基于學(xué)生學(xué)習(xí)差異的個(gè)性化教學(xué)
———以伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的誤差分析為例

◇ 江蘇 黃修斌

新課改強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，創(chuàng)設(shè)能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使每個(gè)學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上都能得到充分的發(fā)展與提升.高中物理難度大，思維水平要求高，造成不同學(xué)生的學(xué)習(xí)存在較大的個(gè)體差異，實(shí)行差異化的個(gè)性化教學(xué)勢(shì)在必行.差異化教學(xué)的前提是分層教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定，目標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生的全面發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓每個(gè)學(xué)生都獲得成功的體驗(yàn)，教師應(yīng)注重學(xué)生的共性，關(guān)注學(xué)生的個(gè)性，面向全體設(shè)計(jì)分層教學(xué)目標(biāo)，真正做到“因材施教”.

1 了解“差異”，把握學(xué)情，合理分層

分析并掌握學(xué)生個(gè)體差異，依據(jù)基礎(chǔ)、能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣及成績(jī)等相關(guān)因素，對(duì)學(xué)生合理分層.A 層次學(xué)習(xí)能力突出，對(duì)物理學(xué)習(xí)興趣高，成績(jī)優(yōu)異；B 層次基礎(chǔ)較扎實(shí)，掌握基本解題思路和方法，成績(jī)中等；C 層次接受能力一般，基礎(chǔ)較弱，不肯吃苦，缺乏信心，有畏難情緒，但對(duì)一些識(shí)記或規(guī)律性的知識(shí)尚能掌握.合理分層后對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同的教學(xué)要求.

2 抓住共性與個(gè)性，分層制訂個(gè)性目標(biāo)

以伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的誤差分析為例，筆者把處理方法分為三層，分別對(duì)應(yīng)不同層次的學(xué)生.

2.1 函數(shù)表達(dá)式法

原理表達(dá)式為

U、I 分別表示路端電壓和通過(guò)電源的電流，實(shí)驗(yàn)分為內(nèi)接法和外接法.內(nèi)接法(圖1)的實(shí)際表達(dá)式為

RA為電流表內(nèi)阻，對(duì)比式①②可知電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值為r＋RA，結(jié)果偏大.

外接法(圖2)的實(shí)際表達(dá)式為

RV為電壓表內(nèi)阻，對(duì)比式①③可得電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為結(jié)果偏小，內(nèi)阻測(cè)量值為結(jié)果偏小.

圖1

圖2

函數(shù)表達(dá)式法較為復(fù)雜，對(duì)電路結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)要求都比較高，需要對(duì)電路結(jié)構(gòu)認(rèn)真分析，了解誤差產(chǎn)生的原因，弄清各量之間關(guān)系，利用數(shù)學(xué)知識(shí)列出函數(shù)表達(dá)式并進(jìn)行變形，找出測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系，雖然運(yùn)算過(guò)程較為復(fù)雜，但若將函數(shù)表達(dá)式列出，通過(guò)對(duì)比函數(shù)表達(dá)式之間的區(qū)別，結(jié)果一目了然，少數(shù)能力較強(qiáng)的同學(xué)可以通過(guò)這種方法去處理.

2.2 圖象法

描繪U-I 圖象(U＝E－Ir 為一次函數(shù))，圖象斜率k＝－r，縱軸截距b＝E.

內(nèi)接法(圖1)：誤差產(chǎn)生的原因是電流表的分壓，電壓的測(cè)量值小于真實(shí)值.圖3中a、b 分別表示真實(shí)值和測(cè)量值，ΔU＝U真－U測(cè)＝I·RA，電流越大，誤差越大，當(dāng)I＝0時(shí)，ΔU＝0，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為真實(shí)值，通過(guò)觀察圖象斜率絕對(duì)值可知內(nèi)阻測(cè)量值結(jié)果偏大.

外接法(圖2)：誤差產(chǎn)生的原因是電壓表的分流，電流的測(cè)量值小于真實(shí)值(圖4)，其中a、c 圖線分別為真實(shí)值和測(cè)量值，ΔI＝I真－I測(cè)＝U/RV，電壓越大，誤差越大，當(dāng)U＝0時(shí)，ΔI＝0，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值通過(guò)觀察圖線斜率的絕對(duì)值可得測(cè)量結(jié)果偏小.

圖3

圖4

圖象法難度中等，要求學(xué)生能通過(guò)原理表達(dá)式作出U-I 圖象，弄清圖象的截距和斜率的物理意義，通過(guò)對(duì)誤差產(chǎn)生原因的分析，弄清測(cè)量值和真實(shí)值之間的關(guān)系，并運(yùn)用在圖象分析中，這種方法難度中等，中等層次同學(xué)可以采用這種做法.

2.3 等效法

將實(shí)際電流表等效成理想電流表和電阻RA的串聯(lián)，實(shí)際電壓表等效成理想電壓表和電阻RV的并聯(lián)，就不用考慮電表帶來(lái)的誤差(圖5).電流表內(nèi)接法的電路中，電源可看成實(shí)際電源和RA串聯(lián)，內(nèi)阻的實(shí)際測(cè)量值為r＋RA，測(cè)量結(jié)果偏大，外電路斷開(kāi)時(shí)電源兩端的電壓為電源電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值為真實(shí)值.電流表外接法的電路中，電源可看成實(shí)際電源和RV并聯(lián)，當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)電源仍與RV組成回路，所以內(nèi)阻的實(shí)際測(cè)量值為測(cè)量結(jié)果偏小，電源兩端的路端電壓為電動(dòng)勢(shì)測(cè)量結(jié)果偏小.

圖5

等效法較為容易，在伏安法測(cè)電阻中學(xué)生容易掌握，現(xiàn)在加以拓展，學(xué)生掌握的情況仍普遍較好，也有不少學(xué)生利用總結(jié)的規(guī)律來(lái)掌握這一特點(diǎn)，“大內(nèi)偏大，小外偏小”，所有同學(xué)均可掌握這一方法.

綜上所述，這三種方法中等效法最為容易，圖象法難度中等，函數(shù)表達(dá)式法最為復(fù)雜，對(duì)電路結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)要求都比較高.三種方法對(duì)不同層次的學(xué)生要求也不同(如表1)，如A 層次的學(xué)生三種方法盡量全掌握，而C層次的學(xué)生則要求掌握較為容易的等效法.因此針對(duì)該節(jié)課可以設(shè)計(jì)如表1所示的教學(xué)目標(biāo).

表1

3 關(guān)注個(gè)體，真正施行教學(xué)的定制化

平時(shí)教學(xué)中，除了根據(jù)不同學(xué)生層次制定不同的教學(xué)目標(biāo)之外，還應(yīng)該對(duì)不同的班級(jí)制定個(gè)性化的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)針對(duì)不同學(xué)生的需要施行差異化教學(xué)等.比如A 層次學(xué)生可以多用小組合作讓他們自主探究，而B(niǎo)層次學(xué)生多用集中啟發(fā)式的引導(dǎo)，而C 層次學(xué)生應(yīng)多予以個(gè)別引導(dǎo)和鼓勵(lì).

總之，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)立足于學(xué)生差異，讓學(xué)生參與到符合自己學(xué)習(xí)需要的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，使學(xué)生在原有基礎(chǔ)上得到最大限度的發(fā)展.