从“测量电功率”教学谈新课导入

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从“测量电功率”教学谈新课导入

    当前,物理教学改革正稳步向前推进,在当前的物理课程改革的需求下,课堂教学改革是物理课程改革的重要环节。对教学过程的合理设计是课堂教学成功的关键,俗话说“好的开端是成功的一半”,新课程的导入是教师引导学生回忆与新课程有关的旧知识,并创设物理新情境的过程,这一环节是一节课的开始,也是一节课堂教学成败的关键,因此教学设计应注重新课的导入。笔者就多年来的教学经验,结合具体案例谈一谈新课导入教学的问题。以下是几个教师对同一节课所采取的几种不同的导入方法:
    方法一:教师演示:示教板上将L1“220V,200W”与L2“220V,100W”两灯并联,接入照明电路中,观察两盏灯的发光亮暗情况。
    现象:“220V,200W”的灯亮一些。
    师生共同分析:(1) L1、L2两灯并联,根据并联电路的电压规律:并联电路各支路两端电压相等,由于并联电路要分流,两灯规格不一样,这样通过两灯的实际电流可能不同,所以猜想灯泡的亮度可能与通过灯泡实际电流的强弱有关。
    (2) L1与L2规格不一样,L1的额定电功率大,看到现象是L1比L2亮,故猜想灯泡的亮度可能与灯泡的额定电功率大小有关,即可能额定电功率越大,灯泡越亮。
    紧接着教师继续演示:示教板上将L1“220V,200W”与L2“220V,100W”两灯串联,接入照明电路中,继续观察两盏灯的发光亮暗情况。
    现象:“220V,100W”的灯亮一些。
    师生共同分析:两灯串联,根据串联电路的电流规律:串联电路电流强度处处相等,由于串联电路要分压,两灯规格不一样,这样加在两灯两端的实际电压可能不同,所以猜想灯泡的亮度可能与灯泡两端实际电压的大小有关。
    另外,L1的额定电功率比L2大,两灯并联时L1比L2亮,而两灯串联时L2比L1亮,由此看来,灯泡的亮度与灯泡的额定电功率无关。
    综上所述,灯泡亮度的影响因素有可能由U实、I实共同决定,又因为P=UI,即灯泡的亮度有可能与灯泡实际消耗的电功率P实有关。接下来的课堂内容就由学生自己来完成,动手测量小灯泡实际消耗的电功率,并探究灯泡亮度与灯泡实际消耗电功率的关系。
    方法二:(直接引入课题)师生共同回答:到目前为止,我们所学电学物理量有I、U、R、W、P,关于电路中的电流,可用       直接测量;用电器两端的电压,可用       直接测量;用电器所做的电功(或用电器消耗的电能),可用       直接测量;未知导体的电阻值,目前我们还不会直接测量,但我们可根据      用      、     间接测得;对于小灯泡消耗的电功率又该用什么方法怎样测量呢?(学生相互讨论交流)
    依据学生的讨论交流直接得出:利用电压表与电流表,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,然后根据电功率最常用计算式P=UI求得。接下来我们就利用公式P=UI来设计实验研究电路(如右图),并实践测量小灯泡消耗的电功率。
    方法三:示教板上课前安装好一个电能表与灯座,然后上课时首先出示示教板,并提问学生:如何测出家用白炽灯泡实际消耗的电功率?
    学生讨论后会发现:利用电能表与秒表,测出白炽灯泡在一定时间内消耗的电能,然后根据电功率定义式P=W/t,即可求得。
    接着教师提出问题:对于实验室所用小灯泡,我们能利用电能表与秒表测量它某段时间内实际消耗的电功率吗?如果不行,是否还有其它测量电功率的方法呢?
    通过相互交流,大家都觉得实验室用小灯泡实际消耗的功率太小,一段时间内消耗的电能极少,用电能表很难测出其某段时间内消耗的电能。既然根据电功率定义式P=W/t,不能测出小灯泡实际消耗的电功率,那我们就必须另辟溪径。接着教师引导学生:对于计算电功率,除了依据定义式外,是否还有其它的计算式呢?这样学生很自然地想到电功率的最常用计算式P=UI,即利用电压表与电流表,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,再根据电功率最常用计算式P=UI,即可求得小灯泡实际消耗的电功率。那接下来这节课我们就利用公式P=UI来设计并测量小灯泡的电功率。
    对于以上三种教学导入,笔者及同行们在教学实践中进行过多次比较尝试,结果说明:对于利用方法二进行“测量小灯泡电功率”的教学导入,这样直接切入主题——如何去测量小灯泡实际消耗的电功率,它既缩短引入新课所花时间,又十分明确地告诉学生这节课所要研究的课题,学生对于小灯泡电功率的测量方法能很好地掌握,但应试教育的味道比较浓,不能贯彻落实新课程的思想和理念,不利于学生创新精神与探索能力的培养。随着基础教育课程改革试验工作的全面启动,为在课堂教学这个基本环节上贯彻落实新课程的思想和理念,我们好几位教师都采用方法三进行“测量小灯泡电功率”的教学导入,承接上一节课的内容,它有利于培养学生的创新思维,学生对测量小灯泡电功率的两种方法都能较好地掌握,但没能体现出科学探究的全过程。新课程强调“从生活走向物理,从物理走向社会。”因此,在新课程的导入时,应尽可能选择贴近学生生活,在生产中应用较为广泛的事物、现象展示给学生,以激发学生的学习兴趣,调动他们学习的积极性和主动性。同时,新课程强调科学探究,倡导学习方式的多样化。所以在新课的导入时应改变过去以课本为主,实验为辅的教学模式,尽可能采用多种教学方式,提供有探究价值的现象、实验及问题,使学生能够积极加入到科学探究中来。在课堂教学中,学生自己在学习中发现问题是至关重要的,学生发现并提出问题,是求知的开始,也是教师开展教学的最好开端。方法一进行“测量小灯泡电功率”的教学导入,它由串、并联电路中灯泡亮暗的关系,引导学生猜想灯泡亮度的决定因素可能是U实、I实,即P实,继而设计实验并进行实验探究。其新课导入新颖,通过科学情景的创设,关注了学生的学习兴趣,使学生由观察到的现象来发现问题、提出问题,并作出较为合理的猜想,使学生经历科学探究的全过程,培养了学生进行探究性思维和探究性活动的能力,满足学生终身发展的需要。