浙江慈溪市宗漢錦綸初級(jí)中學(xué)(315301) 羅小飛
浙江慈溪市明月書(shū)院(315300) 周紅輝
眾所周知,復(fù)習(xí)課難上,中考復(fù)習(xí)課更難上,中考復(fù)習(xí)課要出高效率更是難上加難。在傳統(tǒng)的科學(xué)中考復(fù)習(xí)課中,許多教師只是對(duì)舊知識(shí)做枯燥梳理與總結(jié),然后讓學(xué)生做題,以練代教,搞題海戰(zhàn)術(shù),不僅使得學(xué)生身心俱疲,還導(dǎo)致學(xué)生思維不深、感悟不夠、理解不透,這樣的復(fù)習(xí)往往收效甚微。為了提高科學(xué)中考復(fù)習(xí)效果,筆者基于“學(xué)習(xí)條件論”和“首要教學(xué)原理”構(gòu)建了以“主線(xiàn)貫穿,思維引領(lǐng)”為核心的主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)框架,現(xiàn)以市級(jí)公開(kāi)課“電能復(fù)習(xí)”一課為例來(lái)詳細(xì)闡述主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)課的具體構(gòu)建策略。
R.M.加涅的“學(xué)習(xí)條件論”指出引起學(xué)習(xí)的條件有兩類(lèi):一是內(nèi)部條件,即以前習(xí)得的知識(shí)技能、動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)能力等;二是外部條件,即輸入刺激的結(jié)構(gòu)、形式等。R.M.加涅認(rèn)為,教學(xué)就是引起學(xué)習(xí)的一種外部條件,各種外部條件的刺激導(dǎo)致了學(xué)習(xí)的發(fā)生,學(xué)生學(xué)習(xí)成功與否取決于外部條件是否能真正有效刺激內(nèi)部條件。
M.戴維·梅里爾的“首要教學(xué)原理”指出講解概念、程序和原理等時(shí)采用“問(wèn)題解決”教學(xué)模式和“任務(wù)中心”教學(xué)模式,充分體現(xiàn)“學(xué)為中心”的教學(xué)新理念,能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式向自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變。
基于“學(xué)習(xí)條件論”和“首要教學(xué)原理”,結(jié)合科學(xué)中考復(fù)習(xí)實(shí)踐和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,筆者初步構(gòu)建了主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)框架(詳見(jiàn)圖1)。
圖1
電能的中考核心考點(diǎn)有三個(gè),分別是電功率、測(cè)定小燈泡的電功率、電功。在電能復(fù)習(xí)教學(xué)中,用趣味性情境主線(xiàn)將這三個(gè)核心考點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),可收到意想不到的效果。在“電能復(fù)習(xí)”一課中,筆者以手電筒里的小燈泡——“燈燈”為主角構(gòu)思“‘燈燈’的快樂(lè)之旅”情境主線(xiàn),先引導(dǎo)學(xué)生總體梳理電能知識(shí),然后創(chuàng)設(shè)“比比亮暗”“測(cè)測(cè)功率”“算算電能”三個(gè)快樂(lè)驛站(如圖2),讓學(xué)生輕松掌握這三個(gè)核心考點(diǎn)。
圖2
“首要教學(xué)原理”指出,學(xué)生思維品質(zhì)的提升需要聚焦于真實(shí)任務(wù)。本節(jié)復(fù)習(xí)課中的“比比亮暗”“測(cè)測(cè)功率”“算算電能”三個(gè)快樂(lè)驛站,既是趣味性情境,又是真實(shí)任務(wù)。學(xué)生能夠在完成真實(shí)任務(wù)的過(guò)程中主動(dòng)去感知、去理解、去應(yīng)用、去評(píng)價(jià),從而全面提升思維品質(zhì)。與此同時(shí),這三個(gè)任務(wù)都是基于“問(wèn)題解決”教學(xué)模式設(shè)置的,能引導(dǎo)學(xué)生順著設(shè)計(jì)精妙的問(wèn)題鏈去深入思考,助推學(xué)生的思維螺旋式上升。總之,“任務(wù)中心”和“問(wèn)題解決”就像“思維汽車(chē)”的兩個(gè)驅(qū)動(dòng),使“思維汽車(chē)”的引擎更加強(qiáng)勁、動(dòng)力更加澎湃。
快樂(lè)驛站一“:比比亮暗”(中考核心考點(diǎn):電功率)
該快樂(lè)驛站安排了由易到難的兩個(gè)任務(wù)。
第一個(gè)任務(wù):兩燈在同一電路中比比亮暗。取出手電筒內(nèi)“2.5 V 1 W”的小燈泡(“燈燈”),再拿出另一個(gè)“6 V 1.8 W”的小燈泡(“亮亮”),將它們放在同一電路中比比亮暗(溫馨提示:只提供一個(gè)恒壓電源、一個(gè)開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線(xiàn)、兩個(gè)小燈泡)?;A(chǔ)比較好的學(xué)生能大致想到將兩個(gè)小燈泡串聯(lián)或并聯(lián),知道小燈泡的亮暗由實(shí)際電功率決定。而基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生則不知從何下手,對(duì)此筆者適當(dāng)設(shè)計(jì)了問(wèn)題鏈:兩個(gè)小燈泡有幾種連接方式?(串聯(lián)和并聯(lián))小燈泡的亮暗由什么決定?(實(shí)際電功率)你打算怎么求它們的電功率?(先求出兩個(gè)小燈泡的電阻,然后根據(jù)電路結(jié)構(gòu)選擇電功率計(jì)算公式,串聯(lián)P=I2R,并聯(lián):P=U2/R)為什么選擇這個(gè)公式求電功率?(串聯(lián)電路中電流I相同,根據(jù)P=I2R,只要比較電阻大小即可;并聯(lián)電路中電壓U相同,根據(jù)P=U2/R,只要比較電阻大小即可)在不同電路中比較亮暗的訣竅是什么?(先分析電路結(jié)構(gòu),再選擇合適的電功率計(jì)算公式)問(wèn)題鏈可以很好地引導(dǎo)學(xué)生抓住事物的規(guī)律和本質(zhì),進(jìn)而助推學(xué)生提高自身的邏輯思維能力。
第二個(gè)任務(wù):兩燈在動(dòng)態(tài)電路中比比亮暗。在該任務(wù)中,筆者展示了一個(gè)原創(chuàng)的電路和兩個(gè)難度遞增的變式電路(如圖3),讓學(xué)生先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置使兩燈亮度大致相同,再向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,比比兩燈的亮暗。
圖3
筆者同樣設(shè)計(jì)了問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生思考,以提升學(xué)生的思維能力。
針對(duì)任務(wù)中難度最大的變式2 電路,設(shè)計(jì)的具體問(wèn)題鏈如表1所示。
表1 問(wèn)題及解答
特別指出,一般要根據(jù)學(xué)生的回答,對(duì)問(wèn)題鏈進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以更好地找到學(xué)生的思維生長(zhǎng)點(diǎn),讓學(xué)生的思維順勢(shì)生長(zhǎng),增強(qiáng)學(xué)生思維的靈活性和深刻性。
快樂(lè)驛站二:“測(cè)測(cè)功率”(中考核心考點(diǎn):測(cè)定小燈泡的電功率)
該快樂(lè)驛站安排了使用伏安法、伏阻法、安阻法三種方法測(cè)電功率的三個(gè)任務(wù)。
第一個(gè)任務(wù)(使用伏安法測(cè)電功率):日漸成熟的“燈燈”很想多多了解自己,所以想運(yùn)用多種方法測(cè)自己的功率,其中最經(jīng)典的方法是伏安法。請(qǐng)從圖4 中找出正確的電路連接方式(圖甲正確),談一談伏安法測(cè)電功率的原理及滑動(dòng)變阻器的作用;思考如何改動(dòng)其中的一根導(dǎo)線(xiàn)讓連接錯(cuò)誤的電路變正確并能用伏安法測(cè)電功率(如圖丙)。
圖4
在完成這樣的任務(wù)的過(guò)程中,學(xué)生既能獲得成就感,又能培養(yǎng)批判性思維。
第二個(gè)任務(wù)(使用伏阻法測(cè)電功率):“燈燈”在測(cè)額定功率時(shí),電流表突然壞了,你能利用伏阻法幫助“燈燈”測(cè)額定功率嗎?這個(gè)任務(wù)難度較大,筆者便通過(guò)問(wèn)題鏈來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考。問(wèn)題鏈設(shè)計(jì)如下:根據(jù)現(xiàn)有儀器可以測(cè)出什么量?(電壓U)要想用伏阻法測(cè)電功率還需要測(cè)哪個(gè)物理量?(電流I)利用現(xiàn)有儀器能測(cè)電流嗎?(能)如何實(shí)現(xiàn)測(cè)出的電流就是流過(guò)“燈燈”的電流?(將小燈泡與定值電阻串聯(lián))下面的兩種電路(如圖5)能否用伏阻法測(cè)電功率?(能)如果能,請(qǐng)寫(xiě)出表達(dá)式(甲:P額=U額I額=,并談?wù)勀愕男牡?。(沒(méi)有電流表時(shí),可用電壓表和定值電阻充當(dāng)電流表)
圖5
第三個(gè)任務(wù)(使用安阻法測(cè)電功率):假如剛才壞的不是電流表而是電壓表,你能使用安阻法測(cè)“燈燈”的額定功率嗎?筆者放手讓學(xué)生開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí),提醒他們遷移應(yīng)用伏阻法測(cè)電功率的思維,嘗試在厘清問(wèn)題鏈的基礎(chǔ)上解決問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的電路圖(如圖6)。
圖6
在學(xué)生完成第二、三個(gè)任務(wù)的過(guò)程中,筆者適時(shí)采用“問(wèn)題解決”教學(xué)模式,先給予學(xué)生恰當(dāng)引導(dǎo)、啟發(fā),使學(xué)生的思維逐級(jí)攀升,而后讓學(xué)生開(kāi)展小組合作,共同分析、遷移、想象、創(chuàng)造,最終幫助學(xué)生完成符合要求的電路設(shè)計(jì)。在任務(wù)和問(wèn)題的雙重驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生思維的批判性和獨(dú)創(chuàng)性得到了增強(qiáng)。
快樂(lè)驛站三:“算算電能”(中考核心考點(diǎn):電功)
電功是電能中最難的考點(diǎn),注重定量計(jì)算,常將電功公式、歐姆定律與串并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)相融合進(jìn)行考查。學(xué)生從中能夠感受到電學(xué)的“變幻莫測(cè)”。該快樂(lè)驛站安排了發(fā)光發(fā)熱的“燈燈”與好朋友(定值電阻、滑動(dòng)變阻器)在串聯(lián)和并聯(lián)電路中算算電能。具體如下:
第一個(gè)任務(wù):“燈燈”和“定值電阻”構(gòu)成串聯(lián)和并聯(lián)電路,請(qǐng)分別算算兩個(gè)電路消耗的電能。
原創(chuàng)題1:如圖7 所示,甲圖是小燈泡L(燈燈)和電阻R(阿阻)的I-U圖像。將小燈泡L 和電阻R接入乙圖所示電路中,閉合開(kāi)關(guān)S 時(shí),小燈泡L 的實(shí)際功率為0.1 W。求在1 min 內(nèi)整個(gè)電路消耗的電能。
圖7
變式題1:如圖8 所示,甲圖是小燈泡L(燈燈)和電阻R(阿阻)的I-U圖像。將小燈泡L 和電阻R接入乙圖所示電路中,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),小燈泡L的實(shí)際功率為1 W。求閉合開(kāi)關(guān)S2后,在1 min內(nèi)整個(gè)電路消耗的電能。
圖8
【思維引導(dǎo)】電路中用電器的連接方式是什么?串聯(lián)或并聯(lián)電路的電流、電壓有什么特點(diǎn)?如何在圖像中將電流或電壓的特點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái)?如何結(jié)合已知條件和相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行圖像分析?如何規(guī)范書(shū)寫(xiě)解答過(guò)程?
第二個(gè)任務(wù):“燈燈”和“滑動(dòng)變阻器”構(gòu)成串聯(lián)和并聯(lián)電路,請(qǐng)分別算算兩個(gè)電路中消耗的電能。
原創(chuàng)題2:如圖9所示,電源電壓保持6 V 不變。電流表的量程為0~0.6 A,電壓表的量程為0~3 V,小燈泡L(燈燈)的規(guī)格為“2.5 V 1 W”(阻值不隨溫度的變化而變化),滑動(dòng)變阻器R(阿變)的規(guī)格為“20 Ω 1 A”。閉合開(kāi)關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)過(guò)程中要保證電路安全,求電路工作5 min 消耗總電能的變化范圍。
圖9
【思維引導(dǎo)】電路中“燈燈”與“阿變”的連接方式是什么?如何將動(dòng)態(tài)電路轉(zhuǎn)化為幾個(gè)靜態(tài)電路?滑動(dòng)變阻器阻值的最小值對(duì)應(yīng)電流表、電壓表的什么值?電流的最大值和電壓的最大值,誰(shuí)更受限制?如何求出電路消耗的電能的最大值?滑動(dòng)變阻器阻值的最大值對(duì)應(yīng)電流表、電壓表的什么值?如何求出電路消耗的電能的最小值?如何求出電路所消耗電能的變化范圍?
【快樂(lè)編題】基于前面的示范,筆者讓學(xué)生編制由“燈燈”與“阿變”構(gòu)成的并聯(lián)電路求電能變化范圍的試題。下面呈現(xiàn)學(xué)生所編試題的一般電路圖(如圖10)。
圖10
“電能復(fù)習(xí)”這節(jié)課充分體現(xiàn)了主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)課的鮮明特點(diǎn):(1)用一條能創(chuàng)造良好外部條件的主線(xiàn)貫穿始終;(2)創(chuàng)設(shè)情境刺激學(xué)生有序梳理相關(guān)知識(shí);(3)基于主線(xiàn)上的幾個(gè)情境設(shè)置有梯度的任務(wù)來(lái)激活學(xué)生的思維;(4)采用“問(wèn)題解決”教學(xué)模式助推學(xué)生思維品質(zhì)的提升。綜上可知,主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)課能夠成功開(kāi)啟中考高效復(fù)習(xí)之門(mén),助推學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)融通、思維靈動(dòng)、應(yīng)對(duì)自如。
一些教師忽略了自己是教學(xué)活動(dòng)的研究者和設(shè)計(jì)者,以致他們覺(jué)得中考復(fù)習(xí)課十分難上。想要上好主線(xiàn)型中考復(fù)習(xí)課,教師更要做足功課,比如鉆研課程標(biāo)準(zhǔn)和歷年中考試題,把握復(fù)習(xí)內(nèi)容涉及的中考核心考點(diǎn),巧妙構(gòu)思趣味性情境主線(xiàn)用于串聯(lián)中考核心考點(diǎn),再按照提升學(xué)生思維品質(zhì)的需要編制原創(chuàng)試題,并探尋借助任務(wù)和問(wèn)題雙重驅(qū)動(dòng)來(lái)激活學(xué)生思維、突破核心考點(diǎn)的方法。
作為中考復(fù)習(xí)活動(dòng)的研究者和設(shè)計(jì)者,教師不僅可以設(shè)計(jì)“電能復(fù)習(xí):‘燈燈’的快樂(lè)之旅”這樣的中考復(fù)習(xí)課,還可以設(shè)計(jì)“光復(fù)習(xí):跟著光去看世界”“力復(fù)習(xí):令人著迷的力學(xué)大家庭”等中考復(fù)習(xí)課,以更好地引領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí),提高學(xué)生的復(fù)習(xí)效率。