高中物理《電阻定律》教學(xué)中的幾個片段

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《電阻定律》是人教版高二物理教材中的一節(jié)教學(xué)內(nèi)容。前些日子,我曾拜讀了一位物理教師撰寫的教案,并聽了該教師的課堂教學(xué),有不少值得借鑒的地方,也有一些需要注意的問題,這里簡述如下。
    1.教學(xué)目標(biāo)
    知識與技能目標(biāo):
    1)能通過實驗探究,得出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系;
    2)深化對電阻的認識,掌握電阻定律,并能進行簡單的應(yīng)用。
    3)掌握電阻率的概念,知道溫度對電阻率的影響。
    點評:在課程標(biāo)準(zhǔn)中,有關(guān)《電阻定律》的“知識與技能”目標(biāo)是:通過實驗,探究決定導(dǎo)線電阻的因素,知道電阻定律。這里有一個非常重要的水平動詞——“知道”,屬于知識目標(biāo)中四個水平中的低水平。但教師給出的目標(biāo)中“掌握電阻定律”、“掌握電阻率的概念”都是第三層級的水平要求,遠遠超出了課程標(biāo)準(zhǔn)對《電阻定律》的知識要求。對于非學(xué)科重點知識,將教學(xué)要求提到如此的高度是沒有太大的意義的。
    2.教學(xué)過程
    1)引入新課
    同學(xué)們學(xué)習(xí)了電阻的定義式R=U/I,電阻與U和I沒有關(guān)系,只與導(dǎo)體本身的因素有關(guān)。根據(jù)已有的知識,同學(xué)們可以猜出:電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)。本節(jié)課我們就通過實驗,探究它們之間的定量關(guān)系。
    2)方案交流
    學(xué)生提出兩種方案,一種是將幾種不同的金屬絲串聯(lián),控制電流不變,研究電壓、導(dǎo)體的某一屬性和電阻之間的關(guān)系;一種是將幾種不同的金屬絲并聯(lián),控制電壓不變,研究電流、導(dǎo)體的某一屬性和電阻之間的關(guān)系。
    經(jīng)過討論,師生決定采用串聯(lián)的方式實施測量,和書本上的要求相一致。
    教師在這里著重引導(dǎo)學(xué)生分析每測量需要注意的問題,明確每操作應(yīng)注意的事項,電壓表示數(shù)的意義,讓學(xué)生出充分認識到控制變量在本實驗中的意義。
    3)學(xué)生實驗
    根據(jù)學(xué)生的方案實施實驗。在實驗的過程中,教師特別強調(diào)的一個要求,就是讓學(xué)生自己設(shè)計實驗記錄表格,將測量得到的數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計的表格中。
    點評:科學(xué)探究是由多個環(huán)節(jié)組成的系列活動,要讓學(xué)生經(jīng)歷比較簡單但環(huán)節(jié)完整的科學(xué)探究過程,一般情況下總要一兩個小時的時間。在有限的課堂時間內(nèi),師生是很難做到這一點的。怎樣解決這一問題呢?這位老師給我們提供了一個很好的思路,即去掉一些環(huán)節(jié),突出某些環(huán)節(jié),實現(xiàn)課堂教學(xué)的有限開放。
    在這里,教師簡化掉的幾個環(huán)節(jié)是:第一,猜想的環(huán)節(jié),讓學(xué)生在課下就先進行猜想,課堂上一帶而過,節(jié)約了不少時間;第二,電表的接法。要測量一個電阻,必然要測量電流和電壓,就需要兩個電表。兩個電表接入電路,就有了內(nèi)接法和外接法的討論,僅這個討論就可以花上一節(jié)課的時間,這不是本節(jié)課的重點,因此采用了四個金屬絲串聯(lián)的方式,讓它們在測量中電流相等,去掉了一個電表,也簡化了電路的設(shè)計;第三,滑動變阻器的接法。是采用分壓接法還是限流接法?這也不是本節(jié)課要討論的關(guān)鍵,所以教師基本上沒有提,隨學(xué)生自己選用。
    教師突出的兩個方面是:第一,控制變量的思想和做法。本實驗中,有四根不同的金屬絲,要通過比較的方式尋找它們之間的關(guān)系,因此控制變量非常關(guān)鍵。教師充分意識到了這一點,給予了不同角度的強調(diào);第二,數(shù)據(jù)記錄表格的設(shè)計。遇到測量就要首先設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格,是人的科學(xué)素養(yǎng)的一個組成部分,但這一點通常不被重視。很多教師總是將設(shè)計好的表格發(fā)給學(xué)生填寫,放棄了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)意識的時空。
    4)電阻定律
    介紹電阻定律的內(nèi)容,電阻率的概念。通過標(biāo)準(zhǔn)電阻、燈泡電阻阻值變化的特點,分析并理解材料的性質(zhì),知道不同材料電阻率的特點。
    5)鞏固練習(xí)
    略
    點評:本節(jié)課的教學(xué),核心的內(nèi)容就是通過實驗探究,得到《電阻定律》,了解生活中的一些問題可以通過它來進行解釋。從教學(xué)的重點看,知識本身并不是這節(jié)課的重點,科學(xué)探究的方法才是重點。
    本節(jié)課的科學(xué)探究,和教材中其他部分的探究相比,有一點不同,那就是有兩種形式的探究,一是理論探究;二是實驗探究。是不是兩種方法任選一個即可呢?其實并非如此,教材設(shè)計的目的就是希望教師引導(dǎo)學(xué)生用兩種方式都來進行探究,既讓學(xué)生知道探究不僅僅是做實驗,又讓學(xué)生明白理論探究和實踐探究是可以相結(jié)合的。有相當(dāng)一批物理理論被確認,就是先有了理論上的探究,然后通過實驗得到證實的。
    教材的編寫順序是先實驗探究,然后再理論探究,是否意味著教師的教學(xué)設(shè)計也要如此呢?這倒未必。從學(xué)的邏輯看,先理論、再實踐,先簡單、再復(fù)雜比較符合學(xué)生一般的認知規(guī)律,因此,在學(xué)生實驗探究之前,應(yīng)該首先安排學(xué)生進行理論探究。
    教師在本節(jié)課中,將理論探究這部分的內(nèi)容給放棄了,不知道是出于二選一的考慮,還是前面專門進行了理論探究。如果前面專門進行了探究,那是值得肯定的(當(dāng)然,是否要花費兩節(jié)課的時間講授這一內(nèi)容,還可以討論)。如果將理論探究放棄了,那就很可惜了,失去了一個理論探究和實踐探究相結(jié)合的很好的教育資源。