利用支架式教學(xué)模式，改進(jìn)初中物理課堂教學(xué)

——《滑動(dòng)變阻器》教學(xué)反思和改進(jìn)案例

上海市建平中學(xué)西校    張麗

一、案例背景

變阻器是電路中的一個(gè)重要元件。由于變阻器的部件較多，接法又有多種，而且在使用過(guò)程中又是動(dòng)態(tài)變化的，而課本一下子就提到一個(gè)叫滑動(dòng)變阻器的裝置，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，在變阻原理的理解上感到起點(diǎn)較高，對(duì)如何正確使用滑動(dòng)變阻器學(xué)生更加感到難于接受。盡管本人根據(jù)這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)真?zhèn)湔n、上課，但教學(xué)效果仍然欠佳，一部分學(xué)生學(xué)得很吃力，導(dǎo)致今后解決動(dòng)態(tài)電路習(xí)題時(shí)，這些學(xué)生在電路中一看到滑動(dòng)變阻器，就有心里障礙，就害怕。但究竟是什么原因？就是沒(méi)有搭建一些有效的支架，沒(méi)有激起學(xué)生的求知欲，沒(méi)有讓學(xué)生潛在的水平得以發(fā)展。為讓學(xué)生自如地構(gòu)建知識(shí)，學(xué)得既輕松又開(kāi)心，我以支架教學(xué)理論作為依托，對(duì)一些教學(xué)環(huán)節(jié)加以改進(jìn)。通過(guò)搭建一系列試驗(yàn)支架，降低探索難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，使他們的知識(shí)水平獲得攀升，最大程度地提高了教學(xué)效率，取得了良好的教學(xué)效果。

二、理論依據(jù)

支架式教學(xué)是以前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論為依據(jù)的。支架式教學(xué)是建構(gòu)主義的一種教學(xué)模式。支架原本指建筑行業(yè)中使用的腳手架，在這里用來(lái)形象地描述一種教學(xué)方式：學(xué)生被看作是一座建筑，學(xué)生的“學(xué)”就是在不斷地、積極地建構(gòu)自身的過(guò)程；而教師的“教”則是為學(xué)生搭建一個(gè)必要的腳手架，支持學(xué)生不斷地建構(gòu)自己，通過(guò)支架作用不停地將學(xué)生的智力從一個(gè)水平引導(dǎo)到另一個(gè)更高的水平，不斷建造新的能力。

三、案例情景

以往的教學(xué)：

教師出示調(diào)光臺(tái)燈實(shí)物，并當(dāng)堂演示調(diào)光臺(tái)燈亮度的變化，并引導(dǎo)學(xué)生觀察的同時(shí)讓學(xué)生提出問(wèn)題：（投影）

①這種臺(tái)燈與其它的臺(tái)燈有什么不同的地方？

②調(diào)節(jié)旋鈕，臺(tái)燈的亮度有什么變化？

教師演示：出示滑動(dòng)變阻器，告訴學(xué)生它叫滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)室中常用的儀器，將滑動(dòng)變阻器、小燈泡串聯(lián)后接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，讓學(xué)生觀察小燈泡亮度，指出亮度變化都是由于滑動(dòng)變阻器起作用。

教師指出：調(diào)光臺(tái)燈的旋鈕，就相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器。

引入新課：這節(jié)我們就研究滑動(dòng)變阻器的作用、構(gòu)造、原理及使用方法．然后，依次介紹滑動(dòng)變阻器的作用、構(gòu)造、原理及使用方法。

上述教學(xué)設(shè)計(jì)以知識(shí)的傳授為主線，過(guò)分強(qiáng)調(diào)接受和掌握，在教學(xué)時(shí)，只講結(jié)論，缺少對(duì)知識(shí)的體驗(yàn), 師生之間缺乏及時(shí)的信息反饋，學(xué)生獲得知識(shí)基本上都是通過(guò)教師強(qiáng)加給的，教師并沒(méi)有留充足的時(shí)間讓學(xué)生去思考、去切實(shí)體驗(yàn)和感受過(guò)。學(xué)生處在被動(dòng)接受的地位，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性被抑制，因而使學(xué)生對(duì)知識(shí)建構(gòu)發(fā)生困難。大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。這顯然不符合“二期課改”的基本精神，有必要嘗試對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。

改進(jìn)后的教學(xué)

1、創(chuàng)設(shè)情境、引入課題（情景型支架）

演示：讓掛在黑板四周的彩燈由亮逐漸變暗、再由暗逐漸變亮，讓學(xué)生觀察思索其變化,思索其原因。目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)機(jī)，引發(fā)探究的問(wèn)題。

教師引導(dǎo)：燈泡亮度的變化是由通過(guò)的電流引起的，我們知道，在電壓不變的條件下，要改變電流只有改變電阻。那么怎樣改變連入電路的電阻呢？彩燈的電阻變化是由改變導(dǎo)體電阻的什么因素引起的？

2、學(xué)生探究

（1）學(xué)生探究、理解原理（實(shí)驗(yàn)型支架）

方案一（改變導(dǎo)體的材料）：如圖1所示，在A、B間分別接入不同材料的導(dǎo)體電阻，如銅絲和鉛筆芯，觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。

方案二（改變橫截面積）：如圖1所示，在A、B間改變導(dǎo)線橫截面積（分別接入1根筆芯與2根筆芯），觀察小燈泡的亮度變化，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。

方案三（改變長(zhǎng)度）：如圖1所示，在A、B間（有鄂魚(yú)夾）夾入一段鉛筆芯，使一端在鉛筆芯上自由滑動(dòng)，通過(guò)改變接入電路中鉛筆芯的長(zhǎng)度來(lái)改變接入電路中的電阻，觀察并記錄小燈泡的亮度變化，并加以比較。

交流評(píng)價(jià)　讓完成以上3種不同類(lèi)型的小組相互交流，并歸納篩選出這樣一個(gè)結(jié)果：改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度能較方便地改變小燈泡的亮度。最后師生共同總結(jié)歸納出：彩燈亮度的改變實(shí)質(zhì)上是通過(guò)改變接入電路中導(dǎo)體的長(zhǎng)度，來(lái)改變電阻，從而改變燈的亮度的。要想弄清其原理，我們先來(lái)學(xué)習(xí)一種能改變電阻的器件──變阻器。其實(shí)，根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)學(xué)生就已經(jīng)悟出變阻器的工作原理。

（2）學(xué)生探究、熟悉結(jié)構(gòu)（問(wèn)題型支架）

通過(guò)下面一系列活動(dòng)，師生討論，將一根電阻線逐漸改造成滑動(dòng)變阻器，讓學(xué)生感悟科學(xué)家的研究方法和制作思想。

問(wèn)題1：電路中電阻改變較大，需要長(zhǎng)的電阻線，導(dǎo)線較軟，容易打結(jié)使用不方便，為了方便使用，怎么辦？將電阻線繞成線圈，就像縫衣服的線繞在擱置上一樣。 

問(wèn)題2：線圈密繞、導(dǎo)致短路怎么辦？

將電阻線涂絕緣漆繞在絕緣材料做的（瓷筒）支架

問(wèn)題3：為使電阻線連到電路中既不會(huì)短路又可改變電阻線的長(zhǎng)度，怎么辦？

配上附件：滑片、金屬棒

問(wèn)題4：為方便連入電路，加接線柱。

最后展示滑動(dòng)變阻器的實(shí)物。

（3）學(xué)生探究、學(xué)會(huì)使用（問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)型支架）

提出問(wèn)題：

①要使燈泡和變阻器中的電流大小相同，變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)？（如圖2）

②滑動(dòng)變阻器在使用過(guò)程中，你能不能知道它連入電路的阻值大小如何變化？

實(shí)驗(yàn)探究：

關(guān)于“滑動(dòng)變阻器的使用方法”，我又為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境（如圖3），組織學(xué)生討論滑動(dòng)變阻器在使用過(guò)程中，它連入電路的阻值大小變化。

接著分小組各自制定的計(jì)劃進(jìn)行操作，嘗試改變燈泡的亮度。同時(shí)，教師巡視，并指導(dǎo)各實(shí)驗(yàn)小組將變阻器的實(shí)物連接、電路圖連接、及電路符號(hào)連接進(jìn)行對(duì)照，研究電阻變化的原理和規(guī)律。

交流評(píng)價(jià)：各小組分別結(jié)合各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互討論，交流比較改變燈亮暗的方法，共同歸納出：

①能使變阻器電阻變化的接法有4種（“一上一下”）；

②不能使變阻器電阻變化的接法有2種，其中“同下”電阻總是很大，而“同上”電阻總是很小。

③滑片越靠近下端的接線柱，接入電路的電阻越小。

本環(huán)節(jié)中重組了教材內(nèi)容，讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問(wèn)題──實(shí)驗(yàn)探究──交流評(píng)估”的探究過(guò)程，去主動(dòng)突玻“變阻器”這一教學(xué)重難點(diǎn)，使學(xué)生“不僅知其然，而且知所以然。”

四、分析反思

著名的美國(guó)教育心理學(xué)家波斯納提出了一個(gè)教師成長(zhǎng)公式：成長(zhǎng)=經(jīng)驗(yàn)＋反思。如果沒(méi)有反思與小結(jié)，教師的教學(xué)就會(huì)僅僅是一種重復(fù)單調(diào)的工作，沿襲自己的昨天，即使有20年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，也許只是一年工作的20次重復(fù)。這兩節(jié)課，學(xué)生都學(xué)會(huì)了使用滑動(dòng)變阻器，但前一種教學(xué)，教師幾乎為學(xué)生設(shè)計(jì)了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，不能激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新愿望，滿足學(xué)生動(dòng)手操作的要求，更不可能讓學(xué)生體會(huì)“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難解決問(wèn)題獲得成功”后的喜悅。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生處于被動(dòng)的應(yīng)付機(jī)械訓(xùn)練、死記硬背，很快學(xué)生就會(huì)把學(xué)過(guò)的內(nèi)容忘記。改進(jìn)以后教學(xué)，教師較多地運(yùn)用了情景型支架、問(wèn)題型支架、實(shí)驗(yàn)型支架。就整堂課而言，教師搭建的支架發(fā)揮了有效而巨大的作用——激發(fā)了學(xué)生的興趣，學(xué)生勤于觀察，樂(lè)于動(dòng)手，課堂學(xué)習(xí)氣氛熱烈、輕松、和諧，學(xué)生學(xué)有所得，最終促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)的自我構(gòu)建。從課后的作業(yè)和練習(xí)反饋來(lái)看，也如期達(dá)到了本課的教學(xué)目標(biāo)。

通過(guò)對(duì)“滑動(dòng)變阻器”教學(xué)所經(jīng)歷過(guò)程進(jìn)行反思與總結(jié)，幫助我在課堂教學(xué)的計(jì)劃和改進(jìn)方面積累了資料和經(jīng)驗(yàn)。更促使我在今后注重對(duì)教學(xué)實(shí)踐的反思，為個(gè)人業(yè)務(wù)發(fā)展和向?qū)W者型教師的轉(zhuǎn)變提供了方式和方法。

五、專(zhuān)家評(píng)價(jià)

本節(jié)課，教師運(yùn)用支架教學(xué)理論，對(duì)以往的教學(xué)進(jìn)行了大膽的改進(jìn)，改進(jìn)后的課堂教學(xué)具備以下優(yōu)點(diǎn)：整堂課教學(xué)目標(biāo)的制定與教學(xué)過(guò)程的展開(kāi)緊密相連，教學(xué)過(guò)程的展開(kāi)，由淺入深，由表及里，環(huán)環(huán)相扣，各個(gè)環(huán)節(jié)上創(chuàng)設(shè)了有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)教學(xué)情境的必要手段或方法，為學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)搭建了合理的支架，降低探索難度，教師通過(guò)轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，不是將知識(shí)“灌輸”給學(xué)生，而是以知識(shí)為載體，以全體學(xué)生的觀察能力、探究能力和學(xué)生的合作能力為主要教學(xué)目標(biāo)，將學(xué)生的能力發(fā)展為教學(xué)的主線，關(guān)注的是全體同學(xué)的共同發(fā)展。

本節(jié)課，通過(guò)搭建一系列支架，有力地突破了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了三維一體的教育目標(biāo)。