讓學(xué)習(xí)處于可見狀態(tài)的教學(xué)實(shí)踐——以“電流與電阻關(guān)系”的復(fù)習(xí)教學(xué)為例

林君祥

（浙江省嵊州市教育體育局教研室，浙江 嵊州 312400）

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，可見的教學(xué)要求教師能站在學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來審視自己的工作，這樣才能確保采用的措施觸及到學(xué)習(xí)的本質(zhì)和學(xué)生的實(shí)際.本文以“電流與電阻關(guān)系的專題復(fù)習(xí)”為例探尋了讓學(xué)習(xí)處于可見狀態(tài)的課堂教學(xué)過程，并在此基礎(chǔ)上提出了3點(diǎn)思考.

1 可見學(xué)習(xí)的理解

2019年6月，中央深改小組審議通過《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》.《意見》指出：提高課堂教學(xué)質(zhì)量，要變過去老師灌輸?shù)慕虒W(xué)方法為學(xué)生自己學(xué)習(xí)的方式.要優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力.要充分發(fā)揮發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，科學(xué)把握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，突出學(xué)生的主體地位.要注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極提問、自主探究.為把《意見》落實(shí)到我們的課堂教學(xué)中，這就需要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)處于可見的狀態(tài).所謂“可見學(xué)習(xí)”包括兩層含義，一是學(xué)生的學(xué)要讓教師看得見，二是教師的教要讓學(xué)生看得見.為此，教師的教要以情境創(chuàng)設(shè)為前提，以問題解決為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生投入到挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，將所學(xué)的知識(shí)遷移、應(yīng)用到新情境中去把實(shí)際問題解決掉.學(xué)生的學(xué)要以探究活動(dòng)為途徑，以思維訓(xùn)練為核心，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行再組織，再建構(gòu).

2 可見學(xué)習(xí)的實(shí)踐

案例：探究電流與電阻的關(guān)系.

［實(shí)驗(yàn)方案］全班分為A－H 8個(gè)小組，在組內(nèi)討論和組間交流的基礎(chǔ)上，完善并運(yùn)用控制變量法來探究電流與電阻之間關(guān)系的活動(dòng)方案，即把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻分別接入如圖1所示的電路中的R處.通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使每次電壓表的示數(shù)保持預(yù)設(shè)值不變.根據(jù)記錄下電流表示數(shù)與對應(yīng)電阻的關(guān)系得出結(jié)論.

圖1 探究電流與電阻的關(guān)系

設(shè)計(jì)意圖：在學(xué)習(xí)本課時(shí)內(nèi)容之前，學(xué)生已經(jīng)對歐姆定律有一定的認(rèn)識(shí)，如導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越小，但對實(shí)驗(yàn)過程中的具體細(xì)節(jié)問題還未涉及.因此本節(jié)課的問題對學(xué)生來說有一定的挑戰(zhàn)性.但學(xué)習(xí)就是認(rèn)知沖突出現(xiàn)后主動(dòng)采取的應(yīng)對措施，在問題解決過程中展示和形成正確的思維方法和學(xué)習(xí)方法.

實(shí)驗(yàn)過程：（15 min后）有6組學(xué)生順利完成了活動(dòng)，并得出了“在電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比的結(jié)論”.B和H 2組學(xué)生卻在實(shí)驗(yàn)過程中遇到了麻煩：只完成R＝5Ω和R＝10Ω2組實(shí)驗(yàn)，無法完成15Ω和20Ω2組實(shí)驗(yàn).

師：B組和H組，請你們具體描述一下你們遇到的問題.

B組：我們組是保持每次電壓表示數(shù)為1 V，當(dāng)R＝5Ω和R＝10Ω2次實(shí)驗(yàn)還好好的，當(dāng)換用15Ω的定值電阻后，不管怎樣調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置，電壓表示數(shù)都大于1 V.（H組也是同樣情況）

師：其他完成活動(dòng)的幾組，你們電壓表示數(shù)每次保持的是幾伏？

中醫(yī)推拿可結(jié)合頭面部及癱瘓肢體穴位,推拿的時(shí)候應(yīng)該盡可能控制推拿的力度,避免引起患者的不適。在按摩后可以進(jìn)行患肢及關(guān)節(jié)功能訓(xùn)練,主要依據(jù)患者訓(xùn)練情況,調(diào)整訓(xùn)練的時(shí)間及訓(xùn)練的頻率。穴位按摩可以采取點(diǎn)按穴位的方式,選擇的上下肢相應(yīng)穴位進(jìn)行按摩,其中上肢穴位:內(nèi)關(guān)、曲池、合谷、肩井、尺澤、鳳池。下肢穴位:涌泉、解溪、太沖、昆侖、三陰交、承山、足三里、陽陵泉。穴位按摩手法輕柔,并且穴位選擇準(zhǔn)確,保證穴位按摩的質(zhì)量。

A、C、F 組：1.5 V，D 組：2 V；E 和 G 組：2.5 V.

師：請各小組討論和交流：如何去解決B和H組遇到的問題？要說出具體的改進(jìn)方案和依據(jù).

（5 min后）

H組：老師，如果再給我們一個(gè)最大阻值更大的變阻器（如50Ω），我們也可以完成任務(wù)了.

師：說說這樣改進(jìn)的理由.

H組：因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)，當(dāng)換上15Ω的電阻時(shí)，電壓表示數(shù)大約是1.3 V.我們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑片P向阻值小的一側(cè)移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)會(huì)變得更大.因此，要使電壓表示數(shù)降為1 V，滑片應(yīng)向阻值大的一側(cè)移動(dòng)，但我們換用15Ω電阻前，變阻器滑片已經(jīng)處于阻值最大端了，無法讓變阻器的阻值更大了，所以我們認(rèn)為換一個(gè)最大阻值更大的變阻器，能把我們剛才遇到的問題解決.

師：好的，老師滿足你們的要求，等會(huì)給你們一個(gè)最大阻值為50Ω的變阻器，驗(yàn)證一下你們現(xiàn)在提出的改進(jìn)方案.

B組：根據(jù)H組提出的方案，我們認(rèn)為，不用換變阻器了，直接在原電路中再串聯(lián)接入一個(gè)定值電阻就可以了，如前面已經(jīng)用的10Ω和5Ω，或是還沒有用到過的20Ω，如果把這個(gè)串聯(lián)進(jìn)去的電阻R′算作變阻器的一部分，就相當(dāng)于增大了變阻器的最大阻值了（如圖2）.

圖2 改進(jìn)電路

師：你們兩組是根據(jù)實(shí)際操作現(xiàn)象，推理得出了改進(jìn)方案，你們知道這樣改進(jìn)的理論依據(jù)嗎？

（學(xué)生沉默，教師再引導(dǎo)）

師：根據(jù)串聯(lián)電路有分壓作用及其分壓規(guī)律：串聯(lián)電路中電阻越大，分得的電壓越大，且電壓與電阻成正比.所以，剛才B組和F組的活動(dòng)過程中，為把電壓表示數(shù)降下來，在電源電壓保持不變的前提下，可以采用2種方法，一是減小定值電阻的阻值（此法不適用），二是增大變阻器的接入電路的阻值.根據(jù)上述原理，請學(xué)生們思考：為什么B組和H組在實(shí)驗(yàn)過程中遇到了麻煩，而其他6組卻順利完成了實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

A組：因?yàn)槲覀兠看伪３侄ㄖ惦娮鑳啥说碾妷罕菳組和H組大.如果定值電阻兩端分到的電壓大一些，變阻器兩端電壓就會(huì)小一些.根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律，變阻器接入電路的阻值也可小一些，所以我們沒有遇到他們兩組的問題.

師：為避免B組和H組的問題，定值電阻兩端的電壓至少需要保持幾伏不變呢？

A組：根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，當(dāng)定值電阻為5Ω，變阻器為20Ω時(shí)，定值電阻分到的最小電壓值為電源電壓的1/5，即0.6 V.當(dāng)定值電阻為20Ω，變阻器為20Ω時(shí)，定值電阻分到的最小電壓值為電源電壓的1/2，即1.5 V.綜合考慮的結(jié)果：定值電阻兩端電壓至少保持1.5 V及以上.

師：現(xiàn)在你們明白為什么只有6個(gè)組能順利完成實(shí)驗(yàn)的原因了吧.

C組：根據(jù)剛才的分析，我們認(rèn)為把電源電壓降下來也可以避免B組的問題.因?yàn)樗麄兘M定值電阻兩端的電壓是保持1 V不變，如果把電源電壓降下來，那么變阻器分得的電壓也會(huì)變小，變阻器接入電路的電阻相應(yīng)也可小一些了.如用一節(jié)干電池作為電源，那么變阻器兩端只要分得了0.5 V的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系，變阻器的最大值為10Ω就夠了.

設(shè)計(jì)意圖：教師在課堂中的作用就是在提出問題后確保每位學(xué)生參與其中，深入思考，積極互動(dòng)，并適時(shí)追問，促使學(xué)生用證據(jù)來證明自己的判斷和成果，這里所說的證據(jù)可以是事實(shí)，也可以是數(shù)據(jù)，總之是可以看到的，而不是憑感覺的判斷.此外，作為教師在課堂上要營造信任的氛圍，每位學(xué)生可以充分表達(dá)，暢所欲言，不害怕被否定，更不會(huì)出現(xiàn)嘲笑之聲.

師：現(xiàn)在我們已經(jīng)有多種改進(jìn)方案，那么在不增減原有器材和電路設(shè)計(jì)的情況下，能否通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)操作順序的方法，避免B組和H組活動(dòng)過程中產(chǎn)生的問題呢？

D組：實(shí)驗(yàn)開始時(shí)定值電阻從小到大接入電路中，是我們的習(xí)慣做法，我們認(rèn)為如果一開始時(shí)就把定值電阻從大到小接入電路，B和H組的問題就不再是問題了，因?yàn)楫?dāng)他們第1組實(shí)驗(yàn)時(shí)就無法調(diào)節(jié)到電壓表示數(shù)為1 V，他們肯定會(huì)換另一電壓值（如1.5 V及以上的某個(gè)值），這樣一來，當(dāng)換用的定值電阻變小時(shí)，他們只要把滑片向阻值小的一側(cè)移動(dòng)到某一值時(shí)，就能每次順利保持電壓表示數(shù)不變了.

師：各組的改進(jìn)方案是否可行，請自己動(dòng)手驗(yàn)證.

設(shè)計(jì)意圖：思維定勢是一把雙刃劍，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中雖然可以形成熟練的技能，但我們也應(yīng)認(rèn)識(shí)到它的局限性，即對學(xué)生思維的廣度和深度的拓展存在一定的束縛力.學(xué)習(xí)中走出思維的死角，也許會(huì)尋得另一片更為廣闊的天空，換一種思維，會(huì)使問題越辯越明朗，越辯越透徹.

3 可見學(xué)習(xí)的思考

（1）設(shè)置挑戰(zhàn)性問題.

古希臘學(xué)者普羅塔戈曾經(jīng)說過：“頭腦是一支需要被點(diǎn)燃的火把”.這里所說的火把是指思維的火把，而問題就是點(diǎn)燃思維火把的火種.科學(xué)教學(xué)中存在描述性問題、解釋性問題和操作性問題.描述性問題要回答“是什么”，要求做到準(zhǔn)確；解釋性問題要回答“為什么”，要求做到深刻；而操作性問題則要回答“怎么做”，要求做到恰當(dāng).顯然后兩類問題對學(xué)生來說是具有挑戰(zhàn)性的高層次問題，因?yàn)榛卮鸾忉屝詥栴}需要對所獲得的信息進(jìn)行理性的加工，即運(yùn)用比較分析、抽象概括等方法，透過事物的現(xiàn)象認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)；而回答操作性問題則是涉及對認(rèn)識(shí)方法的選擇，好的方法既有助于對事物建立全面而準(zhǔn)確的感性認(rèn)識(shí)，又有助于主體從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，從而使認(rèn)識(shí)得到深化.可見的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)以問題為起點(diǎn)，并用一系列有層次結(jié)構(gòu)和邏輯遞進(jìn)關(guān)系的挑戰(zhàn)性問題來推進(jìn)或貫穿整個(gè)教學(xué)過程的始終.如果學(xué)生對所要解決的問題了然于心，就可以防止出現(xiàn)學(xué)習(xí)的盲目性.

（2）激活發(fā)散性思維.

恩格斯說過，“思維是地球上最美麗的花朵”.《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：教師要重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，關(guān)注他們的思維過程和行為方式，引導(dǎo)他們主動(dòng)思考問題，設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，思考事實(shí)證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系，幫助他們學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型，養(yǎng)成質(zhì)疑、反思的思維習(xí)慣.因此，要讓學(xué)習(xí)處于可見狀態(tài)，教師要避免將結(jié)論直接告知學(xué)生，應(yīng)采用問題導(dǎo)引式教學(xué)，用問題去激活學(xué)生的思維，將思維作為教學(xué)的核心要素來看待，通過對問題材料的分析比較、抽象概括，讓學(xué)生親歷知識(shí)建構(gòu)的過程.

上述案例中，讓學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)過程，蘊(yùn)含著豐富的思維教學(xué)因素，這樣既能有效拓展學(xué)生的思維深廣度，又能避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)的盲目性.通過引導(dǎo)學(xué)生全面地分析問題，多方位地進(jìn)行聯(lián)想，多角度地揭示事物間的聯(lián)系，推測事物變化的多種可能，尋找解決問題的多種渠道，就是思維發(fā)散性的重要標(biāo)志.

（3）倡導(dǎo)解釋性表述.

科學(xué)是一種實(shí)證系統(tǒng).對于科學(xué)教師而言，就是要善于在課堂上引領(lǐng)學(xué)生去理解證據(jù)的作用，激活學(xué)生獲得可靠的證據(jù)去解決實(shí)際問題，才能在課堂教學(xué)過程中讓學(xué)習(xí)處于可見狀態(tài)，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生.因此，可見學(xué)習(xí)對表述的嚴(yán)密性、客觀性、真實(shí)性都有極高的要求，其中通過觀察、測量等方式獲得的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是學(xué)生得出科學(xué)探究結(jié)論的第一手證據(jù)，也是學(xué)生用以認(rèn)識(shí)和解釋客觀規(guī)律和事實(shí)的第一手證據(jù).

科學(xué)結(jié)論是理性的，應(yīng)該建立在證據(jù)的基礎(chǔ)之上.教師在課堂上對學(xué)生的表述不要急著肯定或否定，而應(yīng)多追問學(xué)生得出這一結(jié)論的依據(jù)，多關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)或意外.課堂中教師要引導(dǎo)學(xué)生的表述始終能做到有理有據(jù)，環(huán)環(huán)相扣，全面周到，不以直覺替代推理，不以想象替代分析.最終學(xué)生會(huì)以教師的視角來看待自己的學(xué)習(xí)，追尋問題解決過程中看得到的證據(jù)，明晰學(xué)習(xí)旅程中的所知所思所惑所需.