注重實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新 體現(xiàn)課改理念
——以“電壓和電壓表的使用”教學(xué)為例

(1. 江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)高資中學(xué),江蘇 鎮(zhèn)江 212113;2. 江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是單純知識(shí)的傳授,而是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)等活動(dòng),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲取新知的同時(shí)，將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐。為達(dá)到更好的教學(xué)效果,教師不能局限于課本中的實(shí)驗(yàn),需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，關(guān)注科學(xué)探究與思維發(fā)展相結(jié)合。

“電壓和電壓表的使用”是在“電流和電流表使用”之后的新授課，雖然學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電流概念,但電壓的概念對(duì)于他們來(lái)說(shuō)還是比較抽象,電壓表的使用主要是學(xué)生動(dòng)手操作，所以將本節(jié)課設(shè)計(jì)成一節(jié)實(shí)驗(yàn)課,整節(jié)課由5個(gè)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成。

1 設(shè)置沖突，引入新課

教師首先展示了電學(xué)中最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，由一只燈泡、開(kāi)關(guān)、電池組成。

師:怎樣才能使燈泡更亮?

生:增加一節(jié)電池。

教師有意將最后一節(jié)電池反接，接通開(kāi)關(guān)后燈泡不但沒(méi)有變亮,反而變暗了。

師:這是怎么回事呢?今天帶大家一起來(lái)探索。

“電池反接”是學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)中最常見(jiàn)的錯(cuò)誤之一，呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生已有的認(rèn)知相沖突,從而引發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此時(shí),教師并沒(méi)有揭開(kāi)謎底,而是引入新課。

2 類(lèi)比實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)

“電壓概念的建立”是本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是通過(guò)書(shū)本上的兩張圖進(jìn)行類(lèi)比,或通過(guò)動(dòng)畫(huà)的播放來(lái)進(jìn)行類(lèi)比。而本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)是將圖片上的內(nèi)容制成實(shí)驗(yàn)教具，通過(guò)真實(shí)、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)類(lèi)比，幫助學(xué)生建立電壓的概念，在課前先將圖1所示裝置中兩邊水管調(diào)至同一高度。

師:怎樣使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)?

圖1

生:抬高一端水管，打開(kāi)閥門(mén)。

師:打開(kāi)閥門(mén)使水路暢通,抬高水管的目的是什么?

生:兩端形成水壓差。

教師演示實(shí)驗(yàn)，過(guò)一段時(shí)間后,水輪機(jī)不再轉(zhuǎn)動(dòng)。

師:為什么水輪機(jī)不再轉(zhuǎn)動(dòng)?

生:兩端不存在水壓差了。

據(jù)此得出結(jié)論:水壓差是形成水流的原因。

師:怎樣才能讓水輪機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?

生:將低處水不斷抽往高處。

教師引入抽水機(jī)，說(shuō)明抽水機(jī)的作用是維持兩端的水壓差。再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類(lèi)比方法去理解電路，要想讓電流通過(guò)燈泡，需要閉合開(kāi)關(guān),讓電路形成通路,其次燈泡兩端需要存在電壓，得出電壓是形成電流的原因。電源則類(lèi)似于水路中的抽水機(jī)，電源的作用是提供持續(xù)的電壓。

3 欲擒故縱，突破重點(diǎn)

本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)是電壓表的使用，教師首先介紹測(cè)量電壓的儀器——電壓表，接著便讓學(xué)生測(cè)量電路中小燈泡兩端的電壓。在沒(méi)有閱讀說(shuō)明書(shū)的情況下測(cè)電壓,學(xué)生錯(cuò)誤百出。教師在觀察的同時(shí)用相機(jī)記錄下學(xué)生的操作過(guò)程，充分暴露其錯(cuò)誤后,教師請(qǐng)學(xué)生閱讀電壓表的使用方法。最后教師將記錄下的操作過(guò)程展示出來(lái),請(qǐng)同學(xué)判斷對(duì)錯(cuò)。糾正錯(cuò)誤的操作后,再進(jìn)行正確操作，讀出電壓表示數(shù)，突出了重點(diǎn)。

針對(duì)電壓表使用這一難點(diǎn),教師采用了欲擒故縱的方法。欲規(guī)范電壓表的使用,先放手讓學(xué)生測(cè)電壓，給學(xué)生提供試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。大部分學(xué)生會(huì)誤將電壓表當(dāng)成電流表,串聯(lián)在電路中。此時(shí),電壓表有示數(shù),燈泡不亮。學(xué)生認(rèn)為電路出現(xiàn)了故障,有人開(kāi)始嘗試排查故障。當(dāng)學(xué)生滿(mǎn)心疑惑時(shí),再讓學(xué)生閱讀電壓表的使用方法,這時(shí)閱讀的目的性更加明確。最后通過(guò)共同糾錯(cuò),加深印象,達(dá)到鞏固電壓表使用方法的目的。

4 兩表并用，豐富經(jīng)驗(yàn)

為鞏固電壓表的使用,教師設(shè)計(jì)了用電壓表測(cè)量簡(jiǎn)單電路(由一只燈泡、開(kāi)關(guān)、電源構(gòu)成)中小燈泡的電壓、用電流表測(cè)量小燈泡中電流的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)兩表并用的方法,來(lái)豐富學(xué)生的兩表使用經(jīng)驗(yàn),達(dá)到進(jìn)一步區(qū)分電壓表和電流表的目的。

5 破解沖突，提升認(rèn)知

在規(guī)范電壓表使用方法后,為進(jìn)一步鞏固電壓表的使用方法，教師設(shè)計(jì)了測(cè)電池電壓的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分組在串聯(lián)干電池時(shí)出現(xiàn)了電池反串現(xiàn)象，這時(shí)他們測(cè)出的電池組的電壓與其他組差別較大。當(dāng)出現(xiàn)矛盾沖突時(shí),教師并沒(méi)有急于解釋原因,而是對(duì)比了兩組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之所在。并引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想在課堂引入實(shí)驗(yàn)中,燈泡變暗是否是因?yàn)殡姵胤创?。教師再次帶領(lǐng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),破解謎團(tuán),并將反串電池改正,果然燈泡更亮。同時(shí)得出結(jié)論:欲增加電源電壓,電池在串聯(lián)時(shí)需正、負(fù)極相連。糾錯(cuò)后再次測(cè)量電池組電壓，得出電池組總電壓與每節(jié)電池電壓的關(guān)系。

這一設(shè)計(jì)中巧借學(xué)生的錯(cuò)誤,既解了“課堂引入實(shí)驗(yàn)”的謎團(tuán),又補(bǔ)充了電池組總電壓與每一節(jié)電池電壓的關(guān)系,還規(guī)范了電池的連接方式,避免以后出現(xiàn)錯(cuò)誤。

6 結(jié)語(yǔ)

這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)為主線(xiàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷探索、不斷發(fā)現(xiàn)、不斷獲取新知識(shí)。本節(jié)課多次巧借學(xué)生的錯(cuò)誤,從新課的引入到電壓表的使用以及最后的解謎,都借助于學(xué)生的錯(cuò)誤,體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)疑、實(shí)驗(yàn)解疑,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,體現(xiàn)了課改的理念。