问题导学法在“伏安法测定值电阻”实验复习探究教学中的运用

杨丽红

[摘 要]本文以“伏安法测定值电阻的实验设计”复习为例，运用问题导学法实施探究教学，笔者以为高中物理电学实验复习应让学生经历探究过程，领悟科学探究思想，提高探究和实验能力。而问题导学法的运用，能有效激发学生探究学习的欲望，提高探究学习效率。

[关键词]探究教学 问题导学 实验设计

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 16746058（2015）080059

探究教学是高中物理课程标准要求的一种教学形式，在教学过程中，应让学生经历探究的过程，学习科学探究方法，领悟科学探究思想，不断提高探究能力。

高考电学实验设计类考题主要考查学生运用所学知识与技能进行分析、论证的能力，考查学生对实验方案和实验方法合理性的评估能力，是高考物理中考查学生科学探究和实验能力的一种重要形式，在高考实验题中占较大比分，也是学生普遍感觉困难甚至放弃答题的一种常见题型。那么如何指导学生进行复习，让学生学会选择实验方法、选择实验器材、设计实验电路，探究并逐步掌握解决电学实验设计类问题的基本思路和方法，值得我们研究和探讨。

为此，在复习了电学实验基本仪器和基本电路的基础上，尝试运用问题导学法对“伏安法测定值电阻值的实验”进行复习。具体教学中，以一个例题为基本框架，通过改变所给条件进行多种变换，设计系列导学问题，引导学生分析论证、设计实验方案，让学生掌握实验设计的基本思路和方法。

【例题】从下表中选出适当的实验器材，设计电路测量未知电阻Rx的阻值（约30Ω）。要求有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（1）画出电路图，标明所用器材的代号；（2）写出计算Rx的表达式为Rx= ，式中各符号的意义是 。

教师：用伏安法测量未知电阻Rx的阻值，依据的原理是Rx=Ux/Ix，

实验中需要测量Rx两端电压Ux和通过Rx的电流Ix。

问题：我们发现，所给器材中有电流表和电压表，是否可以直接接入电路进行测量？怎样接入？

让学生思考做出初步判断后，教师引导学生分析：

导学问题1：你判断的标准是什么？（电学实验设计的三个原则：电路安全、测量准确、操作方便）

导学问题2：电路是否安全主要看什么？（各元件的电流、电压是否超过允许值）

导学问题3：测量方法是否较准确主要看什么？（电表内阻是否已知，两电表指针偏转角是否能同时接近满偏的三分之二）

导学问题4：操作是否方便主要看什么？（滑动变阻器的调节范围是否超过最大值的一半）

学生甲答：两表内阻准确值均未知，由于电流表的分压或电压表的分流会造成测量误差，为尽量减小误差，根据

该例题比较简单，教师设计上述探究问题，意在引导学生对“伏安法测定值电阻值的实验”进行复习梳理，明确该实验设计是围绕：基本原理（欧姆定律）——基本方法（电流表内外接法、变阻器分压限流接法）——基本设计原则（安全、准确、方便）逐步展开的，让学生形成分析设计的基本思路。

【变式一】：提供的器材调整如下，同上要求测Rx的阻值。

教师：我们发现，实验的目的和要求没有变，只是所给器材中电流表的量程和规格不同。

问题：上例设计的实验测量电路是否需要改变？怎样改变？

让学生思考做出初步判断后，教师引导学生分析：

教师：同样，实验的目的和要求没有变，但所给器材中和的量程、规格都与原例题不同。

问题：上例设计的实验测量电路是否需要再改变？怎样改变？

让学生思考做出初步判断后，教师引导学生分析：

导学问题1：电流表、电压表内阻均已知，意味着什么？（电流表的分压和电压表的分流大小均可计算，电流表内、外接法均可）

变式三和变式四分别只提供了电流表或电压表，是伏安法测电阻的变式运用，教师可设计问题引导学生思考没有电压表时，如何间接得到待测电压？没有电流表时，又如何间接得到待测电流？经过探究分析发现：已知内阻的电流（或电压）表可以充当电压（或电流）表，已知电阻在测出电流（或电压）的情况下也可以充当电压（或电流）表。找到了电表的补缺办法后，在几种可能的方法中仍需判断安全与准确，通过比较和辨析，确定最优方案。

在运用问题导学法进行“伏安法测定值电阻值的实验设计”专题复习中，我们体会到，高中物理复习课的教学也能采用探究教学方式。在教学中，也要让学生经历探究过程，才能使学生真切体会科学探究思想，掌握实验设计方法，提高探究和实验能力。

（责任编辑 易志毅）