例談物理實驗課的有效教學(xué)策略

摘 要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，初中物理教學(xué)中有很多實驗課，物理實驗課的有效教學(xué)尤為重要。以蘇科版“電功率”一課為例，從新課引入、概念建立、實驗教學(xué)的設(shè)計與組織等方面闡述進(jìn)行有效教學(xué)的策略。

關(guān)鍵詞：初中物理;實驗;電功率

“電功率”是初中物理蘇科版九年級下冊第15章第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容包括建立電功率的概念，了解用電器的額定功率與實際功率，會測量小燈泡的電功率。本課的重點是電功率概念的建立和測量小燈泡的電功率，本課的難度是區(qū)分額定功率和實際功率。

一、新課引入

新課的引入采用演示實驗，展示具體的實際問題引發(fā)學(xué)生思考。利用前一節(jié)學(xué)習(xí)的電能表進(jìn)行演示實驗，演示實驗可以激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且既復(fù)習(xí)前面的知識，又引入新課，可謂一舉兩得。

實驗器材：電能表、電吹風(fēng)、秒表，實驗前首先引導(dǎo)學(xué)生觀察電能表上的參數(shù)信息，了解電能表轉(zhuǎn)動一圈是多少電能，然后讓兩個同學(xué)參與實驗，一個同學(xué)拿著秒表計時30秒，另一個同學(xué)數(shù)電能表轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。第一次電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，30秒電能表轉(zhuǎn)動8圈;第2次電吹風(fēng)吹熱風(fēng)，30秒電能表轉(zhuǎn)動19圈。

讓同學(xué)們交流這個實驗現(xiàn)象，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)相同時間吹冷風(fēng)和吹熱風(fēng)消耗的電能不相等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步得出相同時間兩次電流做功不相等，引導(dǎo)學(xué)生得出兩次電流做功的快慢不同，進(jìn)而引入電功率的概念。

二、電功率概念的教學(xué)

電功率是描述電流做功快慢的物理量，讓學(xué)生類比力學(xué)中的機(jī)械功率概念，給電功率下定義，學(xué)生可以給出電功率是電流做功與所用時間的比值，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)公式給出電功率的公式：P=W/t，再根據(jù)電功的公式W=UIt，可以得到電功率的表達(dá)式P=UI。

為了鞏固和訓(xùn)練學(xué)生對公式的識記和理解，可以用剛才的演示實驗編一道簡單的應(yīng)用題：電吹風(fēng)接在220V的電路中，通過的電流為3A，問這個電吹風(fēng)的電功率是多大？學(xué)生通過簡單的計算可以輕松得出電功率的數(shù)值，關(guān)鍵是學(xué)生從這個計算中加深對公式的理解。

三、用電器額定功率的教學(xué)

從課外調(diào)查開始，讓學(xué)生課前統(tǒng)計和記錄家中常見的用電器的銘牌，課堂上進(jìn)行展示與交流，有的學(xué)生記錄數(shù)值，有的學(xué)生拍攝圖片，經(jīng)過大家的交流與展示，課堂氣氛非常熱烈，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生更會在交流中發(fā)現(xiàn)不同種類用電器的額定功率一般不相同，如電風(fēng)扇約60W，電視機(jī)約150W，而電飯煲約800W，學(xué)生還會發(fā)現(xiàn)即使是同一類用電器，由于規(guī)格、型號不同，電功率也有所不同，如有同學(xué)家的電飯煲是900W，有同學(xué)家是700W，通過活動學(xué)生能了解生活中常見用電器的功率。

對于額定功率的概念：用電器在額定電壓下正常工作時的功率叫額定功率，學(xué)生的理解是比較膚淺的，需要通過測量小燈泡的功率這個學(xué)生分組實驗來進(jìn)行深入的理解，也可以把額定功率這部分內(nèi)容調(diào)整到學(xué)生分組實驗之后進(jìn)行。

四、測量小燈泡電功率實驗的教學(xué)

這個學(xué)生分組實驗是本節(jié)課的重中之重，學(xué)生將通過這個分組實驗掌握如何通過實驗測量小燈泡的電功率，還將通過實驗鍛煉學(xué)生的動手操作能力，更能培養(yǎng)設(shè)計實驗、分析實驗等各種能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

1.實驗的設(shè)計

教師拿出小燈泡，問學(xué)生：你們能用所學(xué)知識測出這個小燈泡的電功率嗎？接著追問：實驗的原理是什么？學(xué)生輕松回答：P=UI，然后接著依次追問，需要測量哪些物理量？需要哪些實驗器材？你能設(shè)計出實驗的電路圖嗎？一連串的追問化解了學(xué)習(xí)的難度，理順了學(xué)生思路，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在師生和生生的交流討論中，學(xué)生容易忽略滑動變阻器，這時就需要教師給予引導(dǎo)，為什么需要滑動變阻器？學(xué)生可能更多想到的是保護(hù)電路，至于調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用，學(xué)生未必能想到，需要教師及時點撥。

2.進(jìn)行實驗

學(xué)生進(jìn)行實驗時，建議讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)在滑動變阻器滑動過程中，燈泡兩端電壓偏小時，電功率偏小，燈泡偏暗;燈泡兩端電壓偏大時，電功率偏大，燈泡偏亮。引導(dǎo)學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)，小燈泡正常發(fā)光時燈泡兩端電壓為2.5V，通過實驗得到小燈泡的額定電壓是2.5V，再讀出此時電流表的示數(shù)，利用電功率公式P=UI，就可以計算出額定功率。

引導(dǎo)學(xué)生思考燈泡兩端電壓小于或大于2.5V時，小燈泡是否能發(fā)光？是否是正常發(fā)光？這時候電功率還是額定功率嗎？學(xué)生通過比較得出實際功率的概念，這樣的好處是化解了本課的難點：區(qū)分額定功率與實際功率。學(xué)生再次實驗測出三組實際功率的數(shù)值，把這些實際功率與額定功率進(jìn)行比較，通過分析比較得出：當(dāng)U實U額時，P實>P額。

學(xué)生通過分組實驗，自己發(fā)現(xiàn)問題，自己進(jìn)行實驗探究，自己進(jìn)行分析，對額定功率和實際功率的理解是非常透徹的，也能很直觀地看到小燈泡的亮度反映的就是燈泡的實際功率。

3.實驗故障分析

實驗的過程中，難免會有同學(xué)在做實驗時出現(xiàn)各種故障，課堂上可以選取典型的實驗故障進(jìn)行討論交流、分析原因。例如：一位同學(xué)連接好電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮且電流表無示數(shù)，但是電壓表有示數(shù)，試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。學(xué)生通過交流與討論，既可以深度理解所探究的實驗，還可以鍛煉分析判斷等各種能力。

五、鞏固訓(xùn)練與拓展延伸

新課教學(xué)之后進(jìn)行鞏固訓(xùn)練，以加深對所學(xué)知識的理解是非常必要的，所選的題目一定要針對性強(qiáng)、有代表性，突出本節(jié)課的教學(xué)重點和有利于化解本課的難點。拓展延伸也是一節(jié)好課的重要組成部分，本課可以利用普通白熾燈、節(jié)能燈、LED燈相同亮度時消耗的電功率不同，布置課外調(diào)查它們的原理，以及對家庭和學(xué)校光源的使用進(jìn)行合理的建議。

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[3]楊雄生，杜玉萍.在探究實驗中應(yīng)該充分發(fā)揮實驗的作用[J].物理通報，2011（12）.

作者簡介：陳虎（1982.6—），男，江蘇宿遷，中小學(xué)一級教師，宿城區(qū)羅圩初中物理教師，宿城區(qū)初中物理兼職教研員。