關于“電功率”的教學設計與思考

朱 琳

（南京市東山外國語學校，江蘇 南京 211100）

“電功率”是蘇科版9年級第15章第2節的內容，電功率是電學中一個非常重要的物理量，它聯系著電壓、電流和電阻，又和電功、電熱、能量有關系.尤其對用電器而言，電功率是反映其工作能力和單位時間內耗電多少的一項重要指標.關于本節的教學內容，教材設置的開放性較強，要求學生通過閱讀和實驗自己發現問題、解決問題.這也正和以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構的建構主義的核心理念相契合.本文就談談關于“電功率”一節的教學設計與思考.

1 從“做功多少”到“做功快慢”，幫助學生實現認識上的“飛躍”

建構主義認為，學習者的知識是在一定情境下借助于他人的幫助，通過意義的建構而獲得的.學習環境中的情境必須有利于學習者對所學內容的意義建構.在教學設計中，創設有利于學習者建構意義的情境是最重要的環節或方面之一.在本節課的引入環節，教師是這樣創設情境的：教師出示如圖1所示的電路板，將電吹風和電熱水壺分別接入電路中.學生通過教師演示實驗發現，接入不同的用電器，電能表鋁盤的轉動快慢不一樣.教師隨即提出問題：電能表鋁盤轉動的快慢不同說明了什么？從而引出電流做功的快慢問題.

圖1 演示實驗電路板

反思：通過上一節“電能表和電功”內容的學習，學生們已經知道電功的概念和電能表的功能——測量電路中消耗電能（電流做功多少）的儀表.教師將不同的用電器前后接入電路中，學生通過電能表鋁盤轉動快慢的顯著區別得出：電流做功的快慢不同.物理是一門實驗科學，所有的物理知識，都是在實驗的基礎上建立的.對比播放Flash和視頻，創設實驗情境能夠更好地增強學生的感性認識，能有效地幫助學生形成概念、導出規律，實現從“做功多少”到“做功快慢”這一認識上的“飛躍”.另外，為了提高實驗的可視化效果，教師可用投影儀將電能表的鋁盤放大.

2 從“機械功率”到“電功率”，幫助學生實現知識間的“遷移”

在物理概念和物理規律的學習過程中，遷移起著不可或缺的作用，這同樣也是物理問題解決過程中的重要策略.如何有效地轉變學習概念的方式，提高教學效果，奧蘇泊爾關于認知結構遷移的理論為我們在自然科學教學中提供了“為遷移而教”的思路.由于學生在前面的學習中已經接觸了兩個描述快慢的物理量：速度——描述物體運動快慢的物理量，功率——描述物體做功快慢的物理量.雖然他們是不同的物理量，但在概念的構建上有相似的地方：都是運用比值法來定義的.因此，教師在教學設計上順勢而為，提出問題：你們能類比速度和功率的定義，給電功率下個定義嗎？

學生利用教師PPT上給出的表格（表1），進行小組合作學習，得出電功率的定義、公式和相關的單位.

表1 功率的定義、公式、單位

反思：教師先從學生已有的功率知識出發，通過類比遷移，構建電功率的概念，總結“比值定義法”后，為學生今后對同類知識的遷移打下基礎.其中，教師在介紹公式P＝W/t及其變形公式W＝Pt時，可追問：電功單位kW·h的由來，實現知識的遷移.

3 從生活走向物理，幫助學生辨析“額定功率”和“實際功率”

初中物理課程標準指出，物理教學內容的選擇，應為學生的發展服務.應選擇貼近學生生活，符合學生認知特點的素材，通過從自然、生活到物理的認識過程，激發學生的求知欲，培養學生終身探索的興趣.額定電壓和額定功率是家用電器兩個很重要的參數，可以幫助人們規范而安全地使用家用電器.在此，教師通過兩個學生活動來幫助他們進一步認識額定功率這個物理量.

活動1：找不同.

教師：出示兩個形狀完全相同的白熾燈，請學生們兩人一小組，找出這兩個白熾燈泡有哪些不同點.

學生：銘牌不一樣，一個標有“220V40W”，另一個“220V100W”.

學生：燈絲的粗細不一樣，100W的燈絲比40W的燈絲粗.

由于額定電壓的概念教師在上節課已經介紹過，通過活動1學生可以由類比得出額定功率的概念.

活動2：排順序.

教師：出示常見的家用電器的圖片，要求學生們兩人一小組，按由小到大的順序給家用電器的額定功率排序，并請學生代表上黑板來排序.

學生：分小組排序.

由于學生已有相關的生活經驗和對家用電器耗電量的粗略認識，可以較為順利地完成上述排序.為了進一步使學生加深對額定功率的理解，教師設置問題：將“220V40W”和“220V100W”的白熾燈并聯接到220V的電壓下，它們能否正常發光？你認為哪一個燈亮？

學生從能量轉化的角度分析得出并聯接到220V的電壓下，“220V100W”的燈亮.

教師利用如圖2所示電路板進行驗證，并進一步追問，是不是不論將兩個燈泡如何接入電路中，燈泡都能正常發光呢？教師將并聯在220V電路中的燈泡擰下，串聯接到220V的電路中，學生發現兩只燈泡明顯變暗了.

圖2 實驗電路板

反思：學生通過活動，真切地體會到額定功率這一參數對用電器的重要性.教師將燈泡分別串聯和并聯到電路中作對比，從而通過“正常工作狀態”和“實際工作狀態”體驗額定功率和實際功率的區別.串聯接入電路中，兩只燈泡分壓，實際電壓小于額定電壓，導致實際功率小于額定功率，燈泡明顯變暗.教師利用生活化的器材和實驗，幫助學生有效地辨析“額定功率”和“實際功率”的不同，并且通過串聯實驗，還生成了一個實驗現象，學生發現“220V40W”的燈泡比“220V100W”燈亮，從而為下一步電功率的習題課提供了一個很好的素材.

4 從物理走向社會，滲透“情感、態度、價值觀”教育

由于科技的發展，使得白熾燈已逐漸被節能燈和LED所取代.在物理課堂中，教師也要滲透節能減排的意識.在此環節，可事先布置學生做調查，或者上網自學和查找相關資料，再到課堂上交流.

反思：物理課程應使學生初步認識到科學及相關技術對于社會發展及人類生活的影響，使學生能有持續發展的意識，關注科學技術對環境資源等方面的影響，以便能在個人力所能及的范圍內對社會的可持續發展有所貢獻.

5 有效設問，提高學生“學以致用”的能力

在整節課的尾聲階段，教師引導學生再次回到活動1：找不同.并在此處設置問題“220V 100W”的白熾燈的燈絲比“220V40W”的白熾燈的燈絲粗，你能根據所學的知識分析這一現象嗎？進而引發學生思考.

反思：此問題的設置將本節課推向了高潮，既考慮到了知識間的相關聯系，有關注到了本節課中的前后呼應.學生將本節課學習的電功率的相關計算公式和前面學習的歐姆定律有效地加以結合，經歷了利用所學知識解決實際問題遇到的困惑，同時也收獲了一份學習成功的喜悅.

物理教學不僅要讓學生學會物理知識，而且要讓學生重視物理規律的發現，學會運用知識解釋生活現象.本節課的教學設計步步深入、環環相扣，從中引導學生的思維步步上升，從生活走向物理，再由物理走向社會.通過教師精心設計的以上環節，使學生學到了獲取知識的方法，增強了探究未知世界的興趣和能力，也幫助他們逐步樹立了科學的價值觀.

1 李秋霞，許志.關于光的直線傳播教學的思考與實踐［J］.物理教師，2014（5）：28－30.

2 劉慶云.例談遷移策略在“電功率”一節教學中的運用［J］.物理教學探討，2014（5）：28－29，31.