基于预设与生成的电学实验复习

沈文炳

电学实验综合了实验原理、实验设计、实验操作、数据处理、误差分析，是高考考查的重点和热点，是学生学习的难度和失分点，是教师教学中难以突破的环节之一.现以“测量电源的电动势和内阻”为例，尝试从预设与生成的视角探讨电学实验复习的有效教学模式.

1生成性教学与预设的关系

生成性教学是一种教师根据课堂中的互动状态及时调整教学思路和教学行为的教学形态.其主旨在于通过充分发挥教师在教学过程中的能动性、创造性让学生获得生动活泼的个性发展.生成性教学尊重学生和教师的个性和创新精神，充满平等对话、开放互动和人文关怀，以学生的需要为内容，培养学生的自主学习、自我质疑、自我创造能[HJ0.95mm]力，具有动态性、开放性、多样性和灵活性.

生成性不排斥预设.预设和生成是课堂教学的两翼，预设要为生成而设，生成是对预设的展开、丰富和重构，两者都要服从于有效的教学和学生的发展.

2基于“高端备课”的教学预设思考

高端备课指在专家支持和现代科学教育理论指导下，以研究、创新的视角进行教学设计.基本高端备课的教学预设，能促进课堂教学的生成，提高课堂教学的效率.

2.1生成性教学的最近发展区

生成性教学一个基本前提是学生的现有学习水平，这是生成的起点.利用SOLO分类理论可以确定学生的最近发展区，为课堂的有效生成提供保障.

SOLO分类理论是由Biggs、Collis提出来的，他们认为学生学习许多概念和技能有一种结构复杂性的普遍增长顺序，即前结构水平（基本不能理解问题）、单一结构水平（对问题有一点理解）、多元结构水平（对问题有更过理解，但不全面）、关联结构水平（能整体把握，并独立解决问题）、拓展抽象结构水平（能抽象概括，并解决新问题）.

分析近几年高考各地关于“测量电源的电动势和内阻”的实验题，总结常考要点如表1所示.表中1～5是物理课程标准的要求，也是高二新授课的教学要求.

比较可知，学生现有水平主要处于多点结构和关联结构阶

2.2生成性教学的认识模型

通过电学实验的复习，学生的思维和能力要能从关联结构阶段发展到拓展抽象阶段，能够获得解决新问题的应用能力.获得应用能力的关键就是科学方法和思维的习得.科学方法和思维往往隐藏在具体的知识背后，需要教师在教学预设的过程中挖掘并在课堂中显化.

在“测量电源的电动势和内阻”实验中，不同问题情境背后的物理本质就是“闭合电路的欧姆定律”，隐藏的科学方法就是函数法.如图1所示，实验中的“电路设计、选择”、“器材、量程选择”、“误差分析”、“图象法”处理数据的关键是要能够根据闭合电路的欧姆定律写出相关的函数表达式.在课堂教学中，要从生成的角度显化这一思想的认识模型.

2.3生成性教学的认知负荷

认知负荷是指人在信息加工的过程中所必需的心理资源的总和.认知负荷分为内部认知负荷（与要学习的材料的本质与学习者的专业知识之间的交互有关）、外部认知负荷（与学习无关的认知活动引起的认知负荷）和相关认知负荷（与促进图式构建和图式自动化过程相关的负荷），它们是相互叠加的.

在“测量电源的电动势和内阻”实验中，误差分析、图象法处理数据和拓展实验的原理中认知负荷很高，要通过优化教学预设的方法降低认知负荷，使学生的思维处于最近发展区，促进有效生成的发生.