初中科学中考复习课的设计与思考——以电路和欧姆定律复习课“设计与制作风速测定仪”为例

文| 王 芳

新课标明确了学生学习科学课程后应具备的科学观念、科学思维、探究实践和态度责任。单元整体教学设计被认为是行之有效的课程优化方式，而且其应建立在有效的单元教学目标上。教学目标的设定是整个教学过程的重要环节。因此，从单元视角出发进行初中科学教学目标的整体设计与优化，显得尤为重要。

一、初中科学课教学目标设计中存在的问题

（一）学生的前概念被忽视

初中生在小学阶段就已接触过科学，但不少教师在设计教学目标时却忽视了学生的前概念。教师要对新的课堂知识进行进阶处理，这样才能更好地激发学生学习科学的兴趣，教得更加轻松。

（二）单元教学意识淡薄

长期以来，不少教师只习惯于制订单课教学目标，忽视课时与课时之间的联系，教学内容呈现碎片化，缺乏单元意识，难以让学生对知识形成系统化的认识，没有体现出教学目标的进阶性，更难以对学生进行科学思维的培养。

（三）教学活动设置随意

教学活动应紧紧围绕教学目标展开。在一些课堂中，教师没有经过仔细斟酌，教学活动设计得比较随意，教学环节烦琐、多余等现象频发。教学活动、设计意图与教学目标不能一一对应，纯属“贴标签”，导致教学活动偏离教学目标，针对性不强，教学效果较差。

（四）评价过程与目标脱节

教学评价是课堂教学的有机组成部分，必须与教学目标关联，要保持统一并高度融合。教学中设定的目标，或关注语言，或关注思维，或关注素养等，是多维兼顾的，而现实中针对教学目标的评价内容和评价标准往往没有太大联系。

二、素养目标下的初中科学中考复习课的设计

单元教学目标的设计，要围绕科学教材、新课标和学生的学情。教师应仔细研读新课标及教学指导意见，认真分析科学教材（包括小学教材和初中教材），了解学生已有的概念，全面、系统地进行知识进阶分析，最后再确定单元教学目标。下面以电路和欧姆定律的中考复习课“设计与制作风速测定仪”为例进行分析。

（一）单元整体分析

对电路和欧姆定律相关内容的中考复习，首先要确定它在新课标中所处的位置。不难发现，这块知识处于学科核心概念“物质的运动与相互作用”中的3.2 电磁相互作用部分。根据新课标的要求与对教材的解读，我们需要对“物质的运动与相互作用”的3.2电磁相互作用进行整体解析，明确需要复习哪些核心知识，提升哪些素养，进一步细化“电”的相关知识，收集中考中有关电学的考题，从核心知识中选取简单电路、家庭电路和安全用电、欧姆定律三块内容进行单元整体设计下的项目化学习，从而达到新课标中的目标要求和突破中考复习的难点。

（二）单元学习内容的课时安排

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（三）“设计与制作风速测定仪”的学习目标设定

1.科学观念：重构电路和欧姆定律的基本概念与规律，知道风速测定仪的基本原理。初步认识到电路设计方案的多样性。

2.科学思维：理解项目实施的根本问题是将风速的改变转化为电阻的变化，继而引起电流大小或电压大小的改变，这有利于形成转化思维；能通过欧姆定律解释自己设计的电路原理。

3．探究实践：自主设计电路方案，小组内讨论以优化电路方案。推荐最佳方案，交流展示。将设计方案物化为成果，并进行记录、分析。

4．态度责任：为杭州亚运会中家乡的射箭比赛设计风速测定仪。项目真实而有意义。激发学生对项目学习的兴趣。

（四）“设计与制作风速测定仪”课堂教学设计

教学思路：以亚运会射击场馆需要测风速为情境，设计并制作一个风速测定仪作为核心项目。通过分析判断观测的风速大小，选择电路中可测量的一种电流或电压，进行测风仪的电路设计。在小组交流中落实电流、电压关系。小组内再选择一个最优方案，进行电路的连接，进而完成风速的测量。最后测算具体数值，运用欧姆定律进行计算。

教学过程：

1.利用真实情境导入，体现科学本质

2023 年9 月亚运会在银湖体育中心进行射击、射箭等比赛，还在东洲北支江水上运动中心进行皮划艇、赛艇比赛。这两项都是室外活动，对风速要求都很高。

思考：为了更好地测定风速，我们应如何判断风速大小？

通过教师演示调节风速大小吹动垂直悬挂在木条上的铜丝，引出“可观测偏转角度的变化来判断风速大小”，但是“凭偏转的角度无法知道风速大小的具体数值”来引出具体项目：设计并制作一个可测数值的风速测定仪。

（设计意图：以亚运会射击项目受风速或其他一些因素影响的情境为例，让学生基于生活经验展开，设计并制作一个可测数值的风速测定仪来吸引其注意力，从而进入本节课的主要学习环节。）

2.通过任务驱动引导学生建构本单元的知识体系

◆任务一：设计风速测定仪的电路

通过驱动性问题1“在电路中，我们可以把风速大小转换成什么来测？可以显示读数吗”引入风力变阻器，把风速大小转换成电阻大小，进而判断电流、电压大小。

提供器材：风力变阻器R1、定值电阻R2、干电池、电压表、电流表、导线、开关。让学生选择电表，设计能测量风速大小的电路。

通过驱动性问题2“利用欧姆定律解释你设计的电路原理”，让学生展示自己设计的方案，解释电路原理。（见图1～图3）

图1

图2

图3

运用评价量表进行评价。（见表1）

表1

（设计意图：通过学生设计电路与小组之间的分享，落实欧姆定律中三个量之间的关系。同时通过量表这一工具把探究教学中或多或少存在的无目标的盲动、无方向的乱动、无深度的瞎动转向有目标、有方向、有深度、可监测的探究实践。能提高课堂探究评价的可操作性、科学性、规范性，也能提高学生的学习兴趣，明确学生努力的方向。以量表促进学生的发展，培养学生的科学探究能力、说理能力和推理论证能力等。）

◆任务二：制作风速测定仪

选择方案，进行电路连接，制作风速测定仪，测出电扇开到一档、二档、三档不同档时的风速，记录数值，并判断其关系。通过评价量表检测学生的动手能力。

（设计意图：通过动手制作，落实学生的动手能力，锻炼把认读电路图转化为连接电路的能力，并完成风速测定的操作和记录。评价重点不仅放在学生对知识掌握程度的考量上，而且放在能促进学生探究能力的发展上。因此，要真正把评价的目的转向促进学生发展、培养学生的核心素养上，转变传统的评价方法和手段，采用量表的方式对学生的动手和分析能力进行评价，系统培养学生的探究能力。）

◆任务三：测算风速大小

若利用自己设计的电路图，经实验测得，风速大小与风力变阻器、电阻关系如下。（见图4、图5，表2）

表2

图4

图5

若某次测量中电压表示数为2V，请计算后判断此时风速是否在适宜射箭比赛的范围内。（定值电阻R2为5Ω，电源电压6V）

（设计意图：结合学生设计的电路方案，给出具体数值，运用欧姆定律进行风速的判断和计算，培养学生的综合分析能力）。

3.知识拓展，能力提升

电路和欧姆定律在生活中应用还有很多，如汽车有害气体排放检测电路，可改变气敏电阻，如电子温控装置，可改变热敏电阻，都可以通过电阻变化来判断。课后让学生按照课堂所学尝试进行设计，并动手制作。

（设计意图：创设真实情境，提出问题，培养学生的知识迁移能力、螺旋式深度学习能力，提高学生的逻辑分析能力。）

三、初中科学中考复习的思考

初中科学中考复习课设定与实施是科学教学研究的一部分，考查教师对教学的优化，以及教师对教学过程和教学行为的思考和改进。

（一）要以真实情境为载体，探寻与解决真问题

单元教学有整体性和情景化的特点，目标的设定应该围绕主题设置一个大目标，为了解决这个大目标再设定一个个小目标，也就是课时目标。同时还需要考虑目标的适切性、发展性、进阶性。课时目标就是单元教学总目标的分解。在真实的情境下，学生才能身临其境并对未知产生探索的欲望，才能提高能力，才能从感知、理解到学以致用。

（二）要以评价为机制，量化学习效果

评价和学习同时发生，评价不再是学习的终点，而是提高学习质量的工具。教师在教学中要把评价嵌入教学过程，把自评、互评、师评作为教与学的纽带和桥梁，通过评价的量化实现以评促教、以评促学的目的。

（三）以师生同卷入，关注与促进学生素养发展

学生为主体、教师为主导，作为课堂教、学、评的主要参与者，二者缺一不可。教师要在准确的目标、真实的任务、标准的评价驱动下开展教学，反思成效。学生既是学习的主人，又是评价的主人。通过这样的课堂，学生才能逐步形成正确的价值观、必备品格和关键能力。

总之，教学目标的设定是教学正常、有序、有目标开展的重要保障，单元整体教学目标的设计应是培养初中生科学核心素养的重要路径。目标的设定应遵循可视化、操作性、进阶性等原则。教师在教书育人的同时，应该大胆成为教育改革的先行者，不断追求更高、更新、更符合当前教学形势的教学模式，谱写初中科学教学的新篇章。