四搖發電機，搖出精彩的電功率

眾所周知，電功率是浙教版科學九年級上冊第三章第6節《電能的利用》的教學重點和難點，也是電學學習中的重點和難點，更是初中科學學習中的基礎。因此，教學中突破這一難點顯得特別的重要。下面是筆者從手搖發電機中領悟出來的一種方法并實施，收到很好的教學效果，現撰寫成文，以期起拋磚引玉之用。

手搖發電機是浙教版科學八年級下冊的教學內容，學生對此很熟悉也非常感興趣，于是教學過程就從手搖發電機展開：一搖發電機，搖出電功率的定義；二搖發電機，分清實際值與額定值；三搖發動機，發現電功率決定燈的亮暗；四搖發電機，搖出取決電功率大小的因素。這“四搖”，搖清了定義，搖出了重點，搖破了難點，搖出了精彩的電功率。

一、一搖發電機，搖出電功率的定義

（讓學生動手搖發電機的搖柄）

師：手搖發電機，誰對誰做功？能量又是如何轉化的？

生：手對搖柄做功，使搖柄獲得了機械能，這過程中人消耗了化學能。

師：當電流通過小燈泡時，使小燈泡發光，你能描述一下是誰對誰做功嗎？在這過程中又消耗了什么能？

生1：人對燈泡做功吧……（其他學生笑了）

生2：電對燈泡做功。（電流流過燈絲時，電流對燈絲做功）

生3：機械能做功，電流也能做功？

師：對。我們知道機械做功有快慢，那電流做功也有快慢嗎？

生：當然有。

師：是的，你能給它命名嗎？（電流做功的快慢用電功率來表示）請你對照機械功率定義給電功率下定義。

生4：電流在單位時間內做的功，叫做電功率。

……

教學中抓住學生的認知特點，讓學生學習感興趣的素材，能獲得良好的教學效果。學習金字塔理論告訴我們，假如能讓學生一邊動手一邊學，學習效率就更高。手搖發電機的內容正是基于這一理論添加進來的，課堂教學中收到的效果顯而易見。

二、二搖發電機，分清實際值和額定值

問題：當搖柄搖動的速度快慢不同時，你發現小燈泡亮暗有什么變化規律嗎？

師（讓學生搖動發電機搖柄，有意搖慢點）：請你觀察小燈泡，發現了什么？

生5：小燈泡很暗，有時還亮不起來。

師：為什么？

生5：實際功率太小了。

師：很好。下面大家再來看看燈泡發光情況。（讓學生有意搖得很快）

生6：太亮了，好像要燒毀啦！

師：實際功率怎樣？

生7：很大。

生8：噢，實際功率可以很大，也可以很小。

生9：也不是的，很大的可能會燒毀，就沒有了。

師：對。其實，實際功率有無數個值。那額定值呢？

生10：應該只有一個，而且是用電器或者說明書上標著的值。

師：這樣的話，實際值就有可能小于、等于或大于額定值。

（讓學生再次搖動發電機搖柄，從慢到快，使學生清楚地看到實際值小于、等于和大于額定值時，小燈泡發光的情況）

師：為了不使燈燒毀，我們可以讓它暗一些，行嗎？（有意搖得不暗不亮的樣子）

生11：可以的，這樣燈的壽命就長了。

生12：過暗也不行的，我們看不見。（工作效率太低）

師：太好了。這說明在學習過程中也要講究學習效率，千萬不能浪費時間！

師：再觀察燈泡和其他電器，從說明書中找出電功率的值是多少。請你想一想：這個值與用電器實際工作時消耗的電功率是否一樣？

……

霍勒斯·曼曾說過：“試圖進行教學，卻不用學習的渴望來激勵學生，就是在做無用功。”因此，看似最簡單不過的發電機，當學生快速搖動搖柄時，一幕幕精彩也就隨之而生。當教師帶有感情色彩搖動發電機時，不僅講清了實際值與額定值的關系，而且說明了學習要講求實效，不能浪費時間。這樣教學，讓學生回味無窮，真正生成精彩。

三、三搖發電機，發現電功率決定燈的亮暗

問題：誰是決定燈泡亮度的依據呢？

師：小燈泡的亮暗由誰決定的呢？

生13：通過燈泡的電流。

生14：兩端所加的電壓。

（將兩盞“220V100W”、“220V40W”的燈分別串聯和并聯接入電路，讓學生觀察）

師：你們觀察到什么現象？

生15：串聯時電流相等，但燈不一樣亮。

生16：并聯時電壓相等，但燈不一樣亮。

師（讓學生搖動發電機，有意搖快一些）：你們又看到了什么現象？

生17：搖得快些，做功越快，燈越亮。

師：機械做功越快，電流做功呢？

生18：也越快，也就是說電功率越大。

師：對。你現在知道燈的亮暗取決于哪些因素了嗎？

生：電功率。

師：是實際功率還是額定功率？

生19：實際功率。因為不搖時，燈就不亮了，而小燈泡標著的額定值還在的。

……

最簡單的對話，最簡單的實驗驗證，最合適的學生評價，把燈泡的亮暗取決于實際功率講得清清楚楚。同時，也解決了一直困擾著學生且容易出錯的前概念——燈泡亮暗由電流或電壓大小決定，糾正了片面的想法。正如古希臘生物學家普羅塔戈所說：“頭腦不是一個要被填滿的容器，而是一把需要點燃的火把。”這樣教學，才能真正做到事半功倍。

四、四搖發電機，猜電功率影響因素

科學猜想不是胡亂猜測，要有科學依據。課堂教學中，可以讓學生回憶以前相關的知識，也可以引導他們思考的方向，從而使猜想更具合理性和科學性。

師：電功率的大小與哪些因素有關呢？我們來猜測一下。

（學生手搖發電機，不斷加快速度）

師：我們知道手對搖柄做功的快慢用功率來表示，那它的大小跟哪些因素有關呢？

生20：所用力的大小（F）和力方向上的速度（v）決定。

師：很好。那么，電功率的大小跟哪些因素有關呢？（讓學生有意搖慢些）

生21：也跟力的大小（F）和力方向上的速度（v）有關。（其他學生笑了）

生22：那是機械功率。我從燈的亮度發現，可能跟流過燈的電流有關。

師：說得很好。那么，你們還記得電磁感應現象嗎？

生：當然記得。

師：快速搖時，切割的速度就快（其他因素一樣），產生的感應電壓有何變化？

生23：搖得快時，產生的感應電壓大，燈也亮。

生24：這樣的話，電功率的大小還可能跟電壓的大小有關。

生25：我認為決定電功率大小的因素可能有兩端的電壓和流過的電流。

師：好。你們的猜測是科學合理的，下面我們一起來設計實驗加以驗證。

……

新一輪課程改革又開始了，新教材為我們提供了很多豐富的材料，我們只有吃透這些材料，深入鉆研，才能找到解決問題的好方法。也正因為這樣，才彰顯用教材教的重要性。同時，我們要學會對教材進行二次開發和運用，讓學生思維變得更活躍，這才是新課程所倡導的宗旨。

參考文獻

[1]楊沛清.“生問”導學，提高課堂效率[J].中學物理，2011（7）：15-16.

[2]珍妮特·沃斯等著.學習的革命[M].上海：上海二所書店，1998.

（責任編輯杜華）