强化“五境”意识 优化教学过程

　　摘要：本文结合《电阻定律》的教学案例，从设置“疑”境，“动”境，“议”境，“竞”境和“用”境五个方面，阐述了笔者优化教学过程的一些做法。
　　关键词：电阻定律；优化教学过程；“五”境
　　中图分类号：G633.7　文献标识码：A　文章编号：1003－6148(2010)12(S)－0067－3
　　
　　几年来的课堂教学实践让教师们深深体会到：在物理课堂教学中，教师只有注重情境的创设，才能激活学生思维，主动探究新知；学生的动手能力、创新意识、协作能力等才能得到培养和发展；教学过程才能得以优化，课堂才会更加精彩。笔者以人教版《物理》(选修3－1)第二章第六节“电阻定律”为例，谈一谈优化教学过程、成就课堂精彩的做法和体会。
　　
　　1　设“疑”境——激活思维
　　
　　古人云：“疑者，觉悟之机也”。“小疑则小进，大疑则大进”。现代教学论认为，激疑是进行教学的重要策略，善于激疑才能激发学生的积极思维，才能引起学生的好奇心，而好奇心是创新精神的基础，也是学生主动学习的最初源泉。设“疑”境，可以使学生触境生情，触境生思，触境生问，引导学生用科学的眼光观察事物，描述现象，提出问题。因此，教师在教学过程中，应根据高中生的心理特点和认知规律，依据教材的编排意图，结合学生的生活实际，利用物理教材知识的自身结构，适时创设生“疑”的情境，以激起学生的思维，引发学生自我探究的欲望。
　　教学片段一：新课引入
　　
　　创设情境(演示实验)：按图1所示电路，L为40W日光灯的灯丝，D是“6V 0.7A”的小灯泡，为电源。演示时，合上电键，调节电源输出，使小灯泡发光。用打火机加热日光灯灯丝一段时间，然后停止加热，仔细观察加热过程中以及停止加热后小灯泡亮暗的变化情况，可反复几次。
　　学生仔细观察，发现加热时小灯泡变得很暗，停止加热后，灯泡又逐渐变亮。这与学生原来预期完全相反。这是为什么?学生的求知欲望油然而生，激活了学生的思维，同时也巧妙地揭出本节课的教学内容。这种真实而又有意义的“疑”境不仅在教和学的过程中扮演了一个重要的角色，也为帮助学生建立“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念起到了重要的作用。
　　
　　2　设“动”境——自主探究
　　
　　科学探究不仅是物理学习的一种方法，同时也是物理课程的目标和重要内容。
　　没有探究，就没有物理的发展，也没有学生的发展。教师应根据学生的年龄特征和已有的认知结构，设计探索性和开放性的问题，给学生提供必要的探索新知的思维材料，布设“动”境，组织学生参与到对新知的主动探究中，构建完善的知识体系。
　　教学片段二：“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验方案的设计
　　全班同学可分成12个小组，其中4个小组探究温度、探究材料、横截面积相同的情况下，探究导体电阻与长度的关系；4个小组探究温度、材料、长度相同的情况下，导体电阻与横截面积的关系；4个小组探究温度、长度、横截面积相同的情况下，导体电阻与材料的关系。
　　
　　每个小组按照要求探究电阻和某个因素的关系，设计实验电路图及实验方案。
　　小组交流实验方案。(说明，可能有其他设计方案，教师在此环节上要有灵活性，根据学生的具体情况进行评价分析)。
　　甲组：本小组研究的是导体电阻与长度的关系，实验电路如图2所示，在实验中可以把不同长度的电阻丝先后接人图2中的AB间，用伏安法测出电阻，再分析数据，找出电阻与长度的关系。
　　乙组：本实验中不需要测量电流，实验电路如图3所示。选定两根长度不同的电阻丝a、6，串联接入图2所示电路，用一只电压表分别测出它们两端的电压，根据串联电路的规律可得，电阻之比等于电压之比，最后得出电阻与长度的关系。
　　师生互动交流，优化实验方案：把几个导体串联在电路中，如图4所示，每段导体两端的电压之比就等于它们的电阻之比，用电压表分别测出导体a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。
　　整个实验方案的设计过程在教师的引导下，学生主动参与，在“动”境中有条不紊自主探究，自我发现，自我评价，自我完善。整个过程学生兴趣盎然，思维活跃，探究扎实，他们的逻辑分析、合作交流及自我评价的能力都得到了一定提高。
　　
　　3　置“议”境——明悟事理
　　
　　当学生思维被激活，部分学生产生“心求通则不达，口欲言而不能”的心理状态时，教师应设置一个能让学生充分讨论、畅所欲言的情境。鼓励学生根据自己的认识，提出猜想、观点、甚至是疑问，小组问、组内也可以互提问题，成员间相互讨论，在相互启发下实现由不知到知、知少到知多，由仅仅发展学生的认知水平到发展学生的语言表达和分析推理能力，从而真正落实学生达到由感性到理性、具体到抽象、现象到本质、特殊到一般的这一知识构建过程。
　　
　　教学片段三：探究导体电阻与哪些因素有关?
　　师：导体的电阻可能和哪些因素有关?
　　生：可能和(1)长度、(2)横截面积、(3)材料、(4)温度等有关。
　　师：可能会有怎样的定量关系呢?
　　生：导线长则电阻大，粗则电阻小；铜丝的电阻比铁丝小；导体电阻和长度成正比，和横截面积成反比……
　　教师尊重学生的猜想，参与学生的讨论。
　　进行探究，科学的猜想很重要，要留足够的时间让学生猜想，让学生主动思考，形成共识，为后面的实验探究做准备。
　　在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验方案的设计的环节中，针对多种设计方案，各小组成员在和谐民主的氛围中，据理力争，各抒己见，敢于质疑，乐于提问，充分讨论。这种“议”境的创设，真正把课堂落实到了实处，学生在争鸣、反思、交流、碰撞中集思广益，既弄清了知识的来龙去脉，完善了实验设计方案，又发展了学生的创新思维能力。
　　
　　4　创“竞”境——激励创新
　　
　　心理学家波利亚普说过：“非常有必要……让学生具有尽可能多的探索兴趣。”课堂教学的实践告诉我们：只有在教学中创设“竞”境，并及时给予鼓励，才能更好地培养学生的创新热情和创新意识，培养学生的思维变通能力和独创能力。
　　课堂教学中创设“竞”境，从内容上可以是小组内、小组间对问题解决方案的比较；也可以是小组内、小组间的质疑；也可以是对某一问题处理深刻性的评价等。从形式上可以是教师创设的，也可以是由学生根据自己的认识提出的，甚至可以是课堂上“节外生枝”产生的。
　　
　　在设计“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验方案时，当学生都能根据实验要求设计出实验电路图及实验方案时，教师创设一种“竞”境：评价每个方案的科学性和可行性，评出较优设计方案，能否在此基础上设计出最优方案?这一“竞”境的创设，再次把学生引入思考、探究、创新的情境中，学生定会再一次进发出思维的火花。
　　
　　5　促“用”境——深化规律
　　
　　学习知识的目的在于应用，它是学生掌握知识、深化规律、形成技能、发展智力的重要手段，也是沟通知识和创新的桥梁。应用要有目的性，着眼于指导思路，有利于思想方法和技能的掌握；应用要有现实性，结合学生实际生活，解决学生身边的物理问题，让学生在引用新知解决问题的同时，体会到物理的价值；应用形式要有多样性，要以新颖多变的形式调动学生的学习积极性，使学生始终保持良好的学习兴趣，从而提高学习效率。
　　
　　教学片段四：探究导体电阻与温度的关系
　　实验：伏安法研究小灯泡灯丝的电阻率与温度的关系，并用多媒体模拟板画卜U图线。
V0apzF1V5nkfsa7X8Kt3VuBxV3rtip42jTNuCQL6wBk=　　结论：金属材料(灯丝)电阻随温度的升高而增大，其实质是电阻定律中的电阻率增大。
　　教学片段五：进一步探究不同材料的电阻率
　　实验1：选用日光灯管中的灯丝为材料，用火柴燃烧。观察到小灯泡逐渐变暗。
　　实验2：选用合金材料，用火柴燃烧。观察到小灯泡逐渐变暗。
　　实验3：选用半导体材料，用火柴燃烧时小灯泡逐渐变亮。降温后，小灯泡逐渐变暗。
　　小结：不同材料的电阻率随温度的变化情况不同，即热敏特性不同。根据这一特性，我们可以物尽其用。
　　(1)常用的电阻温度计是用金属铂做成的，锰铜和康铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，常常用来制作标准电阻。
　　(2)超导现象。当温度降低到一定温度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零。
　　教学片段六：规律的应用
　　问题1：图5中，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
　　问题2：CCTV一《每周质量报告》。消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买2.5平方(毫米)的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求
　　谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理?
　　这些教学片段中，通过教师创造性的处理教材，提取教材中蕴含的教育素材，策划各种“用”境，通过运用演示实验、多媒体教学及教师的言语等手段，创设直观问题情境，激发学生的思维和情感，使之保持高涨的学习热情。
　　总之，在物理课堂教学中，教师只有强化教学中情境的创设意识，并做到情境的有机融合，将学习者始终置于探索者的位置，使学习过程成为“再发现”或“重新发现”的过程，把教师“教”的主观愿望转化为学生学习的内在需要，才能优化教学过程，成就高中物理课堂的精