通過實(shí)驗(yàn)促進(jìn)初中物理電學(xué)的深度學(xué)習(xí)

簡(jiǎn)春姑

摘 要：學(xué)生學(xué)習(xí)普遍存在“懂而不會(huì)現(xiàn)象”，在初中物理電學(xué)學(xué)習(xí)中現(xiàn)象尤其普遍。其產(chǎn)生的原因很多，其中學(xué)生思維發(fā)展滯后、學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、學(xué)習(xí)時(shí)間緊迫等是主要原因。針對(duì)這些問題，可通過優(yōu)化電學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在探究活動(dòng)中加強(qiáng)思維引導(dǎo)，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和感悟，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建學(xué)科知識(shí)，并進(jìn)行內(nèi)化提升科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：初中物理；電學(xué)；懂而不會(huì)；深度學(xué)習(xí)

學(xué)生能夠一字不差地背誦物理概念和規(guī)律等學(xué)科知識(shí)，能夠通過模仿做一些甚至許多題目，但這些都只是“懂”層面的活動(dòng)。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中普遍存在“課上聽得懂，課下不會(huì)做”的現(xiàn)象，即“懂而不會(huì)”，在初中物理電學(xué)教學(xué)過程中此類現(xiàn)象顯得尤為突出。為了更深入地分析問題產(chǎn)生的原因，筆者通過認(rèn)真學(xué)習(xí)一些理論文章，用專家的成果指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，并進(jìn)行深度反思，從物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度進(jìn)行了一些教學(xué)嘗試，取得較好的教學(xué)效果。

1 “懂而不會(huì)”現(xiàn)象的原因探析

1.1 學(xué)生思維發(fā)展滯后分析

九年級(jí)學(xué)生正由少年期向青少年期過渡，抽象思維能力日益提高，獨(dú)立判斷性明顯發(fā)展，記憶力逐步發(fā)展到以理解為主，思想活躍，具有一定的分析能力，但看問題不全面，易片面，急躁，缺乏耐心，容易輕易下結(jié)論。雖然學(xué)生的抽象邏輯思維能力有了較大提高，但在很大程度上還屬于經(jīng)驗(yàn)性，他們的抽象思維需要具體的直觀的感性經(jīng)驗(yàn)幫助，而電學(xué)教材對(duì)學(xué)生思維能力要求較高，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較困難，出錯(cuò)率高，容易失去興趣和信心。因此，提倡教學(xué)要注意與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，貼近學(xué)生心智發(fā)展特點(diǎn)，讓學(xué)生一開始就接觸“厚實(shí)的物理學(xué)”，從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣，大面積提高教學(xué)質(zhì)量，防止“懂而不會(huì)”現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 學(xué)科內(nèi)容的特殊性分析

初中物理電學(xué)內(nèi)容一方面具有抽象性，如：電流、電壓、電阻、磁場(chǎng)、磁感線等，既看不見，又摸不著，只能通過它們所產(chǎn)生的效應(yīng)來反映它們的存在性和大小關(guān)系，學(xué)生較難深入理解其中本質(zhì)；另外，電學(xué)內(nèi)容廣、公式多，各物理量聯(lián)系密切，要求學(xué)生能在錯(cuò)綜復(fù)雜的物理情境中靈活應(yīng)用，如電路故障的分析讓不少學(xué)生感到棘手。學(xué)生往往很難理解其中的原因，一些學(xué)生即使當(dāng)時(shí)能“聽得懂”，但在具體問題中可能難以融會(huì)貫通，“懂而不會(huì)”就此產(chǎn)生。

1.3 學(xué)習(xí)過程中時(shí)間分配不合理，任務(wù)和目標(biāo)無法落實(shí)

九年級(jí)，中考迫在眉睫，學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重。由于語、數(shù)、英三科在中考評(píng)價(jià)中所占比分重，學(xué)生勢(shì)必將大量的時(shí)間和精力投入其中，在理化等科目所花的時(shí)間屈指可數(shù)。而學(xué)習(xí)又是一個(gè)繁難的過程，美國(guó)學(xué)者史密斯提出學(xué)習(xí)過程必須經(jīng)歷：初級(jí)和高級(jí)獲得階段——熟練階段——保持階段——遷移階段——調(diào)整階段 [1 ]。要經(jīng)歷這五個(gè)階段，教師和學(xué)生必須得花大量的功夫，利用多種形式反復(fù)練習(xí)才能達(dá)成一定的效果。但學(xué)生只是通過課堂獲得物理新知識(shí)和技能，課后能夠花在（或所花在）物理學(xué)科的時(shí)間卻寥寥無幾，所以很難達(dá)到熟練、舉一反三、觸類旁通的境界；反過來，“懂而不會(huì)”又將挫傷學(xué)習(xí)積極性，給學(xué)習(xí)帶來障礙。

2 “懂而不會(huì)”現(xiàn)象的應(yīng)對(duì)策略

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，初中學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心、操作技能和興趣，愛觀察一些現(xiàn)象鮮明、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，希望親自動(dòng)手、多做實(shí)驗(yàn)。教師要充分保護(hù)和利用這個(gè)積極性，讓學(xué)生能夠更多參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過組織進(jìn)行分組探究或講授過程進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)或引導(dǎo)學(xué)生在課后自制實(shí)驗(yàn)器材，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某些物理現(xiàn)象，揭示物理規(guī)律，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

1.1 重視聯(lián)系實(shí)際，用學(xué)科價(jià)值激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

針對(duì)學(xué)生思維發(fā)展滯后，教學(xué)中要注意選擇與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密的問題，引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題，在“從生活走進(jìn)物理，再?gòu)奈锢碜呦蛏睢敝蟹e極思考，促進(jìn)綜合應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)，提高解決問題的能力。

如在組織學(xué)生進(jìn)行“串并聯(lián)電路”的學(xué)習(xí)時(shí)，可以創(chuàng)設(shè)“值班室夜間前后門來人提示器”的問題情景：學(xué)校值班室需要同時(shí)控制前、后兩個(gè)門，如果簡(jiǎn)單的用燈亮來表示有人敲門的話，值班人員可能無法及時(shí)找到應(yīng)該開的門?，F(xiàn)有一些導(dǎo)線、開關(guān)和電燈等器材，要求設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單裝置，使前門、后門來人時(shí)能提示值班人員能及時(shí)開門。學(xué)生通過思考，設(shè)計(jì)出如圖1所示的電路。這個(gè)電路的原理很簡(jiǎn)單，只要明確串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并將其應(yīng)用在實(shí)際生活中，讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)科與生產(chǎn)生活聯(lián)系密切。通過組織學(xué)生觀察生活現(xiàn)象、提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和論證等一系列科學(xué)探究過程，能有效訓(xùn)練和培育分析、綜合、推理、抽象等思維能力和學(xué)科素養(yǎng)。

1.2 重視思維引導(dǎo)，用深度質(zhì)疑促進(jìn)有效學(xué)習(xí)

初中物理電學(xué)不僅內(nèi)容抽象、廣泛，公式多，而且各物理量聯(lián)系密切，要求學(xué)生能在錯(cuò)綜復(fù)雜的物理情境中靈活應(yīng)用，不少學(xué)生即使當(dāng)時(shí)能“聽得懂”，但在具體問題中可能難以融會(huì)貫通。因此，在電學(xué)學(xué)習(xí)中，要注意組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究，尤其是實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)教學(xué)不能只滿足于完成、驗(yàn)證規(guī)律，還要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，要能針對(duì)實(shí)驗(yàn)探究目的，設(shè)置系列問題引導(dǎo)學(xué)生深入分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，開展深層次的思維，進(jìn)而揭示現(xiàn)象背后隱藏的物理規(guī)律，從而認(rèn)識(shí)學(xué)科思想方法。

如，伏安法測(cè)電阻是初中物理中重要的實(shí)驗(yàn)之一，實(shí)驗(yàn)中涉及基本電學(xué)儀器的正確使用（電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器）；電路的連接方式（串聯(lián)、并聯(lián)）；實(shí)驗(yàn)操作的基本方法和技能（設(shè)計(jì)電路、設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格、減小誤差的方法、電路故障的判斷、電表示數(shù)的變化分析等）。因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芫C合考查初中階段電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)方法是從知識(shí)到實(shí)驗(yàn)，機(jī)械重復(fù)知識(shí)點(diǎn)，會(huì)讓學(xué)生失去興趣。對(duì)此，在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)充分利用伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)課程資源，針對(duì)電學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如下問題 [2 ]：

（1）電學(xué)儀器使用方面：需要幾種器材？怎樣選擇器材？各元件間是怎樣連接的？連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開還是閉合？電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則各是怎樣的？電壓表測(cè)哪段電路兩端的電壓？在此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么？

（2）基本方法和基本技能方面：實(shí)驗(yàn)原理是什么？電路怎樣設(shè)計(jì)，畫出電路圖？分析能直接和間接測(cè)出的物理量有哪些？怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的表格？如何減小實(shí)驗(yàn)誤差？測(cè)小燈泡的電阻能否求平均值？要測(cè)小燈泡的額定功率還需要知道什么物理量？移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，電表示數(shù)如何變化？實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)碰到哪些故障？若實(shí)驗(yàn)中缺少電流表或電壓表，能否繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)？利用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)器材，還能組成幾種實(shí)驗(yàn)電路？（組成串、并聯(lián)電路；組成研究串、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻、電功率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路；組成研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路；組成伏安法測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)電路。）

這一系列問題的提出，能引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中階段電學(xué)大部分演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)及相關(guān)電學(xué)知識(shí)和規(guī)律。通過“一題多問”的方式拓展學(xué)生的學(xué)科思維，復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，把所學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，促進(jìn)形成學(xué)科知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，讓學(xué)生在不知不覺的參與中掌握電學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本規(guī)律。

1.3 重視知識(shí)應(yīng)用，用習(xí)題問題促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中，“懂而不會(huì)”是一種普遍存在的現(xiàn)象，其原因就在于程序性知識(shí)學(xué)習(xí)中“聽懂”境界與“會(huì)做”境界的不同。何善亮博士認(rèn)為，盡管各個(gè)的學(xué)科有自己各自的特點(diǎn)，但是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的基本過程還是一致的，由此提出從聽懂境界跨越到會(huì)做境界的操作思路“首先聽懂，而后記住，練習(xí)會(huì)用，逐漸熟練，熟能生巧，有所創(chuàng)新”。他還指出，要切實(shí)解決學(xué)生“懂而不會(huì)”的問題，教師應(yīng)該仔細(xì)研究學(xué)生練習(xí)的“質(zhì)”和“量”，有效練習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中“初級(jí)和高級(jí)獲得、熟練、保持、遷移和調(diào)整”這五個(gè)階段，至少是“熟練、保持、遷移”這三個(gè)階段的核心內(nèi)容 [1 ]。

如，對(duì)電路故障現(xiàn)象問題，學(xué)生對(duì)短路、斷路等問題疑惑不解，分析時(shí)經(jīng)常被元件的短路和斷路對(duì)電表的影響弄得不知所措。特別是通過電表變化分析電路故障，學(xué)生不知從何下手，這主要因?yàn)樗麄儗?duì)電路的工作原理還不是十分清楚。針對(duì)這一問題，我將學(xué)生分成若干小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和記錄的表格，通過注意觀察不同的故障時(shí)燈的亮度及儀表的變化，詳細(xì)記錄現(xiàn)象并進(jìn)行思考和分析。在自主思考和相互合作的混合式學(xué)習(xí)中，學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)方法和思路，相互指出正誤，大膽質(zhì)疑。在學(xué)生獲得較為深刻的體驗(yàn)和全面認(rèn)識(shí)后，再將電路簡(jiǎn)化提出“基本模型”（如圖2所示）并提出問題鏈：若L1斷路，則L2 （選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”），電流表示數(shù) ，電壓表示數(shù) （選填“變大”、“變小”或“不變”）。如果L1短路呢，變化情況又如何？然后再?gòu)默F(xiàn)象到可能發(fā)生的故障提出：若電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表示數(shù)變大，則電路故障可能是L2 ；如果電流表和電壓表示數(shù)均為0，則電路故障可能是L2 。通過系列問題引導(dǎo)下的觀察實(shí)驗(yàn)、深度分析，學(xué)生較為深刻地理解電學(xué)知識(shí)，并進(jìn)行知識(shí)遷移和思維調(diào)整，從而對(duì)電路故障現(xiàn)象及其原因形成有了深刻的理解。

教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)“課上聽得懂，課下不會(huì)做”的現(xiàn)象，究其原因，老師們普遍認(rèn)為這是因?yàn)閷W(xué)生上課不認(rèn)真造成的。其實(shí)，產(chǎn)生這種問題的主要原因是學(xué)生對(duì)相關(guān)物理概念、規(guī)律認(rèn)識(shí)不夠深入，且不少教師講解就題論題、缺少變式訓(xùn)練，造成學(xué)生遷移能力差。因此，必須通過情境多樣、富于變化的練習(xí)，幫助學(xué)生掌握知識(shí)、形成技能、發(fā)展能力。通過提出問題——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——分析與論證開展“電學(xué)故障問題”的專題復(fù)習(xí)，在“思中做，做中學(xué)”，在自主學(xué)習(xí)過程中獲得深刻的體驗(yàn)和感悟，通過建立基本模型并進(jìn)行綜合分析，理解歸納總結(jié)電路故障變式及其規(guī)律，以促進(jìn)物理電學(xué)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)。

總之，教與學(xué)是雙邊活動(dòng)，消除“懂而不會(huì)”的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)真正意義上的“會(huì)”，需要教師和學(xué)生雙方共同努力。作為教師不但要深度學(xué)習(xí)專業(yè)理論，聯(lián)系學(xué)生實(shí)際備學(xué)情，深入研究教材教法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上和課外勤動(dòng)手、大膽開展實(shí)驗(yàn)探究，在探究中將知識(shí)串成線、結(jié)成網(wǎng)，進(jìn)而形成學(xué)科思維和能力，最終才能解決“懂而不會(huì)”的難題。

參考文獻(xiàn)：

[1]何善亮.從意義構(gòu)建到能力生成——“懂而不會(huì)”現(xiàn)象的原因探析、實(shí)踐應(yīng)對(duì)與理論思考[J].教育科學(xué)研究，2008（10）.

[2]徐芙蓉.從電阻的測(cè)定看初中電學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)[J].成都教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（3）.