“电流和电路”探究

1、“电流和电路”探究“电流和电路”中的探究过程教学物理课程标准提出：要提高全体学生的科学素质，将“过程与方法”、“情感态度与价值观”和“知识与技能”并重。要在物理教学中体现新的教育理念，达到课程教学目标，这些都离不开科学探究过程的教学。科学探究就是让学生经历与科学工作者进行科学探究的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究方法，领悟科学的思想和精神，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。过去的教学大纲偏重于从物理学科本身出发，重视知识的传承，没有提及科学探究，也没有强调学习过程。物理课程标准则把“过程与方法”作为课程目标之一，强调以物理知识和技能为载体，让学生经历

2、科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的科学探究精神、实践能力和创新意识。与过去的教学大纲的不同之处还在于，它除了使用“知道”、“理解”等描述学习结果的行为动词外，还使用了描述学习过程的行为动词来表达对学习的要求，如“让学生经历的过程”这种表述体现了一种理念：与过去的义务教育课程相比，物理课程标准更强调学习的过程。物理课程标准教材无论在探究过程的提示，还是探究过程的难度，都体现了由易到难、由具体到独立的循序渐进的过程。义务教育教材对本节的教学要求是先告诉学生实验目的、器材、步骤、设计表格，然后教师进行一次示范操作，最后再让学生动手实验。而物理课程标准教材则改变了这种教法与学法，教师不怕学生

3、出错，让学生自己提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流，这样更能体现“教为主导，学为主体”的原则，帮助学生尽快步入自主性学习的轨道，并培养了学生解决问题的能力。下面将以“探究串联电路中电流的规律”为例分析每一探究要素的过程教学。一、提出问题提出问题是解决问题的开始。问题既可由教师提出，也可由学生提出；可书面提出，也可口头提出。但是由于传统教育的影响，学生长期形成不愿提问、不善于提问的心理障碍及不会从多角度考虑问题的习惯，为避免这些问题，教师要引导学生从日常生活、自然现象或实验观察的不同侧面提出问题。如在“探究串联电路中电流的规律”时，为让学生多提出问题，并提出有价值的问

4、题，教师要创设问题的情境。教师先让学生画两只小灯泡串联的电路图（如图40所示）。教师问：开关闭合时，A、B、C各点都有电流，对于这一现象，大家能提出什么问题？学生思考之后，有的问：A、B、C各点为什么有电流？有的问：A、B、C各点电流的方向怎样？有的问：A、B、C哪点的电流最大？有的问：A、B、C各点的电流之间有什么关系对于学生提出的问题，教师要表示赞赏，并且确定共同探究的课题。对于其他问题，能解决的解决，不能马上解决的问题，让学生上网或查阅课外书，到下节课再让学生交流。二、猜想与假设猜想与假设是探究的重要环节，它是学生思维发散最为活跃的阶段，它是在观察和实验材料的基础上，根据科学原理和科学事

5、实进行理性思维的加工以后，对未知的自然现象及其规律进行假定的解释和说明。为了防止学生猜想的随意性，锻炼学生分析问题的能力，教师要让学生说出猜想的理由。对于这一探究来说，学生的猜想一般有两种可能性：一种观点认为A、B、C三点的电流相等，理由是A、B、C三点在同一电流路径上，就像三户人家住在同一层楼上；另一种观点认为A、B、C三点的电流依次降低，理由是电流如水流，从正极“流”出来的水会越来越慢。由于学生的观点产生了矛盾，所以引起了学生进一步探究的兴趣，于是每个小组开始积极设计实验。三、设计实验本环节的目的是为了检验猜想与假设的正确与否，或者为研究过程设计方案。对于设计实验这一环节，教师要特别重视，

6、因为这一过程需要学生分析、想像、设计、创造，这是发展学生能力的关键环节。学生设计完实验后，让每一小组汇报设计方案，由于学生的想法不同，所以在此很可能产生争论。如在讨论实验步骤时，一方认为只要认真测量，测一次即可；另一方认为一次结果不足以说明问题，所以要换上另外两只灯泡再测一次，才能得出正确的结论。对于学生的争论，教师要表示赞赏，并让学生知道敢于发表自己不同的见解，并且据理力争，这是一种可贵的精神。科学是尊重事实的，不能凭空想像，也不能只看问题表面，所以不仅要认真测量，还要多次测量，从多个数据中分析得出科学的结论。这充分体现了“情感态度和价值观”这一课程目标的教学。学生设计完表格后，为增强设计的

7、目的性，教师要引导学生总结出制表的原则：即需要分析哪些数据，则画出哪此数据的栏目。学生设计的实验器材、步骤、表格有时虽然不同，但都正确。如有的学生认为用三个电流表同时测电流，有的认为用一个电流表测三次；实验表格的设计也不尽相同。对此，教师要肯定学生的劳动成果，不要进行统一规定，应采取开放式的教学方式，让学生保留自己的意见。四、进行实验本环节是为最终得出探究的结论找出事实、实例与证据。实验中要运用罗杰明的“非指导性教学原则”，教师要完全放手让学生操作，给学生一个宽松的空间，不统一指导，只在巡视时给个别小组以提示。实验中“凑数”是不少学生的不良习惯。由于种种原因，实验中的误差是客观存在的，因此，教

8、师要要求学生必须实事求是地记录数据，对造成的误差进行简单分析，这样有利于培养学生严谨和科学的态度，将来有“重大发现”时，不至于从自己身边溜走。为了方便分析数据，让每组学生将得到的数据写到黑板上。五、分析论证分析论证是对所收集的证据进行归纳与分析，从而得出某些规律、找到某种关系，最终完成探究任务的环节。通过这一环节，学生能初步描述实验数据或有关信息，能对收集的数据进行简单的比较和因果推理，经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。物理课程标准中没有规定“理解串联电路中电流规律”这个知识点，因此这个探究活动的着眼点是学生的参与及过程的体验，学生得出大致正确的结论即可，至于结论是否完整，表达是否严禁

9、，在其他场合能否运用，这些并不是本次探究活动所强调的。教师千万不要为了得出正确结论而以牺牲探究过程为代价。六、评估学生在完成某项工作或在工作到达某一阶段时，应该进行反思，检查思想和具体措施，发现错误和疏漏。这是责任心的表现，也是科学探究中必不可少的环节。由于这个环节并不影响结论的得出和探究报告的完成，往往不能引起学生的重视。另一方面，学生还可能不知道怎样进行评估。教师在强调评估的重要性时，要给出具体方法。一种方法是看结论是否与常识或已有知识相矛盾，并反省一下实验中的失误，如选大了量程、接线柱接错了方向、读数时看错了量程、算错了分度值、电流表并联在灯泡两端另一种方法是让学生从探究过程中体验到战胜困难、解决物理问题时的喜悦。七、交流评估完之后，要进行交流。对于接受能力快的学生来说，交流给他们提供了一个展示自己的舞台，让他们体验到成功的喜悦。对于接受能力慢的学生来说，可借此机会向别人