物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的“電阻定律”教學(xué)內(nèi)容研究

（重慶市云陽(yáng)高級(jí)中學(xué)校，重慶 404500）

電阻定律是物理電學(xué)中的知識(shí)，也是義務(wù)教育物理課程相應(yīng)內(nèi)容的延伸。在核心素養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向下，怎樣在教學(xué)中有效的融入科學(xué)探究，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就是教師要注重思考的問(wèn)題。物理核心素養(yǎng)的構(gòu)成部分包括科學(xué)思維、物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。高中物理課程的整體目標(biāo)就是要加強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。和之前的物理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，核心素養(yǎng)的要求更加全面，能夠體現(xiàn)出物理課改的發(fā)展。本文就以“電阻定律”內(nèi)容為例，分析物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)內(nèi)容和設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)

課標(biāo)對(duì)這一教學(xué)內(nèi)容的要求是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)決定導(dǎo)線電阻的因素進(jìn)行探究，明確電阻定律。這在課標(biāo)解讀中有細(xì)致的說(shuō)明，即要在實(shí)驗(yàn)探究中掌握導(dǎo)體電阻率概念，了解常見(jiàn)金屬導(dǎo)體電阻率大小排序，還有電阻率和溫度間關(guān)系。當(dāng)前的教材中就是依照要求編寫(xiě)的。而新課標(biāo)除了原有的要求之外，還提出了新的要求，即認(rèn)識(shí)金屬絲電阻率概念。基于這些，可以設(shè)置這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)[1]。首先，要讓學(xué)生能夠正確掌握電阻定律含義，了解電阻率概念，明確電阻率和溫度關(guān)系，讓他們能夠形成和電阻有關(guān)的物質(zhì)概念；其次，基于科學(xué)探究決定導(dǎo)體電阻大小因素，并且要就定量以及定性層面分析實(shí)際案例，通過(guò)推理和歸納得到電阻定律，在這個(gè)過(guò)程中能夠?qū)W(xué)生的多種能力進(jìn)行培養(yǎng)，包括科學(xué)思維能力、歸納能力和分析能力；最后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和邏輯推理探究之后，讓他們使用科學(xué)方法對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)進(jìn)行探究，讓學(xué)生能夠形成事實(shí)探索真理的意識(shí)和責(zé)任。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）定性回顧

能夠?qū)?dǎo)體電阻產(chǎn)生影響的因素較多，而在義務(wù)教育階段，則要求掌握幾方面因素，包括材料、橫截面積以及長(zhǎng)度。教師要通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們深入認(rèn)識(shí)影響導(dǎo)體電阻的主要因素，經(jīng)過(guò)科學(xué)探究，鍛煉他們的問(wèn)題分析能力[2]。首先，在引導(dǎo)猜想上，教師可以利用生活中的例子，如，家用燈泡用的時(shí)間較長(zhǎng)之后會(huì)變暗、家用電器電線粗細(xì)不同等，讓學(xué)生猜想都有哪些因素會(huì)影響到導(dǎo)體電阻，讓他們回憶中學(xué)學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識(shí)，合理的發(fā)散其他因素，例如，通電的時(shí)間。其次，在定性驗(yàn)證上，可以通過(guò)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)盒，把銅片當(dāng)作電極插入到作為導(dǎo)體的溶液中，對(duì)電路進(jìn)行連接，先對(duì)銅片橫截面積進(jìn)行控制，變化溶液長(zhǎng)度；之后在反過(guò)來(lái)；最后，再讓溶液長(zhǎng)度以及銅片橫截面積固定，對(duì)溶液種類進(jìn)行改變，觀察燈泡亮度情況。通過(guò)驗(yàn)證，學(xué)生能夠得出結(jié)論，證明材料、橫截面積以及長(zhǎng)度都是影響因素，通電時(shí)間并不會(huì)影響到導(dǎo)體電阻。

通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，能夠避免讓學(xué)生感覺(jué)枯燥，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。把導(dǎo)體電阻拓展到液體電阻，能夠讓學(xué)生改變以往的固定思維。基于連續(xù)對(duì)變量進(jìn)行調(diào)整，學(xué)生可以觀察燈泡亮度情況，思考電阻變化情況。

（二）課題引入

學(xué)生之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)導(dǎo)體材料、橫截面積和長(zhǎng)度和電阻的關(guān)系。在這一環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)探究以及理論分析，深入的定量認(rèn)識(shí)導(dǎo)體大小和影響因素間聯(lián)系，在這個(gè)過(guò)程中也可以鍛煉學(xué)生的多種能力，包括觀察能力、推理能力、歸納能力以及分析能力[3]。教師可以通過(guò)引入案例，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在組內(nèi)合作完成探究學(xué)習(xí)。在這個(gè)過(guò)程中，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，師生可以一起合作，最終引導(dǎo)學(xué)生的出結(jié)論，讓他們認(rèn)識(shí)到“橫截面積一定，導(dǎo)體長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；而當(dāng)長(zhǎng)度固定時(shí)，和橫截面積之間就是反比例關(guān)系。溫度也是影響導(dǎo)體電阻的一個(gè)因素”。

導(dǎo)體材料的最佳尺寸一般很難測(cè)量以及獲取，比如，長(zhǎng)度與橫截面積相同，然而導(dǎo)體材料不一樣，或者是橫截面積與材料一樣而長(zhǎng)度不同的導(dǎo)體、還有導(dǎo)體橫截面積測(cè)量。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，就可以讓學(xué)生在探究中自己解決，還能夠?qū)λ麄兊奶骄磕芰M(jìn)行培養(yǎng)和提升。

教師要進(jìn)行引導(dǎo)，理論分析。教師可以先給學(xué)生講授電阻和長(zhǎng)度關(guān)系模型，得出材料、橫截面積一致下，導(dǎo)體電阻和長(zhǎng)度之間的關(guān)系是正比。之后讓學(xué)生嘗試探討構(gòu)建電阻和橫截面積關(guān)系模型，研究二者之間關(guān)系。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，能夠?qū)W(xué)生的科學(xué)思維能力進(jìn)行鍛煉，讓他們能夠意識(shí)到科學(xué)探究方式是多樣的。

（三）定量了解

基于從定量以及定性方面認(rèn)識(shí)電阻。這一環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生對(duì)電阻定律內(nèi)容進(jìn)行概括以及歸納，能夠理解和運(yùn)用計(jì)算公式，對(duì)學(xué)生的物質(zhì)觀內(nèi)涵進(jìn)行補(bǔ)充。教師還需要做好總結(jié)，包括電阻定律與電阻率和有關(guān)知識(shí)，說(shuō)明科學(xué)探究的重要性，這對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)具有重要作用。還要讓學(xué)生充分理解物質(zhì)電阻特性。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基于對(duì)新課標(biāo)要求以及教材中電阻定律知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合學(xué)習(xí)進(jìn)階思想，以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對(duì)電阻定律教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，在教學(xué)中滲透科學(xué)探究，這能夠幫助學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)和掌握相關(guān)知識(shí)，提升教學(xué)的效率和效果，對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行有效的培養(yǎng)。另外，就現(xiàn)階段物理課程實(shí)施情況，教師在教學(xué)中要積極的落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)，同時(shí)還要在教學(xué)中體現(xiàn)出科學(xué)探究，引入新的研究成果，提升教學(xué)有效性，促進(jìn)高中物理教學(xué)改革發(fā)展。