物理下冊第十五章內(nèi)容,教材綜合性強,以學生的探究活動為線索,融合了歐姆定律、能量、功的知識,是學習電功率的重要基礎,在電學中起著承上啟下的作用。教材重點是:學生自主探究影響電流做功大小的因素。難點:一是引導學生猜想;二是學生自主設計實驗、進行實驗、收集證據(jù),分析論證,得出結論。
一、加強實驗教學,實驗是物理教學的基礎,也是學習物理的最基本方法
學生探究活動是分實驗小組進行的,學校實驗器材短缺,實驗室正在創(chuàng)建之中,所以分組實驗教學我們難得進行,甚至是我的處女作。盡管課前對器材反復檢查,一個個小燈泡都標了簽,檢查了質量,檢查了是否不同規(guī)格,但因為燈泡的規(guī)格不標準,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。課前無法預設的問題矛盾層出不窮,成為學生實驗成功的最大障礙,也成了本節(jié)實驗教學的不成功重要因素。也許在我們教師想法中,學生實驗課很簡單,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設的問題很多很多。只有當局者迷,不經(jīng)歷風雨不會見彩虹。經(jīng)常開展實驗教學豐富自身實驗教學的經(jīng)驗,才能成為駕馭實驗課堂的高手、學生探究性實驗的成功引領者。
二、加強備課
在教學過程中,教學方案要精心設計。本節(jié)內(nèi)容的一個難點是引導學生猜想: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。要鼓勵學生善于猜想,同時,為了避免學生亂猜想亂假設,就要巧妙正確引導學生科學、合理猜想,培養(yǎng)學生的科學思維方式。
我自己原先的引導方法是:演示實驗、提出問題、引導猜想。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?進而引導學生猜想:影響電功大小的因素?現(xiàn)在想來還是這種方法簡單、科學、快捷,學生比較亮度和猜想都較順暢,學生的猜想過程要不了一分鐘。但在試上之后,在學校磨課時這種教法遇到問題。怎么辦?
觀摩探究性教學展示課后,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,我采用的是學生活動)即先讓學生將兩種不同規(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下,放手讓學生自己猜想,結果學生困難重重,在課上折騰了十分鐘左右。在老師不得不幫腔的情況下,很勉強地猜想到電功與電壓、電流、時間、電阻的關系。課后冷靜之余,我反復回憶人家的做法: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?”學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。接著,老師追問了一句“為什么沒有想到與電流有關?”學生答電流相等。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,學生猜想失去了針對性,有點找不到依據(jù),開放性強,難度無疑也提高了。而且就兩燈串聯(lián),讓學生猜想電功與電壓有關,其實難度并不小。學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。也許是人家學生素質好,或許是老師為了表演而預設的。這點,我在上課前沒有充分考慮到學生的難處,造成了學生猜想過程中的磕磕碰碰。其實,我想這種方案引導猜想思路也是挺好的,思考性強,需要老師適當引導,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?但有點代替學生思考的嫌疑、不利于學生的自主學習和思考。如不點撥,就會略感復雜,就會出現(xiàn)猜想不出來或出現(xiàn)意想不到的猜想結果:電功可能與電壓、電阻、連接方式、電流等有關?
所以,我的教學設計最終改為最初的引導猜想的方法。在學生非常短暫猜想后,直接教學生畫電路圖,設計實驗,然后討論為什么這樣設計?留出足夠的時間和空間由學生自己去連接電路、觀察現(xiàn)象、收集證據(jù)、交流討論、形成結果。進一步交流:實驗結果與你的猜想一致嗎?讓學生感覺到自己在真探究,真實踐,完美享受獲取成功的喜悅。如我按照最初的設計這樣上課,教學內(nèi)容肯定能完成,教學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。
至于學生猜想電功與電阻有關,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,也就必然與影響電流大小電壓和電阻有關。有的教者認為要回避電阻,我想不可以,如果這樣會違背科學性。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的。我在這節(jié)課上告訴同學們,電流做功有時不依賴于電阻如超導體制成的電動機。我想,這未必不是一個好方法,總比避而不談,讓學生留下疑問得好。學生雖不熟悉電動機的線圈電阻,但作為一種信息傳遞給學生,也是一種教法,更能進一步激發(fā)學生學習科學、探究科學奧秘的決心和信心。