實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的物理復(fù)習(xí)教學(xué)策略

人教版物理九年級(jí)（全一冊(cè)）第十六章《電壓電阻》主要編排了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：一是電壓表的使用，二是探究串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律，三是探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素。結(jié)合教學(xué)重難點(diǎn)和實(shí)際學(xué)情，筆者設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生復(fù)習(xí)本章內(nèi)容。一、引入水果電池，以趣味實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)教材雖然介紹了水果電池，但多數(shù)學(xué)生沒有實(shí)際的探究經(jīng)歷。復(fù)習(xí)時(shí)，筆者引入“水果電池”實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生回顧電壓的概念、單位，以及電壓表的使用方法。課堂上，筆者展示水果電池（圖略），并提問：“銅片和鋅片中哪個(gè)金屬片是水果電池的正極？”學(xué)生對(duì)這個(gè)問題的認(rèn)識(shí)比較模糊。筆者接著提問：“用什么電學(xué)元件可以驗(yàn)證你的猜想呢？”一名學(xué)生回答：“可以用電壓表或電流表驗(yàn)證猜想?！绷硪幻麑W(xué)生補(bǔ)充：“發(fā)光二極管也能驗(yàn)證電源的正負(fù)極，因?yàn)樗哂袉蜗驅(qū)щ娦?。”筆者肯定了學(xué)生的回答，組織學(xué)生利用蘋果、導(dǎo)線、發(fā)光二極管等材料，驗(yàn)證哪一端是水果電池的正極。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)基本都能得出水果電池的正極是銅片的結(jié)論。接下來，筆者引導(dǎo)學(xué)生用電壓表測(cè)量水果電池的電壓并匯報(bào)結(jié)果，以鞏固電壓表的使用方法。最后，筆者提問：“如何使發(fā)光二極管更亮一些，是將兩個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)起來還是并聯(lián)起來呢？”學(xué)生討論后發(fā)現(xiàn)兩種做法都不行，有效的做法是增加蘋果的數(shù)量，于是生成了“如何連接由三瓣蘋果組成的水果電池”“三瓣蘋果是串聯(lián)還是并聯(lián)”的新問題。基于此，筆者出示插上了銅片和鋅片的三瓣蘋果的圖片，讓學(xué)生畫出蘋果上銅片和鋅片的連接路徑并闡釋理由，以回顧電池的連接方式。二、突出整合設(shè)計(jì)，以演示實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)為強(qiáng)化學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，筆者在此環(huán)節(jié)安排了演示實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)器材粘貼在黑板上，請(qǐng)兩名學(xué)生上講臺(tái)操作，其他學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過程。隨后，筆者提問：“要探究如圖1所示串聯(lián)電路的特點(diǎn)，我們至少需要測(cè)量幾個(gè)電壓值？”學(xué)生觀察圖1后回答：“至少要測(cè)量UAB、UBC和UAC三個(gè)電壓值?！睂W(xué)生演示連接電路的過程并測(cè)量三個(gè)電壓值后，梳理出串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)及數(shù)學(xué)表達(dá)式。筆者追問：“通過剛才的實(shí)驗(yàn)得到這一結(jié)論是否可靠？”學(xué)生認(rèn)為“不可靠”，并提出“應(yīng)該通過多次測(cè)量使結(jié)論具有普遍性”的觀點(diǎn)。接著，筆者引導(dǎo)學(xué)生分析電路故障：“我們按如圖1所示方法連接電路后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓。假設(shè)故障出在燈泡上，請(qǐng)你分析可能的原因?！睂W(xué)生說：“可能是L1斷路或L2短路?！惫P者繼續(xù)提問：“如果電壓表示數(shù)為零，又是怎么回事？”學(xué)生說：“可能是L1短路或L2斷路?！惫P者追問：“如果要確定到底是哪里出現(xiàn)故障，我們還需要知道哪些條件？”學(xué)生回答：“還需要知道哪盞燈泡發(fā)光。”這樣，學(xué)生借助演示實(shí)驗(yàn)互動(dòng)交流，整體復(fù)習(xí)了串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律問題。三、利用鉛筆芯，以自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)時(shí)，教師要根據(jù)實(shí)際學(xué)情確定復(fù)習(xí)重點(diǎn)。以“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)為例。對(duì)學(xué)生而言，探究材料和溫度對(duì)電阻的影響容易操作和理解，教師可以讓學(xué)生自主復(fù)習(xí)，而探究導(dǎo)線長(zhǎng)度和橫截面積對(duì)電阻的影響有一定的難度，教師需要在課堂上重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)。為了幫助學(xué)生加深對(duì)這部分內(nèi)容的理解，筆者在課堂上引入“探究鉛筆芯的導(dǎo)電性”實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生分組探究，用電流表測(cè)量三種情況下（接入半截筆芯、接入一整根筆芯和接入兩根并在一起的筆芯）通過鉛筆芯的電流，并用表格記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生探究后，師生共同總結(jié)：鉛筆芯是導(dǎo)體，但對(duì)電流有阻礙作用。最后，筆者拓展提問：“結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)，誰能說一說，如何改變電路中電流的大??？”學(xué)生提出：“可以通過改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度改變電流的大小?！币陨辖虒W(xué)，學(xué)生利用鉛筆芯做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了通過改變接入電路中的電阻線長(zhǎng)度改變電阻大小的便利性，深化了對(duì)滑動(dòng)變阻器原理的認(rèn)知。如此，筆者將教學(xué)自然地推進(jìn)到復(fù)習(xí)滑動(dòng)變阻器環(huán)節(jié)。四、深挖教材習(xí)題，以拓展問題驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)滑動(dòng)變阻器在電路中的連接和對(duì)電路中其他物理量（如電流、電壓）的影響是學(xué)習(xí)難點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí)，筆者利用教材“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”板塊中的兩道思考題，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)滑動(dòng)變阻器的使用方法。筆者首先呈現(xiàn)教材第71頁第3題，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)滑動(dòng)變阻器在電路中的連接方式。圖2是滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路的示意圖。當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變小的是哪個(gè)？作答時(shí)，筆者不僅要求學(xué)生做出正確選擇，還引導(dǎo)學(xué)生分析其他選項(xiàng)。比如，B圖相當(dāng)于連接了一段導(dǎo)線，C圖相當(dāng)于連接了一段定值電阻，D圖符合題目要求（當(dāng)滑片右移時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變?。鳤圖與D圖相反。由此，學(xué)生得出“滑動(dòng)變阻器的哪一段電阻線接入電路取決于下面連入的接線柱”。然后，筆者呈現(xiàn)教材第71頁第4題。圖3是一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置。其中R是滑動(dòng)變阻器的電阻片，滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接，滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)浮子。油箱中的油量減少時(shí)，油面下降，浮子隨液面落下，帶動(dòng)滑桿使滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)，從而改變了電路中電流表的示數(shù)。因此，電流表上一定的示數(shù)便對(duì)應(yīng)著油面的一定高度，把電流表刻度盤改為相應(yīng)的油量體積數(shù)，就可以直接讀出油箱中的油量。請(qǐng)問：在這個(gè)裝置中，電流表示數(shù)越大，表示油箱中的油量越多還是越少？請(qǐng)說明理由。該題在考查滑動(dòng)變阻器使用方法的基礎(chǔ)上，融合了八年級(jí)的浮力和杠桿等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)。學(xué)生嘗試獨(dú)立解決問題后，筆者先請(qǐng)一名學(xué)生講解分析過程，其他學(xué)生適時(shí)補(bǔ)充。學(xué)生都能理解題意并正確解題后，筆者借助拓展問題“定值電阻R0在電路中起什么作用”，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合歐姆定律深入思考。學(xué)生思考后回答：“當(dāng)滑片位于最低處時(shí)，R接入電路的阻值為零，此時(shí)定值電阻R0可以起到保護(hù)電路的作用?！比缓?，筆者進(jìn)一步提問：“電流表改成的油量表刻度是否均勻呢？”一部分學(xué)生認(rèn)為刻度是均勻的，另一部分學(xué)生認(rèn)為刻度不均勻。筆者提示：“要判斷刻度是否均勻，我們需要先寫出反映電路中電流I與電阻R這兩個(gè)變