探究“歐姆定律”的課堂生成設計

李錦云 步國平

(1. 江蘇省鎮江市外國語學校，江蘇 鎮江 212000;2. 江蘇省鎮江市崇實女子中學，江蘇 鎮江 212000)

生成性教學可以激發學生深度學習的欲望，它是指在彈性預設的前提下，課堂上師生之間、生生之間通過合作、對話、觀點碰撞，生成、解決超出預設方案的新問題的教學。教師如果能夠智慧地處理這種動態變化課堂，不僅能夠使課堂生機勃勃，而且可極大地提升教學效益。

預設與生成是辯證的對立統一體，如果沒有高質量的預設，就不可能有精彩的生成；反之，如果不重視生成，那么預設必然是僵化且缺乏活力的。預設使我們的課堂教學有章可循，生成使我們的課堂精彩紛呈。現以“歐姆定律”教學中科學探究的環節為例，探討預設與生成的教學設計。

1 科學猜想

1.1 引導學生猜測影響導體電阻大小的因素

科學猜想不是憑空想象，而是要基于已有知識、生活經驗進行猜想。電阻概念對于初中生來說比較抽象，其生活經驗也不足，為了讓學生的猜想有理有據，筆者設置了兩組實驗進行教學。

(1) 用鎢絲和玻璃進行對比實驗，將它們分別接入電路，一個電路中的燈泡亮起，另一個電路中的燈泡不亮。借此用道路上的車流作類比，幫助學生建立電阻概念。

(2) 將一根粗而長的石墨棒和一根細而短的鉛筆芯接入電路，發現它們對電流的阻礙作用不同，引出電阻有大小之分。

在兩組實驗的基礎之上，提出問題：哪些因素會影響電阻的大小？引導學生提出材料、橫截面積、長度等因素會對電阻大小有影響的猜想。也有學生會提出猜想：導體的電阻與體積有關，教學時注意引導學生將橫截面積、長度、體積等3個因素放在一起進行比較、討論，由此學生會悟到不要考慮體積因素。

1.2 引入歐姆定律

在學習歐姆定律之前，學生已經學習了電阻、變阻器等，了解到電壓和電阻會對電流有影響。教學中若只是通過復習、提問引入新課，對學生來說僅僅是知識的復述，思維活動不充分。為了激發學生的學習興趣，可以適當改變教學策略。

例如，可以利用黑箱引入課題，用電池和電阻制作一個簡單的黑箱，用導線連接不同的接線柱，使燈的亮暗發生變化，讓學生猜測電流發生變化的原因，然后打開黑箱驗證學生的猜想。這種教學預設不僅增加了學生的思維活動，促使學生深度參與課堂學習，還增強了課堂的探究氣氛，活躍了學生思維。

2 探究方案的設計

探究方案的設計包含電路圖、實驗表格、實驗步驟的設計等，筆者以電阻的教學為例，說明引導學生由雛形到完美設計電路圖的做法。

在電阻教學的引入階段，用鎢絲、玻璃、鉛筆芯和石墨棒做實驗，沒有將電流表加入電路中，只是通過燈泡的亮暗來比較電阻的大小，預設的目的是讓學生在設計電路圖的過程中有更好的課堂生成。

在提出“探究影響導體電阻大小因素”的實驗電路圖的設計任務時，很多學生對照黑板上的實物畫出了只有燈泡接入的電路圖，也有部分學生發現教科書上的電路圖中不僅有燈泡，還串聯了一只電流表，故將書上的圖畫出來了。筆者提出問題：既然燈泡的亮暗可以反映電阻的大小，為什么還要在電路中串聯一只電流表？

學生陷入了沉思，經過相互討論、教師點撥后，他們認為：如兩個導體電阻相差較小，不易通過燈泡的亮度來比較其電阻大小，因此可以在電路中串入電流表，通過電流表的示數改變觀察電阻的大小更準確。

但是，仍有一名同學皺著眉頭呈深度思考狀，經詢問，該同學猶豫了一會說：既然電流表的示數能反映電阻的大小，那可不可以不接燈泡，只接電流表？

這是一個好問題，怎樣解決這個問題呢？筆者在課堂上發動學生討論，讓其明了燈泡在電路中的作用，知道燈泡和電流表缺一不可。

通過生成性教學能夠讓學生自主意識到每一個電路圖的設計都不是隨意的，每一個電路元件在電路中都有其重要的作用，學生自然會將知識內化。看似“慢”的教學過程才能讓學生學得“透”，看似教學進度“慢”了，但學生的能力提升卻“快”了。

3 分組實驗的設計

在“變阻器”的教學中，探究滑動變阻器接入電路的有效方式是實驗教學的重點。蘇科版初中物理教科書中設計的是讓學生通過實驗記錄觀察到的現象，再通過現象分析得出正確的連接方式。若按這種方法進行教學，學生在實驗過程中只是按部就班地進行操作、記錄，缺少了思維的參與。

筆者反其道而行之，利用滑動變阻器的結構示意圖先進行理論教學，通過分析接入電路的電阻，推理出滑片移動時電阻的變化以及引起的電流變化，得出滑動變阻器的正確接法。然后，對于不同的接法提出電流改變的要求，讓學生通過理論推導的結果做出判斷，進而通過實驗驗證。此時學生在實驗的過程中既要完成電路的連接，又要推理滑片滑動的效果，還要驗證自己的推理結果。在這個實驗過程中我們先介紹理論，再實驗驗證，使學生的學習方式發生變化，從而達到深度學習的目的。

4 實驗數據分析

在“歐姆定律”的教學中，學生探究電壓對電流的影響時，通過分組實驗得到了幾組數據，該怎樣處理這些數據得到電壓和電流的關系呢？

在根據教學預設處理電流與電阻關系的實驗數據時，部分學生直接利用數據找規律，進而得出結論，還有部分學生畫出了I-U圖像，它是一條曲線,對畫出的圖線提出了疑問：這條曲線一定是反比例函數圖像嗎？

有學生提出：二次函數圖像也是曲線。那么，怎樣才能得到一個特征比較明顯的反比例函數圖像呢？學生根據數學知識提出：需要測得更多的數據、描更多的點，最好圖像向兩端延伸。在課堂上利用較小和較大的電阻來繼續采集數據，補充圖像，發現仍然無法得出“反比”的結論。運用數學知識可得：如果一個量與另一個量成反比，那么這個量與另一量的倒數成正比，而正比例圖線是一條傾斜的直線，判斷起來就方便多了。在畫出電流和電阻倒數的函數關系圖像后，同學們驚喜地發現：這是一條過原點的直線，可以得出結論：在電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

反比例函數圖像的問題不是預設的，而是動態生成的，是學生在教師創設的情境中主動提出的，我們應該捕捉這樣的契機，鼓勵學生向原有知識提出挑戰，形成自己的觀點和看法，這樣的學習才是學生在探索中體現意義的深度學習。

葉瀾教授指出:“課堂應是向未知方向挺進的旅程，隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程”。為了通過預設去促進生成，再通過解決生成的問題完成預設的目標，就需要教師在預設中獨具匠心，在生成中做一位智者，使學生在深度學習中閃現智慧的火花。