探究“欧姆定律”的课堂生成设计

李锦云 步国平

(1. 江苏省镇江市外国语学校，江苏 镇江 212000;2. 江苏省镇江市崇实女子中学，江苏 镇江 212000)

生成性教学可以激发学生深度学习的欲望，它是指在弹性预设的前提下，课堂上师生之间、生生之间通过合作、对话、观点碰撞，生成、解决超出预设方案的新问题的教学。教师如果能够智慧地处理这种动态变化课堂，不仅能够使课堂生机勃勃，而且可极大地提升教学效益。

预设与生成是辩证的对立统一体，如果没有高质量的预设，就不可能有精彩的生成；反之，如果不重视生成，那么预设必然是僵化且缺乏活力的。预设使我们的课堂教学有章可循，生成使我们的课堂精彩纷呈。现以“欧姆定律”教学中科学探究的环节为例，探讨预设与生成的教学设计。

1 科学猜想

1.1 引导学生猜测影响导体电阻大小的因素

科学猜想不是凭空想象，而是要基于已有知识、生活经验进行猜想。电阻概念对于初中生来说比较抽象，其生活经验也不足，为了让学生的猜想有理有据，笔者设置了两组实验进行教学。

(1) 用钨丝和玻璃进行对比实验，将它们分别接入电路，一个电路中的灯泡亮起，另一个电路中的灯泡不亮。借此用道路上的车流作类比，帮助学生建立电阻概念。

(2) 将一根粗而长的石墨棒和一根细而短的铅笔芯接入电路，发现它们对电流的阻碍作用不同，引出电阻有大小之分。

在两组实验的基础之上，提出问题：哪些因素会影响电阻的大小？引导学生提出材料、横截面积、长度等因素会对电阻大小有影响的猜想。也有学生会提出猜想：导体的电阻与体积有关，教学时注意引导学生将横截面积、长度、体积等3个因素放在一起进行比较、讨论，由此学生会悟到不要考虑体积因素。

1.2 引入欧姆定律

在学习欧姆定律之前，学生已经学习了电阻、变阻器等，了解到电压和电阻会对电流有影响。教学中若只是通过复习、提问引入新课，对学生来说仅仅是知识的复述，思维活动不充分。为了激发学生的学习兴趣，可以适当改变教学策略。

例如，可以利用黑箱引入课题，用电池和电阻制作一个简单的黑箱，用导线连接不同的接线柱，使灯的亮暗发生变化，让学生猜测电流发生变化的原因，然后打开黑箱验证学生的猜想。这种教学预设不仅增加了学生的思维活动，促使学生深度参与课堂学习，还增强了课堂的探究气氛，活跃了学生思维。

2 探究方案的设计

探究方案的设计包含电路图、实验表格、实验步骤的设计等，笔者以电阻的教学为例，说明引导学生由雏形到完美设计电路图的做法。

在电阻教学的引入阶段，用钨丝、玻璃、铅笔芯和石墨棒做实验，没有将电流表加入电路中，只是通过灯泡的亮暗来比较电阻的大小，预设的目的是让学生在设计电路图的过程中有更好的课堂生成。

在提出“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路图的设计任务时，很多学生对照黑板上的实物画出了只有灯泡接入的电路图，也有部分学生发现教科书上的电路图中不仅有灯泡，还串联了一只电流表，故将书上的图画出来了。笔者提出问题：既然灯泡的亮暗可以反映电阻的大小，为什么还要在电路中串联一只电流表？

学生陷入了沉思，经过相互讨论、教师点拨后，他们认为：如两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小，因此可以在电路中串入电流表，通过电流表的示数改变观察电阻的大小更准确。

但是，仍有一名同学皱着眉头呈深度思考状，经询问，该同学犹豫了一会说：既然电流表的示数能反映电阻的大小，那可不可以不接灯泡，只接电流表？

这是一个好问题，怎样解决这个问题呢？笔者在课堂上发动学生讨论，让其明了灯泡在电路中的作用，知道灯泡和电流表缺一不可。

通过生成性教学能够让学生自主意识到每一个电路图的设计都不是随意的，每一个电路元件在电路中都有其重要的作用，学生自然会将知识内化。看似“慢”的教学过程才能让学生学得“透”，看似教学进度“慢”了，但学生的能力提升却“快”了。

3 分组实验的设计

在“变阻器”的教学中，探究滑动变阻器接入电路的有效方式是实验教学的重点。苏科版初中物理教科书中设计的是让学生通过实验记录观察到的现象，再通过现象分析得出正确的连接方式。若按这种方法进行教学，学生在实验过程中只是按部就班地进行操作、记录，缺少了思维的参与。

笔者反其道而行之，利用滑动变阻器的结构示意图先进行理论教学，通过分析接入电路的电阻，推理出滑片移动时电阻的变化以及引起的电流变化，得出滑动变阻器的正确接法。然后，对于不同的接法提出电流改变的要求，让学生通过理论推导的结果做出判断，进而通过实验验证。此时学生在实验的过程中既要完成电路的连接，又要推理滑片滑动的效果，还要验证自己的推理结果。在这个实验过程中我们先介绍理论，再实验验证，使学生的学习方式发生变化，从而达到深度学习的目的。

4 实验数据分析

在“欧姆定律”的教学中，学生探究电压对电流的影响时，通过分组实验得到了几组数据，该怎样处理这些数据得到电压和电流的关系呢？

在根据教学预设处理电流与电阻关系的实验数据时，部分学生直接利用数据找规律，进而得出结论，还有部分学生画出了I-U图像，它是一条曲线,对画出的图线提出了疑问：这条曲线一定是反比例函数图像吗？

有学生提出：二次函数图像也是曲线。那么，怎样才能得到一个特征比较明显的反比例函数图像呢？学生根据数学知识提出：需要测得更多的数据、描更多的点，最好图像向两端延伸。在课堂上利用较小和较大的电阻来继续采集数据，补充图像，发现仍然无法得出“反比”的结论。运用数学知识可得：如果一个量与另一个量成反比，那么这个量与另一量的倒数成正比，而正比例图线是一条倾斜的直线，判断起来就方便多了。在画出电流和电阻倒数的函数关系图像后，同学们惊喜地发现：这是一条过原点的直线，可以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

反比例函数图像的问题不是预设的，而是动态生成的，是学生在教师创设的情境中主动提出的，我们应该捕捉这样的契机，鼓励学生向原有知识提出挑战，形成自己的观点和看法，这样的学习才是学生在探索中体现意义的深度学习。

叶澜教授指出:“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程”。为了通过预设去促进生成，再通过解决生成的问题完成预设的目标，就需要教师在预设中独具匠心，在生成中做一位智者，使学生在深度学习中闪现智慧的火花。