唐娟娟 周慶 林叢

摘 ?要 為了提升課堂質(zhì)量，提高學(xué)生的課堂參與度，在電動勢概念的教學(xué)設(shè)計中滲透巴特勒學(xué)習(xí)模式的教學(xué)理念，合理建構(gòu)電動勢教學(xué)框架，幫助學(xué)生理解非靜電力、電動勢的抽象概念。

關(guān)鍵詞 電動勢;巴特勒學(xué)習(xí)模式;演示實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）21-0122-03

1 前言

有效的課堂教學(xué)指教師有效地運(yùn)用教學(xué)手段、教學(xué)方法來展開教學(xué)活動。巴特勒學(xué)習(xí)模式提出“七段”教學(xué)法，作為一種具有普適性的教學(xué)模式，它以信息加工理論為主要理論依據(jù)，利用學(xué)習(xí)策略對學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行加工，最后生成學(xué)習(xí)結(jié)果，是一種有效的教學(xué)法?；诎吞乩諏W(xué)習(xí)模式的課堂教學(xué)要求教師考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及學(xué)習(xí)環(huán)境，從而設(shè)置學(xué)習(xí)情境來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，并結(jié)合精細(xì)加工策略使學(xué)生主動把所學(xué)的新信息和已有的知識聯(lián)系起來，達(dá)到組織教學(xué)的目的。同時以學(xué)生為主體，讓學(xué)生能夠應(yīng)用新知識，教師要針對學(xué)生對新知識的初步嘗試進(jìn)行評價，并通過練習(xí)來鞏固學(xué)生所學(xué)知識，最終使學(xué)生能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)遷移，將新知識拓展到其他情境中去。

2 巴特勒學(xué)習(xí)模式

巴特勒學(xué)習(xí)模式于20世紀(jì)70年代由美國教育心理學(xué)家巴特勒提出，其主要理論依據(jù)是信息加工理論。它的基本教學(xué)程序是：設(shè)置情境—激發(fā)動機(jī)—組織教學(xué)—應(yīng)用新知—檢測評價—鞏固練習(xí)—拓展與遷移。設(shè)置情境和激發(fā)動機(jī)要遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律;組織教學(xué)、應(yīng)用新知、檢測評價強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師起組織、指導(dǎo)、幫助和促進(jìn)的作用，既強(qiáng)調(diào)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，又合理發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用;鞏固練習(xí)和拓展遷移強(qiáng)調(diào)學(xué)生與教師的互動，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究思維，進(jìn)行知識的重組和意義建構(gòu)。七個步驟應(yīng)根據(jù)不同情況有所側(cè)重。

在整個巴特勒教學(xué)模式七步驟操作中要注意教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用，主要表現(xiàn)在善于觀察、善于整合、善于激發(fā)三個方面。善于觀察，即教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的興趣點(diǎn)、關(guān)注點(diǎn);善于整合，即教師應(yīng)注重教學(xué)內(nèi)容的新穎性、時代性與易接受性;另外，教師還應(yīng)具備善于激發(fā)的能力，調(diào)動學(xué)生參與的積極性，讓學(xué)生在輕松、活躍的氛圍中愉快領(lǐng)悟知識[1]。

3 基于巴特勒學(xué)習(xí)模式的“電動勢”課堂教學(xué)

設(shè)置情境：展示生活中的電池 ?教師向?qū)W生展示各種電池，并提問：在電路中它們有什么共同的特點(diǎn)？學(xué)生知道在電路中它們都能夠?yàn)殡娐诽峁┏掷m(xù)的電流。教師繼續(xù)拋出問題：如果將充好電的電容器作為電源接入電路中，能提供持續(xù)的電流嗎？

【設(shè)計目的】教師從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，用生動有趣的提問、講解方式導(dǎo)入新課，不僅符合“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念[2]，而且與本節(jié)內(nèi)容建立聯(lián)系，揭示主題：電源能為電路提供持續(xù)電流。

激發(fā)動機(jī)：演示實(shí)驗(yàn) ?教師演示實(shí)驗(yàn)前交代學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)中石英鐘指針是否會持續(xù)轉(zhuǎn)動，并將充好電的電容器通過導(dǎo)線接到石英鐘兩端進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生觀察到指針偏轉(zhuǎn)了一會兒就停下了，進(jìn)而產(chǎn)生疑問，教師此時繼續(xù)提問：請說出實(shí)驗(yàn)中電容器只能提供短暫電流的原因。學(xué)生思考并討論是由于電容器兩極板電勢差逐漸減小，最后變?yōu)榱?。為證實(shí)學(xué)生的答案以及讓學(xué)生直觀地理解，教師采用動畫展示并同時對各個階段進(jìn)行講解（圖1）：是由于極板的電荷發(fā)生中和。那么如何使電容器兩極板維持恒定電勢差？學(xué)生會意識到運(yùn)動到負(fù)極板的正電荷能夠繼續(xù)從負(fù)極板搬運(yùn)到正極板，保證電荷不減少能實(shí)現(xiàn)。

【設(shè)計目的】物理教學(xué)過程中的非智力因素是間接影響認(rèn)知效果的意向因素，它包括興趣、動機(jī)、情感、意志等心理因素[3]。因此，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，對學(xué)生的認(rèn)知與發(fā)展都有巨大的促進(jìn)作用。教師要以學(xué)生為中心，通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察，啟發(fā)學(xué)生思考，加深學(xué)生理解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

組織教學(xué)

1）引入非靜電力。由上述實(shí)驗(yàn)中電容器不能提供恒定電流進(jìn)而探討電源提供恒定電流的原因。學(xué)生對比可知，是由于電源能維持恒定電勢差。如何維持的？教師通過動畫對電源內(nèi)部進(jìn)行演示：運(yùn)動到負(fù)極板的正電荷能源源不斷地繼續(xù)向正極板運(yùn)動，正電荷會受到向右的靜電力。如何使正電荷克服靜電力向左運(yùn)動到正極板？學(xué)生自然知道需要一個與靜電力相反的力，這個與靜電力相反的力就被稱為非靜電力。

2）模型類比：理解靜電力。非靜電力的概念比較抽象，非靜電力的作用可以以生活中的水泵類比，方便學(xué)生理解。教師提問：水泵將水從低處抽往高處，水泵做功過程是怎樣的？學(xué)生回顧前面所學(xué)，了解到水泵要克服水的重力做功，并將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成水的重力勢能。教師指導(dǎo)：其實(shí)電源內(nèi)部非靜電力的作用就相當(dāng)于水泵。學(xué)生便能理解非靜電力要克服靜電力做功，將其他形式能轉(zhuǎn)化成電勢能。教師總結(jié)：電源由于非靜電力的作用，它能夠克服靜電力，將正電荷連續(xù)不斷運(yùn)到正極板，使兩極板間的電勢差恒定。非靜電力做功的過程就是將其他形式能轉(zhuǎn)化成電勢能的過程。

3）舉例對比：定義電動勢。學(xué)生疑惑同樣是非靜電力做功，將其他形式能轉(zhuǎn)化成電能，為何有的電池是1.5 V，有的是2 V？教師提問：身高不同的兩個人舉起同一重物時，做功是否相同？學(xué)生能判斷雖然被舉的重物一樣，但由于身高不一樣，重物被舉起的高度不一樣，因此，重物重力勢能增加不一樣，做功自然不一樣。教師繼續(xù)引導(dǎo)：同樣，不同的電源雖然非靜電力搬運(yùn)等量的電荷，但是不同電源非靜電力做功也不一樣。為描述電源的這種特性，引入電動勢。

【設(shè)計目的】教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，電動勢概念抽象，學(xué)生很難理解，電源內(nèi)部看不見也難以測量，動畫形象直觀，結(jié)合動畫分析讓學(xué)生直觀看到電源內(nèi)部正電荷的運(yùn)動，使學(xué)生在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)探究問題所在。采用類比的方法，從學(xué)生熟悉的知識點(diǎn)出發(fā)促進(jìn)知識遷移，有助于學(xué)生理解，也使抽象的知識形象化。

應(yīng)用新知：練習(xí) ?教師出示題目：

干電池通過非靜電力作用，驅(qū)動1 C正電荷從負(fù)極到正極，做功1.5 J;水果電池驅(qū)動2 C正電荷，非靜電力做功2 J。請判斷誰做功本領(lǐng)大？

學(xué)生聯(lián)系定義知干電池做功本領(lǐng)大，因?yàn)殡妱觿莘从畴娫磳⑵渌问侥苻D(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)的大小，電動勢越大說明做功本領(lǐng)大，而電動勢數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。綜上，干電池的電動勢是1.5 V，水果電池電動勢是1 V，因此，干電池勝出。

檢測評價：知識梳理 ?教師將學(xué)生分組，組織學(xué)生梳理本節(jié)課知識流程，并從每組選出一個代表描述;學(xué)生參與交流、思考、回答;教師最后總結(jié)。

【設(shè)計目的】通過讓學(xué)生梳理本節(jié)課所學(xué)，教師從學(xué)生回答中判斷其是否能將知識歸納整合，從而能夠做出評價并查漏補(bǔ)缺。

鞏固練習(xí)：區(qū)別概念 ?教師引導(dǎo)學(xué)生回顧前面哪個物理量的單位也是伏特（V），學(xué)生答電勢差。教師指出雖然單位一樣，但是它們描述的是完全不同的物理量，讓學(xué)生自己比較，會發(fā)現(xiàn)電勢差表示電場力做功時將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)大小，，數(shù)值上等于將單位電荷量的正電荷從導(dǎo)體一端移動到另一端電場力所做的功;電動勢表示非靜電力做功，將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，，數(shù)值上等于將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極，非靜電力所做的功。

【設(shè)計目的】物理概念是物理學(xué)最重要的基礎(chǔ)，是構(gòu)成物理知識體系的基本要素[4]。在物理概念教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對比的方法，分清它與相關(guān)概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，以加深對概念的理解。

拓展與遷移

1）科技發(fā)展。教師通過多媒體向?qū)W生展示新能源汽車，以純電動汽車為例，展示廢電池帶來的危害及處理方法，讓學(xué)生觀看，獲得感悟，開闊視野。

2）趣味實(shí)驗(yàn)：水果電池。教師提供水果、導(dǎo)線、銅片、鋅片、二極管等實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（圖2）。

【設(shè)計目的】讓本節(jié)所學(xué)聯(lián)系生活實(shí)際，開闊學(xué)生科學(xué)視野，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，同時增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意識。通過趣味實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化物理與生活的聯(lián)系，活學(xué)活用，提升學(xué)生的動手能力。

4 本節(jié)課評價

本節(jié)課運(yùn)用巴特勒“七段”教學(xué)法，首先由生活中的電池引入，讓學(xué)生知道電池能夠?yàn)殡娐诽峁┏掷m(xù)的電流;進(jìn)而進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，說明電容器只能為電路提供短暫的電流，解釋電容器不能持續(xù)供電的原因;進(jìn)而探討電源為什么能維持恒定電勢差，對電源內(nèi)部進(jìn)行分析，電源內(nèi)部要想維持恒定電勢差必須要有一個力，這個力就是非靜電力，利用抽水機(jī)模型讓學(xué)生理解非靜電力的作用，用不同身高的人舉同一物體做功不一樣，類比不同電源搬運(yùn)等量電荷，非靜電力做功也會不一樣來定義電動勢，利用習(xí)題和概念對比，真正理解電動勢;最后是輕松一刻，開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生親身體驗(yàn)生活小實(shí)驗(yàn)。

相對于以往教師灌輸，學(xué)生死記硬背，該模式對教師課前準(zhǔn)備要求較高，教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，運(yùn)用多種教學(xué)策略，化抽象為形象，引導(dǎo)學(xué)生積極參與并開展思維，真正理解概念。

5 巴特勒學(xué)習(xí)模式的優(yōu)勢

對于教師 ?在巴特勒學(xué)習(xí)模式中，教師是整個教學(xué)過程的領(lǐng)導(dǎo)者。在傳統(tǒng)課堂中，教師是課堂的“獨(dú)裁者”，主要以講授的方式傳播知識;而在運(yùn)用巴特勒學(xué)習(xí)模式的課堂中，教師是引導(dǎo)者，善于激發(fā)，善于整合。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在上課前設(shè)計好教案，上課時按照教案系統(tǒng)地為學(xué)生講解。如何讓學(xué)生把碎片化的知識變成一個完整的體系，對于所需知識的整體理解和應(yīng)用非常重要。巴特勒模式為教師提供了一種操作性和條理性較強(qiáng)的教學(xué)框架，能更好地幫助學(xué)生進(jìn)行知識內(nèi)化。

對于學(xué)生 ?在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生在上課時被動地聽教師講，很少去自我思考，知識應(yīng)用困難。運(yùn)用巴特勒學(xué)習(xí)模式，通過教師的激發(fā)，學(xué)生自主思考，參與課堂，理解概念后及時應(yīng)用鞏固，并通過拓展、遷移以及實(shí)踐體驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到知識重組和知識內(nèi)化的目的，真正地理解概念表達(dá)的實(shí)際意義。

6 結(jié)語

巴特勒學(xué)習(xí)模式通過“七段”教學(xué)法，以信息加工策略中的精細(xì)加工策略為基礎(chǔ)，遵循學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，將新舊知識緊密聯(lián)系，將理論與生活緊密結(jié)合。通過對該學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，該學(xué)習(xí)模式確實(shí)能提高教學(xué)效率，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)

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[3]喬際平.物理學(xué)科教育學(xué)[M].北京：首都師范大學(xué)出版社，1998：152-153.

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