“问题导学”教学模式中应怎样设计问题

吴梦雷

“问题导学”是以导学案为载体，以解决问题为主线，使学生在问题解决的过程中掌握知识，形成自主学习能力的一种高效课堂教学模式.问题的设计是这种教学模式的核心，而传统的课堂最大的弊端就在于没有问题的生成.下面以“闭合电路欧姆定律”为例，探讨一下如何进行问题的设计.

1背景分析

1.1教材

不同版本的教材对这部分内容的处理方法有所差异，有的从非静电力做功的角度引入，也有的直接从电势升降的角度给出结论.笔者以教科版教材为基础，借鉴人教版教材的一些思路，以问题为线索，重新调整了教学顺序——先介绍电源的内阻，然后通过定量实验探究得到闭合电路的欧姆定律，最后再分析电动势的物理意义.

1.2学情

学生在初中已学过部分电路的欧姆定律，普遍认为电源提供的电压是不变的，也不知道电源有内阻，要打破这个思维定势，仅靠抽象的理论推导是不够的，应尽可能通过实验做到“眼见为实”，让学生真正信服.

2问题设计

问题1如图1，将小灯泡分别接到两节电池和三节电池的两端，猜一猜哪种情况更亮？

设计意图学生们根据初中所学的电学知识，很容易想到两节干电池提供的电压为3.0 V，而三节干电池提供的电压为4.5 V，肯定是接到三节电池上时灯泡更亮.教师在准备时，左侧可用两节新电池，右侧用三节旧电池，让小灯泡接到右侧时反而更暗一些，引导学生思考既然是相同的小灯泡，那么问题应该出在电源上，从而顺势引入外电路、内电路以及电源内阻的概念.这个设计可以激起学生的认知冲突，迅速把学生的注意力吸引到教学内容上来.

问题2依次闭合S1、S2、S3，观察小灯泡L的亮度变化，并阐述原因.

设计意图在初中时，学生们都认为电源提供的电压是不变的，所以即便多并联几盏灯泡，也不会影响到L的亮度，但实验中他们看到的却是L越来越暗，这是又一次思维上的冲突，此时可以让学生讨论现象背后的原因，由于有问题1的铺垫，学生们很容易想到从串联分压的角度来解释L变暗的原因.教师结合问题1，最后做一个归纳：灯泡的亮暗既与电源有关，又与外电路有关，这里面到底满足什么定量规律呢？从而顺势引入本节课的主题——闭合电路的欧姆定律.

问题3外电路以及内电路上电势的降落之和与“可乐电池”正负两极附近电势的上升之和有什么关系？

设计意图在教科版的教材上，焦耳定律放在了本节内容的后面，故暂时还不能用能量守恒定律的方法进行理论推导，只能从电势升降的角度进行探究.为了使实验尽可能精确，笔者用了四个电压传感器分别测量外电压U1、内电压U2，正极附近电势上升的值U3、负极附近电势上升的值U4.将电键闭合后，增大变阻器R，U1增大，U2减小，但是U3和U4基本保持不变，让学生对比U1+U2和U3+U4，很容易得出U1+U2=U3+U4的结论，接着很自然地就可以引出电动势E的概念，电动势即正负两极附近电势上升的值之和，即E=U3+U4.为了让学生能更清楚地认识到闭合电路中电势的变化情况，还可以用以下两幅图加深理解.

最后，假定外电路是纯电阻电路，经过简单的理论推导后，即可得到闭合电路的欧姆定律I=ER+r，整个过程非常自然，一点没有突兀的感觉.

问题4如果外电路出现了短路或者断路的情况，电路中电势的升降情况会如何？

设计意图这两种特殊情况，如果用理论推导的方式去讲解，略显枯燥，借助于问题4中的思路，则非常好理解.在短路情况下，电势的升降全部发生在电源内部，而在断路情况下，外电压Uab就等于电动势，这也是我们用电压表粗测电源电动势的依据.

问题5请用闭合电路的欧姆定律解释问题1和问题2中出现的现象.

设计意图学以致用是师生们共同的追求，在一开始回答问题1和问题2时，学生们多半是连蒙带猜的，并没有十足的把握，现在回过头来重新审视这两个问题，应该底气十足了.正是因为电源有内阻，导致外电压并不等于电动势，教师可在电源两端并联上电压传感器，学生就可以非常清楚地看到接上灯泡后，问题1中的U2

问题6我们常说一节干电池的电压是1.5 V，这种说法对吗？

设计意图通过问题5的分析，学生们非常直观地看到外电压一般是小于电动势的，少掉的那部分是内电压，电动势应等于内外电压之和，或者等于正负极附近上升的电势之和.为了进一步加深学生对电动势E的认识，教师还可以从非静电力做功的角度作进一步阐述，让学生知道电动势E的值等于电源把1C正电荷从它的负极搬运到正极的过程中，非静电力所做功，即E=W非/q.

3案例评析和反思

闭合电路的欧姆定律既是本章的重点，也是难点.笔者利用“问题导学”设计教学流程，前后呼应，环环相扣，使得整个教学过程非常流畅，学生易于理解和接受，取得了较好的教学效果.结合本案例，笔者认为在设计导学案中的问题时，一定要有思维深度，不能是那种不动脑子就能答出的问题；问题要紧扣教学内容和中心环节，注意知识的内在联系及前后衔接；问题要有梯度，由易到难，由简到繁，由小到大，层层推进，逐步深入；问题要考虑大多数学生的认知水平、接受能力；问题要有针对性，针对教材重点、难点、疑点及关键点；问题要思路清晰，切忌含糊不清、要求不明，造成学生思维混乱；问题还要少而精，力求高质量，做到教师问题少而精，学生思考多且深.