摘"要:《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)明確指出,教學(xué)要立足學(xué)生全面發(fā)展,依據(jù)核心素養(yǎng)內(nèi)涵及學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn),確定課程目標(biāo),體現(xiàn)物理課程獨(dú)特的育人價(jià)值。本文通過(guò)高端備課,按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求和教材內(nèi)容安排,優(yōu)化教材內(nèi)容,構(gòu)建以“教學(xué)導(dǎo)入、自主學(xué)習(xí)、交流展示、點(diǎn)評(píng)解疑、練習(xí)總結(jié)”為五個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。本文從學(xué)生實(shí)際出發(fā),以“問(wèn)題鏈”為主線,制訂可測(cè)可評(píng)的教學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)指向物理課程核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程,旨在更好地落實(shí)課標(biāo)要求,培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高端備課;初中物理;問(wèn)題鏈
高端備課是首都師范大學(xué)的邢紅軍教授和他的研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的一種以“從物理知識(shí)傳授到物理方法教育,再到物理思想形成”為核心理念的教學(xué)設(shè)計(jì)方法。它要求備課者超越傳統(tǒng)的教材分析、教案撰寫(xiě)以及教學(xué)設(shè)計(jì)的局限,不僅要明確“做什么”“如何做”,還要基于深度的理論思考,在教學(xué)中論證“為什么要這樣做”。這樣的備課既要符合物理的內(nèi)在邏輯,又要符合物理的教學(xué)規(guī)律,同時(shí)符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,并接受課堂教學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)。[1]物理高端備課是在物理教學(xué)論的指導(dǎo)下,彰顯教學(xué)邏輯的教學(xué)設(shè)計(jì),旨在促進(jìn)學(xué)生物理認(rèn)知水平的發(fā)展。[2]本文從《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)的視角分析教材、學(xué)情,通過(guò)高端備課,構(gòu)建以“問(wèn)題鏈”為主線,以“教學(xué)導(dǎo)入、自主學(xué)習(xí)、交流展示、點(diǎn)評(píng)解疑、練習(xí)總結(jié)”為五個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂,旨在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
本文以人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)第十七章第3節(jié)“電阻的測(cè)量”為例,嘗試進(jìn)行高端備課,以期落實(shí)“新課標(biāo)”要求,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
1"教材分析
1.1"教材內(nèi)容分析
“電阻的測(cè)量”是人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)第十七章第3節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在歐姆定律的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一節(jié)用“伏安法”測(cè)量電阻的測(cè)量性實(shí)驗(yàn)課。教材先引入“電流可以用電流表測(cè)量,電壓可以用電壓表測(cè)量。那么,用什么方法測(cè)量電阻呢?”[3]提出要解決的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用上節(jié)課所學(xué)的歐姆定律表達(dá)式的變形公式計(jì)算出電阻,找到解決問(wèn)題的方法——“伏安法”測(cè)電阻。接著,教材指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案環(huán)節(jié)中,教材給出了實(shí)驗(yàn)電路圖,提醒學(xué)生通過(guò)多測(cè)幾組數(shù)據(jù)求平均值的方法來(lái)減小測(cè)量誤差。教材在實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格處留了空白,目的是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),以此培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和記錄數(shù)據(jù)表格的能力,讓學(xué)生利用已有的知識(shí)獲得新的知識(shí),符合學(xué)生的認(rèn)知水平。
在“想想做做”欄目中,教材安排學(xué)生將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡,用同樣的方法測(cè)定小燈泡的電阻。[4]教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多次數(shù)據(jù)測(cè)量,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡的電阻,比較計(jì)算出的幾個(gè)數(shù)值,觀察每次算出的電阻的大小有什么變化規(guī)律。如果出現(xiàn)的情況和測(cè)量定值電阻時(shí)不同,教師將引導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行交流討論,這意在檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“伏安法”測(cè)電阻方法的掌握情況,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力,讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的測(cè)量定值電阻阻值的方法遷移到測(cè)量小燈泡燈絲的阻值中。
在“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”欄目第4題中,給出了測(cè)量標(biāo)有2.5V的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)方法和一組測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),意在讓學(xué)生再一次通過(guò)計(jì)算小燈泡的電阻,熟練掌握“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理,進(jìn)一步加深對(duì)歐姆定律的理解,讓學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。[5]在總結(jié)結(jié)論時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓和電流的變化而變化,再次發(fā)現(xiàn)問(wèn)題:小燈泡的電阻值隨著電流和電壓的變化而變化,這和前面學(xué)過(guò)的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),其大小不隨電流和電壓的變化而變化相矛盾。學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,提出問(wèn)題:“燈泡燈絲電阻的大小到底與什么因素有關(guān)呢?”這樣的教學(xué)方法旨在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,有助于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1.2"教材內(nèi)容不足
教材在“想想做做”欄目和在“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”欄目第4題中,給出了測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)方法和一組測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),目的是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握“伏安法”測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法,并進(jìn)一步加深對(duì)歐姆定律的理解。學(xué)生通過(guò)分析數(shù)據(jù)只能得出小燈泡燈絲的電阻跟燈絲兩端的電壓和電流有關(guān)的結(jié)論。即使在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過(guò)前面所學(xué)知識(shí),能夠猜想到燈絲電阻的大小可能與溫度有關(guān),但學(xué)生無(wú)法基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行分析,總結(jié)得出小燈泡燈絲的電阻與溫度有關(guān)的結(jié)論。這樣不利于學(xué)生理解電阻大小與溫度的關(guān)系,也不利于培養(yǎng)學(xué)生分析證據(jù)的能力。
1.3"教材內(nèi)容優(yōu)化
針對(duì)以上教材安排的不足,結(jié)合學(xué)生學(xué)情和《課程標(biāo)準(zhǔn)》中核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,為了能讓學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)理解“燈絲電阻的大小和溫度有關(guān),而與燈絲兩端電壓和燈絲中電流無(wú)關(guān)”的知識(shí)點(diǎn),在原有教材安排的基礎(chǔ)上,筆者將“想想做做”欄目中的“測(cè)量小燈泡的電阻”設(shè)計(jì)成實(shí)踐性評(píng)價(jià)作業(yè),即在學(xué)生學(xué)完測(cè)量定值電阻的阻值后,讓學(xué)生動(dòng)手測(cè)量小燈泡的電阻。通過(guò)讓學(xué)生經(jīng)歷測(cè)量小燈泡的電阻的過(guò)程,檢驗(yàn)“會(huì)用伏安法測(cè)電阻”這一教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,并評(píng)價(jià)課堂教學(xué)的效果。評(píng)價(jià)過(guò)程中會(huì)注重對(duì)學(xué)生實(shí)際操作過(guò)程的評(píng)價(jià)。
學(xué)生通過(guò)測(cè)量并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),基于數(shù)據(jù)嘗試總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,在總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)發(fā)現(xiàn)了新的問(wèn)題:小燈泡的電阻值隨著電流和電壓的變化而變化,這和前面學(xué)過(guò)的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),其大小不隨電流和電壓的變化而變化的結(jié)論相矛盾。這個(gè)問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。學(xué)生提出問(wèn)題:“燈泡燈絲的電阻大小到底與什么因素有關(guān)呢?”接著,筆者用“問(wèn)題鏈”的方式引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)“電阻的大小跟導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度等因素有關(guān)”,在測(cè)量的過(guò)程中,燈絲的材料、長(zhǎng)度、橫截面積都沒(méi)有變化,那么是不是因?yàn)闊艚z兩端的電壓和燈絲中電流的變化,導(dǎo)致燈絲的溫度發(fā)生了變化,進(jìn)而引起燈絲電阻的變化呢?這促使學(xué)生有依據(jù)(前面所學(xué)知識(shí))地進(jìn)行猜想:小燈泡燈絲的電阻大小可能與燈絲的溫度有關(guān)。接下來(lái),筆者讓學(xué)生設(shè)計(jì)證明電阻的大小是否與溫度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)一步獲取并記錄數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論。這讓學(xué)生基于證據(jù)得到燈絲電阻的大小與溫度有關(guān)的結(jié)論,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)。
2"課標(biāo)要求
2.1"內(nèi)容要求
《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本節(jié)內(nèi)容要求的表述是:4.1.9用電流表和電壓表測(cè)量電阻。[6]“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”是《課程標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)驗(yàn)探究主題中學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一,是《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)的深化和擴(kuò)展[7]。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)步驟上具有相似之處,均是利用電流表和電壓表直接測(cè)量電流和電壓,再間接測(cè)量電阻或電功率。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)上也是相似的,同時(shí)利用伏安法測(cè)量電阻的方法在高中階段也有多處應(yīng)用。因此,在義務(wù)教育階段設(shè)置“用電流表和電壓表測(cè)量電阻”為必做實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)段銜接。[8]從《課程標(biāo)準(zhǔn)》的變化上可以看出該實(shí)驗(yàn)在初中物理中的重要作用。
2.2"學(xué)業(yè)要求
《課程標(biāo)準(zhǔn)》在實(shí)驗(yàn)探究主題的學(xué)業(yè)要求中從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了要求。
物理觀念:能通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)構(gòu)建物理概念,深化對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
科學(xué)思維:能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)歸納推理獲得探究結(jié)論。
科學(xué)探究:在實(shí)驗(yàn)中有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的意識(shí);能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,會(huì)正確使用已學(xué)實(shí)驗(yàn)器材收集數(shù)據(jù),能遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則,注意實(shí)驗(yàn)中的安全問(wèn)題;能對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,歸納總結(jié),形成結(jié)論并作出解釋?zhuān)挥泻献鹘涣鞯膱F(tuán)隊(duì)意識(shí),能撰寫(xiě)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:能通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,產(chǎn)生成就感,有學(xué)習(xí)物理的興趣和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。[9]
3"學(xué)情分析
在前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)探究了電流與電壓和電阻的關(guān)系。通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生基本掌握了電流表和電壓表的使用方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)所用的器材、實(shí)驗(yàn)步驟也已比較熟悉,并具備了一定的電路安全的意識(shí),這為本節(jié)課電阻的測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。但是,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的方法還不太熟練,對(duì)電阻概念的理解和滑動(dòng)變阻器在不同實(shí)驗(yàn)中的作用的理解還不夠深入,尤其是對(duì)小燈泡燈絲電阻的大小受溫度影響的規(guī)律的認(rèn)識(shí)還不夠深刻。
4"教學(xué)目標(biāo)
為了便于評(píng)價(jià)課堂教學(xué)效果,發(fā)揮評(píng)價(jià)在教學(xué)中的作用,制訂的教學(xué)目標(biāo)要可測(cè)可評(píng),而且要指向物理課程的核心素養(yǎng)。依據(jù)教材內(nèi)容安排、課標(biāo)要求和學(xué)生學(xué)情,筆者從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)維度設(shè)計(jì)了如下教學(xué)目標(biāo)。
4.1"物理觀念
第一,能熟練地連接簡(jiǎn)單的電路,有連接電路的安全意識(shí)。
第二,能說(shuō)出“伏安法”測(cè)電阻的原理,會(huì)熟練地使用電流表和電壓表測(cè)量定值電阻的阻值。
第三,通過(guò)測(cè)量,知道小燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化的特點(diǎn)。
第四,掌握滑動(dòng)變阻器在電路中的作用,通過(guò)實(shí)驗(yàn)深化對(duì)歐姆定律的認(rèn)知。
4.2"科學(xué)思維
讓學(xué)生經(jīng)歷根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)歸納推理獲得探究結(jié)論的過(guò)程,在過(guò)程中有判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理、有效的意識(shí)。
4.3"科學(xué)探究
第一,能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
第二,會(huì)正確連接電路并排查電路故障。
第三,會(huì)正確使用電流表和電壓表。
第四,能夠積極與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn)。
4.4"科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
第一,能按照安全要求連接電路,使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等電路元件,形成規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的意識(shí)。
第二,形成對(duì)“反?!钡膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和判斷的意識(shí)。
第三,培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的精神,能通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,產(chǎn)生成就感,有學(xué)習(xí)物理的興趣和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
5"教學(xué)重、難點(diǎn)
5.1"教學(xué)重點(diǎn)
通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),學(xué)生發(fā)現(xiàn)定值電阻的阻值不隨電壓和電流的變化而變化,小燈泡燈絲的阻值隨溫度的變化而變化的規(guī)律。這一發(fā)現(xiàn)使學(xué)生更深入地理解了電阻的概念,以及電阻大小受材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度影響的規(guī)律。
5.2"教學(xué)難點(diǎn)
學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、記錄數(shù)據(jù)的表格,能用滑動(dòng)變阻器改變待測(cè)電阻兩端的電壓,并通過(guò)多次計(jì)算電阻值加深對(duì)歐姆定律的理解。
6"教學(xué)過(guò)程
6.1"回顧舊知,教學(xué)導(dǎo)入
師:通過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們知道了電壓用電壓表測(cè)量,電流用電流表測(cè)量,請(qǐng)同學(xué)們?cè)谧约旱碾妼W(xué)實(shí)驗(yàn)盒里找一下,有沒(méi)有用來(lái)測(cè)量電阻的儀表呢?
生:在電學(xué)實(shí)驗(yàn)盒里沒(méi)有找到測(cè)量電阻的儀表。
師:對(duì)!我們的電學(xué)實(shí)驗(yàn)室中并沒(méi)有這種儀表,那我們?nèi)绾蔚弥粋€(gè)電阻的阻值呢?通過(guò)歐姆定律,我們知道用R=UI可以計(jì)算得出電阻的阻值,也就是說(shuō)如果我們測(cè)出電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流,就可以計(jì)算出電阻的阻值,這種間接測(cè)量電阻的方法叫“伏安法”測(cè)電阻。今天,我們來(lái)學(xué)習(xí)如何用“伏安法”測(cè)電阻。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)“問(wèn)題鏈”,教師可以了解學(xué)生對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的掌握情況,引導(dǎo)學(xué)生思考,提出要探究的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力,順利地引入新課。激發(fā)學(xué)生的求知欲望,讓學(xué)生知道為什么要學(xué)習(xí)這節(jié)課的知識(shí)。
6.2"自主學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
師:通過(guò)PPT展示說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生閱讀教材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)出記錄數(shù)據(jù)的表格。
生:閱讀教材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格。
師:請(qǐng)一組同學(xué)上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)方案、記錄數(shù)據(jù)的表格,其余同學(xué)邊聽(tīng)邊思考,和自己小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、記錄數(shù)據(jù)的表格進(jìn)行對(duì)比,提出改進(jìn)的意見(jiàn)。
生:上臺(tái)的小組展示,其余學(xué)生聽(tīng)講、提出改進(jìn)的意見(jiàn)。
師:這組同學(xué)設(shè)計(jì)的方案和表格都很出色,同學(xué)們提出的改進(jìn)建議也很好,請(qǐng)同學(xué)們看一下老師設(shè)計(jì)的表格(PPT展示記錄數(shù)據(jù)的表格),請(qǐng)同學(xué)們對(duì)自己設(shè)計(jì)的表格再進(jìn)行進(jìn)一步的完善。下面我們來(lái)討論一下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還有哪些需要注意的地方?
第一,連接電路前,開(kāi)關(guān)要處于斷開(kāi)狀態(tài)。
第二,滑動(dòng)變阻器用來(lái)調(diào)節(jié)電路中電流及電壓的值。調(diào)節(jié)變阻器之前要先想好,朝哪個(gè)方向移動(dòng)滑片時(shí)電路中的電流變大,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)該先將滑動(dòng)變阻器的滑片置于何處,使電壓和電流在開(kāi)始測(cè)量時(shí)最小。
第三,電壓表和電流表要注意選擇合適的量程。
設(shè)計(jì)意圖:教師讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,可以培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)探究方面的核心素養(yǎng)。教師請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)展示,可以讓學(xué)生基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。教師在學(xué)生展示以及提出改進(jìn)意見(jiàn)時(shí),應(yīng)及時(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生,發(fā)揮過(guò)程評(píng)價(jià)在教學(xué)中的作用。
6.3"進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)
第一,讓學(xué)生按照電路圖連接電路,檢查無(wú)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將數(shù)據(jù)記錄在表格中,算出電阻,嘗試總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
第二,教師做實(shí)驗(yàn)示范,師生共同收集數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論。
第三,總結(jié)結(jié)論時(shí),為了使結(jié)論具有普遍性,要更換電阻,再次實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù),整理分析數(shù)據(jù),基于數(shù)據(jù)的歸納總結(jié),得出定值電阻的阻值不隨電壓和電流的變化而變化的規(guī)律。教師培養(yǎng)學(xué)生獲取證據(jù)的能力,使學(xué)生具有分析證據(jù)的意識(shí),使學(xué)生科學(xué)探究方面的素養(yǎng)得到發(fā)展。
6.4"練習(xí)評(píng)價(jià),點(diǎn)評(píng)解疑
第一,讓學(xué)生測(cè)量小燈泡的電阻,檢查學(xué)生對(duì)“伏安法”測(cè)電阻的掌握情況,教師及時(shí)給予評(píng)價(jià)。
第二,教師做演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行示范,糾正學(xué)生在操作中易錯(cuò)的地方,師生共同記錄數(shù)據(jù),總結(jié)結(jié)論。
第三,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,多測(cè)幾組數(shù)據(jù),再進(jìn)行總結(jié)。
第四,學(xué)生發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻隨著電壓和電流的變化而變化,與前面所學(xué)的“電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),大小不隨電壓和電流的變化而變化”的理論形成矛盾了。
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),學(xué)生知道電阻的大小除了跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)外還和溫度有關(guān)。教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出能夠證明自己猜想是否正確的實(shí)驗(yàn)方案。
設(shè)計(jì)意圖:在學(xué)完“伏安法”測(cè)電阻之后,通過(guò)讓學(xué)生動(dòng)手測(cè)量小燈泡的電阻,教師可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)“伏安法”測(cè)電阻方法的掌握情況,發(fā)揮過(guò)程評(píng)價(jià)的積極作用,適時(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生,使學(xué)生有成就感,從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在總結(jié)結(jié)論時(shí)發(fā)現(xiàn)每次算出來(lái)的小燈泡的阻值不一樣,教師可以采用“問(wèn)題鏈”的方式引導(dǎo)學(xué)生思考,提出問(wèn)題,根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)科學(xué)猜想,進(jìn)一步制訂驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生科學(xué)探究方面的核心素養(yǎng)得到發(fā)展。這種教學(xué)設(shè)計(jì)有助于構(gòu)建學(xué)生的物理觀念,深化了學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解,同時(shí)在科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,使他們形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
6.5"課堂小結(jié),鞏固知識(shí)
教師讓學(xué)生談本節(jié)課的收獲,總結(jié)本節(jié)課學(xué)到的內(nèi)容,幫學(xué)生形成完整的知識(shí)框架。
第一,“伏安法測(cè)電阻”。
第二,實(shí)驗(yàn)原理。
第三,實(shí)驗(yàn)電路圖。
第四,滑動(dòng)變阻器的作用。
第五,定值電阻的阻值不隨電壓和電流的變化而變化。
第六,小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。
設(shè)計(jì)意圖:教師讓學(xué)生談本節(jié)課的收獲,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力和總結(jié)知識(shí)的能力;另一方面,在學(xué)生談完后,老師對(duì)學(xué)生適時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)揮過(guò)程評(píng)價(jià)的育人功能,使學(xué)生保持對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。師生共同小結(jié),幫助學(xué)生建立知識(shí)框架,梳理知識(shí)之間的關(guān)系,從而起到鞏固知識(shí)的作用。
7"教學(xué)反思
基于素養(yǎng)導(dǎo)向的高端備課從教材內(nèi)容安排、《課程標(biāo)準(zhǔn)》解讀、學(xué)情分析等方面進(jìn)行深入分析,設(shè)計(jì)可評(píng)可測(cè)、指向物理課程核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)中采用“問(wèn)題鏈”引導(dǎo)學(xué)生積極思考,主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望。這種教學(xué)設(shè)計(jì)讓學(xué)生以小組為單位自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和記錄數(shù)據(jù)的表格,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn)來(lái)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,體現(xiàn)了教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)地位。這種教學(xué)設(shè)計(jì)用“問(wèn)題鏈”進(jìn)行前測(cè)、后測(cè),前測(cè)探明了學(xué)生學(xué)習(xí)情況、認(rèn)知水平,為教師的教學(xué)提供了依據(jù),后測(cè)幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況,以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。這種教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生在科學(xué)探究和科學(xué)思維兩方面的核心素養(yǎng)得到提升,幫助學(xué)生形成正確的物理觀念:電阻的大小不隨電壓和電流的變化而變化,小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨著溫度的升高而變大。借此促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中養(yǎng)成實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
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