓他們去查閱關于電學發展的一些歷史，特別是關于正負電荷的資料，課上請他們做一個一分鐘左右簡潔的表述！事實再次證明了學生的能力，講出來的材料大部分都很到位，最終在公開課上，學生選用了下面這段話來做表述：“‘電這個詞匯是從琥珀這個詞轉意而來的，如果用毛皮摩擦琥珀，它會帶上靜電吸引輕小物體。當初科學家研究電流方向問題的時候，對電流的認識還很淺，以為是正電荷在移動，認為正電荷移動的方向就是電流的方向，并依此進行理論研究。但后來發現，金屬導線中的正電荷是不可移動的，只有帶負電的電子可以移動，移動方向正好與電流方向相反。當科學家知道了這個真相后并沒有去改變這個定律，主要原因是大多數情況下不影響理解。”

除了在講課前充分發揮學生的主動性，在上課過程中，教師也讓學生來講解安培、毫安、微安幾個單位相互轉換需要注意的問題;利用學生的手機電板驅動了實驗室的小燈泡;在學生討論時，有小組代表說明實驗過程中遇到的問題以及解決方法。這既鍛煉了學生的表達能力，又巧妙解決了教學難點。

三、借助巨人肩膀

“海納百川，有容乃大”和“前車之鑒，后事之師”從正反兩方面道出了借鑒的必要性。前人的教學設計很多都是花了功夫的，不管是論文、教案、視頻還是教科書，都可以平移過來借鑒或參考。創新可以在模仿的基礎上生長，站在巨人的肩膀上，在模仿的過程中，必然有反思，有超越，到達一定程度再發掘出一些新的成果，這就是創新。

曾經有一個教學設計，講到電流表的使用，針對教學內容和新課程對教師更高的要求以及初中學生的心理發展特點，對電流和電壓的教學做了比喻式設計，筆者利用先學后教的思想把它整合到自己的課堂中。

問：探測電路中電流大小的儀器需要什么特點？

這個探測的儀器就相當于一個特工。

問：特工主要的任務是什么？（刺探情報，不被敵方發現）特工扮演哪種電路元件的角色才能不被發現？

①扮電源：被用電器發現，小燈泡變亮了。

②扮開關：被用電器發現，可以控制小燈泡亮暗。

③扮小燈泡：被用電器發現，小燈泡變暗了。

④扮導線：可以扮演導線的角色，其他電路元件都不會發現，可以很好地隱藏自己。

問：若此特工在電路中相當于導線，是串聯在電路中還是并聯在電路中呢？

學生分析：是串聯，若并聯在用電器兩端會造成短路。

教師指出：此特工儀器即為電流表，又稱安培表，是紀念法國科學家安培的。

設計說明：電流表是串聯還是并聯，如果教師直接告訴學生，學生只能被動接受，死記硬背，不理解為何電流表是串聯在電路中，新課程強調學生的體驗和感受，通過比喻的方式，學生可以積極主動地思考和分析，學生有成就感，效果非常理想。

參考同組劉老師的課件也讓筆者得到了啟示——類比法是一條方法上的主線。經過改進，筆者在課程中完成了多次類比：水的流動形成水流與電荷的移動形成電流的類比，有水不一定有水流和有電荷不一定有電流的類比，電荷定向運動與學生跑步的類比，毫米微米單位的轉化與毫安微安單位的轉化的類比……有效地幫助了學生在電學初期對抽象概念的理解，掃除了其理解上的障礙。

自然科學之所以也包含著美，是因為科學定理、理論、學說，都是自然規律的反映、概括，而自然界是充滿了美的。要激發學生對科學的興趣，一定要發掘出科學中最具美感的東西，要培養學生對科學和自然的審美情趣。課前生活中的探索活動取得了成果當然讓人興奮，但活動中遇到的挫折和失敗，也可以鍛煉勇氣、磨煉意志，是有意義的人生體驗。這些經歷對學生處理日常事務應也具有借鑒意義，未來升學不僅僅看成績，更重要的是看他曾經在實踐過程中體現的思維邏輯能力、探索能力、問題發現與解決能力等。

和生活聯系，科學就有了生機;全面依靠學生，就有了多重角度考慮問題的優勢;借助巨人的肩膀，學生會看得更遠！作為新時代的教育工作者，我們的責任重大。如果想打造成功的課堂，可以從這些基本因素上一個個認真準備，努力做好教書育人的細節工作。在具體準備過程中可能遇到許許多多的問題，問題的解決過程也是課堂質量提高的過程。只要對自己追求的課堂有了一個清晰的概念，那么進步就伴隨于每天的工作！

參考文獻：

[1]朱清時.義務教育教科書科學九年級下[M].杭州：浙江教育出版社，2014：12.

[2]帕迪利亞（Padilla M.L.）.科學探索者·電與磁[M].王耀村，應必鋒，譯.杭州：浙江教育出版社，2003.