為學而設、為學而優(yōu)

沈翔

摘要：以歐姆定律復習課為例，打破章節(jié)知識體系，按照一題多變、一題多問的方式設計問題鏈，從而將電表變化、電路設計和電路安全等常見考查知識融入一堂充滿“智味”的復習課。

關(guān)鍵詞：歐姆定律；復習課；教學設計

初中物理電學復習課常按課本章節(jié)體系進行，復習課的目標創(chuàng)設往往基于本章節(jié)的知識。在教學設計中考查題型被孤立，忽略了知識間的聯(lián)系，容易形成知識孤島，常常陷入題海戰(zhàn)術(shù)，難以起到鞏固基礎、串接知識、提高能力的作用。打破原有章節(jié)結(jié)構(gòu)，采用問題鏈的模式，創(chuàng)設“智味”復習課是一種有效提高復習課效率的方法。

歐姆定律是初中電學知識的核心，它揭示了電流、電壓、電阻之間的關(guān)系。不少學生覺得“變化的電路難，不知從何入手”就是因為在分析電路時，忽略了這些物理量之間的相互聯(lián)系，沒有找到解決此類問題的思路。如何以學為本，設計歐姆定律復習課呢？

一、為學而預設的復習目標

以生為本、為學而設的復習課，需要教師針對學生思維活動的特點，從基本問題入手，由表及里、舉一反三，巧設知識臺階。

本課預設的復習目標分為三個層次：第一、學會用對比法復習歐姆定律實驗、伏安法測電阻實驗以及測小燈泡電功率實驗；第二、定性分析歐姆定律實驗電路中電表變化情況，設計和評價電表改裝類問題；第三、定量分析歐姆定律實驗電路中電表變化范圍，復習和鞏固電路安全類問題。

針對學生的學情和歐姆定律相關(guān)知識特點，復習目標從教材中的問題入手，進行再加工、設計并合理運用，設計適度、高效的問題鏈，可以引導學生逐步深入地分析問題、解決問題，使不同能力層次的學生都能獲得提升。

二、為學而預設的復習內(nèi)容

復習環(huán)節(jié)1：電表變化-油量表的工作原理

學生對所學的知識有一定的基礎，先讓學生從解決問題的需要出發(fā)，復習歐姆定律的基本公式和電路圖，從課本“www”中一道油量表的習題談起。

思考1：圖1裝置中的油量表實質(zhì)是一個什么儀表？各電學元件是什么樣的連接方式？

思考2：油面上升時，滑動變阻器這個杠桿如何轉(zhuǎn)動？阻值如何變化？

思考3：油面上升時，電流表如何變化？

思考4：改用電壓表怎么設計油量表？油面上升，電壓表如何變化？

思考5：電壓表怎樣連接更好？闡述你的理由。

設計意圖：問題的設置低起點，有層次地向?qū)W生的最近發(fā)展區(qū)過渡。

復習環(huán)節(jié)2：電路計算—油量表的變化范圍

面向全體學生的問題：把圖1還原為最基本的串聯(lián)電路圖（圖2）并賦值：“已知電源電壓為4.5V，定值電阻R1為5Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω。”你能求出哪些物理量？

學生可以很輕松的用歐姆定律公式算出滑片在不同位置時的總電阻及電流表的變化范圍為0.18A-0.9A。部分學生還能在此基礎上求出電壓表的兩種接法：接在cd兩點之間和接在bc兩點之間電壓表示數(shù)的變化范圍（圖3）。

面向部分學生的問題：對比家用小汽車油量表的圖片，你有什么發(fā)現(xiàn)？

在前面求電流表示數(shù)范圍的基礎上，學生會很快發(fā)現(xiàn)問題：油量為零，滑動變阻器阻值最大時，電流示數(shù)反而最大。故“油量表的零刻度線與電表的零刻度線不對應?！?/p>

追問：你設計的圖中油量表的“刻度是否均勻”？怎樣驗證？

拓展：電壓表怎樣連接才能使刻度均勻？

前面已經(jīng)計算過滑片在兩個端點時的電流分別為0.18A和0.9A，只要再計算出滑片在中間位置時電流表的示數(shù)為0.3A，即可發(fā)現(xiàn)其刻度不均勻。思維能力較強的同學還發(fā)現(xiàn)：當cd或bc間接入電壓表時，雖然油量的變化使得滑動變阻器的阻值變化均勻，但由于電流值也在改變，故刻度不均勻。那么如何實現(xiàn)零刻度線的對應和油量的刻度均勻呢？部分學生能夠根據(jù)所學的知識設計出如圖3的電路——當油箱內(nèi)油面為0時，指針在最上端，電壓表示數(shù)為0，實現(xiàn)了零刻度線的對應。在這個變化中，電流值是恒定的，所以電壓表示數(shù)與電阻成正比，即與油量成正比，說明刻度是均勻的。

設計意圖：問題的設置不是簡單問題的羅列，而是相互關(guān)聯(lián)，將知識和方法串成由淺入深的問題鏈。通過這些變式，學生的知識得到了鞏固，能力得到了的提高。

復習環(huán)節(jié)3：電路安全——油量表的滑動范圍

電路安全問題，限制因素較多、綜合性強，學生感到無從下手或者極易疏漏條件。上述情境可以進一步延伸，設計以下問題剖析：

問題1：（如圖4）若電流表量程為“0-0.6A”。油箱能加滿嗎？求滑動變阻器允許接入的最小阻值。

在環(huán)節(jié)2中已經(jīng)計算得出電流表的變化范圍為0.18A-0.9A，學生意識到最大電流超過電流表的量程，滑片不能無限制的向下滑動，油箱不能加滿。也就是當電流表達到最大測量值時，電阻不能再減小了。通過求解電路中各物理量的極限值，得出滑動變阻器取值范圍R≥2.5Ω。

問題2：如果電壓表“0-3V”量程接入你原來設計的電路，也會存在類似的問題嗎？

電路安全題型的解題關(guān)鍵是確定電路中的安全電流范圍，即使題目以電壓表的形式出現(xiàn)，也可以轉(zhuǎn)化為電流的范圍求解。通過本題引導學生進行總結(jié)，形成物理的解題思路和方法——用電器的正常工作電流、電流表電壓表的量程及其制約條件，然后選擇合適的公式進行計算。

三、為學而生成的復習過程

電流表作為油量表時通過計算發(fā)現(xiàn)什么？油量表為電壓表時該怎么接？哪種電表設計圖跟實際更接近？油量表刻度是否均勻？從油箱是否能加滿引出的電路安全問題。這些環(huán)環(huán)相扣的問題均是圍繞學生的生成展開的復習過程設計，將復習內(nèi)容問題化、情景化、系統(tǒng)化、操作化。

本節(jié)歐姆定律復習課從定性分析開始，過渡到定量計算，融合了學生設計，引發(fā)了優(yōu)秀學生的課外拓展。不斷“折騰”、挑戰(zhàn)學生，提升學生的思維能力，達到對知識理解的融通、通透、透徹。

四、為學而優(yōu)化的復習創(chuàng)設

為學而優(yōu)化的課堂，關(guān)鍵在教師。一堂充滿著師生“智味”對話的復習課，應當巧設疑：由教師的傳授走向師生的對話和交往；聽聲音：師生對話中學生的聲音有份量、有深度；看表現(xiàn)：學生精神狀態(tài)投入專注度高；把節(jié)奏，思維活動有張有弛，教學進程時快時慢；留空白，課堂半開放，讓學生編題，教師補臺。通思路，一題通一類，知識系統(tǒng)不零碎；提能力，使低層次的學生也能獲得成就感，中等生借助臺階能攀登，高水平的學生思維得到更好的發(fā)展，提升全體學生思維的表達力、合作的創(chuàng)造力。

本節(jié)復習課從一圖多用到一題多變、一題多問，這樣的設計貼近學生生活；從基本圖到基本題進行設計演變，符合學生的認知規(guī)律。從電路設計展開，發(fā)散學生的思維，尊重學生的生成，巧妙設計問題鏈，將知識與技能進一步遞進。

（作者單位：江蘇省南通市第一初級中學 226001）endprint