探究式復(fù)習(xí)課的實(shí)踐與探索

1、探究式復(fù)習(xí)課的實(shí)踐與探索中國(guó)人民大學(xué)附中 周慶林【教學(xué)內(nèi)容】 高中物理“電阻的測(cè)量”問(wèn)答式探究復(fù)習(xí)課。 【教學(xué)流程】 師：今天我們復(fù)習(xí)電阻的測(cè)量。請(qǐng)看下面問(wèn)題：已知伏特表 內(nèi)阻RV約為3000 Q，安培表內(nèi)阻 RA約為0. 125Q , 5個(gè)待 測(cè)電阻 Rx分別在400Q、160Q、19Q、1Q和0. 25Q左右。 你能否確定測(cè)量這幾個(gè)電阻的電路是選擇采用安培表內(nèi)接 法還是安培表外接法嗎 ?請(qǐng)說(shuō)明理由。 （見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：教師設(shè)置問(wèn)題情境。 ）生 1：能夠。因?yàn)?400Q 、 160Q 、 19Q 左右的電阻遠(yuǎn)大于安 培表內(nèi)阻（0. 125Q）,所以，這三個(gè)電阻的測(cè)量應(yīng)該采用 安培表內(nèi)接法；而 1

2、9Q 、 1Q 和 0. 25Q 左右的電阻遠(yuǎn)小于 伏特表內(nèi)阻（ 3000Q ） ，所以，這三個(gè)電阻的測(cè)量應(yīng)該采用 安培表外接法。師：請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)思考一下，他的設(shè)計(jì)有沒(méi)有值得我們進(jìn)一 步商榷的地方 ?生 2：有。他的設(shè)計(jì)中認(rèn)為 19Q 的電阻既可以采用安培表內(nèi) 接法，也可以采用安培表外接法，那么，究竟設(shè)計(jì)采用哪種 方法測(cè)量19 Q電阻更好一些呢？（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生受激發(fā)提出了新的問(wèn)題。 ）師：好！請(qǐng)同學(xué)們思考，究竟設(shè)計(jì)采用哪種方法測(cè)量19 Q電阻更好一些 ?（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：?jiǎn)l(fā)學(xué)生尋求解決問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路）生3:我猜想，采用這兩種方法測(cè)量19Q左右的電阻，測(cè)定誤差相差不多， 因?yàn)橥瑫r(shí)滿(mǎn)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(rèn)為可以采用估算的方法。例如，采用“多次用兩種方法粗測(cè)Rx后取平均值Rx” “計(jì)算m=RV/R）和N=Rx/RA-“比較m和N的大?。蝗鬽> N,則應(yīng)該采用安培表外接法 測(cè)定誤差更小一些，反之則應(yīng)該采用安培表內(nèi)接法測(cè)定誤差 更 小 一 些 ”。 剛 才 的 實(shí) 驗(yàn) 中 m=3000/19=157 9 ， 而N=19/0 .125=152;因?yàn)閙> N,所以，測(cè)量19 Q電阻應(yīng)該采 用安培表外接法，測(cè)定誤差理論上應(yīng)該略小一些。（見(jiàn)證與點(diǎn)

4、評(píng)：學(xué)生解決問(wèn)題的設(shè)計(jì)思路有新意。 ）師：有見(jiàn)地。如果遇到上述“ m與N相差不多”這類(lèi)問(wèn)題， 是否還有其他更準(zhǔn)確的測(cè)定辦法呢 ?（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：教師進(jìn)一步提出接力探究的問(wèn)題）生 5：可以考慮運(yùn)用“半偏（值）法測(cè)電阻” “歐姆表法測(cè)電 阻”等方法進(jìn)行探究。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：基本達(dá)到了教師預(yù)設(shè)的接力探究的目的） 師：請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)一步利用桌上的儀器設(shè)備進(jìn)行“半偏（值） 法測(cè)電阻” 的實(shí)驗(yàn)， 并討論減小測(cè)量誤差的有效方法是什么。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：讓學(xué)生在“動(dòng)手做”過(guò)程中尋求減小測(cè)量誤 差的有效方法。 ）生 6 ：我們小組發(fā)現(xiàn)，減小測(cè)量誤差的有效方法是“要盡量 控制電流表滿(mǎn)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(gè)大前提，我們?cè)O(shè)計(jì)了幾個(gè)具體方案進(jìn)行了 驗(yàn)證。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生展示減小測(cè)量誤差的各種具體方案，確 證行之有效，顯示出滿(mǎn)足感。 ）師：我們剛才復(fù)習(xí)了“歐姆表法測(cè)電阻”的基本原理和操作 要領(lǐng)，請(qǐng)大家按照我的設(shè)計(jì)方案，分組按要求對(duì)我預(yù)設(shè)的放 在桌上的幾個(gè)定值電阻進(jìn)行訓(xùn)練性的測(cè)定。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生很熟練的進(jìn)行復(fù)習(xí)測(cè)量。 ） 師：大家請(qǐng)看，我這里有一個(gè) 25w 220V 的電燈泡，大家想 一想，如果采用這個(gè)中值電阻為20Q （或200Q ）的歐姆表來(lái)測(cè)定它的電阻，應(yīng)該怎樣進(jìn)行測(cè)定 ?大家可以自由組合成 小組討論后進(jìn)行。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：教師運(yùn)用維果斯基“最近發(fā)展區(qū)”建構(gòu)主義 學(xué)習(xí)理論，對(duì)學(xué)

6、生提出了深層次的問(wèn)題。 ） 生 7：選擇合適的量程就可以進(jìn)行測(cè)定了。生8我們已經(jīng)測(cè)出來(lái)了 ！為287 Q。生 9：他們測(cè)定的數(shù)據(jù)肯定錯(cuò)了， 因?yàn)楦鶕?jù)計(jì)算應(yīng)該約為 1936 （見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：很多組的學(xué)生都說(shuō)他們測(cè)得的數(shù)據(jù)也是 280 多Q,甚至剛才通過(guò)計(jì)算的那組學(xué)生也這樣說(shuō)。這是怎么回 事呢 ?同學(xué)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(guò)現(xiàn)象分析問(wèn)題產(chǎn)生的原 因，然后進(jìn)行大膽的猜想。生10:我猜想，這一批實(shí)驗(yàn)室配置的中值電阻為20Q的歐姆表都不準(zhǔn)。生11:我猜想，這個(gè)銘牌數(shù)據(jù)為25W220V的電燈泡的銘牌數(shù) 據(jù)標(biāo)錯(cuò)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(méi)有問(wèn)題，那肯定還 有影響電阻測(cè)定準(zhǔn)確的因素沒(méi)有被我們發(fā)現(xiàn)。師:請(qǐng)大家再次想辦法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述猜想。 （見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng):教師鼓勵(lì)學(xué)生在“動(dòng)手做”中驗(yàn)證自己的猜 想。）生 10:我們這一組（認(rèn)為“這一批實(shí)驗(yàn)室配置的中值電阻為20 Q的歐姆表都不準(zhǔn)”）要求提供“更準(zhǔn)確的歐姆表”輔助 進(jìn)行驗(yàn)證。師:可以。給你們一個(gè)“更準(zhǔn)確的歐姆表” 。 （見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng):學(xué)生接過(guò)教師提供的“更準(zhǔn)確的歐姆表”，在“動(dòng)手做”中驗(yàn)證自己的猜想。 ）生 10:我們這一組通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“這一批實(shí)驗(yàn)室配置的中值電阻為20 Q的歐姆表都不準(zhǔn)”的猜想是錯(cuò)誤的。生11 :我們這一組（認(rèn)為“這個(gè)銘牌數(shù)據(jù)為 25

8、W220V的電燈 泡的銘牌數(shù)據(jù)標(biāo)錯(cuò)了” ）要求老師提供幾個(gè) 25W220V的電燈 泡進(jìn)行驗(yàn)證性測(cè)定。師:可以。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng):學(xué)生接過(guò)教師提供的幾個(gè)電燈泡，在“動(dòng)手 做”中驗(yàn)證自己的猜想。 ）生11 :我們這一組（認(rèn)為“這個(gè)銘牌數(shù)據(jù)為25W220V的電燈泡的銘牌數(shù)據(jù)標(biāo)錯(cuò)了” ）通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， “這個(gè)銘牌數(shù)據(jù)為 25W220V的電燈泡的銘牌數(shù)據(jù)標(biāo)錯(cuò)了”的猜想是錯(cuò)誤的。生 12:我們這一組（認(rèn)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(lái)的舊電池進(jìn)行驗(yàn)證性測(cè) 定。師:可以。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng):學(xué)生接過(guò)教師提供的幾節(jié)新電池，在“動(dòng)手做”中驗(yàn)證自己的猜想。 ）生 12:我們這一組（認(rèn)為“歐

9、姆表的電池都太舊了” ）通過(guò) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)猜想也是錯(cuò)誤的。師:既然前三個(gè)猜想都不成立，最后就剩下“肯定還有影響 準(zhǔn)確測(cè)定電阻的因素沒(méi)有被我們發(fā)現(xiàn)”了 ! 那么，究竟是什 么因素沒(méi)有被我們發(fā)現(xiàn)呢 ?請(qǐng)大家好好想一想。見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng):學(xué)生們都陷入了沉思，只有少數(shù)學(xué)生在竊竊私語(yǔ)。是否進(jìn)一步想提出自己的猜想呢?）生 13 ：我們幾個(gè)同學(xué)認(rèn)為， 可能是測(cè)試的環(huán)境溫度影響了測(cè) 量的準(zhǔn)確性。（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：大膽地提出了自己的假設(shè)。 ） 師：為什么 ?（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：老師要求學(xué)生進(jìn)一步說(shuō)明假設(shè)的依據(jù)。 ） 生 14 ：因?yàn)榻饘俚碾娮杪适请S著溫度的升高而增大的。我們計(jì)算出來(lái)的電阻是 25W220V的電燈泡正常發(fā)光時(shí)的

10、電阻，此 時(shí)它的溫度約為 2300 攝氏度，而我們剛才采用歐姆表測(cè)定 它的電阻時(shí)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(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生回答有理有據(jù)。 ） 師：很好。能否設(shè)計(jì)一個(gè)比上述三種測(cè)量電阻的方法還要準(zhǔn) 確的測(cè)量電阻方法呢 ?（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：教師再次提出接力探究的問(wèn)題。 ）生 15 ：我見(jiàn)過(guò)近年的高考題中，有一種測(cè)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(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生能夠廣泛地獲取信息。 ） 師：很好。還有誰(shuí)愿意談?wù)勛约喊l(fā)現(xiàn)的新的問(wèn)題。生 16：我想提出一個(gè)新的可以通過(guò)估算解決的問(wèn)題給大家思考，就是“如果把兩個(gè) 25W220V的電燈泡串聯(lián)接入 220V交 流電源上，此時(shí)它們的總電阻大約多大 ?”（見(jiàn)證與點(diǎn)評(píng)：學(xué)生能夠在教師的提示下提出接力探究的問(wèn) 題。）師：很好。請(qǐng)大家把這個(gè)問(wèn)題作為今天的作業(yè)。同時(shí)能否進(jìn) 一步思考“