创设问题情境引发主动探究>
——以“电流与电路”教学实践为例

2012-03-19 22:22李国坤
物理通报 2012年10期
关键词:电路图二极管电动机

李国坤

(无锡市旺庄中学 江苏 无锡 214028)

初中物理教材编排次序具有由浅入深的特点,学生对起始学科充满好奇,往往能够轻松入门,并产生物理好学、易懂的感觉.随着物理教学的深入,概念和规律逐渐抽象化和复杂化,会有越来越多的学生对这门课程丧失兴趣和信心.

如果教师在教学中能精心创设情境,引导学生主动地发现问题,大胆地研究问题,灵活地解决问题,层层深入地完成知识体系的构建,那么,学生的学科能力会不断提升,最终达到轻松、高效的学习效果.“电流和电路”是无锡市教学大赛的选材内容,下面分享3个精彩片断.

片断1:创设问题的发现情境,让学生学得积极主动

每个小组桌上有如下器材:小灯泡,灯泡座,开关,一些导线,发光二极管,小电动机,小门铃,电池(带电池盒).

师:我们先来试一试,看能否将桌上的这些器材连接起来,使小灯泡发光或电动机转动.

师(提示实验警钟):做实验之前同学们务必注意,任何情况下都不能把电池的两端直接用导线连在一起.否则会烧坏电池,甚至发生危险.现在开始进行实验,看哪一组做得最快.

教师巡回指导学生实验.

A组:连接电路很快,灯也亮了.电路中没有选择开关.

B组:连接的也很迅速,灯泡发光,但连接时开关一直闭合.

C组:选择的是电动机,有开关,连接时注意了开关断开.为了看清楚电动机的转动方向,他们还特意在电动机转轴上粘了一面小红旗.当电动机转动后,他们很兴奋.

D组:选择的是小门铃,并使用了开关.开始没有成功,教师帮他们稍作调整后,声音响起,同时吸引了众多的眼球,对此他们颇为自豪.

……

学生实验6 min后,教师请学生结合组装的电路说说体会.首先邀请A组展示,然后邀请C组展示.

师:请大家评价一下这两组组装的电路.

生:A组太费电,灯一直亮着.

师:请A组将灯熄灭.

只见A组学生稍一迟疑,一男生将电池从电池盒里取下,灯灭.学生一片笑声.

师:这位学生很机智,你们为什么还笑他?

生:这样不方便,电路应当装有开关.

师:说得很好.电路一定要有开关,开关断开,灯灭;开关闭合,灯亮.

教师再邀请B组演示.

师:他们在连接电路时有什么问题?

生:开关有没有断开.

师:对.在连接电路的时候,开关应当断开.在检查电路后确定没有出现“实验警钟”所列举的问题后才可以闭合开关,防止烧坏电池.请记住,这是我们做电学实验应当养成的好习惯.

最后邀请D组来分享他们的感受.

生:我们发现电学很好玩,灯可以亮,电动机可以转,门铃可以响,非常有趣.

师:谢谢,总结得非常精彩.电学实验“有声有色”、“有动有静”,希望同学们喜欢它并研究它.你们说好吗?

生(齐声、愉快):好!

评析:问题的发现情境,就是通过呈现一定的背景材料,引导学生在一定的自主空间里,不断地对话和刺激中,引出新的问题,发现问题的特征或规律,从而构建新的学科概念的一种问题情境.

在片段1中,教师对发现情境进行了精心的设计.首先,提供了各种很有特色的器材,满足了学生的好奇心,并激活学生沉睡的经验,使有不同经验的学生都能尝试成功.随后,在观察、收集信息后,及时加以引导,使学生在实验探索中发现问题,在交流互动中改正错误,不断地同化、调整或重构.最后,归纳出电路的组成部分.

片段2:创设问题的障碍情境,激活学生的内驱动力

师:请大家想一个法子,把你连接的电路画下来,回去告诉爸爸妈妈,让他们也分享我们成功的快乐.看谁想的办法最简单、明了,最能说清问题.

3 min后,教师通过投影打出学生画的图.首先肯定学生富有想象力的创意,然后交流体会.

师:说说你们画电路图的感受吧.

生:画起来很费时间,不方便.

生:妈妈可能看不明白.

师:那怎么办?

学生纷纷讨论,有学生提到“统一”的方法,于是,教师因势利导.

师:历史课我们学习了秦始皇,请同学们说说他有哪些贡献?

生:统一了中国.统一了货币.

生:统一了我国的度、量、衡.

师:秦始皇的方法给予我们画电路图什么启示呢?

生:用统一的符号代替各电路元件.

师:用统一的符号代替各电路元件,这样画出的图就是电路图.请同学们把书翻到第104页,自学几种常用元件对应的符号,并尝试用统一的符号,把刚才的电路图再画一遍.

学生自主学习,教师投影学生所画电路图,让学生评价.最后教师说明,画电路图时要横平竖直,元件符号不能画在角落上.要正确、工整、美观.

评析:问题的障碍情境,就是在学生原有知识储备和知识经验的基础上,有意识地让学生陷入新的困境,以形成新的认知冲突,从而唤起学生对新知识的渴望和探求的一种问题情境.让学生在困境中认识到电路符号统一的必要,以挖掘学习的潜能和内驱动力.

片段3:创设问题的解决情境,使学生成为规律的发现者

学生用发光二极管做实验时,有的组一次就成功,灯亮,有的却不亮.

师:同学们在实验中有什么发现?

生:连接二极管时,有时候亮,有时候不亮.

师:不亮的时候,你怎样调整?

生:将二极管管脚倒一下.

师:很好.你们怎么知道的?

生:我平常玩过,二极管正接就亮,反接就不亮.

师:这给你什么启示?

生:这说明电流是有方向的.

师(面露惊奇):啊!?你们同意他的观点吗?

生:同意.我们发现电动机转动后,将电池反一下,电动机就反转.这也说明电流是有方向的.

师:很好.你们这个组非常富有创新精神,为了看清楚电动机的转动方向,还特意在电动机转轴上粘了一面小红旗.老师为你们的创新感到骄傲,也为你们的发现感到惊讶!同学们,让我们为他们伟大的发现鼓掌吧.

评析:问题的解决情境,即直接呈现出某个关键性的问题,围绕如何解决这一问题组织学生展开学习、探求知识、寻找解决问题办法的一种问题情境.

电流是否具有方向?为解决这个问题,教师精心设计了电动机的正转、反转及发光二极管的亮与不亮等情境,这一开放式的教学方法,使学生在具体、直观的操作中发现“电流是有方向的”这一本质.让学生自主地去探索、去发现,并自豪地成为知识的探索者和发现者.正如苏霍姆林斯基所说:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在儿童的精神世界中,这种需要更为强烈.”

在本节课创设的问题情境中,呈现了许多学习资源.一是将传统意义上的教学资源如教科书、教材、媒体等,从教师手中解放出来,作为一种学习资源提供给学生共享;二是各组学生实验的成功或失败是一种重要的学习资源;三是本组学生生活的经验积累、个人感悟也是不可或缺的学习资源.这些资源都可能构成问题的背景,可能是解决问题的途径,也可能本身就包含着问题的答案,从而成为问题的生长点.它为主动学习和知识构建提供了多种方法和渠道,同时也引发了学生的主动探究.

布鲁纳认为:“学习者在一定的学习环境中,经历对学习材料的亲身体验和发展过程,才是学习者最有价值的东西.”一切学习都是在一定的环境条件下进行的,从这种意义上讲,“问题情境”可理解为一种具有特殊意义的教学环境.这种教学环境除了物理意义上的存在外,还有心理意义上的存在.从物理意义上讲,它就是实验器材、探究问题、交流评价.从心理意义上讲,它充分反映了学生对学习的主观愿望,能激发学生的学习兴趣,能唤起学生对知识的渴望和追求,让学生在学习中伴随着一种积极的情感体验,使他们积极主动地投入到学习中去.

通过这些片段可以看出,依照学生的认知规律,科学地、创造性设计问题情境,从而激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲望,使学生在自主学习中经历并体验要学物理、会学物理和乐学物理这个过程,真正体现出“以学生发展为本”的教学理念.

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