实验驱动的物理复习教学策略

人教版物理九年级（全一册）第十六章《电压电阻》主要编排了三个实验：一是电压表的使用，二是探究串、并联电路中电压的规律，三是探究影响导体电阻大小的因素。结合教学重难点和实际学情，笔者设计了以下实验活动，驱动学生复习本章内容。一、引入水果电池，以趣味实验驱动复习教材虽然介绍了水果电池，但多数学生没有实际的探究经历。复习时，笔者引入“水果电池”实验，激发学生的学习兴趣，帮助学生回顾电压的概念、单位，以及电压表的使用方法。课堂上，笔者展示水果电池（图略），并提问：“铜片和锌片中哪个金属片是水果电池的正极？”学生对这个问题的认识比较模糊。笔者接着提问：“用什么电学元件可以验证你的猜想呢？”一名学生回答：“可以用电压表或电流表验证猜想。”另一名学生补充：“发光二极管也能验证电源的正负极，因为它具有单向导电性。”笔者肯定了学生的回答，组织学生利用苹果、导线、发光二极管等材料，验证哪一端是水果电池的正极。学生通过实验基本都能得出水果电池的正极是铜片的结论。接下来，笔者引导学生用电压表测量水果电池的电压并汇报结果，以巩固电压表的使用方法。最后，笔者提问：“如何使发光二极管更亮一些，是将两个发光二极管串联起来还是并联起来呢？”学生讨论后发现两种做法都不行，有效的做法是增加苹果的数量，于是生成了“如何连接由三瓣苹果组成的水果电池”“三瓣苹果是串联还是并联”的新问题。基于此，笔者出示插上了铜片和锌片的三瓣苹果的图片，让学生画出苹果上铜片和锌片的连接路径并阐释理由，以回顾电池的连接方式。二、突出整合设计，以演示实验驱动复习为强化学生对串联电路电压特点的认识，笔者在此环节安排了演示实验，把实验器材粘贴在黑板上，请两名学生上讲台操作，其他学生观察实验过程。随后，笔者提问：“要探究如图1所示串联电路的特点，我们至少需要测量几个电压值？”学生观察图1后回答：“至少要测量UAB、UBC和UAC三个电压值。”学生演示连接电路的过程并测量三个电压值后，梳理出串联电路电压的特点及数学表达式。笔者追问：“通过刚才的实验得到这一结论是否可靠？”学生认为“不可靠”，并提出“应该通过多次测量使结论具有普遍性”的观点。接着，笔者引导学生分析电路故障：“我们按如图1所示方法连接电路后，发现电压表示数接近电源电压。假设故障出在灯泡上，请你分析可能的原因。”学生说：“可能是L1断路或L2短路。”笔者继续提问：“如果电压表示数为零，又是怎么回事？”学生说：“可能是L1短路或L2断路。”笔者追问：“如果要确定到底是哪里出现故障，我们还需要知道哪些条件？”学生回答：“还需要知道哪盏灯泡发光。”这样，学生借助演示实验互动交流，整体复习了串、并联电路中电压的规律问题。三、利用铅笔芯，以自主设计的实验驱动复习复习时，教师要根据实际学情确定复习重点。以“探究影响导体电阻大小的因素”实验为例。对学生而言，探究材料和温度对电阻的影响容易操作和理解，教师可以让学生自主复习，而探究导线长度和横截面积对电阻的影响有一定的难度，教师需要在课堂上重点引导学生复习。为了帮助学生加深对这部分内容的理解，笔者在课堂上引入“探究铅笔芯的导电性”实验，要求学生分组探究，用电流表测量三种情况下（接入半截筆芯、接入一整根笔芯和接入两根并在一起的笔芯）通过铅笔芯的电流，并用表格记录实验结果。学生探究后，师生共同总结：铅笔芯是导体，但对电流有阻碍作用。最后，笔者拓展提问：“结合上面的实验，谁能说一说，如何改变电路中电流的大小？”学生提出：“可以通过改变接入电路中电阻线的长度改变电流的大小。”以上教学，学生利用铅笔芯做实验，发现了通过改变接入电路中的电阻线长度改变电阻大小的便利性，深化了对滑动变阻器原理的认知。如此，笔者将教学自然地推进到复习滑动变阻器环节。四、深挖教材习题，以拓展问题驱动复习滑动变阻器在电路中的连接和对电路中其他物理量（如电流、电压）的影响是学习难点。复习时，笔者利用教材“动手动脑学物理”板块中的两道思考题，引导学生复习滑动变阻器的使用方法。笔者首先呈现教材第71页第3题，引导学生复习滑动变阻器在电路中的连接方式。图2是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是哪个？作答时，笔者不仅要求学生做出正确选择，还引导学生分析其他选项。比如，B图相当于连接了一段导线，C图相当于连接了一段定值电阻，D图符合题目要求（当滑片右移时滑动变阻器接入电路的阻值变小），而A图与D图相反。由此，学生得出“滑动变阻器的哪一段电阻线接入电路取决于下面连入的接线柱”。然后，笔者呈现教材第71页第4题。图3是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，从而改变了电路中电流表的示数。因此，电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度，把电流表刻度盘改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。请问：在这个装置中，电流表示数越大，表示油箱中的油量越多还是越少？请说明理由。该题在考查滑动变阻器使用方法的基础上，融合了八年级的浮力和杠杆等知识，综合性较强。学生尝试独立解决问题后，笔者先请一名学生讲解分析过程，其他学生适时补充。学生都能理解题意并正确解题后，笔者借助拓展问题“定值电阻R0在电路中起什么作用”，引导学生结合欧姆定律深入思考。学生思考后回答：“当滑片位于最低处时，R接入电路的阻值为零，此时定值电阻R0可以起到保护电路的作用。”然后，笔者进一步提问：“电流表改成的油量表刻度是否均匀呢？”一部分学生认为刻度是均匀的，另一部分学生认为刻度不均匀。笔者提示：“要判断刻度是否均匀，我们需要先写出反映电路中电流I与电阻R这两个变