項目引領下的初中電學復習的實踐
——以“測電阻專題復習”為例

2020-04-28 02:49:32

物理之友 2020年3期

(江蘇省太倉市明德初級中學,江蘇蘇州 215431)

1 引言

進入初三,復習課的效率至關重要,尤其是電學復習課。電學被很多學生認為是初中物理中較難的部分,同時它也是中考最重要的部分之一。常規電學復習課受應試教育影響,側重于習題訓練,且教學方式較為單一,以講授法為主,難以調動學生的興趣和主觀能動性。課程標準提出了以下理念:從生活走向物理,從物理走向社會。注重科學探究，提倡學習方式的多樣化,重視讓學生經歷科學探究過程，培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。[1]因此,筆者嘗試將項目式學習引入電學復習中。

項目式學習是一種從實際問題出發，在實踐中應用知識的教學方法,最早是由美國著名學者杜威的學生克伯屈提出的,主要具有以下特點:以實際問題為背景、設置驅動性任務、持續的探究過程、開放的項目結果。項目引領下的物理教學,就是將抽象的物理概念的建構和規律的探究融入學生完成某一具體任務或制作一個產品的過程中。[2]項目引領下的電學復習,有利于激發學生的學習興趣,培養學生的探究精神和解決實際問題的能力,提高學生的物理學科核心素養。

2 項目引領下的初中電學復習

圖1

項目引領下的初中物理電學復習課一般可以按照圖1所示的流程進行，下面以“測電阻專題復習”為例,進行簡要說明。

(1) 項目導入

展示一個阻值未知的電阻,創設真實的問題情境,提出學習任務:你能利用所給的器材設計電路圖,測出未知電阻的阻值嗎?

實驗器材有:電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻、導線和開關等。

(2) 項目設計與操作

學生進行小組合作,設計電路圖,學生動手操作,根據電路圖連接器材,記錄并分析數據,計算出待測電阻的阻值。

(3) 項目展示

圖2

實驗成功的小組展示電路圖,交流實驗步驟和所測出的電阻阻值,多數學生設計的電路圖如圖2所示。在此基礎上,教師引導學生復習伏安法測電阻的原理、多次測量的目的、滑動變阻器的作用、I-U圖像特點等知識,從而在實驗的基礎上,理解實驗的注意點和關鍵點。

(4) 項目評價與改進

由于教師提前在實驗器材上給學生設置了一些障礙,使得個別小組無法順利地按照伏安法測出阻值,因此個別實驗失敗的小組還需要展示自己遇到的問題,并共同尋求解決辦法。

比如,有的小組在實驗過程中發現電壓表有示數且接近電源電壓，但電流表示數為0。這類電路故障問題是電學實驗的重點和難點，以往都是在題目中遇到,通過理論分析，找出故障原因。這次在實際操作中遇到,將講實驗的方式轉變為做實驗的方式,有助于培養學生分析和解決問題的能力。同時將這一問題與全班交流,將小組合作擴大為組間合作、全班合作,培養了學生合作交流的能力。

再比如,有的小組所用電壓表損壞，導致電流表有示數、但電壓表示數為0;還有的小組電流過小,電壓表示數接近電源電壓,經判斷可能是待測電阻太大。因此伏安法都無法使用，在此基礎上,需要進一步改進,重新設計電路圖,利用一個電流表或一個電壓表測電阻。教師可以鼓勵學生利用剩余器材和一個阻值已知的電阻或電阻箱,重新設計電路。學生所想到的方案是多樣的:有的小組選用了定值電阻和單個電表組合,利用串聯分壓或并聯分流知識,常見的電路圖如圖3和4所示。有的小組用到了電阻箱,運用等效替代法重新測出了阻值(如圖5)。

圖3

圖4

圖5

(5) 項目拓展與深化

經過項目的改進、再設計、再操作和展示,最終解決了測定未知電阻阻值這一實際問題。學生在真實的情境中面對出現的問題,思考出了多種解決方法,呈現了不同的項目成果。最后,教師需要引導學生及時做好總結工作,幫助學生理清思路。初三復習課不能僅僅停留在對零散知識的復習上,更要將松散的知識整合成知識網絡,將從真實情境中涌現出的解決方案提煉成學生可以靈活運用的方法,實現對知識的進一步理解與鞏固。

3 項目引領下的電學復習具有的優勢

相比傳統的教師講授、學生練習的電學復習模式,在項目引領下的初中物理電學復習教學具有以下優勢。

(1) 學生從教師主導的被動復習走向項目引領的主動探究

傳統的電學復習課往往先復習知識點,再進行針對性練習,針對重點知識設置變式訓練,以達到鞏固知識、理清脈絡的目的。教師起主導作用,在教師一環扣一環的引導下,學生被牽引著復習,學生的主觀能動性無法得到充分發揮。而在項目引領下進行電學復習,學生圍繞實際問題開展探究,自然而然地將知識進行復習、串聯、鞏固,實現了從被動復習走向主動探究的轉變。

(2) 從注重應試走向注重解決實際問題

受應試教育影響,傳統電學復習的教學目的往往是鞏固知識、提高應試能力,以獲得相對理想的成績。但是這一觀點已經不符合現在的教育改革理念了，習近平主席在講到教育改革時提到：教育要克服唯分數、唯升學的弊端,要注重學生實踐能力的培養。而項目學習提倡設置真實的問題情境,有利于培養學生理論聯系實際的意識,同時也可以發揮電學部分實驗較多的特色,在項目推進的過程中,提高學生實驗操作能力和解決實際問題的能力。

(3) 從碎片化的知識點復習走向以實際問題為中心的知識網絡的構建

以習題訓練為主體的復習課往往會用知識點加習題的形式來復習,學生在腦海中形成的也是碎片化的知識點。而項目學習以實際問題和任務為中心,在實驗探究的過程中有機整合相關的電學知識,能夠在潛移默化中幫助學生串聯前后知識,構建知識網絡。比如可以設置“測燈泡的電功率”這一項目,在這一項目中就可以將燈泡的電功率特點、電阻特點、I-U圖像特點、電阻與哪些因素有關等知識點都聯系起來。

4 實際操作中的注意點

(1) 優化項目任務,構建知識網絡

項目的任務應源于實際生活,并以教材為基礎,但不能拘泥于教材,要打破教材中單元的限制。合理優化項目任務,要以實際問題為背景,將多個相關知識點有效地整合到一個項目中,幫助學生形成知識網絡,要避免項目任務所涉及的知識點過少,導致復習的效率偏低。比如”測未知電阻阻值”這一項目,就能夠把電學實驗操作要求、歐姆定律、伏安法測電阻、常見的電路故障、特殊方法測電阻等多個知識點有機組合起來。

(2) 以學生為學習主體,發揮教師的引導作用

項目引領下的電學復習課是以學生為學習主體,給予學生自由探索的空間，但這并不意味著教師就是”甩手掌柜”。畢竟初中生的自主探究能力還不高,教師仍需要發揮引導作用,設置合理的驅動性問題,推動探究的逐步深入,并適時提供學生需要的幫助,提高項目的可行性和成功率,樹立學生對自主探究的自信心。

(3) 設置真實實驗情境,提高學以致用能力

電學知識基本都是在實驗的基礎上得出的，因此實驗是電學復習的重要手段。為了使學生真正理解實驗、提高實驗技能,我們要摒棄”做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”的誤區。哪怕是復習課,純習題復習的效果也不如讓學生實際操作的效果好。比如在復習歐姆定律的應用時,設置測未知電阻阻值這一真實任務,鼓勵學生去探究、去鉆研,可以提高學生解決實際問題的能力。

5 結語