初中物理《串聯(lián)和并聯(lián)》智慧教育案例研究

薛繼紅 陳慶豐 王苛鑫 鐘永江

由于新課標(biāo)下的初中物理在青少年整個(gè)物理學(xué)習(xí)過程中起著承上啟下的作用，所以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力、提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)在課堂上顯得極其重要。而教師運(yùn)用智慧教育的相關(guān)理念講授知識(shí)，能較好地完成上述目標(biāo)任務(wù)。

● 《串聯(lián)和并聯(lián)》一課原有教學(xué)存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容抽象致使一些教師無的放矢

由于串聯(lián)和并聯(lián)離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)較遠(yuǎn)，所以教師一般只重點(diǎn)講解串并聯(lián)電路的物理規(guī)律，這樣就導(dǎo)致學(xué)生們雖然死記硬背了這些抽象的規(guī)律內(nèi)容，卻不知道為什么要學(xué)習(xí)它們。如果初中物理教師不能把抽象的規(guī)律具體化、生活化，極容易使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生盲點(diǎn)。如此一來，教師對(duì)教學(xué)目標(biāo)的完成度就被大大削弱了，導(dǎo)致教師經(jīng)常在教學(xué)過程中出現(xiàn)無的放矢的窘境。

2.填鴨式授課導(dǎo)致師生之間反饋不明確

雖然串并聯(lián)電路的內(nèi)容給學(xué)生提供了豐富的實(shí)踐探究環(huán)境，但由于實(shí)驗(yàn)器材有限，原有的教學(xué)方式主要是以教師講授為主。如果教師在整個(gè)課堂上都運(yùn)用講授式的教學(xué)方法，那教學(xué)就會(huì)演變成為填鴨式授課。這樣只會(huì)把課堂變成教師的“一言堂”，而師生之間的交流微乎其微。如果課堂上沒有了教師與學(xué)生之間的交流，那么教師就難以把握學(xué)生是否真的能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，難以知道學(xué)生是否能跟上目前課堂的授課速度，等等。

3.過少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容降低學(xué)生的自主探究能力

無論哪個(gè)階段的物理教學(xué)，實(shí)驗(yàn)無疑都是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。但在“串并聯(lián)電路”的教學(xué)中，一些教師認(rèn)為課上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是浪費(fèi)時(shí)間，學(xué)生直接看書中的結(jié)論就可以；還有一部分教師認(rèn)為書上直接就有實(shí)驗(yàn)過程的圖片，學(xué)生完全可以看圖說話，沒必要非親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。這樣做的后果是，學(xué)生在不理解的情況下很難進(jìn)行知識(shí)的內(nèi)化與融合，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解更是難上加難。

● 解決辦法

1.通過問題或任務(wù)驅(qū)動(dòng)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

由于初中學(xué)生對(duì)初中物理中出現(xiàn)的電流、串聯(lián)、并聯(lián)等抽象概念的理解還有一定難度，所以教師可以通過問題或任務(wù)驅(qū)動(dòng)，把抽象的事物具體化。一旦將抽象事物具化成生活中的實(shí)例就可以激發(fā)學(xué)生的興趣，這是一種很好的導(dǎo)入方式。聯(lián)系生活實(shí)際可以讓學(xué)生更好地利用知識(shí)解釋生活中的物理現(xiàn)象，增強(qiáng)學(xué)生舉一反三的能力，從而自主鞏固已學(xué)習(xí)的知識(shí)，也可以使教師更好地明確教學(xué)目標(biāo)，有的放矢地進(jìn)行一系列有效的教學(xué)設(shè)計(jì)。例如，在講解“串并聯(lián)電路”時(shí)，教師可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)運(yùn)用生活實(shí)例——小熊臺(tái)燈兩只眼睛的亮暗。教師通過讓小熊臺(tái)燈全亮或僅有一只眼睛亮的不同要求，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)串并聯(lián)電路，這樣更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)。

2.營造個(gè)性化的學(xué)習(xí)支撐環(huán)境

過于單一的教學(xué)方式會(huì)使處于青少年時(shí)期的學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，以教師為主體的一言堂講授法，也讓師生之間的交流很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。但是如果教師在課堂上加入多樣化的教學(xué)方式，不僅能增強(qiáng)與學(xué)生之間的交流，還能加快了解彼此的進(jìn)程，為課堂教學(xué)的順暢、高效奠定基礎(chǔ)。

為了滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，教師要為每個(gè)學(xué)習(xí)片段準(zhǔn)備聽講式、讀懂式、探究式等不同學(xué)習(xí)類型的支撐環(huán)境，使每位學(xué)生都能得到個(gè)性化的學(xué)習(xí)。例如，在“串并聯(lián)電路”的教學(xué)中，教師可以通過錄制微課，如《串聯(lián)電路的特點(diǎn)》《并聯(lián)電路的特點(diǎn)》《電路連接技巧》等微課為不同層次的學(xué)生提供學(xué)習(xí)支撐；也可以通過探究工具為學(xué)生提供自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，如學(xué)生可以通過東北師范大學(xué)的初中物理教學(xué)平臺(tái)，隨意選擇器材來完成探究任務(wù)，找到控制電路的不同方法，從而得出串并聯(lián)電路的知識(shí)。

3.有效地增多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來提高學(xué)生的自主探究能力

初中物理課程是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)操作也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基本方式之一。但隨著科技的飛速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)器材的更新速度與日俱增，再好的學(xué)校也不可能完全做到及時(shí)更新。這時(shí)，就需要引入平臺(tái)來支撐初中物理高效教學(xué)。例如，在東北師范大學(xué)的初中物理教學(xué)平臺(tái)上，各年級(jí)、各學(xué)科的學(xué)習(xí)資源應(yīng)有盡有，學(xué)生不用去實(shí)驗(yàn)室操作，學(xué)校更不必花大價(jià)錢更新實(shí)體實(shí)驗(yàn)器材。該平臺(tái)軟件會(huì)定期更新，其性價(jià)比和可操作性遠(yuǎn)大于實(shí)體實(shí)驗(yàn)室。例如，在學(xué)習(xí)“串并聯(lián)電路”時(shí)，學(xué)生可以登錄該平臺(tái)，在仿真工具中找到電學(xué)、電路工具，便可找到實(shí)驗(yàn)器材（電池、導(dǎo)線、小燈泡等），這樣做實(shí)驗(yàn)安全又便捷，也極具個(gè)性化。

《串聯(lián)和并聯(lián)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課選自人教版八年級(jí)物理第五章第三節(jié)。重點(diǎn)是知道什么是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，并會(huì)連接簡單的串聯(lián)、并聯(lián)電路。難點(diǎn)是認(rèn)識(shí)串聯(lián)、并聯(lián)電路，并在實(shí)踐中總結(jié)出串聯(lián)、并聯(lián)電路的連接特點(diǎn)及區(qū)別。

2.教學(xué)對(duì)象分析

這個(gè)階段的學(xué)生已經(jīng)學(xué)過電流和電路的基本概念，掌握了電流與電路相關(guān)知識(shí)，并可以獨(dú)立地繪制簡單的電路圖，有能力根據(jù)簡單的電路圖連接簡單的電路。當(dāng)然，連接實(shí)體電路的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于八年級(jí)的學(xué)生來說還是很少有的。

3.教學(xué)目標(biāo)制定

知識(shí)與技能目標(biāo)：會(huì)讀、會(huì)畫簡單的電路圖；知道什么是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路；會(huì)連接簡單的串聯(lián)、并聯(lián)電路。

過程與方法目標(biāo)：通過生活中臺(tái)燈的例子體驗(yàn)串聯(lián)、并聯(lián)電路的連接；通過東北師范大學(xué)初中物理教學(xué)平臺(tái)中的仿真電學(xué)、電路工具了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的區(qū)別；通過做任務(wù)、做實(shí)驗(yàn)等形式，激發(fā)興趣，提高創(chuàng)新意識(shí)。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：能說出日常生活中采用簡單的串聯(lián)、并聯(lián)電路的實(shí)例，培養(yǎng)觀察能力；認(rèn)識(shí)到探索物理實(shí)驗(yàn)科學(xué)之路并非易事，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

4.運(yùn)用智慧教育相關(guān)理念設(shè)計(jì)教學(xué)框架（如下頁圖1）

智慧課堂的構(gòu)建主要以學(xué)生為中心，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，使學(xué)生能在不斷做任務(wù)的同時(shí)攻克學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。每當(dāng)學(xué)生完成任務(wù)時(shí)，教師可以根據(jù)情況進(jìn)行知識(shí)的總結(jié)與調(diào)整，使任務(wù)的難度逐漸遞增。

5.教學(xué)過程

①用熊貓眨眼的情境導(dǎo)入，讓學(xué)生思考以下三個(gè)問題：一是什么樣的電路會(huì)使熊貓臺(tái)燈的兩只眼睛都亮，二是什么樣的電路會(huì)使熊貓臺(tái)燈只眨左眼，三是什么樣的電路會(huì)使熊貓臺(tái)燈只眨右眼。學(xué)生們可以邊思考，邊在東北師范大學(xué)初中物理教學(xué)平臺(tái)（如圖2）上的仿真電學(xué)、電路工具中找到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行多次試驗(yàn)。

②教師根據(jù)學(xué)生的思考結(jié)果，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目偨Y(jié)，然后拋出任務(wù)一：聲控?zé)綦娐?。它是指研究人員利用“光敏”材料制成光控開關(guān)，天黑時(shí)，自動(dòng)閉合，天亮?xí)r，自動(dòng)斷開；利用“聲敏”材料制成“聲控開關(guān)”。當(dāng)有人走動(dòng)發(fā)出聲音時(shí)，自動(dòng)閉合，當(dāng)無人走動(dòng)時(shí)自動(dòng)斷開。那么在此種情況下，這兩種開關(guān)的電路是什么樣的？學(xué)生可以通過仿真電學(xué)工具進(jìn)行探究，教師適時(shí)總結(jié)出串聯(lián)電路的特點(diǎn)。為了及時(shí)鞏固知識(shí)點(diǎn)，教師還通過小動(dòng)畫視頻提出了保險(xiǎn)柜電路問題。

③根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)適時(shí)地拋出任務(wù)二：衛(wèi)生間電路。它是指小明家里的衛(wèi)生間安裝有照明燈和換氣扇，有的時(shí)候需要使用照明燈，有的時(shí)候需要使用換氣扇，有的時(shí)候二者都需要使用。那么在此種情況下，電路是什么樣的？學(xué)生仍然可以通過仿真電學(xué)工具進(jìn)行探究，教師適時(shí)總結(jié)出并聯(lián)電路的特點(diǎn)。為了及時(shí)鞏固知識(shí)點(diǎn)，教師還通過小動(dòng)畫視頻提出了護(hù)士值班電路問題。

④教師根據(jù)學(xué)生的接受能力可以向?qū)W習(xí)能力水平較高的學(xué)生提出任務(wù)三，實(shí)現(xiàn)課堂上的分層教學(xué)，使得各個(gè)層次的學(xué)生在此課堂上都能有所收獲。任務(wù)三仍然是以學(xué)生生活為背景的實(shí)例：教師通過小動(dòng)畫視頻演示一個(gè)老式的樓梯照明電路。為了節(jié)能，此設(shè)計(jì)的電路中含有兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)。有能力的學(xué)生可以在平臺(tái)上自行探究此問題，并在課后展示給教師查閱，檢驗(yàn)是否正確。

⑤最后，教師拋出一個(gè)能夠貫穿整個(gè)電學(xué)內(nèi)容的問題——小彩燈明明看起來像是串聯(lián)，為什么一個(gè)燈不亮了，別的燈還能亮？教師先不告訴學(xué)生答案，讓他們自己上網(wǎng)查閱資料。然后在講到焦耳定律時(shí)再提出這個(gè)問題。完成這個(gè)思考題之后，播放關(guān)于串并聯(lián)電路知識(shí)體系梳理的微視頻進(jìn)行課堂總結(jié)。

智慧反思

為了讓時(shí)下的課堂順應(yīng)教育時(shí)代的主流，也為了讓學(xué)生們更快樂地學(xué)習(xí)，教師在課堂上引入多媒體勢在必行，廣泛推行智慧化教育理念更是迫在眉睫。當(dāng)然，在課堂教學(xué)的過程中，高效能的教學(xué)效果絕不只是依靠先進(jìn)的教學(xué)資源平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的，還需要學(xué)校、教師具有先進(jìn)的教學(xué)前瞻性。雖然學(xué)校擁有的教學(xué)軟硬件條件有其自身的優(yōu)勢，但它們的缺陷也不容小覷，那么如何取長補(bǔ)短呢？首先，任課教師要端正使用信息技術(shù)的態(tài)度，要認(rèn)識(shí)到不能完全依賴多媒體教學(xué)工具來達(dá)成教學(xué)目標(biāo)；其次，教師要知道如何根據(jù)各學(xué)科特點(diǎn)、各學(xué)科情況來選擇試用的教學(xué)方法，從而設(shè)計(jì)出個(gè)性鮮明的教學(xué)方案；最后，教師要反思所設(shè)計(jì)的教學(xué)方案，看是否可以加入更加多樣化的教學(xué)手段來實(shí)現(xiàn)多樣化教學(xué)。如此一來，這樣既不浪費(fèi)先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備與資源平臺(tái)，也能較快地提升教師的業(yè)務(wù)水平，從而讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)真正意義上的智慧型學(xué)習(xí)。