摘?要：在復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師要注意知識(shí)點(diǎn)的查漏補(bǔ)缺，更要關(guān)注學(xué)生能力的培養(yǎng).讓學(xué)生在復(fù)習(xí)課中將知識(shí)融會(huì)貫通，并且讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中提高分析、評(píng)估、創(chuàng)造等高階思維是復(fù)習(xí)課的更高境界.本文以初中電學(xué)復(fù)習(xí)課的教學(xué)片斷為例，總結(jié)出一些高階思維能力的培養(yǎng)策略.

關(guān)鍵詞：復(fù)習(xí)課;高階思維;深度學(xué)習(xí)

文章編號(hào)：1008-4134（2020）02-0012?中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

作者簡(jiǎn)介：葛元鐘（1975 - ），男，浙江杭州人，碩士，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：初中課堂任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的研究.

復(fù)習(xí)課教學(xué)是每個(gè)教師都要面對(duì)的一種課型，對(duì)學(xué)生知識(shí)的梳理和建構(gòu)非常重要;復(fù)習(xí)課教學(xué)對(duì)教師是極大的考驗(yàn)：教師要了解學(xué)情，了解知識(shí)體系，幫助學(xué)生建立自己的知識(shí)體系;此外，教師還要根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況優(yōu)化教學(xué)策略.

1?問(wèn)題提出

在科學(xué)學(xué)科中，學(xué)生普遍認(rèn)為電學(xué)比較難學(xué)，題目做了許多但成績(jī)很難提高.在初三復(fù)習(xí)階段，通過(guò)對(duì)學(xué)生的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在電學(xué)復(fù)習(xí)中存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題，值得大家關(guān)注和研究.

1.1?分析電路缺少方法

學(xué)生不能分析動(dòng)態(tài)電路.電路的呈現(xiàn)形式發(fā)生改變，特別是分析解決由多個(gè)開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器組成的動(dòng)態(tài)電路時(shí)，不知化繁為簡(jiǎn)的方法.

1.2?教材內(nèi)容理解膚淺

學(xué)生對(duì)教材的理解一知半解.比如焦耳定律這一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，由于課本中的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)室里的實(shí)驗(yàn)儀器存在不同，實(shí)驗(yàn)方法也略有不同，學(xué)生不知所措.再如學(xué)習(xí)到電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流等結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)時(shí)，理解不夠深入，一知半解.

1.3?已知條件張冠李戴

學(xué)生在審題時(shí)出現(xiàn)張冠李戴的現(xiàn)象.比如電壓，已知條件中有這樣幾種表達(dá)：“額定電壓”“實(shí)際電壓”“R1兩端電壓”“總電壓”“電源電壓”等等，動(dòng)態(tài)電路中由于電路連接發(fā)生改變后各用電器兩端的電壓也將發(fā)生改變，數(shù)據(jù)更易出錯(cuò).

這些問(wèn)題反映出學(xué)生的比較、分析、評(píng)價(jià)等高階思維能力薄弱，這是學(xué)生的根本問(wèn)題.如若只是不斷地進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練，那是治標(biāo)不治本，不僅無(wú)益于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的深化掌握，還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭煩情緒.

因此，本文采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的高階思維能力.

2?高階思維能力的培養(yǎng)策略

2.1?等效分析

近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外教育界人士越來(lái)越重視高階思維能力的培養(yǎng).高階思維是處于較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力.

高階思維能力是人思維水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，也是創(chuàng)新能力、問(wèn)題解決能力、決策能力的核心，它已逐步成為中學(xué)物理教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注和培養(yǎng)的內(nèi)容.復(fù)雜電路的分析要用到等效的高階思維.畫(huà)出等效電路圖的方法有：節(jié)點(diǎn)移動(dòng)法、整體法和隔離法.

無(wú)論用哪種方法都是在保證某種效果相同的前提下，抓住問(wèn)題的本質(zhì)，將復(fù)雜的物理過(guò)程轉(zhuǎn)化、等效為簡(jiǎn)單的、易于研究的物理過(guò)程.巧用隔離、等效化簡(jiǎn).

隔離、等效化簡(jiǎn)要分三步走：首先要把電路中的電表隔離，初中階段不計(jì)電表對(duì)電路的影響，隔離電表的做法是“電壓表去掉后該處斷開(kāi)， 電流表去掉后該處用導(dǎo)線連通”;第二，分析串并聯(lián)，要按題意所給條件， 沿電流方向?qū)θサ綦姳砗蟮挠秒娖髦饌€(gè)分析，若電流只沿一條路徑經(jīng)過(guò)用電器回到電源負(fù)極， 則該電路是串聯(lián)連接，若電流流到連接點(diǎn)時(shí)分為幾條支路， 則該電路為并聯(lián)連接;最后，分析各電表測(cè)電路中的哪些物理量.

例1?如圖1所示的電路中，電源電壓保持不變，開(kāi)關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，三個(gè)電表的示數(shù)變化情況是（ ?）

A.的示數(shù)變小，的示數(shù)變大，的示數(shù)變小

B.的示數(shù)變大，的示數(shù)變小，的示數(shù)變大

C.的示數(shù)變小，的示數(shù)不變，的示數(shù)變大

D.的示數(shù)變大，的示數(shù)不變，的示數(shù)變小

第一，把電路中的電表“去掉”，通過(guò)對(duì)電流表電壓表的隔離分析，圖1就可以等效圖2;其次，分析圖2判斷出是串聯(lián)電路;最后，分析出電壓表測(cè)電源的電壓，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流.

開(kāi)關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)電源兩端的電壓保持不變，電壓表的示數(shù)不變;P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，電路中的電流變大;由U=IR可知，R兩端的電壓變大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，故滑動(dòng)變阻器兩端的電壓的示數(shù)變小.故選D.

2.2?節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，等效電路

等效思維是從事物的等同效果這一基本點(diǎn)出發(fā)的，其目的是通過(guò)轉(zhuǎn)換思維活動(dòng)的作用來(lái)降低思維活動(dòng)的難度，是處理物理問(wèn)題的一種重要的思維方法.導(dǎo)線和導(dǎo)線的接點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)不經(jīng)過(guò)用電器就不會(huì)改變電路，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)前后電路是等效的.通過(guò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)，可以較快地畫(huà)出等效電路圖.

如圖3所示，在導(dǎo)線和導(dǎo)線的接點(diǎn)分別標(biāo)出a、b、c、d，這四個(gè)點(diǎn)就是電路的節(jié)點(diǎn).按規(guī)則移動(dòng)這些節(jié)點(diǎn)可以得到圖4電路，圖4電路就是節(jié)點(diǎn)法畫(huà)出的更直觀的等效電路圖.

將圖4進(jìn)一步進(jìn)行節(jié)點(diǎn)移動(dòng)可得圖5、圖6.這樣三個(gè)小燈泡的連接方式就更加明顯了.在這個(gè)變換中，多次運(yùn)用了等效思維.

2.3?深度學(xué)習(xí)

斯皮羅（R.J.Spiro）把知識(shí)分為結(jié)構(gòu)良好領(lǐng)域的知識(shí)與結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí).在物理教學(xué)中，有些知識(shí)的結(jié)構(gòu)就很有規(guī)則性與確定性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)就比較容易.但是，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多物理知識(shí)是在現(xiàn)實(shí)情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)與思考，往往具有不良的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn).對(duì)于這些結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域的知識(shí)，應(yīng)該用各種方法，各種角度帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí).

1976年，深度學(xué)習(xí)由馬頓（Ference Marton）等學(xué)者依據(jù)對(duì)閱讀學(xué)習(xí)的層次問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究而提出的.之后將深度學(xué)習(xí)界定為學(xué)生全身心主動(dòng)投入、涉及高階思維能力獲取并且具有較強(qiáng)遷移能力的一種學(xué)習(xí)過(guò)程或狀態(tài).

朗威DISLab系統(tǒng)能及時(shí)處理實(shí)驗(yàn)中的量的變化以及函數(shù)模型的建構(gòu)，能較大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量有很好的推進(jìn)作用.基于此，在電學(xué)復(fù)習(xí)課中，對(duì)部分電學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，通過(guò)深度學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生的興趣，積極參與活動(dòng)，引發(fā)學(xué)生思考，從而培養(yǎng)高階思維能力.

2.3.1?對(duì)電能表額定電流的解釋

科學(xué)教材中介紹電能表如圖7所示：其中10（20）A表示該電能表的額定電流為10A，在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些，但不能超過(guò)20A.

學(xué)生對(duì)短時(shí)間內(nèi)使用沒(méi)有概念，是一秒鐘，還是一分鐘？利用朗威DISLab技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流進(jìn)行研究，不僅對(duì)電動(dòng)機(jī)問(wèn)題進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，同時(shí)可以對(duì)短時(shí)間使用有一個(gè)大約的判斷.測(cè)量并記錄了電動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)這一段時(shí)間的電流變化，如圖8所示：A點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的最大電流，B點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的正常工作電流，二者相差有一倍左右.通過(guò)朗威DISLab技術(shù)的介入，學(xué)生可以明確這樣幾點(diǎn)：首先，啟動(dòng)過(guò)程是很快的，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中大約05秒，如果電動(dòng)機(jī)功率大些，啟動(dòng)時(shí)間可能還要更久一些;其次，啟動(dòng)電流大約是正常工作電流的2-3倍，從這個(gè)角度上學(xué)生比較容易理解“電能表的額定電流為10A，在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些，但不能超過(guò)20A.”這一句話;最后，可以發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工作的時(shí)候電流也是有細(xì)微變化的.如果給學(xué)生設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以更輕松地理解課本上的知識(shí)，還可以掌握一些課外知識(shí)，讓他們的學(xué)習(xí)更有樂(lè)趣.

2.3.2?有關(guān)焦耳定律實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充

教材上有關(guān)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖9所示.是用玻璃管內(nèi)液面上升的高度來(lái)表示電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量.然而實(shí)驗(yàn)室里與教材配套的實(shí)驗(yàn)器材如圖10所示，中考中也頻頻出現(xiàn)這套焦耳定律的裝置.

通過(guò)列表比較（見(jiàn)表1），學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)等都會(huì)有一個(gè)比較深刻的理解.

兩種實(shí)驗(yàn)方法的觀察指標(biāo)：其一是玻璃內(nèi)液體的上升高度，其二是U型管內(nèi)的高度差.間接地反映燒瓶?jī)?nèi)液體溫度的變化，從而反映電流的熱效應(yīng).

通過(guò)研究，我們利用朗威DISLab套件（如圖11所示）對(duì)焦耳實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，并幫助學(xué)生對(duì)多種實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行總結(jié)分析，進(jìn)行深度學(xué)習(xí).

朗威DISLab套件里的幾個(gè)電阻是按如圖12所示進(jìn)行連接的，每個(gè)電阻邊上都有一定質(zhì)量的油，用溫度傳感器可以實(shí)時(shí)地測(cè)量出燒瓶的溫度變化.在朗威DISLab軟件的幫助下，可以將二組實(shí)驗(yàn)一起完成，并在電腦上紀(jì)錄一組連續(xù)的數(shù)據(jù)（圖13）.觀察R2，R3二條數(shù)據(jù)線，可以研究產(chǎn)生的熱量與電阻之間的關(guān)系;觀察R1， R2二條數(shù)據(jù)線，可以研究產(chǎn)生的熱量與電流之間的關(guān)系.對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行分析，可以比較順利地得出結(jié)論.

2.4?表格評(píng)價(jià)

由于滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)或電路中開(kāi)關(guān)狀態(tài)改變時(shí)而使電路中的電流發(fā)生改變，這樣的電路稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)電路.動(dòng)態(tài)電路的分析一直是一個(gè)難點(diǎn).對(duì)學(xué)生而言，動(dòng)態(tài)電路難在前后二個(gè)狀態(tài)的分析比較，首先分析一下兩種典型的動(dòng)態(tài)電路，如圖14所示.

從圖14中得出：不管是開(kāi)關(guān)斷開(kāi)還是閉合，還是滑片移動(dòng)，其實(shí)質(zhì)都是為了改變電路的總電阻，從而引起電路中電流的變化，無(wú)論串、并聯(lián)電路，部分電阻增大，R總增大，而U總不變，I總與R總成反比.

為了讓學(xué)生能更好地分析動(dòng)態(tài)電路，本文引入了表格法對(duì)動(dòng)態(tài)電路的分析過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，以增加解題準(zhǔn)確率.表格法就是根據(jù)題意將已知條件都找出來(lái)填入表格，然后根據(jù)電路的特點(diǎn)和規(guī)律找出從已知量到未知量之間的聯(lián)系，再確定先算哪步后算哪步，學(xué)生亦步亦趨順利完成整個(gè)題的解答方法.

例2?如圖15所示，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓U不變.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端和b端時(shí)，R1消耗的功率之比為9∶1;且滑片P滑到a端時(shí)，電流表示數(shù)為6A， 滑片P滑到b端時(shí)，電壓表的示數(shù)為8V.求：電阻R1和R2阻值各為多少？電源電壓多大？（2Ω 4Ω 12V）

分析電路可得：滑片P在a端時(shí)，電路中只有R1，滑片P在b端時(shí)，R1和R2是串聯(lián).

已知當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端和b端時(shí)，R1消耗的功率之比為9∶1，可得，在a處和在b處時(shí)，R1兩端的電壓之比為3∶1;

假設(shè)在a處時(shí)，R1兩端的電壓為3，則總電壓為3;則在b處時(shí)，R1兩端的電壓為1，R2兩端的電壓為2，R1和R2兩端的電壓比為1∶2。

將分析結(jié)果記錄在表2中.

在表2中可得：滑片P在b端時(shí)，R1和R2是串聯(lián)，R1和R2兩端的電壓比為1∶2，則總電壓U和U1，U2的比為3∶1∶2.

又已知R2兩端的電壓為8V，根據(jù)比例得，總電壓U為12V，R1 兩端的電壓為4V.

將分析結(jié)果記錄在表3中.

從表3可得滑片在b端時(shí)：總電壓U為12V， R1兩端的電壓為4V，則R2兩端的電壓為8V;

滑片在a端時(shí)，R1兩端的電壓為總電壓12V，電流為6A，根據(jù)歐姆定律可得R1為2Ω;

滑片在b端時(shí)，R1的電阻不變，仍為2Ω，因?yàn)閁1∶U2= R1∶R2，可解得R2=4Ω.

將計(jì)算結(jié)果記錄在表4中.

教學(xué)不僅是知識(shí)的傳遞，更是知識(shí)的處理與轉(zhuǎn)換，表格法將電學(xué)物理量條理化， 將物理知識(shí)與數(shù)學(xué)方法完美結(jié)合，借助表格理清已知量和未知量之間的關(guān)系，對(duì)學(xué)生研究問(wèn)題的思維有很好的啟迪作用.在概念和規(guī)律的辨析中，評(píng)價(jià)是以分析為基礎(chǔ)的，但是分析不能替代評(píng)價(jià).如果學(xué)生掌握了動(dòng)態(tài)電路的分析評(píng)價(jià)，遇到這類(lèi)題目就會(huì)知道解題的方向，不會(huì)盲目地亂套公式和特點(diǎn)去解題.

3?結(jié)束語(yǔ)

在復(fù)習(xí)課上，教師不僅要根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)習(xí)課還要抓住這樣幾個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題：教會(huì)學(xué)生分析電路的方法，讓學(xué)生解題有思路;對(duì)于電學(xué)知識(shí)中的結(jié)構(gòu)不良領(lǐng)域，要進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生深化理解知識(shí)，從而不斷加強(qiáng)問(wèn)題的解決能力;對(duì)于復(fù)雜電路、變化電路，除了常規(guī)的分析方法解決問(wèn)題外，還可以用表格法進(jìn)行評(píng)價(jià)、以檢驗(yàn)自己的解題思路.

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（收稿日期：2019-10-15）