李 嘯

(江蘇省南京市揚(yáng)子第一中學(xué),江蘇 南京 210048)

基于學(xué)生思維的初中歐姆定律教學(xué)

李 嘯

(江蘇省南京市揚(yáng)子第一中學(xué),江蘇 南京 210048)

初中歐姆定律教學(xué)始終是初中物理教學(xué)的難點(diǎn),諸多地區(qū)開展的公開課、名師幫扶課時(shí)常選擇歐姆定律一節(jié)作為課題．教學(xué)過(guò)程中如果遵循教材擬定思維邏輯進(jìn)行教學(xué)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知沖突,課堂教學(xué)流程看似完成實(shí)則事倍功半,學(xué)后測(cè)評(píng)學(xué)生不能達(dá)到良好績(jī)效,究其原因是因?yàn)榻處熼L(zhǎng)期教學(xué)被教材固化的教學(xué)思維與學(xué)生自我認(rèn)知相互沖突,挖掘?qū)W生的前概念,獨(dú)辟蹊徑方可事半功倍．

初中； 歐姆定律；教學(xué)

以現(xiàn)行江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社編寫的蘇科版教材為例,第14章第3節(jié)歐姆定律,教材呈現(xiàn)的邏輯順序如圖1.

圖1

由教材展現(xiàn)的邏輯體系不難看出,教材在處理探究I與R的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,借用了探究I與U的實(shí)驗(yàn)電路圖,這樣設(shè)計(jì)的初衷便于學(xué)生理解,然而實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:一是實(shí)驗(yàn)對(duì)象的選擇不明確,學(xué)生普遍認(rèn)為研究對(duì)象應(yīng)為滑動(dòng)變阻器非定值電阻R,二是實(shí)驗(yàn)中研究I與R的關(guān)系,通過(guò)何種方法控制定值電阻R兩端電壓,學(xué)生常感到困惑,在此處教師的處理方式常采取灌輸式,直接告訴學(xué)生調(diào)節(jié)滑片P控制定值電阻R兩端電壓保持不變．學(xué)生為什么會(huì)在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)渡環(huán)節(jié)出現(xiàn)困難,筆者進(jìn)行了診斷性測(cè)試．

提供給學(xué)生電源(電池組)一個(gè)、電流表、電壓表各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器0～20Ω一個(gè)、單刀單擲開關(guān)一個(gè)、1～15Ω各種阻值的定值電阻、導(dǎo)線若干,請(qǐng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究I～U、I～R關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖,對(duì)于I～U實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)情景與上述一致,但學(xué)生設(shè)計(jì)的I～R實(shí)驗(yàn)電路圖各式各樣,體現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的自主理解,出現(xiàn)頻率較高的電路圖如圖2、3.

針對(duì)圖2和圖3,由于知識(shí)局限,學(xué)生認(rèn)為路端電壓是恒定不變的,所以設(shè)計(jì)成只有一個(gè)元件的簡(jiǎn)單電路,就能保證調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P和更換定值電阻R時(shí),電路元件兩端電壓保持不變．

圖2

圖3

圖2中,學(xué)生選擇滑動(dòng)變阻器作為研究對(duì)象也是理所當(dāng)然,只需調(diào)節(jié)滑片P就可以輕松改變電阻,滑動(dòng)變阻器兩端電壓恒定不變始終為電源電壓,讀出電流表示數(shù)即可完成實(shí)驗(yàn)．

矯正原則：指出移動(dòng)滑片P雖能改變滑動(dòng)變阻器阻值,但滑動(dòng)變阻器阻值無(wú)法直接讀出,即使通過(guò)分段標(biāo)注形式,由于滑片P與電阻絲接觸處有一定線度并非點(diǎn)接觸,仍然會(huì)導(dǎo)致電阻假定值偏差較大,所以不能選擇滑動(dòng)變阻器作為研究對(duì)象．

圖3中,學(xué)生選擇定值電阻作為研究對(duì)象,認(rèn)為在更換各種阻值的定值電阻后,定值電阻兩端的電壓始終為電源電壓,讀出電流表示數(shù)即可完成實(shí)驗(yàn)．

矯正原則：初中階段學(xué)生未接觸電源內(nèi)阻概念,不了解路端電壓會(huì)隨外電阻大小的改變而發(fā)生變化,可組織學(xué)生按如圖4所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)電壓表監(jiān)測(cè)路端電壓變化．

圖4

將5Ω電阻接入電路,測(cè)出電壓和電流,再更換10Ω和15Ω,數(shù)據(jù)記錄如表1.

表1

從表格中不難發(fā)現(xiàn),隨著接入定值電阻阻值的增大,定值電阻兩端電壓顯著增大,電源內(nèi)阻分壓不可忽略,無(wú)法控制R兩端電壓相等．這時(shí)教師不遺余力可提出單獨(dú)接入電阻元件無(wú)法控制電壓相等,通過(guò)何種方法可以控制R兩端電壓相等?比起生搬硬套,這種方式的引導(dǎo)更符合學(xué)生思維邏輯,力在突破學(xué)生知識(shí)瓶頸,深刻體會(huì)理想與現(xiàn)實(shí)間的差距．

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為:學(xué)習(xí)不是由教師簡(jiǎn)單地把理論傳遞給學(xué)生,而是由學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)體系的過(guò)程．學(xué)習(xí)是以自我原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),對(duì)新信息進(jìn)行重新的認(rèn)識(shí)和編碼,在這一過(guò)程中,學(xué)習(xí)者的新舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間,學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境之間發(fā)生相互作用,從而引發(fā)其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組,其理論核心可概括為:以學(xué)生為中心,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)．在課堂教學(xué)中設(shè)置思維沖突,正式激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究,促使學(xué)生積極主動(dòng)構(gòu)建新知識(shí)系統(tǒng)的有效方法．

上述案例中不難發(fā)現(xiàn),通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)電路,有效利用學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)與新問(wèn)題之間矛盾創(chuàng)設(shè)思維沖突,讓學(xué)生感到困惑、迷惘,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望．利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的截然不同結(jié)果,讓學(xué)生產(chǎn)生感官刺激,引發(fā)學(xué)生思維沖突,喚起學(xué)生對(duì)物理科學(xué)事實(shí)的探究熱情,幫助學(xué)生正確理解物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力．

教師也不再是教材的傳聲筒,不拘泥于教材限定的固化思維,順應(yīng)學(xué)生思維,尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)品格,有效把握動(dòng)態(tài)生成,這不經(jīng)意的改變或許會(huì)成為課堂教學(xué)中一個(gè)預(yù)料之外的精彩之舉．

1 高文,徐斌艷,吳剛.建構(gòu)主義教育研究[M]. 北京:教育科學(xué)出版社,2008.

2 蔡劍.在科學(xué)探究中凸顯“過(guò)程與方法”之實(shí)施要素——以“歐姆定律”課堂教學(xué)為例[J].物理教師，2015(9)：5-8.

2016-08-21)