以問啟思 以思啟智——談蘇科版“電阻”一節的教學策略

張錫群

(江蘇省海門市六甲初級中學,江蘇 南通 226100)

以問啟思 以思啟智
——談蘇科版“電阻”一節的教學策略

張錫群

(江蘇省海門市六甲初級中學,江蘇 南通 226100)

在生本教育中，不僅要激發學生的學習興趣,提升學生的課堂參與度,更應要在學生參與的過程中激發學生的思維活力.課堂中科學合理的問題能在無聲無息中引發學生的思維碰撞,啟迪學生的智慧生長.

問題;思維;智慧;電阻

問題是思維的“導火線”,在課堂教學中,好的問題不僅能啟發學生的思維,更能啟迪學生的智慧.筆者結合蘇科版九年級上冊的“電阻”教學,探討“以問啟思，以思啟智”的教學策略.

1 以問激趣，以動啟思

電阻是一個陌生而熟悉的概念,陌生的是學生在生活中沒有構建一個明確的電阻概念,而熟悉的是學生在前階段的學習過程中,已經隱隱約約地感受到有種東西在阻礙著電流的通過.在老師的介紹中,我們會聽到“高速公路”“崎嶇小路”等字眼來形容電流所流過的路徑,在這種學情背景下,我們要啟發學生將原有知識儲備和將要學習的內容融為一體.筆者采用問題驅動的形式，激發了學生的興趣.

圖1

問題1:同學們注意到家里的調光燈嗎？(教師展示調光燈,邊調試、邊提問.)

問題2:要改變燈泡的亮度，是改變電路中的什么來達到這一效果的？

問題3:你能利用桌面上的器材試著改變如圖1所示的電路中的電流嗎？

問題4:比一比,哪個同學能很快改變電路中的電流,以此改變燈泡的亮度？再比一比誰的方法多？

問題加實驗,將學生的興趣和思維吸引到如何改變燈泡的亮度的實驗與相應的思考之中.問題讓學生“蠢蠢欲動”,實驗讓學生欲罷不能,讓學生很快投入到課堂學習之中.

2 以問追問，以追啟思

學生通過動手操作,發現改變電路中的電池節數可以改變燈泡的亮度,即可以改變電路中的電流,在電路中換上不同的導體也可以達到類似的效果.比如學生將一段導線換成鐵釘、換成鉛筆芯、換成不銹鋼尺等.此時,教師借助于學生實驗中看到的現象進行追問,在環環相扣的問題引導下,啟發學生思維的深入.

問題1:你是通過什么方法來改變電路中的電流的？

生:改變電池的節數.

問題2:改變電池節數實質改變了電路中的哪個物理量？

生:改變了電路兩端的電壓.

問題3:你還有其他辦法改變電路中的電流嗎？

生:改變接入電路中的導體.

問題4:你分別接了哪些導體導致電流發生了改變？

生:把銅絲換成鐵釘、后來換成鉛筆芯.

問題5:這些都是能導電的,為什么電路中的電流會發生改變呢？

生猜想:不同的導體對電流的阻礙不同.

生:導體雖然都能導電,但它們在導電的過程中會對電流產生一定的阻礙作用,不然電流不會發生改變.

到此為止,學生已經在老師的追問下發現導體不僅能導電,而且還對電流有一定的阻礙作用,并結合電流大小的改變,發現導體對電流的阻礙作用不同,以此為后面猜想電阻與哪些因素有關埋下伏筆.

3 以問推問，以問啟思

對問題的回答是學生開始思維的良好表現,而學生在思考的過程中,他們的思維深度和廣度都是比較狹隘的.為此,我們應通過問題和學生的回答進行反問,以此來暴露學生原來思維中的漏洞和欠缺,以此提高學生思維的完善性、嚴密性.

問題1:請同學們結合剛才的實驗和平時的生活經驗,猜想一下,導體電阻的大小可能與哪些因素有關？并說明理由.

問題1呈現后,學生都開始積極思考,并努力將學習內容與生活經驗相聯系,學生的思維由課堂中的知識延伸到生活經驗,由物理延伸至社會與生活,感受物理的學科魅力.

生1:我覺得電阻大小可能與橫截面積有關.

追問:為什么？

生:我們家里有不同粗細的導線,這些粗細不一樣肯定不僅僅是為了牢固,肯定和導電性能有關？

生2:我覺得還與導體的材料有關.

追問:為什么？

生2:家里選用銅做導線,而不選用鐵或不銹鋼做導線.

生3:我覺得還與導體的長度有關.

追問:為什么？

生3:長度越長,電流做經過的路徑就越長,我估計受到的阻礙也就越大.

追問:這么多因素啊？那么你們準備怎么去研究電阻大小與這些因素的關系？如何顯示電阻的大小？請設計電路圖和探究步驟.

在這個環節中,我們教師的問可達到以下目標:一是能較為全面地引領學生的思維,提升學生考慮問題的嚴謹性、嚴密性.二是啟發學生對猜想的內容進行進一步思考.三是注重學生思維興趣的再激活,學生在問題的不斷驅動下,思維層層遞進,以達到良好興趣的再生長、思維再激活的效果.

4 以思啟思，再思啟智

老師的追問幫助學生為后續實驗操作作了很好的鋪墊,學生很快地進入實驗操作中,而且目標明確、思路清晰,關注控制變量法的應用,并通過電流表示數的大小來反映電阻大小的變化.在學生體驗這一系列過程后,我們需要進一步幫助學生深入分析實驗數據,引領學生建構實驗結論,提升學生的思維能力、分析能力、應用能力,激發學生的智慧生長.

表1

圖2

學生利用如表1、圖2所示的實驗器材進行實驗，測得數據,學生通過分析,獲知電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關,在材料、橫截面積一定時,導體的長度越長,電阻越大;在材料、長度一定時,導體的橫截面積越大,導體的電阻越小.

此時,學生雖然知道影響電阻的大小因素,但要認識形成電阻是導體的一種屬性仍是個難點.筆者設計了如下問題進行啟發,引導學生的再思考,促進智力提升.

問題1:導體對電流的這種阻礙能力取決于什么因素？

生:導體的材料、長度、橫截面積.

問題2:那么這種阻礙的能力會不會隨著外界其他因素的改變而發生改變？

生:不會,因為它本身就具備了這種阻礙的能力,除非剛才提到的三個因素發生改變.由此可見：電阻就是導體的一種阻礙電流的能力,是導體的一種屬性.

學生構建好影響電阻大小改變的因素及電阻是導體的屬性后,我們就要引導學生從自主建構的結論延伸到導體與絕緣體的概念構建.此時,教師的問題引發了學生更深層的思維,將新構建的概念應用到新的問題中.

問題1:如果給同學們提供幾種長度和橫截面積完全相同的不同導體,他們的電阻是否相同？將它們接到同一電路中,電阻越大,電路中的電流怎么變化？

生:電阻越大,電流越小.

追問:如果導體的電阻一直增大,當電阻非常大時,電路中的電流又有怎樣的變化？

生:電路中的電流逐漸減小,直到非常小.

追問:會不會小到零,或者幾乎為零？

生:會.

問題5:此時這個接在電路中的物體還能導電嗎？

問題到這,就可以激發學生的再思考,此時該物體能不能導電？學生之間形成以下兩種觀點.

觀點1:不能導電,因為電路中的電流幾乎為零,沒有了電流,用電器就不能工作,不能導電了.

觀點2:也可以使電路重新有電流,我們可以加大電路中的電壓,電流也會變大.

這兩個觀點雖然是相互對立的,但是觀點呈現后,學生卻感受這種物體,電阻大到一定程度后,就不容易導電,而這種現狀又會受外界環境的影響而改變.從而出現這種模糊的概念,即容易導電的稱之為導體,不容易導電的稱之為絕緣體,而兩者之間沒有絕對的界限,是可以相互轉化的.

[1] 劉炳昇,李容.義務教育教科書物理九年級上冊[M].南京:江蘇科學出版社,2014.

[2] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育物理課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2012.

[3] 滕玉英.初中“情智物理”教學探索[M].南京:江蘇鳳凰科學技術出版社,2016.