在探究性活动中实现物理教学的核心价值——以《变阻器》教学为例

□海南省海口市教育研究培训院 戴　华



在探究性活动中实现物理教学的核心价值
——以《变阻器》教学为例

□海南省海口市教育研究培训院 戴华

【摘要】本文结合教学案例探讨如何将初中物理课堂变为现实的探究学习活动，使学生在有效的课堂活动中得到更好的发展，更好地实现物理教学的核心价值。

【关键词】探究性活动物理教学核心价值

初中物理教学的核心价值理应指向学生的终身发展。学生的终身发展需要些什么呢？如何将物理课堂变为现实的探究性物理学习活动课，使学生在有效的课堂活动中得到更好的发展，更好地实现物理教学的核心价值呢？《变阻器》一课的设计意图就是很好的例证。

一、《变阻器》的教学过程设计

上课伊始，教师通过演示自制的可变亮度灯（用铅笔芯控制小灯泡的亮度）引入新课——变阻器，有效激发学生的学习兴趣。为了让学生充分理解变阻器的工作原理，了解滑动变阻器的结构并掌握其使用方法，提高学生的动手操作能力和物理探究能力。教师组织以下四个物理学习活动。

活动1：做做想想

师：大家利用桌面上的器材（电阻丝、小灯泡、干电池、夹子、若干导线和简易电路板等）自制一个变阻器，接入电路并改变小灯泡的亮度，同时想一想“小灯泡的亮度为什么会改变？”

让学生分组完成实验，再在小组里交流，最后让一组代表上台展示汇报，全班交流讨论。在学生充分交流的基础上教师进一步提出问题：同学们再想一想“我们自制的变阻器有什么缺点？”（要求学生先交流后回答）

生1：电阻丝太长，使用起来不方便。

生2：当我们想改变较大的电阻值时不方便。

对于学生回答的情况教师不做评价，而是出示我们实验室用的滑动变阻器，告诉学生这是我们改进后的变阻器。教师发给每个小组一个滑动变阻器后继续组织学生开展下面的活动。

活动2：看看找找

师：大家仔细看一看滑动变阻器由哪些部件组成？找一找滑动变阻器和我们自制的变阻器相比，有哪些相同之处？有哪些改进？

在学生讨论交流的基础上，教师先引导学生观察并表述出“滑动变阻器的结构”；接着画出滑动变阻器的“结构示意图”（图1），让学生指出结构示意图中与实物相对应的部分；再画出滑动变阻器的“电路图符号”（图2），让学生指出其接入电路时电流在其中的路径（结合结构示意图和实物解说）；最后教师应用多媒体课件展示电流通过滑动变阻器时的路径，引导学生理解滑动变阻器的工作原理。

活动3：试试看看

师：刚才我们学习了滑动变阻器的结构和原理。它有四个接线柱，要把它接入电路，共有几种接法？滑片左右移动时，灯泡亮度如何变化？下面我们进一步探索和研究。

（四个人组成一个学习小组）每组应用桌面上的材料动手试试。每试一种接法都要把它的接线柱、滑片移动方向和灯泡亮度变化记录在表中（给定表格）。

各小组同学相互讨论，首先，设计出实验电路（图3所示），接着根据各自制定的计划进行操作，尝试控制小灯泡的亮度。同时，教师指导各实验小组将实物连接与电路图连接进行对照，研究电阻变化的原理和规律。各小组同学积极动手动脑，合作交流，边操作边观察边记录。接下来是全班汇报交流，教师先将一个小组的记录表放在实物投影仪上展示出来，让全班同学进行评价，错误的集体纠正，不完整的由其他小组继续补充，老师把有关内容填写在表中，成为如下完整的记录表：

接入电路的接线柱　滑片移动的方向　灯的亮度变化情况AC AD BC BD AB CD向左向右向左向右向左向右向左向右向左向右向左向右逐渐变亮逐渐变暗逐渐变亮逐渐变暗逐渐变暗逐渐变亮逐渐变暗逐渐变亮不变不变不变不变

在教师的指导下，各小组相互讨论上表记录的结果，共同归纳出：

1.能使变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”），滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。

2不能使变阻器电阻变化的接法有2种（“同上或同下”），其中“同上”电阻总是很小，而“同下”电阻总是很大。

这一阶段的活动，老师参与其中，及时了解学生的操作和思维情况。

活动4：想想议议

师：刚才同学们使用的滑动变阻器只是变阻器中的一种，想一想“生活当中还用到哪些变阻器？”下面请同学们仔细欣赏一段音乐（放音乐，调节录音机音量旋钮）。

师：同学们想一想，老师调节的这个音量旋钮相当于什么？（提示：声音越来越大，声音越来越小，注意观察老师的动作。）

生：变阻器。

师：它正是一个变阻器。人们把这样的变阻器叫“电位器”（边拆开录音机的音量旋钮边讲解它的结构）。

师：同学们再想一想，变阻器还应用在生活中的哪些方面？

生：调光台灯、调速风扇……

在学生充分回答的基础上，教师先向学生演示并解说自制的水位仪，将水位通过变阻器转化为电阻的大小，再通过电路转化为电流的大小，这样，电流表的示数就显示出水位的高低。紧接着向学生抛出一个问题：利用变阻器设计一个能够显示风力大小的仪器，说说你的设计方案，并与其他同学相互交流。此时，同学们有的议论纷纷，有的认记录、写设计方案。教师深入学生中间，与学生一起交流讨论。

二、《变阻器》的设计思路

这节课学生的学习热情很高，全班同学都能认真观察，动手实验，分析、归纳，课堂气氛异常活跃，各项教学目标顺利达成，体现了如下思想：

1.物理学习是一种充满互动与合作的活动。这是一个以学生的主体实践活动为基础，以学生的探究学习为主，以学生核心素养发展为目标的教学过程。教师在教学过程中应与学生积极互动，注重学生的独立性和自主性，引导学生质疑、探究，在实践中学习。这节课在总体思路的设计上以“活动”来组织和设计整个教学过程，本人根据初中学生的身心特点，将教学内容转化、加工成“想想做做”、“看看找找”、“试试看看”、“想想议议”四个探究性物理学习活动，使其成为师生积极有效的互动载体，以此贯穿整节课。在具体活动的设计上，主要围绕四个问题来展开：“自制变阻器”、“观察滑动变阻器”、“使用滑动变阻器”、“生活中应用变阻器”。有了问题，学生的学习活动才有目标，才有任务驱动，学生学习活动的主动性和积极性才能得到充分发挥。没有问题或问题情境作前提，自主探究、合作交流等学习活动也就无从谈起，学习活动就失去了依托。因此，物理教学要使活动的过程成为学生学会学习，学会运用的过程，从而促进学生的发展，实现物理教学的核心价值。

2.物理学习活动是学生自己建构物理知识的活动。从建构主义的角度来看，物理学习是指学生自己建构物理知识的活动。这节课通过四个学习活动，让学生自制变阻器，锻炼了学生的动手能力，提高了实验技能，使学生亲身体验了自制仪器的成就感，培养了学生运用观察、自学、讨论、交流等各种途径获取知识的能力。在学习“滑动变阻器的结构”时，教师让学生对比滑动变阻器与自制变阻器，通过相互间的交流评价，及时发现不足，并在改进过程中丰富了学生的物理学习经验，开发了学生的思维。在学习“滑动变阻器的使用方法”时，教师根据物理学科的特点和学生学习物理的心理规律，组织学生开展探究滑动变阻器的使用方法的活动，让学生在实践操作、观察思考、归纳概括等学习活动中自己建构出滑动变阻器的正确使用方法。在建构过程中学生获得了一定的物理活动经验，形成了物理学习活动的技能，发展了学生的物理思维能力。在学习“变阻器的应用”时，老师先通过调节录音机的音量旋钮，引导学生发现变阻器在其中的应用，接着提出“变阻器还应用在生活中的哪些方面？”学生首先想到的是调光台灯、调速风扇等，再通过展示教师自制的水位仪，进而向学生提出“如何利用变阻器设计一个能够显示风力大小的仪器？”从而使所学知识得到极大活化。这样的教学，学生不但理解变阻器的工作原理，了解滑动变阻器的结构，并掌握了滑动变阻器的正确使用方法，了解了变阻器在生活中的应用，还学会了探究获取知识的方法，使学生真实地经历了知识的建构过程。

3.物理学习活动是学生从事物理思维的活动。物理活动不是一般的活动，是学生从事物理学习、探索、掌握和应用物理知识的活动。因此，在物理学习活动中要有物理思维的含量。没有物理思维含量的物理活动就失去了物理学习的核心价值。这节课组织的四个活动都具有丰富的物理思维含量。在活动1中，学生的手、眼、脑都在活动，他们用手操作实验，用眼观察小灯泡的亮度变化与接入电路中电阻丝的长度变化，用脑来思考小灯泡的亮度为什么会改变，将小灯泡的亮度变化与接入电路中电阻丝的长度变化进行比较，在比较的过程中学生初步感知变阻器的工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。在活动2中，学生在教师的引导下相互交流评价，表述出滑动变阻器的结构，培养学生自学、合作、观察等多种能力。在活动3中，学生的手、眼、脑并用，在比较各种不同的接法及其出现的现象关系时发现了共性，从而自觉地进行抽象概括，掌握滑动变阻器的正确使用方法，培养学生提取信息、分析整合信息的能力。在活动4中，学生动手、动脑，在探讨变阻器在生活中的应用时，通过师生互动，启发学生去发现、发明和创造，并鼓励学生想想“如何利用变阻器设计一个能够显示风力变化的仪器？”这都有一定的物理思维含量。

【参考文献】

熊梅，王显才.高效课堂［M］.长春：长春出版社，2005.5.