物理下冊第十五章內(nèi)容,教材綜合性強(qiáng),以學(xué)生的探究活動為線索,融合了歐姆定律、能量、功的知識,是學(xué)習(xí)電功率的重要基礎(chǔ),在電學(xué)中起著承上啟下的作用。教材重點是:學(xué)生自主探究影響電流做功大小的因素。難點:一是引導(dǎo)學(xué)生猜想;二是學(xué)生自主設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、收集證據(jù),分析論證,得出結(jié)論。
一、加強(qiáng)實驗教學(xué),實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ),也是學(xué)習(xí)物理的最基本方法
學(xué)生探究活動是分實驗小組進(jìn)行的,學(xué)校實驗器材短缺,實驗室正在創(chuàng)建之中,所以分組實驗教學(xué)我們難得進(jìn)行,甚至是我的處女作。盡管課前對器材反復(fù)檢查,一個個小燈泡都標(biāo)了簽,檢查了質(zhì)量,檢查了是否不同規(guī)格,但因為燈泡的規(guī)格不標(biāo)準(zhǔn),還有的組電表是壞的(由于是新的疏忽了檢查),等等,還是出現(xiàn)了問題。在課上,有的組兩個燈泡亮度差不多,學(xué)生比較亮度發(fā)生困難或難以比較電功的大小,乃至同樣是串聯(lián)電路,有的是“2.5V”甲燈較亮,有的卻是“3.8V”乙燈。課前無法預(yù)設(shè)的問題矛盾層出不窮,成為學(xué)生實驗成功的最大障礙,也成了本節(jié)實驗教學(xué)的不成功重要因素。也許在我們教師想法中,學(xué)生實驗課很簡單,而只有自己置身于這樣的課堂之中,才會發(fā)現(xiàn)實驗課面臨的不可預(yù)設(shè)的問題很多很多。只有當(dāng)局者迷,不經(jīng)歷風(fēng)雨不會見彩虹。經(jīng)常開展實驗教學(xué)豐富自身實驗教學(xué)的經(jīng)驗,才能成為駕馭實驗課堂的高手、學(xué)生探究性實驗的成功引領(lǐng)者。
二、加強(qiáng)備課
在教學(xué)過程中,教學(xué)方案要精心設(shè)計。本節(jié)內(nèi)容的一個難點是引導(dǎo)學(xué)生猜想:影響電功的因素有哪些?而如何處理電阻對電功的影響又成為關(guān)鍵。沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)明創(chuàng)造。要鼓勵學(xué)生善于猜想,同時,為了避免學(xué)生亂猜想亂假設(shè),就要巧妙正確引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、合理猜想,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式。
我自己原先的引導(dǎo)方法是:演示實驗、提出問題、引導(dǎo)猜想。具體辦法是:將“2.5V”的小燈泡單獨接在電路中,改變串聯(lián)電池的節(jié)數(shù),觀察亮度,感知比較電功大小,提出探究的問題:電流做功多少與哪些因素有關(guān)?進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生猜想:影響電功大小的因素?現(xiàn)在想來還是這種方法簡單、科學(xué)、快捷,學(xué)生比較亮度和猜想都較順暢,學(xué)生的猜想過程要不了一分鐘。但在試上之后,在學(xué)校磨課時這種教法遇到問題。怎么辦?
觀摩探究性教學(xué)展示課后,我在本節(jié)公開課中就大膽嘗試了類似人家的做法:(人家是演示,我采用的是學(xué)生活動)即先讓學(xué)生將兩種不同規(guī)格的燈泡有的組串聯(lián)、有的組并聯(lián)起來,觀察比較亮度同時比較電功大小。在學(xué)生自主感知電功大小后,提出探究的問題:影響電流做功的因素有哪些?在沒有任何提示引導(dǎo)下,放手讓學(xué)生自己猜想,結(jié)果學(xué)生困難重重,在課上折騰了十分鐘左右。在老師不得不幫腔的情況下,很勉強(qiáng)地猜想到電功與電壓、電流、時間、電阻的關(guān)系。課后冷靜之余,我反復(fù)回憶人家的做法:老師演示串聯(lián)后:老師只問了兩個問題:“電流對哪個燈做功多?電功可能跟哪些因素有關(guān)?”學(xué)生很快就答了兩句話:對較亮的甲燈做功多,可能與電壓有關(guān)。接著,老師追問了一句“為什么沒有想到與電流有關(guān)?”學(xué)生答電流相等。接下來,請大家拿出電壓表驗證一下電功與電壓的關(guān)系。這樣的課,較簡潔、較流暢。
現(xiàn)在想來,這種教法很實用。但我故意把兩個電路都比完電功大小后,學(xué)生猜想失去了針對性,有點找不到依據(jù),開放性強(qiáng),難度無疑也提高了。而且就兩燈串聯(lián),讓學(xué)生猜想電功與電壓有關(guān),其實難度并不小。學(xué)生只能直觀地知道不同規(guī)格的燈泡,電阻不同,電流相同,可能是電阻對電功有影響,一下子猜想到兩燈電壓也不同也可能影響電功,是有難度的。也許是人家學(xué)生素質(zhì)好,或許是老師為了表演而預(yù)設(shè)的。這點,我在上課前沒有充分考慮到學(xué)生的難處,造成了學(xué)生猜想過程中的磕磕碰碰。其實,我想這種方案引導(dǎo)猜想思路也是挺好的,思考性強(qiáng),需要老師適當(dāng)引導(dǎo),串聯(lián)兩燈哪些相同哪些不同?并聯(lián)兩燈又哪些相同哪些不同?但有點代替學(xué)生思考的嫌疑、不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思考。如不點撥,就會略感復(fù)雜,就會出現(xiàn)猜想不出來或出現(xiàn)意想不到的猜想結(jié)果:電功可能與電壓、電阻、連接方式、電流等有關(guān)?
所以,我的教學(xué)設(shè)計最終改為最初的引導(dǎo)猜想的方法。在學(xué)生非常短暫猜想后,直接教學(xué)生畫電路圖,設(shè)計實驗,然后討論為什么這樣設(shè)計?留出足夠的時間和空間由學(xué)生自己去連接電路、觀察現(xiàn)象、收集證據(jù)、交流討論、形成結(jié)果。進(jìn)一步交流:實驗結(jié)果與你的猜想一致嗎?讓學(xué)生感覺到自己在真探究,真實踐,完美享受獲取成功的喜悅。如我按照最初的設(shè)計這樣上課,教學(xué)內(nèi)容肯定能完成,教學(xué)效果肯定會大大提高。我也期待著能有這么一個完美的表現(xiàn),一個提高自己的平臺。
至于學(xué)生猜想電功與電阻有關(guān),我想這是不可避免的,既然是電流做功,電功大小肯定與電流大小有關(guān),也就必然與影響電流大小電壓和電阻有關(guān)。有的教者認(rèn)為要回避電阻,我想不可以,如果這樣會違背科學(xué)性。兩個規(guī)格不同的用電器,電流對它們做功的大小往往與它們的電阻是有關(guān)的。我在這節(jié)課上告訴同學(xué)們,電流做功有時不依賴于電阻如超導(dǎo)體制成的電動機(jī)。我想,這未必不是一個好方法,總比避而不談,讓學(xué)生留下疑問得好。學(xué)生雖不熟悉電動機(jī)的線圈電阻,但作為一種信息傳遞給學(xué)生,也是一種教法,更能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、探究科學(xué)奧秘的決心和信心。