小议电阻测量中的科学探究

杨小康

摘要：探究是中学教学中的重要组成部分，也是国家科学教育标准的重要方面。本文通过探究对电阻的测量活动，让学生了解并体会如何对一种陌生的现象进行科学探究，找出它的原因。

关键词：科学探究；电阻测量；技能

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）04-0111

探究是中学教学中的重要组成部分，也是国家科学教育标准的重要方面。教师应该让学生了解如何对一种陌生的现象进行科学探究，找出它的原因，教会学生掌握科学家在研究中所用到的技能和术语。

在科学探究的过程中，学生通过提出和改进自己的问题，对各种各样的想法展开辩论，做猜想和假设，制定计划、设计策略和实验、测量、收集、分析数据、整理信息，进行推理、论证、评估、得出结论，与他人进行交流合作、分享思想和成果，以及提出新问题来寻求重要问题的解决方法，教师在教学中的作用是当学生好奇心增强时，指导学生如何提问，如何收集、筛选、提取、概况信息资料，交给学生发现事物变化规律的一般的思维方式，并作出与发现相关联的结论。

下面记录的是在一个下午的时间内，就电阻的测量进行的探究过程。首先，教师准备了大量的电阻及电学器材，将电阻分发给各个小组。学生开始比较电阻的长短形状，有的掂量轻重，有的刮开涂层看制作电阻的材料，很快学生对电阻上的彩色圆环发生了兴趣（好奇）“电阻上的彩色圆环是什么？”（提问题）。教师说明对学生的提问只做出“是”或“否”的回答，要求学生重新安排问题，学生开始将问题变成为“电阻上的彩色圆环是否表示了电阻的阻值？这种表示结果是不是准确的？”（接受反馈，改进问题）。有些学生开始考虑如何验证自己的假设和猜想，首选的信息来源是网络，也有的小组在图书室中分头查找杂志、图书、光盘资料（寻找信息）。学生回来后在讲台上用投影仪展示自己的资料（交流和分类）

上面这一阶段可以认为是一次较简单的科学探究过程，其目的更多的应是让学生熟悉这种模式，教师在一次探究完成后，应该引导学生进入下一轮的探究活动。教师要求学生将电阻用纸筒卷起来粘好，然后小组间交换自己的“礼物”——未知电阻，谁能够首先看透这层纸呢（好奇）？这种带有游戏和竞争色彩的方式，在学生中间开始了自己的思考。

小组中开始出现这样的问题：“怎样来测量电阻的阻值？”“有没有最快的方法来测量电阻的阻值？”学生开始有的翻看课本，有的到前面陈列器材处寻找万用表（摆弄），有的开始阅读万用表说明书（寻找信息）。教师提醒各个小组注意测量的准确性，有些小组讨论的问题变成了：“怎样正确使用万用表操作才更准确？”“用万用表测量出的阻值是不是最准确的？”（接受反馈，改进问题）。有些学生开始在纸上画电路图，提出自己的想法，其他学生进行评价（交流评价），通过电路图被收集起来（制定计划），各个小组开始在实验室中寻找小组需要的器材，并进行电路的连接（搭建设备），小组内有的学生进行操作，有的学生读取数据，有的学生记录，有的学生协调（分工合作），教师引导学生运用各种方式来处理数据，有些小组借助表格和图像来记录处理数据（接受反馈，加以改进），科学的特点之一是根据实验数据得出结论，教育引导学生描述自己的思路和做法，比较自己想到的测量方法的优势，并写出一个集体性的陈述（论证和评估）。

最后，各小组开始派代表用幻灯片介绍自己的发现，展示自己测量电阻的思路、做法、测量结果（交流与分享）。教师引导学生对发现和结论进行质疑，一些方案被完善，一些新的问题被提了出来。欧姆表法、伏安法、替代法等方法被一一提到，有的小组做出的结论中，把电阻的测量分为直接和间接两种方式，有的小组认为电阻的测量基于R=U/I这个公式，有的小组提到，在已知材料的基础上可以考虑电阻定律，甚至有一个小组提出只要在某种物理情景中涉及关于R的公式，就可以在测出其它量的情况下求出R。这些想法与其中有些小组的测量结果，一起赢得了热烈的掌声。

这个过程并没有在掌声中结束，有些学生开始摆弄自己身边的物体，电表、电源、铅笔、橡皮，新的探究又在更新了的知识基础上进行。

科学探究过程通常被分为：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作这样几个要求，探究的每一个小组都为另一组提供了反馈，整个过程是以一种非线性的方式进行的。理解在科学探究过程中学生经历的环节和教师所起的作用，培养学生进行探究的技能，对实施新课程标准有着极其重要的意义。

（作者单位：陕西省安康市汉滨区江北高中 725000）