探究式復習課的實踐與探索

1、探究式復習課的實踐與探索中國人民大學附中 周慶林【教學內容】 高中物理“電阻的測量”問答式探究復習課。 【教學流程】 師：今天我們復習電阻的測量。請看下面問題：已知伏特表 內阻RV約為3000 Q，安培表內阻 RA約為0. 125Q , 5個待 測電阻 Rx分別在400Q、160Q、19Q、1Q和0. 25Q左右。 你能否確定測量這幾個電阻的電路是選擇采用安培表內接 法還是安培表外接法嗎 ?請說明理由。 （見證與點評：教師設置問題情境。 ）生 1：能夠。因為 400Q 、 160Q 、 19Q 左右的電阻遠大于安 培表內阻（0. 125Q）,所以，這三個電阻的測量應該采用 安培表內接法；而 1

2、9Q 、 1Q 和 0. 25Q 左右的電阻遠小于 伏特表內阻（ 3000Q ） ，所以，這三個電阻的測量應該采用 安培表外接法。師：請同學們仔細思考一下，他的設計有沒有值得我們進一 步商榷的地方 ?生 2：有。他的設計中認為 19Q 的電阻既可以采用安培表內 接法，也可以采用安培表外接法，那么，究竟設計采用哪種 方法測量19 Q電阻更好一些呢？（見證與點評：學生受激發(fā)提出了新的問題。 ）師：好！請同學們思考，究竟設計采用哪種方法測量19 Q電阻更好一些 ?（見證與點評：啟發(fā)學生尋求解決問題的設計思路）生3:我猜想，采用這兩種方法測量19Q左右的電阻，測定誤差相差不多， 因為同時滿足 RV&a

3、mp;gt;>Rx 和 Rx>>RA 師：分析有一定的道理 ！ 還有什么更方便的方法迅速判斷呢 ?生 4：我認為可以采用估算的方法。例如，采用“多次用兩種方法粗測Rx后取平均值Rx” “計算m=RV/R）和N=Rx/RA-“比較m和N的大?。蝗鬽> N,則應該采用安培表外接法 測定誤差更小一些，反之則應該采用安培表內接法測定誤差 更 小 一 些 ”。 剛 才 的 實 驗 中 m=3000/19=157 9 ， 而N=19/0 .125=152;因為m> N,所以，測量19 Q電阻應該采 用安培表外接法，測定誤差理論上應該略小一些。（見證與點

4、評：學生解決問題的設計思路有新意。 ）師：有見地。如果遇到上述“ m與N相差不多”這類問題， 是否還有其他更準確的測定辦法呢 ?（見證與點評：教師進一步提出接力探究的問題）生 5：可以考慮運用“半偏（值）法測電阻” “歐姆表法測電 阻”等方法進行探究。（見證與點評：基本達到了教師預設的接力探究的目的） 師：請同學們進一步利用桌上的儀器設備進行“半偏（值） 法測電阻” 的實驗， 并討論減小測量誤差的有效方法是什么。（見證與點評：讓學生在“動手做”過程中尋求減小測量誤 差的有效方法。 ）生 6 ：我們小組發(fā)現(xiàn)，減小測量誤差的有效方法是“要盡量 控制電流表滿偏和半偏兩種狀態(tài)下總電路電流趨于恒定”的

5、大前提，圍繞這個大前提，我們設計了幾個具體方案進行了 驗證。（見證與點評：學生展示減小測量誤差的各種具體方案，確 證行之有效，顯示出滿足感。 ）師：我們剛才復習了“歐姆表法測電阻”的基本原理和操作 要領，請大家按照我的設計方案，分組按要求對我預設的放 在桌上的幾個定值電阻進行訓練性的測定。（見證與點評：學生很熟練的進行復習測量。 ） 師：大家請看，我這里有一個 25w 220V 的電燈泡，大家想 一想，如果采用這個中值電阻為20Q （或200Q ）的歐姆表來測定它的電阻，應該怎樣進行測定 ?大家可以自由組合成 小組討論后進行。（見證與點評：教師運用維果斯基“最近發(fā)展區(qū)”建構主義 學習理論，對學

6、生提出了深層次的問題。 ） 生 7：選擇合適的量程就可以進行測定了。生8我們已經測出來了 ！為287 Q。生 9：他們測定的數(shù)據肯定錯了， 因為根據計算應該約為 1936 （見證與點評：很多組的學生都說他們測得的數(shù)據也是 280 多Q,甚至剛才通過計算的那組學生也這樣說。這是怎么回 事呢 ?同學們把目光聚焦到了教師的臉上。 ） 師：這是什么原因呢 ?建議大家透過現(xiàn)象分析問題產生的原 因，然后進行大膽的猜想。生10:我猜想，這一批實驗室配置的中值電阻為20Q的歐姆表都不準。生11:我猜想，這個銘牌數(shù)據為25W220V的電燈泡的銘牌數(shù) 據標錯了。生 1 2 :我猜想，歐姆表的電池都太舊了。生 13

7、:我猜想，如果歐姆表和電燈泡都沒有問題，那肯定還 有影響電阻測定準確的因素沒有被我們發(fā)現(xiàn)。師:請大家再次想辦法設計實驗驗證上述猜想。 （見證與點評:教師鼓勵學生在“動手做”中驗證自己的猜 想。）生 10:我們這一組（認為“這一批實驗室配置的中值電阻為20 Q的歐姆表都不準”）要求提供“更準確的歐姆表”輔助 進行驗證。師:可以。給你們一個“更準確的歐姆表” 。 （見證與點評:學生接過教師提供的“更準確的歐姆表”，在“動手做”中驗證自己的猜想。 ）生 10:我們這一組通過實驗發(fā)現(xiàn)，“這一批實驗室配置的中值電阻為20 Q的歐姆表都不準”的猜想是錯誤的。生11 :我們這一組（認為“這個銘牌數(shù)據為 25

8、W220V的電燈 泡的銘牌數(shù)據標錯了” ）要求老師提供幾個 25W220V的電燈 泡進行驗證性測定。師:可以。（見證與點評:學生接過教師提供的幾個電燈泡，在“動手 做”中驗證自己的猜想。 ）生11 :我們這一組（認為“這個銘牌數(shù)據為25W220V的電燈泡的銘牌數(shù)據標錯了” ）通過實驗發(fā)現(xiàn)， “這個銘牌數(shù)據為 25W220V的電燈泡的銘牌數(shù)據標錯了”的猜想是錯誤的。生 12:我們這一組（認為“歐姆表的電池都太舊了” ）要求 老師提供幾節(jié)新電池輪流替換原來的舊電池進行驗證性測 定。師:可以。（見證與點評:學生接過教師提供的幾節(jié)新電池，在“動手做”中驗證自己的猜想。 ）生 12:我們這一組（認為“歐

9、姆表的電池都太舊了” ）通過 實驗發(fā)現(xiàn)，這個猜想也是錯誤的。師:既然前三個猜想都不成立，最后就剩下“肯定還有影響 準確測定電阻的因素沒有被我們發(fā)現(xiàn)”了 ! 那么，究竟是什 么因素沒有被我們發(fā)現(xiàn)呢 ?請大家好好想一想。見證與點評:學生們都陷入了沉思，只有少數(shù)學生在竊竊私語。是否進一步想提出自己的猜想呢?）生 13 ：我們幾個同學認為， 可能是測試的環(huán)境溫度影響了測 量的準確性。（見證與點評：大膽地提出了自己的假設。 ） 師：為什么 ?（見證與點評：老師要求學生進一步說明假設的依據。 ） 生 14 ：因為金屬的電阻率是隨著溫度的升高而增大的。我們計算出來的電阻是 25W220V的電燈泡正常發(fā)光時的

10、電阻，此 時它的溫度約為 2300 攝氏度，而我們剛才采用歐姆表測定 它的電阻時的溫度約為室溫 20 攝氏度左右，所以電阻才可 能相差這么大。（見證與點評：學生回答有理有據。 ） 師：很好。能否設計一個比上述三種測量電阻的方法還要準 確的測量電阻方法呢 ?（見證與點評：教師再次提出接力探究的問題。 ）生 15 ：我見過近年的高考題中，有一種測電阻的“等效替代法”,這是一種很好的方法。它的基本原理是（見證與點評：學生能夠廣泛地獲取信息。 ） 師：很好。還有誰愿意談談自己發(fā)現(xiàn)的新的問題。生 16：我想提出一個新的可以通過估算解決的問題給大家思考，就是“如果把兩個 25W220V的電燈泡串聯(lián)接入 220V交 流電源上，此時它們的總電阻大約多大 ?”（見證與點評：學生能夠在教師的提示下提出接力探究的問 題。）師：很好。請大家把這個問題作為今天的作業(yè)。同時能否進 一步思考“