“双减”背景下初中物理大单元整体教学的实践研究
——以“电压电阻”“欧姆定律”单元教学调整为例

2023-11-10 02:59广东实验中学黄允翀
师道(教研) 2023年10期
关键词:欧姆定律变阻器导体

文/广东实验中学 黄允翀

2021 年颁布的“双减”政策主要针对义务教育阶段学生,其主要核心思想为“减轻学生作业负担和压减学科类校外培训机构”。而在校内,要如何通过高效课堂有效减轻学生的学业负担,这便对我们的课程设计提出了更高的要求。因此,近年来,大单元整体教学逐渐引起了一线教师的关注。

一、大单元整体教学的意义

在“双减”背景下,大单元整体教学是做大单元整合,重组教学内容,将碎片化的知识点重新整理为相互联系的知识模块。按照“双减”要求,打造高效课堂、提高教学效率、让学生“减负不减质”。我们认为做好每章节的整合,要从整体的角度来思考教学,关注学科的整体性和联系性。结合初中学生的学习习惯,实施大单元整体教学,引导学生更好地掌握初中物理的知识体系,加深对物理学科内在的理解,运用比较完整的物理学科思维来分析和解决问题,促使学生的学习从知识到应用的有效过渡。大单元整体教学不仅可以达到高效课堂的预期,还可以在课上实现知识点间的整合,有效地完成系统知识学习,提高学习效率,还能使学生形成良好的学习习惯。

二、以“电压、电阻”“欧姆定律”为例

首先我们要解读课标,找到大目标,大任务。在目标导向下,研究“确定大单元主题内容”的标准。根据2022 年版《义务教育物理课程标准》,对于教学的要求是“知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律”同时“会使用电流表和电压表”。因此,在这一大单元中,我们既要进一步培养学生正确、规范使用电流表和电压表的技能,还要在学生知道电压和电流的基础上,培养学生科学探究的素养和实验能力。

1.调整后大单元的起点

在这个“大单元”的重排当中,我们在结束本章第2 节“串、并联电路中电压的规律”学习后,利用学生所学过的电流电压及相关测量知识,先抛出一个问题:“同一个导体两端电压增大时,电流也会随之增大,那么这两者之间有没有什么定量关系呢?”接下来,学生便可探究“同一导体电流和电压的关系”。在这个过程中,学生可以从问题出发,确定要测量的物理量,从而经历器材的选定、电路的设计、分析论证等完整过程,实现《新课标》中,对“科学探究”的内容要求。在这个实验中,学生可以得到“同一导体中,电流和电压成正比”的关系,而“不同电阻,这个比例一般不同”——这个比例被定义为“电阻”。

2.调整思路

从第15 章开始,我们的大单元调整跟随这样一个思路:认识电压—→电压的测量方法—→不同电路结构中电压的规律—→探究同一导体两端电压和电流的关系—→定义电阻—→了解电阻与什么因素有关—→长度对电阻的影响应用:滑动变阻器—→利用滑动变阻器实现控制导体两端电压和电流—→实现多次测量同一电阻阻值及小灯泡灯丝阻值。经过几年的思考和逐步尝试,最终,我们将课本15、16 两个单元的整体教学顺序调整为一个大单元,具体如下:

其中,从“欧姆定律、电阻”一节开始与教材原编排开始有区别,在此作出具体说明:

(1)欧姆定律、电阻。“欧姆定律、电阻”作为调整的“起点”采用了与课本不一样的教学设计,在学生已经学习“电流”和“电压”相关知识的前提下,提出问题:“流过同一导体的电流和导体两端电压有什么关系?”引导学生设计实验、选择器材、进行实验,以及分析论证,从而得到“同一导体,电流和电压成正比”及“不同导体,电流和电压不成正比”的结论。

表1 单元的整体教学顺序

(2)影响电阻大小的因素。引入了更加直观且科学的仪器——“万用表”,直接采用“万用表”的“欧姆”档进行电阻的测量,更加直观科学的同时,大大减少了设计和组装电路的时间,将这节课的重点直接指向“验证影响电阻大小的因素”的“实验设计”环节,让学生有更多时间去讨论:如何改变长度、横截面积和材料,如何控制变量。进一步训练学生在设计实验方面的基本技能和素养。

(3)滑动变阻器。对于这一节课的设计,我们将教学重点放在引导学生利用“改变接入电路中导体的长度从而改变接入电路的电阻”这一原理,认识滑动变阻器的具体结构,掌握滑动变阻器的连接方式。本节课主要以学生动手实验为主,通过操作学生经历滑动变阻器的连接、调节,再到利用滑动变阻器实现控制电流和电压,改变小灯泡的亮度,为下一节课“电阻的测量”作铺垫。

(4)电阻的测量+ 验证“电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比”。在这一节课中,我们可以将教学重点放在让学生独立完成整个实验的设计和进行。对于能力较高的学生,还可以在电路设计中,加入电流表“内接”和“外接”的思考及实践。最后一节课“欧姆定律在串并联电路中的应用”是本单元的复习课,在这节课中,我们也要解决教学中学生出现但未被解决的一些问题,如:欧姆定律的基本计算,解决欧姆定律在串并联电路中的应用,以及运用欧姆定律在理论上解释实验中出现的故障问题等等。

3.教学反思

(1)按照本文上述的设计,在第三节课学生学习了欧姆定律后的几节课主要以实验探究为主,缺少欧姆定律基本计算的巩固和练习,尽管本章最后一节课是复习课,可以安排学生进行计算的复习,但是学生对理论应用仍然会有割裂感,在这里建议在第三节课后增加简单计算练习。

(2)按照大单元调整后,在用欧姆表测电阻的方案中,“影响电阻大小的因素”这节课实际只需要0.5 个课时,可以适当增加其他内容,比如前半节课先进行欧姆定律的简单计算,弥补学生基本练习不足的缺憾。

(3)“电阻的测量”这一节课缺少了“测量小灯泡电阻”,也是一个非常重要的知识点及探究过程,会对学生经历完整的实验探究过程及教师的后续教学造成影响。虽然可以在下一单元“测量小灯泡电功率”时进行补充,但这章始终显得不完整,因此建议在这个单元内进行。

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