韓建浩

摘 要：PBL教學(xué)法是以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)法，以期使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)科學(xué)探究能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。電學(xué)是初中科學(xué)的一大重點(diǎn)和難點(diǎn)，學(xué)生的感性思維能力較強(qiáng)，但理性思維能力較弱，在學(xué)習(xí)過程中電路又是動(dòng)態(tài)變化的，因而不容易掌握。引入PBL教學(xué)法，能夠讓學(xué)生通過實(shí)踐轉(zhuǎn)化為認(rèn)識(shí)，在感性思維中提升理性思維，是一種創(chuàng)新、有益的探索與嘗試。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法;科學(xué)教學(xué);變阻器

一、PBL教學(xué)法概述

PBL（Project-Based Learning）教學(xué)法于1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrow在加拿大McMaster大學(xué)首先創(chuàng)立，是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)、以問題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以教師為導(dǎo)向的一種教學(xué)方法。[1]

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，PBL教學(xué)法改變了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的局面，[2]其以問題為基礎(chǔ)，通過設(shè)計(jì)任務(wù)，讓學(xué)生處于復(fù)雜、有意義的問題情景中，通過自主探究和小組合作，解決問題，學(xué)習(xí)隱藏在問題背后的科學(xué)知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生解決問題能力、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。[3]

初中科學(xué)中電學(xué)部分有很多電學(xué)元件的使用學(xué)生很難掌握，比如在學(xué)習(xí)正確使用滑動(dòng)變阻器時(shí)，由于變阻器的部件較多，接線柱也多，使用過程中又是動(dòng)態(tài)變化的，學(xué)生不容易掌握使用方法和正確判斷有效電阻，引入PBL教學(xué)法能夠很好地突破這一難點(diǎn)。

二、基于PBL教學(xué)法的“變阻器”教學(xué)案例

1.演示現(xiàn)象 創(chuàng)設(shè)情境 引入新課

教師出示臺(tái)燈，調(diào)節(jié)旋鈕，燈泡的亮暗發(fā)生變化，說明通過燈泡的電流大小發(fā)生了變化，是什么原因?qū)е码娏靼l(fā)生變化呢？學(xué)生思考得出：在電源不變的情況下，燈泡亮暗的變化是由于電路中的電阻發(fā)生改變，推導(dǎo)出：電阻改變→電流改變→燈泡亮暗改變。

借助常見的生活體驗(yàn)和電阻會(huì)影響電流這一舊知觸發(fā)思維，讓學(xué)生聯(lián)想到變阻器是生活中各種用電器上最常用的電路元件，自然引入新課：變阻器——阻值可調(diào)節(jié)的裝置。

2.逐步探究 激活思維 習(xí)得真知

教師通過滑動(dòng)變阻器關(guān)于原理、結(jié)構(gòu)和使用的系列問題，層層引出變阻器關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生通過回答問題、小組討論、實(shí)驗(yàn)探究，逐漸加深對(duì)滑動(dòng)變阻器的認(rèn)識(shí)和理解，掌握本節(jié)課的重難點(diǎn)。

環(huán)節(jié)一：滑動(dòng)變阻器的原理

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧影響導(dǎo)體電阻大小的因素并進(jìn)一步提問：改變導(dǎo)體的電阻有哪些方法？最方便的方法是什么？引導(dǎo)學(xué)生回憶影響導(dǎo)體電阻大小的因素有導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料、溫度等，并思考出改變電阻大小最簡便的方法是改變長度。學(xué)生自行得出結(jié)論：滑動(dòng)變阻器就是利用改變連入電路中電阻線長度來改變電阻這一原理制成的。

環(huán)節(jié)二：滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)

教師展示一根電阻線并提問：要想阻值變化范圍足夠大，就要延長電阻線的長度，但電阻線太長使用不方便怎么辦？學(xué)生思考得出：把電阻線繞在某個(gè)物體上。

教師接著提問：對(duì)用于繞電阻線的物體材料有什么要求？現(xiàn)有紙筒、金屬筒、陶瓷筒三種物體，你認(rèn)為選哪個(gè)最好？為什么？學(xué)生思考得出：選陶瓷筒最好，它比較硬、不容易變形且是絕緣體。

教師接著引入問題：如果瓷筒上的線圈繞得太密，會(huì)造成它們互相接觸，發(fā)生短路，應(yīng)如何解決？學(xué)生思考得出：將線圈涂上絕緣漆。

教師插入問題：如果線圈全涂上絕緣漆，會(huì)出現(xiàn)夾子不能與線圈接通這一新的矛盾，怎么解決？學(xué)生討論得出：把線圈與夾子接觸處的絕緣漆刮掉。（如圖1）

教師繼續(xù)提問：如何解決夾子與連接線一起移動(dòng)帶來的不便？學(xué)生討論得出：可在陶瓷筒的上方架一根金屬棒，把夾子改裝成滑片，讓滑片套在金屬棒上滑動(dòng)。

教師順勢讓學(xué)生畫出自己設(shè)計(jì)的滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖，然后與教材上的實(shí)物圖（如圖2）進(jìn)行對(duì)比，然后作進(jìn)一步的改進(jìn)。

最后教師在PPT上展示某滑動(dòng)變阻器的銘牌參數(shù)，并提問該參數(shù)有什么意義。學(xué)生思考得出：該滑動(dòng)變阻器的最大電阻是××歐姆，允許通過的最大電流為××安培。

常規(guī)教學(xué)上，教師會(huì)直接出示滑動(dòng)變阻器實(shí)物，介紹它的結(jié)構(gòu)，這種灌輸式教學(xué)中學(xué)生是被動(dòng)的知識(shí)接受者，缺乏思維的碰撞和提升。而以上所述內(nèi)容教學(xué)中，教師運(yùn)用PBL教學(xué)法，讓學(xué)生在問題的驅(qū)動(dòng)下逐步解決問題，設(shè)計(jì)出滑動(dòng)變阻器，全程以學(xué)生為主體，能很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)電學(xué)的興趣，同時(shí)也能使他們深刻掌握滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)。

環(huán)節(jié)三：滑動(dòng)變阻器的使用

教師引導(dǎo)學(xué)生觀察滑動(dòng)變阻器有4個(gè)接線柱（如圖3），目前電路中電流經(jīng)過變阻器只需“一進(jìn)一出”兩個(gè)接線柱，這樣共有幾種接法？哪兩個(gè)接線柱之間的電阻是不變的？哪兩個(gè)接線柱之間的電阻很小，幾乎為零？接線柱應(yīng)該怎么接入？為了控制燈泡電流的大小，滑動(dòng)變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？接通電路前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于什么位置？

學(xué)生小組討論得出：共有6種接法，AB之間的電阻不變，CD之間的電阻為零，接線柱應(yīng)“一上一下”接入，滑動(dòng)變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，接通前滑片處于阻值最大處。

由于滑動(dòng)變阻器的接線柱較多，使用過程中有效電阻又是動(dòng)態(tài)變化的，學(xué)生不容易掌握使用方法，教師嘗試用以下學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（如圖4a、4b）來突破這一難點(diǎn)。

常規(guī)課堂上，教師會(huì)直接教學(xué)生滑動(dòng)變阻器的使用方法及注意事項(xiàng)，這種“填鴨式”教學(xué)，教師是主導(dǎo)者，學(xué)生是被動(dòng)的知識(shí)接受者，很多學(xué)生一知半解，課后不會(huì)應(yīng)用。而以上所述內(nèi)容教學(xué)中，教師運(yùn)用PBL教學(xué)法，通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在問題的驅(qū)動(dòng)下，運(yùn)用排列的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行歸納，在親身實(shí)踐中掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法，使學(xué)生理解更透徹，并能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的探究能力。另外，輔助實(shí)驗(yàn)記錄表，便于學(xué)生交流探究過程，總結(jié)出使用滑動(dòng)變阻器的注意事項(xiàng)，使學(xué)生知道滑動(dòng)變阻器還有保護(hù)電路的作用，并進(jìn)行愛護(hù)實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)安全的教育。

3. 結(jié)合生活? 深化理解? 鞏固新知

教師用圖片或視頻展示變阻器的其他樣式，介紹它們在生產(chǎn)、生活中的一些應(yīng)用：如調(diào)節(jié)電視機(jī)音量、亮度及對(duì)比度等。讓學(xué)生完成一些如圖5的小練習(xí)，及時(shí)反饋學(xué)生的掌握情況和鞏固所學(xué)知識(shí)。

4. 新課小結(jié) 暢談收獲 開闊視野

教師在PPT上展示問題：這節(jié)課你學(xué)到了什么？假如你是滑動(dòng)變阻器，你將怎樣介紹你自己？你還想知道哪些問題？

讓學(xué)生自己嘗試建構(gòu)本節(jié)課的框架，檢驗(yàn)課堂效果，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力;讓學(xué)生假設(shè)自己是滑動(dòng)變阻器進(jìn)行自我介紹，這樣的活動(dòng)可使課堂小結(jié)變得生動(dòng)有趣;學(xué)生提出的拓展性問題可以作為課后思考，開拓學(xué)生的思路和開闊視野，讓課的最后不是“?！倍恰啊保寣W(xué)生回味無窮。

三、教學(xué)反思

“變阻器”一課運(yùn)用PBL教學(xué)法，讓學(xué)生在問題的驅(qū)動(dòng)下自主設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)規(guī)律，學(xué)生扎實(shí)地掌握了“滑動(dòng)變阻器的原理、結(jié)構(gòu)和使用”這一教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，很好地突破了“學(xué)會(huì)滑動(dòng)變阻器的使用”這一節(jié)課的難點(diǎn)，達(dá)到了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。在科學(xué)的教學(xué)中，教師可以更多地嘗試像本節(jié)課這樣，教給學(xué)生一種科學(xué)的解決問題的方法，告訴學(xué)生如何去創(chuàng)造、發(fā)明一個(gè)東西，這個(gè)東西得到之后我們怎樣去逐步完善它，使它的結(jié)構(gòu)更加合理，然后學(xué)會(huì)使用和保護(hù)它，最后將它應(yīng)用到生活、生產(chǎn)中造福人類，從而有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)造能力，這樣有利于培養(yǎng)出綜合素質(zhì)優(yōu)良、實(shí)踐能力較強(qiáng)、具有一定創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才。

當(dāng)然，PBL教學(xué)法并非適用于所有科學(xué)內(nèi)容的教學(xué)，具體實(shí)施時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行取舍，“變阻器”一課教學(xué)，僅是基于PBL教學(xué)法在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的一次嘗試，與同行分享。

參考文獻(xiàn)：

[1]王小莉.基于建構(gòu)主義的“PBL”教學(xué)法探討[J].南方醫(yī)學(xué)教育，2010（2）：19-21.

[2]關(guān)樹梅，趙英娜，劉桂喜.PBL、LBL教學(xué)模式在內(nèi)分泌科護(hù)理教學(xué)查房中的應(yīng)用及對(duì)比分析[J].武警后勤學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，23（5）：439-441.

[3]王濟(jì)華.“基于問題的學(xué)習(xí)”（PBL）模式研究[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2010（3）.