基于进阶学习理论的初中电学复习教学模式探究

陈婉意

摘要：本文通过对“滑动变阻器复习”的教学实践探究，使进阶学习理论得到了现实体现，取得了令人满意的教学效果。

关键词：进阶学习；滑动变阻器；教学实践

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）09-0122

我们依据课程标准，结合进阶理论的要点和方法，确定掌握基本知识原理作为进阶起点，将设计并自制简易科学仪器解决生活问题作为高阶能力目标，通过学生分组实验和课堂展示评价，采用逐层深入的教学方法，帮助学生逐步建立学习进阶，掌握相关物理知识难题，从而达到课标提出的教学要求，提高学生的科学素养。

一、学习进阶理论

学习进阶理论首先由美国的学者提出，是最近几年美国国家教育改革中提出的一个崭新的教学概念，并逐步成为西方国家教育研究的热点话题。美国国家教育研究理事会将其定义为：学习进阶是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的假定描述，在一个适当的时间跨度下，学生在学习和探究某一重要的知识或者实践领域时，其思维方式逐渐进阶。其中既包含学生思维能力的描述，还包括学生对科学知识的获取，当然，其中也蕴含了对学生在学习过程中个体差异的尊重和区别对待原则。

二、教学思考和实践感知

1.教材和学情分析

电学在科学中考中占比大且难度高，教师在九年级阶段会用较长时间进行电学复习，但我们会发现这是考查应用能力的知识，靠反复机械记忆提分效果差，即使分小块专题去突破：例如动态变化、串并联计算等，遇到综合性大题能达到预期目标的学生仍较少。因此，对电学复习，我们展开进阶学习化探究，以《海棠电路设计大赛——滑动变阻器复习》为例，试图解决以上困惑。

2.进阶教学

一阶基本概念→滑动变阻器的结构及原理

二阶知识关联→滑动变阻器在三大实验中的作用

三阶实战演练→滑动变阻器结合生活应用的综合电路分析

高阶电路设计→设计电路图并自制简易油量表，评价优缺点

3.教学设计

我们的教学目标是提高学生的电学综合分析能力，切入点为滑动变阻器及滑动变阻器相关综合大题的解题。本节课从知识层面上回顾滑动变阻器的基础知识，熟悉并能掌握滑动变阻器的作用，过程层面能利用滑动变阻器设计电路，情感角度是解决生活中的电学问题。

（1）一阶基本概念

我们熟悉的每一个电路图都少不了一个“灵魂元件”——滑动变阻器，一轮复习从基础概念入手，请学生对照滑动变阻器的实物分析构造、使用方法及原理，结合给出的简单电路图定性理解它在电路中的作用：改变电阻丝的有效长度→改变电阻大小→改变电路中的电流大小。（面向大众建立学习自信）

（2）二阶知识关联

接下来是进一步复习滑动变阻器在具体电路中的作用，利用电学探究题的原型欧姆定律与伏安法测电阻，将基础知识进阶复习。（遇到常规探究题不怯场）

①探究電流与电阻的关系→控制电阻两端的电压大小不变

②探究电流和电压的关系→得到多组电流和电压值，寻找普遍规律

③伏安法测电阻→得到多组电流和电压值，减小误差

（3）三阶实战演练

基础探究题结合生活实际就可以扩展到电路综合分析与解答，三阶训练依旧以欧姆定律实验的电路图为原型，在常规滑动变阻器上做一定改动，并将电流表改装成力量计，分析电子握力器的模拟电路。

典例：b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，握力为零时，滑片处于a端，R0为定值电阻。先闭合开关S，再用手握住手柄A向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计表盘上。当握力增加时，力量计的示数也随之___，分析其原因：____。

结合一阶成果：握力增加，滑片下移→电阻丝的有效长度

变短→滑动变阻器阻值减小→电路中的总阻值减小

提升二阶成果：根据I=U/R→电路中的电流增大

获得三阶答案：由电流变改装而成的力量计的示数也增大。

（4）高阶电路设计

能够实现受力变化与电流或电压变化大小趋势相同的电路图不止一种，经常会给出几种选择，评价最优方案，掌握自行设计电路图的能力才能解决此类综合性问题，因此在高阶学习阶段，结合STEM教学理念，让学生自行设计电路图，自制简易油量表，从实用性角度展示分析不同方案的优缺点。

提供材料：木板，电阻圈，电源，开关，铁丝（带箭头），油桶，电流表，电压表，定值电阻，乒乓球（浮子）等，利用滑动变阻器设计简易油量表。通过以上三步的进阶学习，小组合作都能完成至少一种电路图的设计，并动手完成简易油量表的制作。

教师引导学生从实用的角度对学生展示较多的两种方案进行评价。

方案一：优点是电路简单，电路元件少，制作简便，将电流表改装成油量表，可以实现油量减少，滑动变阻器电阻增大，电路总电阻增大，电路中电流减小的定性分析目的。缺点是不能实现定性分析。

方案二：缺点是电路相对复杂，优点是将电压表改装成油量表，电路中电阻大小不变，油量减少，电压表相连的滑动变阻器电阻减小，电压表示数均匀减小，实现定量分析的目的。

通过进阶学习，学生慢慢地对综合性电学分析大题少了畏难的情绪，例如中考风力测速仪类题目，从一阶的滑动变阻器改装的风力测试仪的示数变化去推测电压表的示数大小，有了高阶训练的成果，结合实际数据去分析，就能得到风力大小和电压表示数的关系图。

知识的积累、思维的培养和能力的提升是一个系统工程，有些知识难在它的整个体系的学习，不是一朝一夕能够完成的，需要广大物理教师积极探索、勇于实践，把一个个难度大的知识点拆分成几个阶段。通过运用学习进阶理论，明确课堂进阶目标，从进阶起点出发，稳步推进，每个学生都有获得感，都能够品尝到成功的喜悦，也减少了对难题的畏惧情绪，从而实现稳步进阶的终极目标，将所学化为所用，解决生活实际问题。

参考文献：

[1]郭玉英，姚建欣.基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J].课程·教材·教法，2016，36（11）：64-70.

[2]傅志强.基于学习进阶理论的初中物理分层教学设计与研究——以“物体的浮与沉”教学为例[J].理科考试研究，2021，28（4）.

（作者单位：浙江省金华市湖海塘中学321000）