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        試分析初中物理電學實驗中合作學習的實施

        2015-10-21 17:21:45李春
        速讀·下旬 2015年12期
        關(guān)鍵詞:電學實驗歐姆定律合作學習

        李春

        摘 要:合作學習是一種學習方式,同時也是一種科學的教學理念和生動有效的教學方式。本文以初中物理電學實驗為對象,對合作學習在歐姆定律探索中的實施進行了分析。

        關(guān)鍵詞:電學實驗;合作學習;歐姆定律

        不同的個體有著不同的思維方式和不同的行為方式,當不同的個體為同一目標形成團體而進行探索時,具有差異性的思想和行為會碰撞出新的火花,賦予研究對象突破性和創(chuàng)造性。這個團體內(nèi)部之間有著緊密的合作關(guān)系和強烈的合作精神。將這種合作關(guān)系和合作精神運用于教學學習過程之中,能夠有效的調(diào)動學生的積極性并有利于學習研究對象的突破和創(chuàng)造。初中物理電學實驗中合作學習的實施充分證實了合作學習的必要性,同時也顯現(xiàn)出一些合作學習過程中的問題。

        一、合作學習準備階段教學內(nèi)容的選擇和引導

        在合作學習的準備階段中,首先,教師選擇以電學教學內(nèi)容為基礎(chǔ),便于進行研究探索,具有一定研究價值并能夠調(diào)動學生參與積極性的合作學習內(nèi)容;其次,教師應當充分發(fā)揮其引導作用,引導學生進入合作學習的角色,讓學生充分意識到此次合作學習的是什么,會遇見什么樣的問題,為什么會出現(xiàn)此種問題以及怎么解決問題。從而得出實驗結(jié)果,總結(jié)概括相關(guān)電學概念。

        比如,教師在引導學生進行電學的基本物理量(電流、電壓和電阻)回顧時,教師可以設(shè)置一到具體的實驗題目:請某位同學按照設(shè)置的電路圖進行操作,此次試驗中需要更變?nèi)位瑒幼冏杵鞯淖柚担娮璧拇笮∈冀K如一。得到以下具體數(shù)值(如表一所示):

        表一電流表與電壓表的測量數(shù)據(jù)

        (1)通過以上A1、A2的數(shù)值,可以得到什么結(jié)論?

        (2)通過以上V1、V2的數(shù)值,可以得到什么結(jié)論?

        在解答這答題時,學生首先會分析此電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,不難發(fā)現(xiàn)此電路是并聯(lián)電路。學生同時可以從表1獲得信息,讀出A1、A2的數(shù)值,觀察到兩個電流表的數(shù)值相等。至此,學生可以通過已學的串聯(lián)電路的直至進行類比,分析電流和電壓的特點,得出答案(1):在串聯(lián)電路中,各處的電流大小都相同。在解答(2)時,學生通過觀察并回憶相關(guān)的電流、電壓知識,由表1可知:三次試驗中:V1+V2=12,故得知:在串聯(lián)電路中,串聯(lián)電阻兩端電壓之和等于總電壓。

        在解決這兩個問題后,學生對電壓、電阻和電流三個物理量的知識有了一定的回憶和總結(jié),此后,教師可再根據(jù)表1中電流和電壓的數(shù)值進行引導性的提問,從而引導學生更深一步的探索、了解電壓、電阻和電流的關(guān)系,提升學生的電學知識。例如:由表1可知:V1隨著A1數(shù)值的增加而增加,由此是否可以得出:有相同大小電阻的同個串聯(lián)電路中,電流和電壓是否呈正比關(guān)系?若改變電阻的大小,在電流增大的同時電壓有何變化?此時,教師已經(jīng)明確了適當?shù)难芯繂栴},學生應當設(shè)計相關(guān)的實驗步驟,從而得出答案。那么,在一組電路中,電流、電壓和電阻具有什么樣的內(nèi)在聯(lián)系呢?為引導學生探索方向的正確性,教師可以適當?shù)膶υO(shè)計電路圖提出設(shè)想和指導。例如整個教學活動可以這樣展開:首先提出問題:我們可以通過什么方法來實現(xiàn)串聯(lián)電路中電流的大???應用所學知識,學生可以想到兩個簡單的方式:一是改變電阻的大小,二是改變電源電壓的大小。此時,教師可以展示出簡單易懂的電路圖,幫助學生理解記憶。

        然后,在學生得出相應的結(jié)論之后,教師應進一步的引導學生,提出更深層次的問題:有什么方法可以探索多個物理量的關(guān)系?應當怎么設(shè)計此次試驗?需要什么器具?具體應當怎么操作?根據(jù)之前的兩個結(jié)論,怎么設(shè)計一個探索問題的電路圖?學生在教師的引導和自身的思考大致可以設(shè)計出兩種方案:一是電阻R的大小保持不變,不斷改變電源電壓(電池的供應量),從而研究電流與電壓的關(guān)系。二是改變電阻的大小,保持電壓大小的相同性,得出不同的電流值,從而得出電流與電阻的關(guān)系。

        與方案一的思想相同,運用控制變量法進行試驗得出了結(jié)論,此次方案加入滑動變阻器,通過調(diào)動滑動變阻器改變電阻兩端的電壓,從而研究電流與電壓的關(guān)系;調(diào)動滑動變阻器使電阻兩端的電壓保持不變,改變電阻的大小,從而研究電力與電阻的關(guān)系。

        二、合作學習實施階段的過程控制

        進入合作學習的實施階段時,小組辯論總結(jié)是必不可少的環(huán)節(jié),但合作學習不僅僅是一種流于形式的教學方式,過度地討論和個別成員的消極參與就是一種形式化的合作學習狀態(tài),為避免這種狀態(tài)的發(fā)生。教師應當對合作學習的實施階段進行全局的把控和輔助。使得每個小組成員都能參與到小組活動中的同時,都能適當?shù)目刂谱约旱乃枷牒托袨?。使得小組內(nèi)進行合理的分工合作。完成實驗內(nèi)容,共同得出正確的結(jié)論。探索歐姆定律的實驗實施方案可采用的合作學習方式:第一選擇準備階段所設(shè)計的電路設(shè)計圖,小組成員協(xié)作完成電路的實際鏈接。首先,選擇兩位小組成員進行具體實驗操作,并選擇一位小組成員進行實驗數(shù)據(jù)記錄。并按照準備階段的實驗設(shè)想進行操作。其次,在保證電阻兩端的電壓不變的情況下,變換電阻的大小,從而研究通過電阻的電流與其電阻大小的關(guān)系。第二,小組成員對所得的兩組數(shù)據(jù)進行討論,選擇出小組代表進行發(fā)言,闡述小組的討論結(jié)果:由實驗一可得,在同一串聯(lián)電路中,當且僅當電阻不變時,電流與電壓成正比。有實驗二可得,在同一串聯(lián)電路中,電壓一致,電流與電阻成反比。

        試驗結(jié)束后,教師對學生的合作學習過程及結(jié)果進行評論,及時肯定學生所得出的正確結(jié)論,糾正實驗過程中出現(xiàn)的錯誤,加深學生對電學知識的認識和對歐姆定律的理解。由此引出歐姆定律:I=U/R。

        三、結(jié)語

        合作學習作為一種教學方式,不能僅僅注重方式的實施,應該在突出教學內(nèi)容的同時,運用合作學習手段,將教學內(nèi)容展開,使教學任務積極有效的實行并利于學生的接受和吸收。這要求教師在選擇合作學習的電學內(nèi)容時,應當注意選取具有價值意義的電學課題,且選取的電學教學內(nèi)容應當適合該年齡階段的學生進行學習,不宜選擇過于簡單或超出學生能力范圍的電學研究課題,也不宜選擇消耗過大不易實施的電學課題,不能因為合作學習而合作學習,應當因材施教,合理利用并控制好合作學習在電學教學中的實施。

        參考文獻:

        [1]肖立.從形式走向有效—淺談物理課堂合作學習的時效性[J]陜西師范大學出版社,2009.

        [2]曾琦.合作學習的基本要素[J]學科教育,2000(6).

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