利用導學案突破《電功率》的難點

何水桃

摘 要：電功率是初中物理教學中的重點內(nèi)容，也是教學中的難點，如何提高電功率的教學質(zhì)量已經(jīng)成為困擾教師的難題。針對電功率教學的重點和難點，從學生理解誤區(qū)和教學實際出發(fā)，結合互動探究的課堂教學模式，對電功率教學進行有效的分析，設計了可操作性強且行之有效的導學案，以期促進電功率教學質(zhì)量的提升。

關鍵詞：互動探究;電功率;導學案;削枝強干

電功率是繼電流、電壓、電阻、電功之后又一重要的電學物理量，是生活中各類用電器的一個重要指標。本節(jié)內(nèi)容由“電功率”“千瓦時的來歷”“額定電壓額定功率”“電功率的測量”四部分內(nèi)容構成。其中電功率是教學重點，而額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率的區(qū)別，以及靈活應用已學知識解決簡單的電功率問題是本節(jié)的教學難點。

對于電功率，學生往往認為用電器的“瓦數(shù)”越大越費電，混淆了消耗電能的快慢與消耗電能的多少。對于實際功率和額定功率的理解也有誤區(qū)，總認為額定功率大的用電器耗電多，沒有想到用電器的電功率會隨工作條件的變化而變化。為了打破學生的這種思維定式，筆者根據(jù)備課組的多次研討，并結合本校開展的互動探究課堂的導學模式，對《電功率》這一節(jié)的導學案作了如下的設計：

一、制訂好清晰明確、可操作性強的教學目標

1.能說出電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進行計算。

2.能說出“千瓦時”的來歷，能寫出“千瓦時”與“焦耳”之間的換算關系。

3.能說出額定電壓、額定功率的含義，并能區(qū)別額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率。

4.會利用電流表和電壓表測量用電器的電功率。

學習目標要簡潔、明確、具體，切忌使用太多概括性語言，如“知道”“了解”和“應用”這些概括性的詞對學生而言不易理解和掌握。將這些概括性的詞換為可操作性語言，如“能記住”“能說出”“會運用”“能解決”等，學生一看就知道學什么，學到什么程度，增強他們學習動機和專注力，從而提高課堂的效率。

二、精心設計課前導學案，設定情境，定向誘學

課前導學案需要學生課前自主學習完成，設計問題時要考慮到學生的認知情況，選擇一些貼近學生生活的情境引出問題，通過層層遞進的問題模式，把學生的思維導向新課的學習。設計問題時最好能夠把學生的理解誤區(qū)暴露出來，讓教師及時調(diào)整教學策略。

下面是《電功率》這一節(jié)的課前導學案設計：

1.小花要買電熱棒回家燒水，選中了同一廠家生產(chǎn)的甲、乙兩電熱棒，商家介紹：甲電熱棒正常使用1小時耗電3kW·h，乙電熱棒連續(xù)正常使用10個小時耗電10kW·h。小花想知道哪個電熱棒能更快把同樣的水燒開，若電熱棒產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，請你幫她分析結果？

2.小花為了對比甲、乙兩電熱棒的加熱效果，設計了實驗裝置，利用甲、乙兩電熱棒同時把初溫相同、質(zhì)量相同的水加熱至沸騰，甲電熱棒用時50s，乙電熱棒用時150s，若電熱棒產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。

（1）請問電流通過哪個電熱棒時做功（即消耗電能）多？

（2）電流通過哪個電熱棒時做功快？你是如何比較它們的快慢的？請說出比較方法。

（3）從上面的實驗可以看出甲電熱棒先把水燒開，你認為其中的原因是什么？

（4）小花觀察發(fā)現(xiàn)甲電熱棒標有“3000W”字樣，乙電熱棒標有“1000W”字樣。她認為這個數(shù)值的大小可用來直接判斷電熱棒加熱同樣的水時的快慢。請你自學課本電功率這一節(jié)的內(nèi)容，幫她理解“3000W”和“1000W”的含義。

①“3000W”和“1000W”是表示什么物理量？寫出該物理量的表示符號和單位。

②“3000W”和“1000W”大小表示電熱棒在消耗電能時有何不同？

課前導學設計了分辨兩電熱棒加熱水的快慢的情境，讓學生認識到判斷電熱棒加熱水的快慢不能只看電流做功（消耗電能）的多少，還要看用電時間的長短。知道電流做功有多少和快慢之分，并思考出如何對比電流做功快慢的方法，為引出電功率概念以及其計算公式作準備。學生在對問題的思考分析中，得出電流做功的快慢比起電流做功的多少更加有用，它可以用來判斷用電器的工作效果和狀態(tài)，是用電器很重要的一個參數(shù)。最后再通過情境設疑，引導學生查找課本，自學了解電功率的基本內(nèi)容，打好新課學習的基礎。

教師在課堂上使用課前導學案時，要利用好課前導學的情境問題設計，快速導入新課，再靈活采用生動、師動、生生互動、師生互動的“互動探究課堂”模式對學生進行誘學，幫助學生建立起電功率的概念，提高課堂的效率。

二、課堂導學案精確定位，削枝強干，著重解決重難點

課堂導學案是學生學習新課的重要抓手，它的內(nèi)容設計不宜太多、太碎，也不宜太難。要圍繞教學重點精選習題，精煉問題，優(yōu)化實驗，既保證量夠也保證質(zhì)高?？紤]到學生的學習水平有差異，在設置問題和習題時，最好能設計成由易到難的分層結構，學習好的學生完成所有題目，學困生只需完成前面簡單的題目，這樣不同水平的學生都能完成課堂任務，都能滿足自己內(nèi)心的成就感。下面是《電功率》課堂導學案的設計，共分為兩個課時。

（一）第一課時

1.請你分別寫出電功、電功率、通電時間三個物理量的表示符號、單位和含義，以及這三個物理量的關系表達式。

說明：教師幫助學生建立電功率的概念后，再把電功、電功率、時間三個物理量集中起來統(tǒng)一展示，能夠很好地讓學生區(qū)分電功和電功率的不同，并理清三者間的關系。

2.小花把甲、乙兩盞LED燈接入家庭電路中，測得甲燈工作20s，電流做功2000J;乙燈工作100s，電流做功2500J。

（1）請你分別算出甲乙兩燈的電功率。

（2）甲乙兩燈工作時，若全部電能都轉(zhuǎn)化為光能，哪盞燈會更亮？為什么？

（3）若甲燈工作10h，乙燈工作40h，哪盞燈消耗電能多？通過計算作對比。

說明：本題中學生學會利用P=W/t計算電功率，并通過對比電功率的大小判斷燈的亮度，加深對電功率含義的理解;學會使用變形公式W=Pt進行計算，并在老師的引導下靈活應用J、W、s和kW·h、kW、h兩套單位解決問題，第3小題計算結果是兩燈消耗電能都為1kW·h或3.6×106J，利用此結果得到1kW·h=3.6×106J的換算關系，以及知道kW·h的來歷。

3.甲電熱棒正常使用1小時耗電2kW·h，乙電熱棒連續(xù)正常使用5個小時耗電10kW·h。

（1）請你分別算出甲乙兩電熱棒的電功率。

（2）若分別用甲乙電熱棒加熱同樣的水，哪個會更快把水加熱至沸騰？

（3）求甲電熱棒消耗5kW·h的電能，需要多長時間？

說明：本題繼續(xù)加強學生利用公式P=W/t計算電功率，并熟練掌握kW·h、kW、h這一套單位簡化計算，學會使用變形公式t=W/P進行計算，強化對電功率的理解。

4.演示實驗：測量電吹風吹冷風和吹熱風兩種狀態(tài)下的電功率。

（1）寫出實驗原理和實驗器材。

（2）實驗步驟：用秒表分別記錄電吹風吹冷風和吹熱風時，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)相同的圈數(shù)（10圈）。

①實驗中，吹冷風和吹熱風時，電吹風消耗電能的多少和消耗電能的快慢是否相同？如何判斷？

②用電器電功率大的時候消耗的電能是否一定多？

說明：通過用電能表測用電器電功率的演示實驗，利用電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的快慢直觀反映用電器的電功率越大，用電器消耗電能越快，在單位時間內(nèi)消耗的電能越多。讓學生分清消耗電能的多少和消耗電能的快慢的關系，也學到了如何用電能表和秒表測電功率的方法，一舉兩得。

（二）第二課時

1.利用電功率定義式P=W/t，結合電功計算式W=UIt，推導電功率的另一條計算式？并根據(jù)上面推導的計算式，想出一種能改變燈泡亮暗的方法？并說明理由。

2.演示實驗驗證：把燈泡接入電路中，利用變壓器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓。

觀察燈泡亮度變化并得出結果：

（1）當加在燈泡兩端的電壓越大時，燈泡亮度越 ? ，實際電功率越____;

（2）若電壓較小時，燈泡亮度偏 ____? ，實際電功率變 ?____ ，燈泡屬于不正常發(fā)光;

（3）當電壓很大時，燈泡亮度偏 ?____ ，實際電功率變 ____? ，燈泡容易燒壞。

以上結果分析可得，燈泡的亮度取決于燈泡的 ?____ ? 。燈泡的實際功率隨它兩端的 ? ____? 而改變。要讓燈泡正常發(fā)光，必須要有合適的 ? ____?。

（4）燈泡銘牌上標有的電壓和電功率分別表示什么意思？

（5）用U實表示實際電壓，P實表示實際電功率，U額表示額定電壓，P額表示額定電功率，則

結論：當U實____U額時，其P實____P額，用電器工作狀態(tài)____。

當U實____U額時，其P實____P額，用電器工作狀態(tài)____。

當U實____U額時，其P實____P額，用電器工作狀態(tài)____。（容易燒壞）

第二課時導學案設計思路：教師引導學生根據(jù)推導公式P=UI，改變燈泡兩端的電壓，就能改變電功率，從而改變燈泡的亮度。利用演示實驗進行驗證，并通過小組的討論分析，得出用電器在不同電壓下，電功率會發(fā)生變化，而電功率的變化會影響到用電器的工作狀態(tài)，電壓過低，電功率會偏小，用電器工作狀態(tài)偏弱;電壓過高，電功率會偏大，用電器工作狀態(tài)過強，會導致用電器損壞。因此用電器出廠時必須要說明它的正常工作電壓和正常工作時的電功率。通過以上分析，讓學生知道額定電壓和額定功率是用電器正常工作時的電壓和電功率，是不會變的。而用電器實際使用時的電壓和電功率，就叫做實際電壓和實際功率。實際電壓和實際功率都可以變化，而且實際功率會隨實際電壓的變化而變化。

得到上述的結論后，結合生活情境引出相關的實際問題，通過由淺入深的問題把學生的理解誤區(qū)突顯出來，并結合實驗把事實和答案呈現(xiàn)出來，顛覆學生的認知，讓學生能夠?qū)嶋H電壓、實際功率和額定電壓、額定功率之間的關系有更深入的理解。

以上就是我對《電功率》這一節(jié)導學案的設計，導學案的編寫體現(xiàn)削枝強干，核心定位，先導后學，當堂訓練的指導思想，課堂導學案的有效實施，要充分利用“四動”，即生動、師動、生生互動、師生互動，在互動中探究，去推進課堂。在課堂教學實施的過程中，教師要關注全體學生，利用課前導學了解學生學情，通過合理有趣的情景設置，簡單有效的問題設疑，詳略得當?shù)幕卮瘘c評，形象生動的實驗設計，有條不紊的課堂管理，來把導學案各個部分緊密地串聯(lián)起來。通過培養(yǎng)學生課前預習，小組互助合作學習和自主學習相結合，有效地完成導學案中的學習任務。通過課堂上師生間和學生間親密無間的互動來活躍課堂氣氛。只有認真做好上述教學中的每一個環(huán)節(jié)，導學案才能發(fā)揮它的最大效用。

參考文獻：

[1]翟蕾.初中物理導學案中的問題及編寫方法研究[D].陜西師范大學，2015.

[2]郝新園.初中物理課堂互動教學模式的研究[A].2018年“教育教學創(chuàng)新研究”高峰論壇論文集[C].教育部基礎教育課程改革研究中心，2018：2.

注：本文系增城區(qū)教學科學“十三五”規(guī)劃立項課題《“互動探究課堂”模式下物理導學案的編寫與實施研究》（課題編號：ZC2017062）研究成果。

本文系廣東省教育科學規(guī)劃課題《以課例為載體推動“互動探究課堂”建設的實踐研究》（課題批準號：2016YQJK025）研究成果。