由“活動—對話”走向“建構(gòu)—深化”①
——以“伏安法實驗專題復(fù)習(xí)”為例

李 露 劉 穎

(重慶市育才中學(xué)校,重慶 400050)

初中物理復(fù)習(xí)教學(xué)的目的是通過復(fù)習(xí)，實現(xiàn)對所學(xué)物理知識和技能的鞏固提升、系統(tǒng)歸納,從而提高學(xué)生綜合運用物理知識解決問題的能力。筆者以“伏安法實驗專題復(fù)習(xí)”為例，采用“活動—對話”的復(fù)習(xí)路徑，實施“建構(gòu)—深化”的復(fù)習(xí)策略。

1 “活動—對話”的復(fù)習(xí)路徑

1.1 課標(biāo)要求

義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)對電流、電壓、電阻關(guān)系的教學(xué)要求是：會探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，會測量導(dǎo)體的電阻，會測量用電器的電功率。

1.2 學(xué)情分析

對于電學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)而言，學(xué)生學(xué)業(yè)水平各有差異，學(xué)業(yè)水平較低的學(xué)生在使用電表和滑動變阻器、實驗設(shè)計及操作、實驗注意事項等方面，記憶零碎甚至?xí)鲥e；學(xué)業(yè)水平中等的學(xué)生對實驗中異常現(xiàn)象的產(chǎn)生原因缺乏認(rèn)識，導(dǎo)致后續(xù)分析出錯；學(xué)業(yè)水平較高的學(xué)生能自主完成大多數(shù)練習(xí)，但在分析及處理特殊數(shù)據(jù)方面存在不足。

1.3 教學(xué)目標(biāo)

(1) 通過預(yù)習(xí),掌握“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”“用伏安法測電阻”“測量小燈泡的電功率”的基本方法；

(2) 分析、比較伏安法實驗的異同，學(xué)習(xí)分類、比較的科學(xué)方法；

(3) 運用有關(guān)電學(xué)實驗的“錯題”,通過交流討論,了解電學(xué)實驗的考查方式,并學(xué)會利用“串聯(lián)分壓”規(guī)律解決問題。

1.4 教學(xué)實施

1.4.1 課前預(yù)習(xí)：喚醒記憶,暴露思維缺失

以導(dǎo)學(xué)案為載體,學(xué)生在課前自主復(fù)習(xí)后，填寫表1，并完成3道電學(xué)實驗題(選自重慶市中考2014年B卷16題、2016年B卷17題、2020年A卷16題)。

表1

設(shè)計意圖:通過課前的自主預(yù)習(xí)，回顧實驗的基礎(chǔ)知識；通過練習(xí),暴露學(xué)生思維缺失,便于教師在課堂上有針對性地進行指導(dǎo),同時為復(fù)習(xí)知識重點提供依據(jù)，為難點的突破預(yù)留時間和空間。

1.4.2 課堂對話：建構(gòu)體系，提升能力水平

(1) 結(jié)構(gòu)化——對比提煉,整合知識結(jié)構(gòu)

根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)水平設(shè)置如下活動。

活動1:比較伏安法實驗的異同點

提問:對比以上實驗,在實驗?zāi)康?、實驗原理、電路圖、實驗操作、實驗結(jié)論等方面有哪些相同點？請?zhí)顚懕?。

表2

設(shè)計意圖:通過學(xué)生交流、教師追問,在對話交流中對比復(fù)習(xí)重點知識:滑動變阻器的作用、多次實驗的目的等,引導(dǎo)學(xué)生在異中求同、同中求異.既是感受比較的方法,從不同角度認(rèn)識實驗,也是按照相近內(nèi)容、相似規(guī)律、相同方法進行歸類,梳理知識結(jié)構(gòu),形成知識網(wǎng)絡(luò)。

活動2:伏安法實驗考點知多少

提出任務(wù)：基于課前3道習(xí)題,小組討論,列出電學(xué)實驗題的高頻考點及具體考查內(nèi)容，再通過全班交流補充完善表3。

表3

設(shè)計意圖:在此環(huán)節(jié)通過生生對話、師生對話,共同梳理電學(xué)實驗題考點。學(xué)生提煉總結(jié)，教師有效指點,兩者結(jié)合替代教師單向的“告知”,讓學(xué)生建構(gòu)自己的物理知識結(jié)構(gòu),提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和核心素養(yǎng)。

(2) 綜合化——知識運用,促進深度學(xué)習(xí)

活動3:學(xué)以致用

如圖1所示，探究“電流與電阻的關(guān)系”的實驗器材有:電源電壓恒為6V，滑動變阻器規(guī)格為“40Ω 0.5A”，定值電阻的阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω。在收集了表4中數(shù)據(jù)后,準(zhǔn)備直接換50Ω的定值電阻繼續(xù)實驗,這樣能夠達(dá)到實驗?zāi)康膯?請說出判斷的理由。

圖1

表4

師:換成50Ω的電阻的實驗現(xiàn)象是什么?

生:在前面的實驗中，保持加在定值電阻上的電壓為3V不變，來探究“電流與電阻的關(guān)系”。如換成50Ω的定值電阻，其兩端的電壓會大于3V，即使將滑動變阻器調(diào)節(jié)到最大阻值，電壓表示數(shù)仍大于3V。

師:是什么原因造成了這種現(xiàn)象？

師:有什么辦法能讓用50Ω的電阻時也能達(dá)到實驗?zāi)康?

生演示:換最大阻值至少為50Ω的滑動變阻器。

師:不錯。如果只利用所提供的器材能否實現(xiàn)?

生演示:換50Ω的定值電阻時,串聯(lián)一個10Ω的定值電阻來分壓。

師:串入電阻分壓,將它和滑動變阻器當(dāng)作整體就能調(diào)到50Ω，該整體的阻值調(diào)節(jié)范圍是10Ω～50Ω。

師:還有其他辦法嗎?

生:將定值電阻兩端的電壓調(diào)大。

師:為什么調(diào)高定值電阻兩端的電壓可行?可以調(diào)節(jié)到哪個范圍?

換成50Ω的定值電阻后,滑動變阻器調(diào)到阻值最大處,電壓表示數(shù)U0>3V。若將定值電阻兩端的電壓控制為U0,能否完成5次實驗?

教師演示:將定值電阻依次換小,滑動變阻器也相應(yīng)調(diào)小,驗證實驗成功。

師:如何準(zhǔn)確找到U定的最小值和最大值?

教師演示:將定值電阻兩端的電壓再調(diào)高,高于U0,也可完成5次實驗。

設(shè)計意圖:運用變式訓(xùn)練，對知識難點進行鞏固,這樣既使學(xué)生在應(yīng)用中內(nèi)化知識，習(xí)得解題方法,又能在拓展中發(fā)散思維,提高學(xué)生的問題解決能力；在問題解決過程中，讓學(xué)生總結(jié)歸納探究方法,確定定值電阻的最大阻值、選擇滑動變阻器的規(guī)格、根據(jù)實驗要求提出具體解決措施，靈活應(yīng)用串聯(lián)分壓特點等知識。

2 “建構(gòu)—深化”的復(fù)習(xí)策略

2.1 任務(wù)驅(qū)動

本專題復(fù)習(xí)教學(xué)由“課前預(yù)習(xí)”和課中3個活動構(gòu)成，“課前預(yù)習(xí)”是為了喚醒學(xué)生已有知識，并暴露學(xué)生學(xué)習(xí)中的思維缺失;比較實驗異同,促進學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)化;總結(jié)實驗考點,提高復(fù)習(xí)效率。“學(xué)以致用”在于通過師生對話，深化學(xué)生對知識的理解，將所學(xué)知識在不同問題情境中靈活應(yīng)用。在復(fù)習(xí)過程中，創(chuàng)設(shè)一系列活動,使學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動下,主動學(xué)習(xí)、積極探索,在對話交流中,結(jié)合已有知識和經(jīng)驗主動加以建構(gòu),實現(xiàn)物理知識的結(jié)構(gòu)化。

3.2 比較學(xué)習(xí)

教材中“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”“伏安法測電阻”“測量小燈泡的電功率”等都是基于伏安法進行實驗操作，由于它們在電路圖、實驗操作、數(shù)據(jù)處理方式等方面既有共同點,又有不同點。讓學(xué)生在異中求同、同中求異,有對比、有區(qū)分，才能深化對物理知識、實驗本質(zhì)及實驗步驟的理解,完善知識結(jié)構(gòu)。同時促使學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)習(xí)效率。

3.3 對話合作

教師將學(xué)習(xí)目標(biāo)明確化,將學(xué)習(xí)內(nèi)容任務(wù)化,創(chuàng)設(shè)比較異同點、提煉考點等以學(xué)生為主體的教學(xué)活動,在學(xué)生獨立思考的基礎(chǔ)上進行小組交流、合作探討,學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生均得到參與機會,各有收獲。生生對話在思維方式上有更多共同點,利于從同伴身上借鑒學(xué)習(xí)方法,教師也將在傾聽中有效捕捉學(xué)生的錯誤觀念。師生對話則根據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點,自然引導(dǎo)并有效過渡到深度學(xué)習(xí);教師的點撥指引促使學(xué)生在思辨中總結(jié)歸納,建構(gòu)知識體系,逐步提升問題解決能力。

3.4 聚焦強化

復(fù)習(xí)教學(xué)要聚焦核心問題、關(guān)鍵技能,在辨析、梳理、概括中查漏補缺。本專題復(fù)習(xí)教學(xué)聚焦于重點知識的對比、考點提煉，實現(xiàn)難點突破,將實驗的基礎(chǔ)知識放在“預(yù)習(xí)”環(huán)節(jié),為重難點知識的學(xué)習(xí)留時間。聚焦、突破難點,從學(xué)生錯題出發(fā),“小先生”講解,教師指導(dǎo)點撥,在求同中總結(jié)、掌握解題方法;在針對性練習(xí)中,不僅借助實驗事實驗證猜想,為理論分析作鋪墊,同時在問題解決中鞏固“串聯(lián)分壓”的解題方法。在復(fù)習(xí)階段進行鞏固練習(xí)是必需的,但需要精選、精練,促使學(xué)生在運用中將物理知識結(jié)構(gòu)化，并內(nèi)化成自己的認(rèn)識,提高運用物理原理解決實際問題的能力。

教學(xué)設(shè)計與實施應(yīng)充分根據(jù)學(xué)情，在對話過程中重整與建構(gòu)實驗知識，實現(xiàn)對電學(xué)實驗的深度理解，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。