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高三物理复习课最怕“炒冷饭”,我用一块多用电表破了局

发布时间：2026-11-01 08:26:48 最近访问：2026-11-01 08:26:50

在日常教学中，我越来越深切地感受到：当前高中物理课程改革的核心问题，是如何在课堂教学中真正落实物理学科核心素养，推动育人方式的转变。理论研究和教学实践都表明，基于真实情境、以问题为导向的互动式、启发式、探究式、体验式课堂[1]，是实现这一转变的基本路径，而情境探究教学法恰好与这条路径实现了有效对接。下面我结合自己在高三一轮复习课“多用电表的原理及使用”中的一次教学尝试，谈谈情境探究法四个环节——情境与问题、引导与探究、应用与拓展、巩固与评价——的具体设计与实施体会，供各位同行参考、批评指正。

一、我所理解的情境探究教学法

一种教学方法要真正有生命力，就必须回应课改理念、反映时代要求、突出学科特点。情境探究法是华南师范大学张军朋教授教学团队近年来倡导的一种新型教学方法，其基本含义是：在情境中发现问题，在体验探究中建构概念、发现规律，在应用中与实际和社会联系起来。这也正是物理课程改革对课堂教学提出的基本要求，且这些要求比较容易转化为教师的教学方式和学生的学习方式。结合自己的实践，我把它理解为四个环环相扣的环节。

情境与问题：教师创设真实的问题情境，引导学生在情境中提出或发现与本节知识密切相关、能够驱动整节课学习的核心问题。

引导与探究：通过教师层层递进的问题与引导，展开对复习内容的探究。这里有三层含义：一是探究是在教师引导下的探究，而非学生完全独立的盲目探索；二是引导既包括对问题、过程、方法的引导，也包括对学生思维方向的引导与适时总结；三是探究主要指学生的自主合作探究，既包括动手动脑的活动，也包括质疑、思辨与创新活动。

应用与拓展：用所学知识解决一个生活中的实际问题，或回应导入环节的驱动性问题；同时提示一个利用本节知识可进一步思考的疑难问题，引申一个需要课外完成的开放性问题。

巩固与评价：除课堂例题外，还要精心设计几道有层次、情境化、符合“双减”政策和学业质量标准的课外作业，以便及时了解学生的学习状况。

在我的教学体验中，情境探究法不仅适用于新授课，对习题课、复习课同样有效。下面就以“多用电表的原理及使用”一轮复习为例，具体呈现我是如何使用这一方法组织课堂的。

二、“多用电表的原理及使用”复习课的教学分析

高三一轮复习重在回忆巩固、温故知新与综合提高。多用电表的原理是串、并联电路规律与闭合电路欧姆定律的综合运用。《普通高中物理课程标准》要求学生了解串、并联电路电阻的特点，理解闭合电路欧姆定律，并会使用多用电表[3]。可见，多用电表的原理与使用都是本节课的重点。

以往复习中，我发现学生对“把灵敏电流计改装成电流表、电压表、欧姆表”的知识点并不陌生，但对“重新标定刻度”理解很浅——为什么电流、电压可以共用一条线性刻度？为什么电阻刻度是不均匀、反向的？这些问题理解不深，直接导致读数时频频出错。如果一轮复习还只是照本宣科地强调“选挡、调零、测量、读数”等操作步骤，学生很难把零散的知识串成网络，更谈不上灵活运用。于是我尝试创设一个“小灯泡并联电路一盏不亮”的真实故障情境，让学生经历改装电表、标定刻度、使用改装表排查故障的完整过程，以问题为引导，让学生经历完整的认知过程，在过程中发展科学思维与实验探究能力。

三、情境探究法在本节课中的具体实施

（一）情境与问题

课的开始，我给学生呈现了一个故障情境：一次实验中，3个额定电压 3.8 V、额定功率 0.1 W 的小灯泡并联使用，电路如图1所示。闭合开关后，发现有一盏灯泡不亮。

图1　情境与问题电路

提出问题：请分析故障可能出在哪里？可以用哪种仪表查找故障？我给学生准备了如下器材：满偏电流 I_g = 100 mA、内阻 R_g = 0.5 Ω 的灵敏电流计 G 一只；最大阻值 9999.9 Ω 的电阻箱一个；最大阻值 50 Ω 的滑动变阻器一个；电动势 E = 1.5 V、内阻 r = 0.5 Ω 的干电池一节；导线若干。请同学们设计方案，用桌上的器材查出是哪一处出了故障。

这一环节的意图，是把“电表改装”与“故障排查”捆绑成一个真实任务，让学生带着目的去回忆和运用串、并联规律与闭合电路欧姆定律，而不是孤立地复习三个改装公式。

（二）引导与探究

在这一环节，我先用问题串引导学生做理论分析：灯泡 L₁ 和 L₃ 正常发光、L₂ 不亮，说明 AB、EF 之间正常导通，开关 S₂、导线 CD 和灯泡 L₂ 均不可能短路（否则 L₁、L₃ 无法正常发光），故障应在 BCDE 段的断路位置。具体是 S₂、导线 CD 还是灯泡 L₂ 断路，需要用仪表进一步判断。查故障一般会想到电压表、电流表或多用电表的欧姆挡。于是自然过渡到“用灵敏电流计把三种表改装出来”的探究任务。

1．将灵敏电流计 G 改装成电压表 V

引导问题1（定量程）：排查这样一个由干电池供电的故障电路，需要改装多大量程的电压表？学生分析：电路最多使用3节干电池，电动势约 4.5 V，改装为 U = 5 V 量程比较合适。

探究1（定分压电阻）：为了让表头承受更大电压，需要串联一个大电阻来分担多余电压。改装电路如图2所示。由串联电路电流相等的特点可知：U = I_g(R + R_g) = 5 V，解得分压电阻 R = 49.5 Ω。

图2　改装成电压表

探究2（重新标定刻度）：表头本身仍是电流刻度，直接读电压不方便。标定刻度，就是找到原电流刻度 I 与改装后电压刻度 U 之间的一一对应关系。由改装原理不难看出 U = I(R + R_g) = 50I，即只需在原刻度基础上扩大到原来的 50 倍，并将单位改为 V 即可，如图3所示。

图3　电压表刻度的重新标定

2．将灵敏电流计 G 改装成大量程电流表 A

引导问题1（定量程）：查故障电路中每个灯泡的额定电流约为 0.26 A，故障在 L₂ 支路上，把灵敏电流计改装为 I₁ = 0.5 A 量程的电流表测量 L₂ 支路电流较为合适。

探究1（定分流电阻）：为了增大电流表允许通过的最大电流，需要并联一个小电阻分走大部分电流。改装电路如图4所示。由并联电路电压相等：I_gR_g = (I₁ − I_g)R，解得分流电阻 R = 0.125 Ω。

图4　改装成电流表

探究2（重新标定刻度）：标定刻度即找原电流刻度 I 与改装表刻度 I₁ 的一一对应关系。由改装原理：I₁ = I + I_gR_g / R = 5I，即在原刻度基础上扩大到原来的 5 倍即可，如图5所示。

图5　电流表刻度的重新标定

3．将灵敏电流计 G 改装成欧姆表

探究1（改装原理）：与电流表、电压表不同，欧姆表需要自带电源，并利用闭合电路欧姆定律把待测电阻与电流联系起来。我引导学生把灵敏电流计、干电池和待测电阻组成闭合回路，如图6(a)所示。

探究2（确定零刻度与欧姆调零）：两表笔不接待测电阻时，外电阻相当于无穷大，电流为零，故电流零刻度对应电阻无穷大；两表笔短接时外电阻为 0，电流最大，希望指针恰指满偏。但按现有电源与内阻计算，短接时电流 I = E / (R_g + r) = 1.5 A，远大于满偏电流 I_g = 100 mA。怎么办？这正是引入“欧姆调零”滑动变阻器的原因：通过串联调零电阻 R₀，使短接时指针恰好指在电阻零刻度（电流满偏刻度）。由闭合电路欧姆定律：I_g = E / (R_g + r + R₀) = E / R_内，可解得欧姆调零后 R₀ = 14 Ω，如图6(b)所示。

探究3（标定电阻刻度）：为方便读取电阻值，需在电流刻度基础上重新标定电阻刻度，即通过 I = E / (R_g + r + R₀ + R_x) = E / (R_内 + R_x) 找到电流 I 与待测电阻 R_x 的一一对应关系。显然 I 与 R_x 并不成线性关系，故电阻刻度是不均匀、反向且疏密变化的——这就解释了学生读数时的困惑来源。

图6　欧姆表改装原理图

（三）应用与拓展

应用1：用改装好的电压表排查故障。我让学生将 49.5 Ω 电阻串联在电流计上，红表笔接电流计正极、黑表笔经串联电阻接电流计负极作为负接线柱，把标定好的电压刻度放入表盘位置，先进行机械调零。测量时电压表并联接入电路，正接线柱接高电势、负接线柱接低电势。先测干电池两端电压以检验改装是否成功，再把电压表依次接在开关 BC 两端、导线 CD 两端和灯泡 DE 两端；若两点间电压接近电源电动势，则断点就在该处。

应用2：用改装好的电流表排查故障。把 0.125 Ω 电阻并联在电流计两端，标定好电流刻度并机械调零。但在实际操作中学生会发现：若 BCDE 段断路，串联接入的电流表不可能有示数；若为了接入电流表而松开接线柱，又可能破坏原有的接触不良故障，导致“越查越找不到”；更危险的是若误把电流表并在电源两端，有可能造成短路烧毁电表。基于以上三点，我顺势引导学生得出结论：一般不使用电流表直接检测电路故障，安全、有效的是电压表或欧姆挡。

应用3：用改装好的欧姆表排查故障。把干电池、电流计、滑动变阻器和红黑表笔串联起来，注意电源正极接电流计正极，电源负极接红表笔，电流计负极接黑表笔；放入电阻刻度并机械调零；短接表笔进行欧姆调零，再测量一个已知电阻（如 15 Ω 的中值电阻）检验准确性。排查时先断开接线点 B，使 BCDE 段与电源脱离，再分别测量开关 BC、导线 CD、灯泡 DE 的电阻；若某一段电阻为无穷大，即可确定该处断路。

拓展：我在这一环节进一步引导学生归纳——多用电表本质上都是由表头、改装电路和改装刻度三部分组成的，其原理演变过程如图7所示。不仅功能上通过改装实现电流、电压、电阻多用途，量程上也通过改变改装电路和刻度实现多量程，实际的多用电表正是通过选择开关完成功能与量程切换的。

图7　多用电表原理演变示意

（四）巩固与评价

巩固1：请用改装好的欧姆表测量一只二极管的正向电阻与反向电阻，观察指针读数如何变化可以说明二极管完好？并据此判断二极管的正负极。设计这一问，一方面是让学生进一步体会“欧姆表内部电源正极接黑表笔、负极接红表笔”这一关键事实——无论测电流、电压还是电阻，流过表头的电流方向始终不变；另一方面利用二极管单向导电性（红黑表笔正反接时电阻差异极大）训练学生由实验现象进行科学推理的能力。

巩固2：请用改装好的欧姆表测量一个电容器的电阻，观察充电过程中指针的变化并解释原因。学生会观察到：指针先指在阻值较小的位置，随后逐渐偏回电阻无穷大一侧。解释这一现象需要学生回忆电容充电电流随极板电压升高而减小的规律，并利用“电流刻度—电阻刻度”的一一对应关系完成推理，从而进一步巩固欧姆表非线性刻度的理解。

以上两个问题在课堂上即可完成，我通过巡视观察学生操作与解释的情况，即时评价本节课的学习效果。课后作业则以“用自己改装的多用电表排查身边一个小电器的故障”为主题，布置成实践性作业，做到少而精、情境化、可操作。

四、课后反思：情境探究法是学科逻辑与认知逻辑的统一

在我看来，有效的物理教学必须遵循清晰的教学逻辑，而教学逻辑本质上是学科知识逻辑与学生认知逻辑的统一。通过这节课的实践，我对这一点感受尤深。

1．情境探究法的教学逻辑充分落实知识逻辑

《课程标准》的内容要求是学科知识逻辑的直接体现，课标通过内容要求逐一列出学生需要学习的知识和应达到的能力要求。没有完成相应知识教学、没有达成能力要求的课堂，学科知识逻辑是有缺陷的。一线教师通常都十分重视学科知识的完备性，但如果只是按知识点顺序逐一“过一遍”，复习课就会显得零散、枯燥，效果不佳。情境探究法通过创设融合内容要求的真实情境激发学生的探究热情，以驱动问题引导学生进行科学探究，培养学生实验设计、分析论证、反思评估等能力；学习内容与生产生活密切相关，学生在解决真实问题的过程中自然完成了对串并联规律、闭合电路欧姆定律、电表改装原理、刻度标定方法等核心知识的回忆与重组。教学逻辑充分落实学科知识逻辑，却又不被知识逻辑机械束缚，在科学探究和解决问题中潜移默化地发展学科核心素养。

2．情境探究法的教学逻辑充分体现认知逻辑

学习是学生主动建构意义的过程，教师不能用自己的认知结果代替学生的认知过程。复习课中由教师归纳好知识让学生“记住”，看似高效，实则因缺少认知过程而理解不深、迁移不畅。情境探究法以情境为统领、以问题解决为导向，通过理论探究、实验探究、应用拓展等学习活动，充分调动学生参与课堂，让学生像科学家探索未知一样去探究情境、运用知识解决问题，还原了“提出问题—设计方案—获取证据—分析论证—解决问题—归纳总结”的一般认知过程。情境与问题、引导与探究、应用与拓展、巩固与评价四个环节，恰好符合学生“易学、易懂、易接受”的认知顺序，符合教育心理学和认知心理学规律。

这节课中，三条主线——学科知识逻辑、学生认知逻辑以及情境探究法的教学逻辑——之间的关系，可以用图8概括。