優(yōu)化教學設計，搭建學生思維臺階

左振軍

摘 要：“電功率”是電學教學中的“重中之重”，初中學生思維大多停留在感性認識上，如何讓學生理解本節(jié)內(nèi)容，則需要重新優(yōu)化教學設計，以學生為主體，主動大膽地探索、搭建學生思維的臺階。

關(guān)鍵詞：蘇科版；電功率；案例

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）8-0078-3

“電功率”是蘇科版九年級下冊第十五章第二節(jié)的內(nèi)容，是電學教學中的難點，也是重點。它“承上”聯(lián)系著“電路初探、歐姆定律、電功”；“啟下”又為后面的“電熱、安全用電”作鋪墊，可謂電學教學中的“重中之重”。而電功率又是比較抽象的物理量，初中學生思維大多停留在感性認識上，如何讓學生理解本節(jié)內(nèi)容，則需要重新優(yōu)化教學設計，以學生為主體，主動大膽地探索、搭建學生思維的臺階。

1 概念構(gòu)建，搭建學生思維的臺階

【教學流程之一】

師：通過上節(jié)課的學習，我們知道了電流對用電器所做的功，叫做電功，公式為W=UIt。而電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能，而消耗的電能，我們可以用電能表測出。

展示圖片：電子式電能表，上面標有3200 imp/（kW·h），表示電路中每消耗1 kW·h的電能，指示燈閃爍3200次。

展示自制器材（如圖1所示）：在一塊木板的左右兩側(cè)各放一個電能表，將電水壺接入甲電能表電路中，將吹風機接入乙電能表電路中。

師：現(xiàn)在我閉合開關(guān)，指示燈會閃爍，請1、2兩組同學觀看屏幕中甲電能表的指示燈，大聲數(shù)出在30秒內(nèi)指示燈的閃爍次數(shù)；3、4兩組同學觀看屏幕中乙電能表的指示燈，大聲數(shù)出在30秒內(nèi)指示燈的閃爍次數(shù)。

（總開關(guān)按下的同時，計時開始）

生：電水壺消耗的電能更多。

師：哪一個用電器電流做的功更快呢？你的理由是什么？

生：電水壺，在30秒內(nèi)，閃爍的次數(shù)多，消耗的電能多，電流做功也多。

師：你是通過相同時間比較電功的方法來比較電流做功快慢的。

生：除此之外，我們還有什么其他的方法來比較呢？

師：相同電功比時間。

生：由此可知，電流做功不僅有多少之分，還有快慢之分，在物理學中，我們就用“電功率”來表示電流做功的快慢，符號是“P”。

師：我們再來看比較電功快慢的兩種方法，如果時間不同，電功也不同，能否比較電流做功快慢？

生：能。用電流所做的功與通電時間的比值來比較。

師：我們就把電流所做的功與時間的比值稱為電功率。

生：用公式P=W/t表示。

師：推導公式：P=W/t=UIt/t=UI

師：為了紀念英國物理學家瓦特，我們用瓦特的名字來表示電功率的單位。電功率的國際單位：瓦特（W），常用單位：kW，mW，換算關(guān)系：1 kW=1000 W，1 W=1000 mW。

【評析】 教師從上節(jié)電功概念公式引入，從不同用電器消耗電能的不同，得到電流做功的不同，用“相同時間比電功”方法來比較電流做功快慢，再順勢比較“相同電功比時間”，得到“電功不僅有多少之分，還有快慢之分”引出“電功”與“電功率”的不同，學生意識到原來“多少”和“快慢”是不一樣的。教師再說“若時間、電功不同”如何比較？學生馬上聯(lián)想到前面所學的“速度”“機械功率”等教學內(nèi)容，知識遷移到此處，自然得出“電功與時間的比值”比較做功快慢。到此，電功率概念得出，一氣呵成，水到渠成。

2 辨別實際功率與額定功率的區(qū)別，搭建學生理解的臺階

該部分內(nèi)容又分為兩塊：一是實驗設計部分；二是實驗數(shù)據(jù)分析部分。

【教學流程之二】

（過渡）師：我這有一個燈泡，請告訴我它銘牌上的信息。

生：220 V——燈泡的額定電壓為220 V；

60 W——燈泡的額定功率為60 W。

師：如果燈泡在低于或高于這個額定電壓下工作，燈泡的功率還會是60 W嗎？

生：不會。

師：要回答這個問題，最好的辦法是什么？

生：實驗。

師：帶著這個問題，下面我們將研究“不同電壓下燈泡的功率”。

實驗設計部分：

生1：需要測量燈泡兩端電壓U和流過燈泡的電流I，器材分別是電壓表和電流表。

師：我們利用P=UI作為本實驗的原理。

生2：還需要滑動變阻器。

師：現(xiàn)在老師給大家提供額定電壓為2.5 V的小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導線及學生電源。

師：現(xiàn)在請根據(jù)我們所給的器材設計電路圖。

學生設計電路圖，教師展示（如圖2所示）。

師：現(xiàn)在請根據(jù)電路圖，連接實物。實驗過程中，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，在表格中記錄出燈泡分別在0.5 V、1 V、1.5 V、2 V、2.5 V、3 V、4 V、

5 V、6 V等不同電壓下的電功率，并注意觀察燈泡的亮度和流過燈泡的電流，計算出燈泡的電功率。 學生實驗，及時把數(shù)據(jù)填寫在表2中。

【評析】該部分內(nèi)容與其他常見的教學設計相比，有很大的不同之處且更大膽。

大膽之一：在一般情況下，講完電功率概念后，會講到實際功率、實際電壓的定義，以及實際功率與額定功率和實際電壓與額定電壓在概念上的不同，但是通過以往的教學實踐發(fā)現(xiàn)，事倍功半，效果并不理想。如果優(yōu)化教學設計，大膽地將實際電壓、額定電壓、實際功率、額定功率的名詞解釋放到數(shù)據(jù)處理部分再講，則會事半功倍。在此，只簡單提到這些概念而不作更深講解，讓學生在后面的實驗中，自己去思考，搭建臺階。

大膽之二：要測的數(shù)據(jù)共9組，從0.5 V到6 V不等，而小燈泡的額定電壓為2.5 V，這樣做的后果必然是燈泡燒壞，這與我們之前反復強調(diào)“不允許”“必須”等限定性詞語不符，教師的目的其實是想讓學生充分體驗，當燈泡燒壞的那一瞬間，學生將銘記于心。endprint