【摘要】物理新课标提出，要“通过物理概念和规律的学习过程，让学生了解物理学的研究方法，……”其实，展示知识形成过程，就是让学生体验物理概念和规律的探寻过程，从而更清楚地来了解物理概念和规律的来龙去脉，更好地掌握物理研究方法。通过观察程宏亮老师执教的《探究I与R，I与U的关系》实验探究课，笔者发现向学生清晰地展示知识形成的过程能够充分调动学生学习物理的积极性、主动性和创造性，从而找回物理课中丢失的“物理味”。

【关键词】知识形成过程 物理味

物理的真谛在于“格物究理”，“物”是“理”的载体,“理”是“物”的抽象，在“物”的世界里，通过观察和实验而获得“理”的知识，这是物理教育思想的核心所在，物理课理应体现物理教育的这种核心思想。然而在一些物理课上，却把这个过程无情地“省”掉了，取而代之的是急于求成地把知识结论塞给学生，然后进行大量的训练，企图用“题海战术”来提高学生的物理思维能力，这无疑是种本末倒置的做法。程宏亮老师在《探究I与R，I与U的关系》的教学中，通过展示规律的形成过程，由感性到理性，由特殊到一般，让学生知道发现规律的必要性和重要性，正确理解规律的内涵和外延，为提高物理思维能力，正确运用物理知识打下牢固基础。

1. 提出问题与猜想

“提出问题”对于科学探究的重要性，科学和哲学的先辈们早有阐述。诺贝尔物理学奖得主费米说：“作为一个学生要会解答习题。而作为一个研究工作者则要学会提出问题”；20世纪最伟大的科学家爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题要重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上的或实验上的技巧而已，而提出新的问题或新的可能，从新的角度看旧问题，却需要创造性地想象力，而且标志着科学的真正进步。”

片段回忆1：

师：在前面我们已经学过了电流、电压、电阻这三个物理量，大家有没有思考过它们之间的关系呢？换句话说，U和I之间有什么关系？I和R之间有什么关系？（板书课题）

生1（抢答）：在电阻一定时，U越大I越大。

师：你这样猜想有什么根据呢？你为什么这样猜？

生1（迟疑片刻）：我们可以把U比作压力，压力越大，它的作用效果就越明显。

师：用一句话来表述，就是“电压是产生电流的原因”。那么I和R之间有什么关系呢？

生2（抢答）：R越大，I越小。

师：你猜想的根据是什么？

生2：因为电阻是阻碍电流的能力。

师总结：I与U和R都有关系，在研究是我们应该运用控制变量法。

在探究性教学中，发现和提出问题是教学的开端。问题的存在本身就激发了学生的探究欲，而能够提出有价值的科学问题，表明学生对学习有了一定的知识准备和情绪晕年，探究活动有了大致的方向。提出问题，猜想与假设是探究性学习中最需要创造力的要素。

2.设计实验与验证

物理实验设计的过程包含了复杂的思维过程。首先要清楚实验变量是什么，如何很好地控制实验中的无关变量，如何将实验变量的变化清晰有效地显示出来以利于观察，如何减小误差等等，这其中包括各种研究方法的使用，比如控制变量法，科学预测的方法。而实验的实际操作过程需要实验实施者运用观察能力和动手操作能力。这也正是物理实验最重要的环节，即实施解决方案的过程。这一般情况下不会是一蹴而就的，往往会遇到很多事先没有想到的情况，比如意外因素的干扰等。这时候往往需要实验者回头重新分析实验设计和及时发现问题，并尽可能借助动手操作的过程进行各种调整，来使实验操作和观察现象顺利进行。

片段回忆2：

师：这位同学刚才讲了一个很重要的信息——要改变电阻的大小，我换一个定值电阻不就达到目的了吗？我换一个大电阻，发现电流变小了，是不是就和我的猜想一样了？

生：是。

师：但是有一个漏洞，漏洞在哪里？

生：控制电压不变！

师：很好，要记得我们现在在用控制变量法进行探究。我接着往下问，如果我把5欧的电阻换成10欧，电阻两端的电压怎么变？

生：变大。

师：那我应该怎样调节滑动变阻器？

生：把滑片向右移。

片段回忆3：

师：很好，这两个同学的电路图都是正确的，但是第二个同学的电路图更好。美中不足的就是没有用铅笔和直尺。接下来，我们就按照这个电路图开始实验。哪个同学上来连接电路？

生5（抢先一步）：我来。

生：滑动变阻器没有调到最大阻值处！（生5改正操作错误）

师：请你读出一组数据！

生5（观察电表示数）：此时电压表的示数是0.8V，电流表的示数是0.08A。

师：接下来我们应该怎么做？

生6（取出一节干电池）：现在电压表的示数是0.4V，电流表的示数是0.04A。

生7（滑动滑动变阻器）：电压表的读数是1.3V，电流表的读数是0.13A。

生8（滑动滑动变阻器）：现在电压是1V，电流是0.1A。

师：好，我来点评一下，刚才大家做的都很好。我们控制R不变，改变电压，同学们有两种做法，第一种是改变总电压，第二种是移动滑动变阻器，改变被测部分的电压。那么我们接下来还要探究I和R之间的关系，应该怎么做呢？要探究它们两者之间的关系，我就要改变电阻，但要保持电阻两端的电压不变。（把10欧的电阻换成5欧，调节滑动变阻器使电压表示数为1V）现在电流表的示数是多少？

生：0.2A。

师：现在我再把电阻换成15欧，大家再看，现在电压表的示数是多少？

生：0.05A。

程老师在带领学生设计实验时，始终注意到以学生为学习主体，避免了灌输式的教学，取而代之的是聆听学生，启发学生，加强生生之间互动，让思维去启发思维。在实验的实施过程中，鼓励学生组内组间合作，使学生成为课堂的主人，增强学生课堂的参与感，体验规律的发现过程。

3.总结结论与交流

物理课堂应有严密的逻辑性。中学物理教学随着学生年龄和知识的增长，理论上的数学计算、逻辑推理也逐步加强。要求我们重视并努力发挥中学物理教学的这一特点，使学生在学习物理的过程中得到科学方法的训练和科学素养的培养，并有利于加强学生的思维认知能力。在这一节的知识内容中，电流、电压和电阻三个物理量之间谁和谁有关系，有着严密的逻辑性；电压由电源提供，电阻是导体本身的一种性质，电流受电压、电阻的变化而变化，所以电流和电压、电阻有关。但具体有什么关系呢？这就有赖于对前面实验数据的分析与总结。这一部分，也是学生逻辑思维能力的重要培养途径。另外，在实验结束后，对实验操作方案和数据收集的过程进行分析，也能充分培养学生的批判性思维。

片段回忆4：

师：很好，大家来看一看我们刚才两个探究实验的数据，能得出什么结论？

生：在电阻一定时，电流与电压成正比。在电压一定时，电流与电阻成反比。

师：是的，这就是我们欧姆定律的表达式I=U/R（板书）。现在我们再来从数学的角度理解一下，电阻一定时，也就是分母一定，分子越大，也就是电压越大，分式的值也就是电流也会越大。反过来，分子一定时，分母越大，分式的值也就越小。这和我们的猜想是一致的。说明我们的猜想是正确的。

片段回忆5：

师：我们回过头来看一看整个实验操作过程，大家观察到了哪些不规范的操作？

生9（抢答）：连接电路时开关没有断开。

生10：连接电路时滑动变阻器没有滑动到阻值最大的地方。

生11：画电路图不用铅笔和直尺。

师：大家都说的很好，请同学们以后注意作图和实验的规范问题。

程老师在这一部分中执教过程中，不断启发学生去表达自己的观点，实验结论也慢慢被补充完整。从观察中发现，实验结论完全是学生在实验数据中加以总结得到的，在后续的讨论过程中也不断被完善。另外，在交流过程中，以学生的错误操作作为教学材料，实例更贴近学生自身，教学效果自然高于网络图片和练习册上的错误操作。

4.分析结论与应用

新课标指出物理课程应重视与生产、生活实际及时代发展的联系，应关注学生的认知特点，加强课程内容与学生生活，现代社会和科技发展的联系，关注技术应用带来的社会进步和问题。物理学的“美味“在于来源生活，并最终服务于生活。程老师在执教过程中，就将生活素材带入了物理课堂。

片段回忆5：

师：刚才我们已经通过实验数据得出了正确的结论，现在我们就来运用欧姆定律解决实际问题。大家抬头看到日光灯，现在假设日光灯的电阻是110欧，请大家计算通过日光灯的电流是多少？

生（思考后）：2A。

师：你是怎样计算的？

生12：因为家庭电路中电压是220V，根据欧姆定律，I=U/R，计算得到电流为2A。

师：你说的很对，大家听懂了吗？

生：听懂了。

物理课程与生活有密不可分的联系，但这些学生往往不关注，或者关注了未必知道，因此教师就应该在课堂上经常列举类似实例，来弥补学生生活经验的不足，加深学生对其认识。

这是一节充分调动了学生思维的物理课，整个教学过程鲜明地体现了新课标的理念，教师非常注重学生的操作、观察和体验。在探究I与U的关系以及I与R的关系时，教师引导学生经历了一系列完整的科学探究过程，自己发现知识，从而使学生掌握科学的探究方法，逐步得出物理规律。在评价环节，教师组织学生互评实验操作，这是有责任心的表现，也是科学探究的必要步骤。这种方法往往让学生更容易发现自身的问题，进行自我矫正，有助于学生养成良好的习惯。随后教师引导学生运用规律，解决生活中“通过日光灯的电流”这一实际问题，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的学科教学理念。