面向大單元設(shè)計(jì)的中考物理復(fù)習(xí)策略
——以電學(xué)復(fù)習(xí)為例

陳培鳳

(1. 江蘇省南京市雨花臺(tái)中學(xué)初中部，江蘇 南京 210012；2. 南京物理教師成長(zhǎng)共同體，江蘇 南京 210011)

面向大單元設(shè)計(jì)的復(fù)習(xí)課教學(xué)，基于整體設(shè)計(jì)的教學(xué)思維，聚焦大單元復(fù)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行整體優(yōu)化組合、重新建構(gòu)教學(xué)體系。面向大單元設(shè)計(jì)的中考復(fù)習(xí)教學(xué)需完整理解復(fù)習(xí)內(nèi)容、深入把握復(fù)習(xí)的重難點(diǎn)，分梯度確定課時(shí)目標(biāo)，突出大單元復(fù)習(xí)內(nèi)容之間的聯(lián)系。

蘇科版初中物理教材的電學(xué)部分分為三章，包括電路的基本組成、基本規(guī)律、能量轉(zhuǎn)化和用電安全等內(nèi)容，具體分為12小節(jié)，構(gòu)建了較為完整的知識(shí)體系，復(fù)習(xí)時(shí)適宜作為一個(gè)大單元進(jìn)行復(fù)習(xí)。以下以電學(xué)復(fù)習(xí)為例，探討面向大單元設(shè)計(jì)的中考復(fù)習(xí)策略。

1 繪制思維導(dǎo)圖，建構(gòu)知識(shí)框架

中考復(fù)習(xí)教學(xué)應(yīng)轉(zhuǎn)變碎片化、關(guān)注單一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)思路，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)化、科學(xué)化的復(fù)習(xí)模式，以幫助學(xué)生建構(gòu)整體的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。復(fù)習(xí)課教學(xué)中可以利用思維導(dǎo)圖建立起知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)框架，有助于學(xué)生完整理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，獲得系統(tǒng)性認(rèn)知(圖1)。

圖1

在思維導(dǎo)圖的繪制中，可以用樹(shù)形圖或氣泡圖的方式展現(xiàn)大單元的知識(shí)框架。對(duì)知識(shí)點(diǎn)的描述可用文字、圖片，以簡(jiǎn)單直觀(guān)為佳。同時(shí)可以用雙氣泡圖或表格的形式將知識(shí)點(diǎn)或思維方法進(jìn)行類(lèi)比和對(duì)比，構(gòu)建大單元知識(shí)體系。

2 基于主線(xiàn)設(shè)計(jì)，串聯(lián)問(wèn)題體系

在復(fù)習(xí)課中如何將碎片化的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)？基于主線(xiàn)設(shè)計(jì)的課堂能做到形散神不散，既達(dá)到復(fù)習(xí)的目的，又增添新意，激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。如在電學(xué)復(fù)習(xí)中，可以滑動(dòng)變阻器為主線(xiàn)進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)。

問(wèn)題1：滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“20 Ω 2 A”，你能從中獲得哪些信息？

設(shè)計(jì)意圖：由銘牌含義說(shuō)起，串聯(lián)起電阻、電流等相關(guān)物理量和基礎(chǔ)知識(shí)。

問(wèn)題2：滑動(dòng)變阻器變阻的原理是什么？實(shí)際通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流一定是2 A嗎？電路中電流大小與什么有關(guān)？

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生探討影響導(dǎo)體電阻的因素、滑動(dòng)變阻器的接法、變阻的實(shí)質(zhì)及其對(duì)電路的影響、電路中實(shí)際電流大小的影響因素。

問(wèn)題3:哪些實(shí)驗(yàn)用到了滑動(dòng)變阻器？分別起了什么作用？

設(shè)計(jì)意圖：滑動(dòng)變阻器起到了對(duì)電路的保護(hù)作用、對(duì)電路中電流和電壓的調(diào)節(jié)作用?？捎糜谔骄侩娏髋c電壓、電流與電阻的關(guān)系，伏安法測(cè)電阻、測(cè)電功率，探究電功、電熱的影響因素等。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡姆治?，判斷滑?dòng)變阻器的不同作用，可以串聯(lián)大部分電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。

問(wèn)題4：滑動(dòng)變阻器還有哪些應(yīng)用？

設(shè)計(jì)意圖：串聯(lián)了風(fēng)力測(cè)定、握力計(jì)、油量表、身高測(cè)量、體重測(cè)量等知識(shí)，將力學(xué)知識(shí)與電學(xué)知識(shí)相關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行綜合應(yīng)用，提升學(xué)生的信息提取、遷移、應(yīng)用等綜合能力。

問(wèn)題5：生活中還有哪些類(lèi)型的變阻器？

設(shè)計(jì)意圖：串聯(lián)了壓敏、熱敏、光敏電阻等知識(shí)，串聯(lián)了圖像、有關(guān)物理量的取值范圍等動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題。

在以滑動(dòng)變阻器為主線(xiàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)中，串聯(lián)了電學(xué)中從電學(xué)參數(shù)到電路設(shè)計(jì)、從電路基本特點(diǎn)到相關(guān)物理量的求解、從基本實(shí)驗(yàn)到綜合應(yīng)用等大部分復(fù)習(xí)內(nèi)容。利用問(wèn)題串，進(jìn)階提升復(fù)習(xí)內(nèi)容的綜合性和思維水平，在問(wèn)題解決中促進(jìn)學(xué)生的思維進(jìn)階。

3 指向重難點(diǎn)突破，鞏固專(zhuān)題訓(xùn)練

中考復(fù)習(xí)課的重點(diǎn)不僅在于知識(shí)點(diǎn)的再現(xiàn)和組合，更在于對(duì)新課學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)和教學(xué)診斷中反饋的易錯(cuò)點(diǎn)的深刻理解。教師在復(fù)習(xí)課的備課中必須全面把握學(xué)情、深刻分析錯(cuò)誤原因，并進(jìn)行有針對(duì)性的精準(zhǔn)施教以及變式訓(xùn)練。重難點(diǎn)的突破更適合以專(zhuān)題的方式進(jìn)行。在電學(xué)復(fù)習(xí)中，我們可以將重難點(diǎn)分成幾個(gè)專(zhuān)題，每個(gè)專(zhuān)題重點(diǎn)解決一種類(lèi)型的問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生掌握問(wèn)題解決的方法。

電學(xué)復(fù)習(xí)內(nèi)容大致可以分為實(shí)驗(yàn)、電路故障分析、圖像、動(dòng)態(tài)電路等專(zhuān)題。在專(zhuān)題復(fù)習(xí)中，教師不僅要注重內(nèi)容的復(fù)習(xí)，更要注重思維方法的復(fù)習(xí)，綜合運(yùn)用多種復(fù)習(xí)技巧以取得更好的復(fù)習(xí)效果。如在實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)中可以運(yùn)用典型電路的一圖多變，針對(duì)探究歐姆定律、伏安法測(cè)電阻、伏安法測(cè)電功率等實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理及方法、實(shí)驗(yàn)電路圖及電路連接、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等多方面進(jìn)行對(duì)比，以利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的深層理解。在電路故障分析復(fù)習(xí)專(zhuān)題中要注重幫助學(xué)生理解電表的診斷功能、電流表用于診斷電路的故障類(lèi)型、電壓表用于診斷電路故障的位置、短路和斷路等。先由電流表判斷故障類(lèi)型，再到電壓表判斷故障位置，二者結(jié)合并加以反向驗(yàn)證，以作出準(zhǔn)確判斷。在圖像復(fù)習(xí)專(zhuān)題中，通過(guò)對(duì)圖像坐標(biāo)、變化趨勢(shì)的觀(guān)察分析作出正確判斷，通過(guò)特定條件獲取新的信息。

在專(zhuān)題復(fù)習(xí)中，幫助學(xué)生體會(huì)解題的一般思路和方法非常重要，如動(dòng)態(tài)電路專(zhuān)題分析是一個(gè)難點(diǎn)，變動(dòng)態(tài)為靜態(tài)是解決問(wèn)題的有效方法。

例1：在圖2所示的電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器(a、b為其兩端點(diǎn))。當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.1 A，R2消耗的功率為1 W；當(dāng)滑片P移至某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3 A，R2消耗的功率為1.8 W。則當(dāng)滑片P從a移到b的過(guò)程中( )。

圖2

A. 電流表的示數(shù)變化了0.6 A

B. 電壓表的示數(shù)變化了4 V

C.R1消耗的電功率變化了5 W

D. 電路消耗的總功率變化了6 W

依據(jù)電路某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)，畫(huà)出等效電路圖，標(biāo)明已知量，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的可求物理量，從而找到解決問(wèn)題的突破口。本題可先針對(duì)“滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)”和“滑片P移至某一位置時(shí)”的兩個(gè)靜態(tài)電路，畫(huà)出等效電路圖。標(biāo)明題干中提供的已知量，利用串并聯(lián)電路的電壓、電流特點(diǎn)找出相關(guān)物理量。對(duì)于某一對(duì)象，若已知其電壓、電流、電阻、電功率四個(gè)物理量中任意兩個(gè)物理量，即可求出另兩個(gè)物理量，解題流程如圖3所示。

圖3

采用“畫(huà)一畫(huà)等效電路、標(biāo)一標(biāo)已知量、找一找電壓和電流關(guān)系、算一算其余物理量”等通俗易懂的語(yǔ)言，運(yùn)用畫(huà)示意圖的直觀(guān)方法，使學(xué)生掌握問(wèn)題解決的一般思路。

4 靈活運(yùn)用替代類(lèi)比，自主方法遷移

在物理學(xué)習(xí)中遷移創(chuàng)新能力是關(guān)鍵能力，靈活運(yùn)用替代類(lèi)比方法能促進(jìn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。如單表測(cè)電阻、單表測(cè)電功率是電學(xué)復(fù)習(xí)中的難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高。若能靈活運(yùn)用替代和類(lèi)比方法，可使學(xué)生深刻理解其實(shí)質(zhì)，提升學(xué)生的思維能力。

例2：要測(cè)量一個(gè)阻值為數(shù)百歐的電阻，能提供的器材有：干電池兩節(jié)，學(xué)生用電壓表(量程0～3 V，0～15 V)，滑動(dòng)變阻器(100 Ω，2 A)和電阻箱(0～9 999 Ω，5 A)各一個(gè)，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(用相應(yīng)字母表示各個(gè)測(cè)出的物理量)。

多數(shù)學(xué)生能想到的方法是將未知電阻與電阻箱(電阻箱相當(dāng)于已知電阻)串聯(lián)，使電流相等，利用串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求解，設(shè)計(jì)出如圖4所示的電路圖。

圖4

在這個(gè)電路中，電阻箱作為一個(gè)已知電阻，與電壓表并聯(lián)，起到了電流表的作用，那么這一方法是不是唯一的呢？除了電阻箱還有什么器材也可以替代已知電阻呢？學(xué)生會(huì)想到滑動(dòng)變阻器的最大值也是已知的，思路即被打開(kāi)了。

電阻既可以與電壓表并聯(lián)替代電流表，也可以與電流表串聯(lián)替代電壓表，這在單表測(cè)燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中同樣適用，電阻箱也可以通過(guò)調(diào)節(jié)替代燈泡在額定電壓下的電阻(圖5)。

圖5

遷移能力與應(yīng)用能力提升是學(xué)習(xí)活動(dòng)最終要達(dá)到的目標(biāo)之一，在教學(xué)中需要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)類(lèi)比替代，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)體系的形成和遷移能力的提高。

5 重視綜合實(shí)踐，促進(jìn)能力提升

蘇科版初中物理教材設(shè)計(jì)了綜合實(shí)踐活動(dòng)，旨在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和實(shí)踐素養(yǎng)，拓寬物理課程的視野，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)和優(yōu)化物理課程的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。電學(xué)部分的綜合實(shí)踐活動(dòng)有3個(gè)：簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)一個(gè)模擬調(diào)光燈、調(diào)查家庭用電情況，在教學(xué)中我們可以開(kāi)發(fā)的綜合實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容還有很多。在中考復(fù)習(xí)中我們?nèi)孕柚匾暰C合實(shí)踐活動(dòng)，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，以下以設(shè)計(jì)一個(gè)模擬調(diào)光燈為例予以說(shuō)明。

圖6

如圖6所示，一燈泡上標(biāo)有“6 V，3 W”字樣，將其與一定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，在10 V的電壓下，制作成簡(jiǎn)易調(diào)光燈，滑片P滑到某一端時(shí)燈泡能正常發(fā)光。

本情景在中考復(fù)習(xí)中更宜設(shè)計(jì)成開(kāi)放式教學(xué)問(wèn)題。

問(wèn)題1：由燈泡的銘牌，你可以得到哪些信息？

問(wèn)題2：若電源電壓為10 V，如何將其設(shè)計(jì)成亮度可調(diào)的調(diào)光燈？

問(wèn)題3:燈泡正常發(fā)光時(shí)，如何既保證安全又使滑動(dòng)變阻器能自由調(diào)節(jié)？

問(wèn)題4:你還有什么方法，使你的調(diào)光燈更加智能化？

在實(shí)際教學(xué)中，將問(wèn)題層層深入，從基本參數(shù)的了解到器材的選擇、電路的設(shè)計(jì)和方案的優(yōu)化，可以用各種類(lèi)型的變阻器、半導(dǎo)體，也可以用可調(diào)壓電源，還可以用電磁繼電器等實(shí)現(xiàn)燈光的智能調(diào)節(jié)，在電路安全的交流討論中促進(jìn)學(xué)生的深度思考。

6 結(jié)語(yǔ)

面向大單元設(shè)計(jì)的中考復(fù)習(xí)有助于學(xué)生建構(gòu)完整的知識(shí)體系，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)遷移能力和綜合素質(zhì)的提高。基于不同的復(fù)習(xí)內(nèi)容，應(yīng)分梯度設(shè)置復(fù)習(xí)目標(biāo)，選擇適合的方法，提煉科學(xué)思維方法，還有很多方式需要我們?nèi)ニ伎己吞剿鳌?/p>