劉建東
任務驅動法是以建構主義理論為基礎的一種教學方式,以教師為課堂的引導者,以學生為主體,利用真實情境,以任務和問題鏈的形式推動教學。電功、電熱的復習一直以來都是初中電學教學的重點和難點,傳統的板塊式復習方式容易將知識點割離,難以形成知識網絡。因此,學生在真實情境中發現問題、解決問題的能力培養不足,脫離了從生活走向物理的學科本質。
下面,筆者以蘇科版九年級物理電功、電熱的復習課為例,簡述本節課在真實情境中的教學設計與反思。
一、教學過程
師:同學們,今天上課之前,我們先一起來放松一下。
活動:帶領學生做簡單的桌面操(1min)。
師:同學們開心嗎?你能計算出這一分鐘的音樂所消耗的電能嗎?
【設計意圖】本節課屬于借班上課,教師與學生是第一次見面,因此師生之間建立輕松的氣氛有助于教學的順利開展,同時為下一個環節做好鋪墊。該環節引出本節課的第一個任務——測出擴音器播放一分鐘所消耗的電能,讓課堂顯得自然且流暢。
任務一 小組討論,設計方案
方案1:直接利用電能表測擴音器消耗的電能。將電能表接入電路,觀察其示數變化差,求出消耗的電能。
方案2:觀察擴音器的銘牌,找出其輸出功率,利用電功、電功率和時間三者的關系,根據W=PT計算消耗的電能。
方案3:觀察擴音器電池的電壓,利用電流表測出電流,根據播放時間計算消耗的電能。
師:上述三個方案是否可行?
生1:方案1不可行。因為家用電能表的適用電壓為家庭用電,因此無法使用電能表進行測量。
生2:方案2可行。利用電功、電功率以及時間三者的關系能計算出消耗的電能。
生3:方案3可行。根據擴音器的電池電壓,連接電流表,測出電流,根據公式W=UIt,可以計算出電能。
【設計意圖】本環節通過真實情境引出具體任務——測出擴音器消耗的電能。在設計方案的過程中,教師完成對電能表、電功率、電功等相關知識點的回顧,讓學生論證方案的可行性,培養學生能使用簡單和直接的證據表達自己的觀點,學會用物理方法解決實際問題。
任務二 拓展延伸,解決問題
師:細心的小明在一盒燈泡中發現了幾個特殊的燈泡,你們看看和平時看到的燈泡有何不同?
通過投屏,學生觀察討論,總結出燈泡的標注參數中只有額定電流,缺少額定功率。
師:小明想知道此燈泡的額定功率是多少,你們能解答小明的疑惑嗎?
方案:根據燈泡額定電流I,利用電壓表測出電壓U,根據P=UI計算出功率。
學生利用手中的器材,完成實驗。
師:你們在實驗中有什么發現嗎?
生4:我發現,有的燈泡上已經標注了額定功率與額定電流,但經過測量后,結果與實際不符合,屬于標注不準確。
生5:我發現,隨著實驗時間延長,變阻器的電阻絲溫度會有明顯的變化。
【設計意圖】雖然《義務教育物理課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課標》)不再將伏安法測電功率作為必做實驗,但是計算實際功率仍然是電學的重點和難點。因此,筆者設計了用實驗來尋找缺失的數據,幫助學生完善電功率知識結構,讓學生以實事求是的科學態度對待實驗中出現的問題,幫助學生建立嚴謹的科學態度與責任意識。
任務三 難點突破,實驗升級
教師出示謎語詩(略),讓學生猜他們的身份——快遞小哥。
師:快遞小哥是百姓便利生活的守護者,是美好社會的創造者。但是,每當寒冬來臨,許多快遞小哥使用的電動三輪車沒有供暖系統,十分辛苦。同學們能否幫助快遞小哥,利用電動三輪車的電源,設計一個車載式供暖系統呢?
教師出示器材[電源60V 32AH、電阻絲、單刀單擲開關、單刀雙擲開關、導線、變阻器、小型電動機(帶扇片)、電流表、電壓表、定值電阻],小組討論實驗方案。
學生根據教師引導,經歷設計→質疑→再設計→再討論的過程,論證實驗的可行性。
(實驗過程略。)
【設計意圖】本環節是本節課的重點,也是難點。學生習慣接受式的教學方式,對于電路設計比較陌生。利用電路設計來代替傳統的“概念+公式+練習”的復習方式,這樣的方式既有挑戰性,也有趣味性。學生從物理的視角根據已有器材設計簡單電路,闡述設計理由,然后根據安全性、操作性等要求逐步完善電路,最后聯系生活,從取暖器、電動機的實際功率,以及電動車的續航里程等角度,討論這樣的電路設計是否可行,如何改進。在設計過程中,學生完成對電路設計、電功、電功率、電熱的知識點的串聯,在設計時還要綜合考慮電動三輪車的保溫性、發熱材料的安全性和續航里程等因素,實現從物理走向社會的目的,培養良好的科學態度和正確價值觀,增強社會責任感。
二、教學反思
本節課摒棄了傳統的講述知識點加鞏固練習的模式,采用任務驅動式設計為主的教學方式進行知識網絡的構建。三個任務貫穿課堂,每個任務的提出都建立在真實情境之中,與學生的生活息息相關,有助于學生產生一定的情感反應,使其能夠積極主動地參與到課堂中,這也符合《課標》中對于情境創設的要求。同時,每個任務考查重點有所區別,依次為電功、電功率以及綜合電路設計,任務難度層層遞進,注重知識的遷移和問題的開放性,培養學生思維的深度、廣度和發散性。在電路設計時不斷加入新的因素,以完善電路,這更符合現實生活中對電路設計的要求,也是從生活走向物理,從物理走向社會的體現,培養了學生嚴謹認真的科學態度和奉獻社會的價值觀,促進學生核心素養的提升。
(作者單位:江蘇省漣水縣安東學校)