基于“伏安特性曲线”的英国课堂教学观察

蒋晓霞

（宜兴市和桥高级中学，江苏 宜兴 214211）

在我国中学物理中，“小灯泡的伏安特性曲线”是高二物理“电流”一章中的重要内容，学生学龄为17岁左右.教学要求是学生通过实验探究的方式，通过对电路中灯泡电流、电压的测量、绘制出相应的I-U或U-I图线，知道小灯泡伏安特性曲线是一条非线性曲线并能解释形成曲线的原因.学时为2课时.教学方法主要是学生分组实验和教师讲授.在教学中，我们发现该电路中滑动变阻器的分压接法及对曲线的理解和应用是学生学习的难点，所以许多学生在安排的时间内无法完成实验，对曲线包含的物理意义也一知半解.

2013年6月笔者有幸参加了无锡市理化生科学教师赴英培训活动，为期3周.在英国培训期间，我们被安排在不同的学校.笔者所在的学校是Great Baddow High School.该校是一所公立学校，有1200名左右学生，学生年龄从11岁到18岁，每个年级约有250名学生.每个班不超过30个学生.从科学学科来讲，11岁到14岁学习科学学科，14岁到16岁则分别学习物理、化学、生物3门学科，16岁参加全国GCSE统考，统考过后大约有一半学生进入社会，另一半则选择A-LEV，学时为2年，18岁参加全国高考.学A-LEV的学生可以自由选科，一般选4门，其中选物理的学生比较少，尤其是女生.笔者观察到的一个班级只有7～8个学生.但是，物理并不是少数人的专利，同一个知识点会在不同年龄段出现，并且随着年龄增长逐渐提高教学要求.例如，“小灯泡伏安特性”的内容，在笔者培训期间就有多个年龄的学生在学，只不过各学段的教学要求是不同的.他们所采用的教学方法和教学手段也跟国内有较大的差别.下面就笔者所观察到的该校情况作一介绍.

1 适合不同年龄段的研究性教学

“培养独立学习者”是英国科学教育追求的一个重要目标.“要像科学家一样思考和行动”、“学生不是进入高中后就神奇地转变成独立的学习者”（来自英国STEM项目介绍）.在学校听课期间，发现14岁的小朋友就已经会用图表记录数据并学习用电脑绘制图线.他们从教师那里领取电脑，熟练地从Google中找到相应地课件，根据其提供的电路，输入不同的电流，生成相应的电压，然后把这些模拟的数据输入相关软件，就自动生成了I-U图线.而对于16岁的学生，他们第1节课被要求按照电路图连接成实物电路，记下实验时室内的温度和实验的初始电流、电压值.然后让电流从5.0mA到50mA发生变化，分别读取相应的电压值并记录在自己设计的表格中，并算出每次小灯泡的电阻值.到第2节课，学生需要将这些数据画在相应的坐标系中，得到对应的I-U图线.到17岁的时候，选学A-LEV的学生要用以上方法得到二极管的I-U图线.同时，会有更具挑战意义的要求，那就是如何将二极管的I-U图线化曲为直.为此，他们的物理教师要专门安排1节课的时间练习数学对数运算，为他们处理物理图线作好准备.接着再让学生对自己收集到的数据进行对数处理，再画出lnI-U图线，最后得到一条倾斜直线.在电路连接中，他们并没有过分强调滑动变阻器的分压接法，而是使用了限流接法.从这些观察可以看出，学生的学习很好地遵循了循序渐进的原则.哪怕是没有进入高中的学生，也学到了基本的物理思想和方法.而参加高考的学生，对物理规律作进一步研究也具备了应用的基础.另外，学生每节课（英国1节课是1h）的效率似乎较低，但从学生对电路的连接及数据的采集、表格的绘制、图线的描绘来看，其训练是充分且有效的.每节课的大部分时间学生都在参与活动，这对学生今后可能从事的研究工作来看，其影响是深远的.

2 跨学科教学是英国课堂教学的又一特色

英国课堂中，电脑技术、数学知识和语言表达的要求是渗透在每1节课中的.首先是电脑，英国学生很小就开始使用电脑来帮助他们学习了.我们在1所小学里发现7岁的小朋友在学习用电脑编程制作动画.笔者所在的学校每个教室都配有电脑，可以随时供学生使用.教师也在用电脑播放他们的幻灯片和教学视频.电脑在教学上的普及的确令人赞叹.可以说，英国课堂完全离不开电脑.再说数学，虽然学生在数据运算时频繁使用计算器，但数学在科学课的学习道路上始终是一股重要的推动力.前面提到的将图像化曲为直的过程，就必须借助对数知识才能完成.为此，在画lnI-U图线之前，他们的物理教师专门给学生上了1堂关于对数运算的数学课.至于语言表达，这是学校对所有任课教师及学生提出的基本要求.在物理教室就贴有1张来自学校的告知书，要求教师表达时不能用口语，要注意语法的使用等.而从学生的家庭作业和考试要求来看，更多的是长篇的叙述或论述，而不只是简单的选择、填空或数学运算.这和他们强调的要学会交流、表达和辩论是一致的，这样，在语言课上，他们就不需要花过多的时间来朗读、背诵或写作.实用性才是英国的教育追求的境界.

3 师生的合作互助关系和良好的课堂环境

“来自最优秀高中的一些好经验”中提到，“师生关系应该是成年人——年轻的成年人关系，而不是类似家长——孩子关系”.学生喜欢“平易近人、关心学生、充满热情”的教师，喜欢“课堂里有互动和辩论的机会”，喜欢“课堂里有好的学习氛围”.反之，他们不喜欢“被像小孩一样对待”，不喜欢“枯燥无聊”的课堂.这些，在笔者所听的近25节课中也得到了印证.Great Baddow High School在英国算不上最好的学校，但是课堂秩序很好，并不像传言中那么乱糟糟、闹哄哄，学生随时可以向教师提问，教师也经常留问题给学生思考、讨论并发表意见.师生对话非常平等，教师上课也是采用谈话的方式，完全没有居高临下的姿态.这所学校只有两个物理教师，其中1位是Dr.White，即将退休，每天都有4节左右的课，所教学生从11岁到18岁.工作量很大，好几次都觉得他累得路都走不动了.但是在他的课堂里，始终充满着对学生的热情和耐心.他带不同年龄的学生做着各种各样的物理实验，努力引导学生理解各种物理现象.每节物理课，学生都在不断地观察、思考、动手、提问，从表情上看得出，他们的学习是轻松、快乐的.而Dr.White总是很有耐心地回答学生的提问、帮助那些实验不顺利的学生，还不时地过来和我们打招呼、解释我们的疑问.这样的课堂，没有师道尊严，只有友好的交流；没有管教和约束，只有平等和相互尊重.

4 细致周到的学习评价

“英国学生怎么考试？”这是我们很多人的疑问.其实，英国教师对学生的评价是细致而周到的.并不完全通过1份考卷来作评价.例如，在物理实验方面，就有1份详细的考核标准.这份标准包括实验的计划、测量和分析3部分，每1部分都有具体的评价指标.教师会对每个学生作出认真负责的评价，并给出不同的成绩，以此激励和促进学生不断提高.另外，英国学生也经常要接受考查或考试.Dr.White告诉我们，1单元结束后学生都会有1次检测，在课堂上完成，每次考试约0.5h.笔者去的那几天里，正好有1次这样的考试，学生们一改平时自由随意的状态，每个人都在认真地答题，这时笔者觉得和国内的学生没有什么区别.值得一提的是，英国学生的成绩除了有A、B、C、D、E这样的等级以外，还会在等级的基础上附加＋或者－号，例如成绩为A＋时，A指考试分数达到了A的标准，而＋的意思是平时的学习表现也很好.在很多时候，大家更看重后面的那个＋号.除了学习评价外，教师还会对学生作出行为上的考核.例如有个女生的1张考核表上，就列举了该女生在校的一些“不良记录”，如哪天她上课玩指甲了，哪天上课弄头发了等等，学生也会每天随身带着这张表格以便家校联系.

因此，从笔者的观察来看，英国课堂教学更加注重知识学习的过程和实用性；对学生来说，更加注重个性、个体的发展.