以问启思 以思启智——谈苏科版“电阻”一节的教学策略

张锡群

(江苏省海门市六甲初级中学,江苏 南通 226100)

以问启思 以思启智
——谈苏科版“电阻”一节的教学策略

张锡群

(江苏省海门市六甲初级中学,江苏 南通 226100)

在生本教育中，不仅要激发学生的学习兴趣,提升学生的课堂参与度,更应要在学生参与的过程中激发学生的思维活力.课堂中科学合理的问题能在无声无息中引发学生的思维碰撞,启迪学生的智慧生长.

问题;思维;智慧;电阻

问题是思维的“导火线”,在课堂教学中,好的问题不仅能启发学生的思维,更能启迪学生的智慧.笔者结合苏科版九年级上册的“电阻”教学,探讨“以问启思，以思启智”的教学策略.

1 以问激趣，以动启思

电阻是一个陌生而熟悉的概念,陌生的是学生在生活中没有构建一个明确的电阻概念,而熟悉的是学生在前阶段的学习过程中,已经隐隐约约地感受到有种东西在阻碍着电流的通过.在老师的介绍中,我们会听到“高速公路”“崎岖小路”等字眼来形容电流所流过的路径,在这种学情背景下,我们要启发学生将原有知识储备和将要学习的内容融为一体.笔者采用问题驱动的形式，激发了学生的兴趣.

图1

问题1:同学们注意到家里的调光灯吗？(教师展示调光灯,边调试、边提问.)

问题2:要改变灯泡的亮度，是改变电路中的什么来达到这一效果的？

问题3:你能利用桌面上的器材试着改变如图1所示的电路中的电流吗？

问题4:比一比,哪个同学能很快改变电路中的电流,以此改变灯泡的亮度？再比一比谁的方法多？

问题加实验,将学生的兴趣和思维吸引到如何改变灯泡的亮度的实验与相应的思考之中.问题让学生“蠢蠢欲动”,实验让学生欲罢不能,让学生很快投入到课堂学习之中.

2 以问追问，以追启思

学生通过动手操作,发现改变电路中的电池节数可以改变灯泡的亮度,即可以改变电路中的电流,在电路中换上不同的导体也可以达到类似的效果.比如学生将一段导线换成铁钉、换成铅笔芯、换成不锈钢尺等.此时,教师借助于学生实验中看到的现象进行追问,在环环相扣的问题引导下,启发学生思维的深入.

问题1:你是通过什么方法来改变电路中的电流的？

生:改变电池的节数.

问题2:改变电池节数实质改变了电路中的哪个物理量？

生:改变了电路两端的电压.

问题3:你还有其他办法改变电路中的电流吗？

生:改变接入电路中的导体.

问题4:你分别接了哪些导体导致电流发生了改变？

生:把铜丝换成铁钉、后来换成铅笔芯.

问题5:这些都是能导电的,为什么电路中的电流会发生改变呢？

生猜想:不同的导体对电流的阻碍不同.

生:导体虽然都能导电,但它们在导电的过程中会对电流产生一定的阻碍作用,不然电流不会发生改变.

到此为止,学生已经在老师的追问下发现导体不仅能导电,而且还对电流有一定的阻碍作用,并结合电流大小的改变,发现导体对电流的阻碍作用不同,以此为后面猜想电阻与哪些因素有关埋下伏笔.

3 以问推问，以问启思

对问题的回答是学生开始思维的良好表现,而学生在思考的过程中,他们的思维深度和广度都是比较狭隘的.为此,我们应通过问题和学生的回答进行反问,以此来暴露学生原来思维中的漏洞和欠缺,以此提高学生思维的完善性、严密性.

问题1:请同学们结合刚才的实验和平时的生活经验,猜想一下,导体电阻的大小可能与哪些因素有关？并说明理由.

问题1呈现后,学生都开始积极思考,并努力将学习内容与生活经验相联系,学生的思维由课堂中的知识延伸到生活经验,由物理延伸至社会与生活,感受物理的学科魅力.

生1:我觉得电阻大小可能与横截面积有关.

追问:为什么？

生:我们家里有不同粗细的导线,这些粗细不一样肯定不仅仅是为了牢固,肯定和导电性能有关？

生2:我觉得还与导体的材料有关.

追问:为什么？

生2:家里选用铜做导线,而不选用铁或不锈钢做导线.

生3:我觉得还与导体的长度有关.

追问:为什么？

生3:长度越长,电流做经过的路径就越长,我估计受到的阻碍也就越大.

追问:这么多因素啊？那么你们准备怎么去研究电阻大小与这些因素的关系？如何显示电阻的大小？请设计电路图和探究步骤.

在这个环节中,我们教师的问可达到以下目标:一是能较为全面地引领学生的思维,提升学生考虑问题的严谨性、严密性.二是启发学生对猜想的内容进行进一步思考.三是注重学生思维兴趣的再激活,学生在问题的不断驱动下,思维层层递进,以达到良好兴趣的再生长、思维再激活的效果.

4 以思启思，再思启智

老师的追问帮助学生为后续实验操作作了很好的铺垫,学生很快地进入实验操作中,而且目标明确、思路清晰,关注控制变量法的应用,并通过电流表示数的大小来反映电阻大小的变化.在学生体验这一系列过程后,我们需要进一步帮助学生深入分析实验数据,引领学生建构实验结论,提升学生的思维能力、分析能力、应用能力,激发学生的智慧生长.

表1

图2

学生利用如表1、图2所示的实验器材进行实验，测得数据,学生通过分析,获知电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;在材料、长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小.

此时,学生虽然知道影响电阻的大小因素,但要认识形成电阻是导体的一种属性仍是个难点.笔者设计了如下问题进行启发,引导学生的再思考,促进智力提升.

问题1:导体对电流的这种阻碍能力取决于什么因素？

生:导体的材料、长度、横截面积.

问题2:那么这种阻碍的能力会不会随着外界其他因素的改变而发生改变？

生:不会,因为它本身就具备了这种阻碍的能力,除非刚才提到的三个因素发生改变.由此可见：电阻就是导体的一种阻碍电流的能力,是导体的一种属性.

学生构建好影响电阻大小改变的因素及电阻是导体的属性后,我们就要引导学生从自主建构的结论延伸到导体与绝缘体的概念构建.此时,教师的问题引发了学生更深层的思维,将新构建的概念应用到新的问题中.

问题1:如果给同学们提供几种长度和横截面积完全相同的不同导体,他们的电阻是否相同？将它们接到同一电路中,电阻越大,电路中的电流怎么变化？

生:电阻越大,电流越小.

追问:如果导体的电阻一直增大,当电阻非常大时,电路中的电流又有怎样的变化？

生:电路中的电流逐渐减小,直到非常小.

追问:会不会小到零,或者几乎为零？

生:会.

问题5:此时这个接在电路中的物体还能导电吗？

问题到这,就可以激发学生的再思考,此时该物体能不能导电？学生之间形成以下两种观点.

观点1:不能导电,因为电路中的电流几乎为零,没有了电流,用电器就不能工作,不能导电了.

观点2:也可以使电路重新有电流,我们可以加大电路中的电压,电流也会变大.

这两个观点虽然是相互对立的,但是观点呈现后,学生却感受这种物体,电阻大到一定程度后,就不容易导电,而这种现状又会受外界环境的影响而改变.从而出现这种模糊的概念,即容易导电的称之为导体,不容易导电的称之为绝缘体,而两者之间没有绝对的界限,是可以相互转化的.

[1] 刘炳昇,李容.义务教育教科书物理九年级上册[M].南京:江苏科学出版社,2014.

[2] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

[3] 滕玉英.初中“情智物理”教学探索[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2016.