基于進階學習理論的初中電學復習教學模式探究

陳婉意

摘要：本文通過對“滑動變阻器復習”的教學實踐探究，使進階學習理論得到了現實體現，取得了令人滿意的教學效果。

關鍵詞：進階學習；滑動變阻器；教學實踐

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）09-0122

我們依據課程標準，結合進階理論的要點和方法，確定掌握基本知識原理作為進階起點，將設計并自制簡易科學儀器解決生活問題作為高階能力目標，通過學生分組實驗和課堂展示評價，采用逐層深入的教學方法，幫助學生逐步建立學習進階，掌握相關物理知識難題，從而達到課標提出的教學要求，提高學生的科學素養。

一、學習進階理論

學習進階理論首先由美國的學者提出，是最近幾年美國國家教育改革中提出的一個嶄新的教學概念，并逐步成為西方國家教育研究的熱點話題。美國國家教育研究理事會將其定義為：學習進階是對學生連貫且逐漸深入的思維方式的假定描述，在一個適當的時間跨度下，學生在學習和探究某一重要的知識或者實踐領域時，其思維方式逐漸進階。其中既包含學生思維能力的描述，還包括學生對科學知識的獲取，當然，其中也蘊含了對學生在學習過程中個體差異的尊重和區別對待原則。

二、教學思考和實踐感知

1.教材和學情分析

電學在科學中考中占比大且難度高，教師在九年級階段會用較長時間進行電學復習，但我們會發現這是考查應用能力的知識，靠反復機械記憶提分效果差，即使分小塊專題去突破：例如動態變化、串并聯計算等，遇到綜合性大題能達到預期目標的學生仍較少。因此，對電學復習，我們展開進階學習化探究，以《海棠電路設計大賽——滑動變阻器復習》為例，試圖解決以上困惑。

2.進階教學

一階基本概念→滑動變阻器的結構及原理

二階知識關聯→滑動變阻器在三大實驗中的作用

三階實戰演練→滑動變阻器結合生活應用的綜合電路分析

高階電路設計→設計電路圖并自制簡易油量表，評價優缺點

3.教學設計

我們的教學目標是提高學生的電學綜合分析能力，切入點為滑動變阻器及滑動變阻器相關綜合大題的解題。本節課從知識層面上回顧滑動變阻器的基礎知識，熟悉并能掌握滑動變阻器的作用，過程層面能利用滑動變阻器設計電路，情感角度是解決生活中的電學問題。

（1）一階基本概念

我們熟悉的每一個電路圖都少不了一個“靈魂元件”——滑動變阻器，一輪復習從基礎概念入手，請學生對照滑動變阻器的實物分析構造、使用方法及原理，結合給出的簡單電路圖定性理解它在電路中的作用：改變電阻絲的有效長度→改變電阻大小→改變電路中的電流大小。（面向大眾建立學習自信）

（2）二階知識關聯

接下來是進一步復習滑動變阻器在具體電路中的作用，利用電學探究題的原型歐姆定律與伏安法測電阻，將基礎知識進階復習。（遇到常規探究題不怯場）

①探究電流與電阻的關系→控制電阻兩端的電壓大小不變

②探究電流和電壓的關系→得到多組電流和電壓值，尋找普遍規律

③伏安法測電阻→得到多組電流和電壓值，減小誤差

（3）三階實戰演練

基礎探究題結合生活實際就可以擴展到電路綜合分析與解答，三階訓練依舊以歐姆定律實驗的電路圖為原型，在常規滑動變阻器上做一定改動，并將電流表改裝成力量計，分析電子握力器的模擬電路。

典例：b端固定在絕緣底座上，手柄A與變阻器滑片固定在一起，握力為零時，滑片處于a端，R0為定值電阻。先閉合開關S，再用手握住手柄A向下運動壓縮彈簧，握力就顯示在力量計表盤上。當握力增加時，力量計的示數也隨之___，分析其原因：____。

結合一階成果：握力增加，滑片下移→電阻絲的有效長度

變短→滑動變阻器阻值減小→電路中的總阻值減小

提升二階成果：根據I=U/R→電路中的電流增大

獲得三階答案：由電流變改裝而成的力量計的示數也增大。

（4）高階電路設計

能夠實現受力變化與電流或電壓變化大小趨勢相同的電路圖不止一種，經常會給出幾種選擇，評價最優方案，掌握自行設計電路圖的能力才能解決此類綜合性問題，因此在高階學習階段，結合STEM教學理念，讓學生自行設計電路圖，自制簡易油量表，從實用性角度展示分析不同方案的優缺點。

提供材料：木板，電阻圈，電源，開關，鐵絲（帶箭頭），油桶，電流表，電壓表，定值電阻，乒乓球（浮子）等，利用滑動變阻器設計簡易油量表。通過以上三步的進階學習，小組合作都能完成至少一種電路圖的設計，并動手完成簡易油量表的制作。

教師引導學生從實用的角度對學生展示較多的兩種方案進行評價。

方案一：優點是電路簡單，電路元件少，制作簡便，將電流表改裝成油量表，可以實現油量減少，滑動變阻器電阻增大，電路總電阻增大，電路中電流減小的定性分析目的。缺點是不能實現定性分析。

方案二：缺點是電路相對復雜，優點是將電壓表改裝成油量表，電路中電阻大小不變，油量減少，電壓表相連的滑動變阻器電阻減小，電壓表示數均勻減小，實現定量分析的目的。

通過進階學習，學生慢慢地對綜合性電學分析大題少了畏難的情緒，例如中考風力測速儀類題目，從一階的滑動變阻器改裝的風力測試儀的示數變化去推測電壓表的示數大小，有了高階訓練的成果，結合實際數據去分析，就能得到風力大小和電壓表示數的關系圖。

知識的積累、思維的培養和能力的提升是一個系統工程，有些知識難在它的整個體系的學習，不是一朝一夕能夠完成的，需要廣大物理教師積極探索、勇于實踐，把一個個難度大的知識點拆分成幾個階段。通過運用學習進階理論，明確課堂進階目標，從進階起點出發，穩步推進，每個學生都有獲得感，都能夠品嘗到成功的喜悅，也減少了對難題的畏懼情緒，從而實現穩步進階的終極目標，將所學化為所用，解決生活實際問題。

參考文獻：

[1]郭玉英，姚建欣.基于核心素養學習進階的科學教學設計[J].課程·教材·教法，2016，36（11）：64-70.

[2]傅志強.基于學習進階理論的初中物理分層教學設計與研究——以“物體的浮與沉”教學為例[J].理科考試研究，2021，28（4）.

（作者單位：浙江省金華市湖海塘中學321000）