黃多智+楊再君
《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020年)指出:要構(gòu)建體系完備的終身教育,要堅(jiān)持德育為先,立德樹(shù)人,把社會(huì)主義核心價(jià)值體系融入國(guó)民教育全過(guò)程。按照最新發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架,它體現(xiàn)在三個(gè)方面即文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會(huì)參與;綜合表現(xiàn)為六大核心素養(yǎng),即人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新。而物理學(xué)科的素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任?!皩W(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”這個(gè)概念的提出和建構(gòu),必將為教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生學(xué)習(xí)等提供變革的明確方向。2017年的高考大綱修訂即印證了它的非常意義和價(jià)值。筆者從滲透學(xué)科素養(yǎng)的角度,以恒定電流習(xí)題解答的課堂教學(xué)為例談?wù)勛约旱淖龇ā?/p>
在恒定電流試題里,對(duì)電路的簡(jiǎn)化往往是解決問(wèn)題的切入點(diǎn)。這個(gè)問(wèn)題解決好了,做電路分析試題就得心應(yīng)手,反之則思路紊亂成為死結(jié),使電學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)入死胡同。為了幫助學(xué)生進(jìn)行電路簡(jiǎn)化分析,我們常常在傳統(tǒng)教學(xué)中給學(xué)生這樣總結(jié):
1.電壓表在電路里可以視為斷路,簡(jiǎn)化時(shí)可以去掉再分析;
2.電流表在電路里可以視為短路,簡(jiǎn)化時(shí)可以用導(dǎo)線替代;
3.電容器在電路里可以視為斷路,簡(jiǎn)化時(shí)可以去掉再分析;
4.電路里任何一個(gè)電阻的阻值增大(減?。?,則總電路的電阻增大(減?。?/p>
5.并聯(lián)電路中的電阻若撤去一個(gè),則相當(dāng)于變成以空氣為電阻,則阻值增大。千萬(wàn)不要誤以為是減少一個(gè)電阻總電阻阻值減??;
6.找好等勢(shì)點(diǎn),把等勢(shì)點(diǎn)集中在一起來(lái)分析。
但是在基礎(chǔ)薄弱的大多數(shù)縣鎮(zhèn)高中效果依然不理想,甚至我強(qiáng)調(diào)每減少一個(gè)原件或者一條導(dǎo)線就畫(huà)一次簡(jiǎn)化電路,即使這樣不厭其煩地分析,也收效甚微。
案例1:如圖1所示,是一個(gè)恒定電流試題里出現(xiàn)頻率較高的電路圖。若已知電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、三個(gè)電阻的阻值,需要求出三個(gè)電表的讀數(shù)是多少。很多學(xué)生覺(jué)得電路看起來(lái)并不復(fù)雜,但是這三個(gè)電阻是什么關(guān)系呢?串聯(lián)?或者并聯(lián)?或者……這三個(gè)電流表測(cè)量的是誰(shuí)的電流呢?這道題就涉及到電路的簡(jiǎn)化問(wèn)題。電路圖看似簡(jiǎn)單,其實(shí)是一個(gè)比較難的問(wèn)題,考查學(xué)生的圖文翻譯能力和對(duì)并聯(lián)電路基本特征的深刻理解,課本基本文字沒(méi)有掌握,即使老師講得很費(fèi)力了,依然有很多學(xué)生難以理解。
我在上這節(jié)課的時(shí)候,采取的是小組合作探究學(xué)習(xí)的模式進(jìn)行。其中一個(gè)組的學(xué)生率先紙上完成了解答,然后其中的代表走到講臺(tái)前給全班同學(xué)講解??墒钱?dāng)有同學(xué)問(wèn)到你是怎樣得出這三個(gè)電阻是并聯(lián)的關(guān)系的時(shí)候,他解釋不清楚了(估計(jì)是在一些資料書(shū)上看到過(guò)解答標(biāo)準(zhǔn))。于是在這道題遇到困難之后我并不急著講下去,而是結(jié)合圖2(《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理》,選修3-1,人民教育出版社)第48頁(yè)、49頁(yè)圖2.4-1,2.4-2)甲乙兩圖再講并聯(lián)電路的特征。
我讓學(xué)生溫習(xí)《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理》(選修3-1,人民教育出版社)第49頁(yè):并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等。
學(xué)生談理解:如圖2乙,即電阻R1、R2、R3兩端的電壓(電勢(shì)差)相等。
我讓學(xué)生思考:是不是說(shuō)電阻兩端的電壓相等就是并聯(lián)電路呢?假設(shè)如圖2甲中的三個(gè)電阻阻值相等,其電壓也相等,顯然這不是并聯(lián)電路。那么如何從本質(zhì)上講清這個(gè)問(wèn)題呢?學(xué)生陷入了沉思(顯然很興奮)。
經(jīng)過(guò)點(diǎn)撥引導(dǎo),學(xué)生逐漸總結(jié)出:在一個(gè)電路中,若某幾個(gè)電阻兩端的電勢(shì)分別相等,則這幾個(gè)電阻的關(guān)系是并聯(lián)的。從本質(zhì)上講是導(dǎo)體兩端的電勢(shì)分別相等。比如圖2甲,三個(gè)電阻的電壓(電勢(shì)差)雖然相等,但是他們兩端的電勢(shì)并不相等,而是一個(gè)比一個(gè)高,呈逐漸降低的關(guān)系,這樣的電路元件就不是并聯(lián)的關(guān)系。
現(xiàn)在再回過(guò)頭去看圖1,就容易得多了,學(xué)生很快能夠找到:R1左端的電勢(shì)跟R2的右端、R3的左端電勢(shì)相等;R1右端的電勢(shì)跟R2的左端、R3的右端電勢(shì)相等。也就是說(shuō)這三個(gè)電阻兩端的電勢(shì)是相等的,那么他們的關(guān)系是并聯(lián)的關(guān)系。第一個(gè)問(wèn)題得到了很好的解決。
那么,電表分別測(cè)誰(shuí)的電流呢?我讓學(xué)生盡情發(fā)揮自己的想象力。經(jīng)過(guò)激烈的爭(zhēng)論,有一個(gè)學(xué)生提出的想法我認(rèn)為非常大膽,也令我非常滿意。他把電路分解成如下三種情況:
圖1甲:去掉含R2,R3的支電路,A2,A3測(cè)的是R2的電流。
圖1乙:去掉含R1,R3的支電路,A1,A2,A3測(cè)的是R2的電流。
圖1丙:去掉含R1,R2的支電路,A1,A3測(cè)的是R3的電流。
綜上所述,電流表A1測(cè)的是R2和R3的電流;電流表A2測(cè)的是R1和R2的電流;電流表A3測(cè)的是R1,R2和R3的總電流。
學(xué)生一提出這個(gè)“思路”,我眼前一亮,毫不吝嗇地對(duì)這個(gè)學(xué)生予以了表?yè)P(yáng)。經(jīng)過(guò)大量的試題驗(yàn)證,這個(gè)結(jié)論是適用的。但是這個(gè)“思路”能夠經(jīng)受實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論證明嗎?這給我和我的學(xué)生留下了一個(gè)發(fā)展的空間:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證我們的結(jié)論。
因此,我很欣慰學(xué)生能夠這樣用心去思考和總結(jié),我想初步的目的達(dá)到了。通過(guò)這道題的解決我有以下幾點(diǎn)思考:
1.物理概念一定要深刻理解,這是落實(shí)物理學(xué)科物理觀念這一核心素養(yǎng)的要求。當(dāng)然這個(gè)深刻理解應(yīng)當(dāng)建立在恰當(dāng)?shù)陌咐A(chǔ)之上。優(yōu)秀的教師就是做足功課挑選或者改編好這個(gè)案例,讓學(xué)生走出題海。正如“要想學(xué)生走出題海,教師就必須跳進(jìn)題海”這一高論。
2.要敢于和善于讓學(xué)生獨(dú)立思考和集體討論,這是落實(shí)物理學(xué)科科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任這些核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。不要總是認(rèn)為學(xué)生不會(huì)做而不敢放手讓學(xué)生做獨(dú)立完成和表達(dá)自己的思考。要使學(xué)生學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng),學(xué)生才能積極參與課堂,各方面的素質(zhì)才能得到培養(yǎng)提高。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)為了完成教學(xué)任務(wù)而忽視了學(xué)生的實(shí)際,因而課堂的有效性大打折扣。
3.重視課本的閱讀和理解,這是實(shí)現(xiàn)基本知識(shí)和基本技能這一物理學(xué)科基本素養(yǎng)的體現(xiàn)。不要拋開(kāi)課本跳入題海,要回歸知識(shí)的本源。課本上文字和圖片包含豐富的物理信息,作為學(xué)生不一定能夠很好地發(fā)現(xiàn)并接受,而老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)并總結(jié),完成好陪伴者和引導(dǎo)者的責(zé)任。
案例2:《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理》(選修3-1,人民教育出版社)第49頁(yè)圖2.4-3:電阻串聯(lián)后作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻。圖2.4-4(圖略):電阻并聯(lián)后作為一個(gè)整體,它相當(dāng)于一個(gè)電阻。這些總結(jié),課本已經(jīng)明確提出來(lái)了,可是學(xué)生不一定去認(rèn)真閱讀并理解,因此教師應(yīng)當(dāng)在日常課堂教學(xué)的過(guò)程中切實(shí)引導(dǎo)學(xué)生去閱讀;在習(xí)題課中遇到問(wèn)題時(shí)不急于告訴學(xué)生答案,而是盡力搭建起考題和課本之間的橋梁,讓學(xué)生明白他們?cè)诮忸}的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題課本中實(shí)際上已有明明白白的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生回歸課本。
通過(guò)這樣的課堂教學(xué),可以讓學(xué)生的合作意識(shí)、自主學(xué)習(xí)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、自我發(fā)展意識(shí)等素養(yǎng)得到潤(rùn)物無(wú)聲地浸潤(rùn),同時(shí)也預(yù)留了一定的問(wèn)題發(fā)展空間。endprint