面对“好问型”学生
2016-05-14周亮
周亮
“电功”是初中物理探究式教学中较难驾驭的内容,一是探究的因素多,二是学生受到电阻的影响,而电功公式中并没有电阻R,如何避免电阻R的出现,于是许多老师采取以下常见的教学模式:
教学模式1:
(师问):同学们,我们的用电器是已经制定好了的,你们说它的电阻会不会变?
(生答):不会.
(师问):那么在探究影响电功的因素时,是不是可以不考虑用电器的电阻呢?
(生答):可以.
教学模式2:
(教师):同学们,你们开动脑筋猜想,提出了影响电流做功的因素有电压、电流、电阻、时间,这很好.由于时间的关系,我们今天用控制变量法探究电流与电功的关系、电压与电功的关系.至于电阻与电功的关系,作为同学们课后探究性学习的作业好不好?
(学生):好.
这样,就成功地绕开了电阻.可是有一次,笔者正想回避掉电阻时,几个好问的学生却揪着不放:“老师,为什么不让探究电阻对电功的影响,不是可以用控制变量法一一排除吗?”“现在许多用电器的电阻是可变可控的,如亮度变化的台灯,可调节的取暖器,电饭煲等.”笔者尴尬万分,课后我认真地备课,积极地实践,终于攻克了“电功”这个堡垒.课堂上,精彩纷呈、高潮迭起.
1发现问题
首先演示:打开开关电灯亮,用电池连接小灯泡亮,给小电水壶通电一段时间后水沸腾………接着介绍:这都是电流做功的结果.然后提问:电流做功的多少可能与哪些因素有关呢?学生小组讨论后汇报,笔者同步在黑板上记录:共有电压、电流、电阻、时间4个因素.
2提出猜想
笔者让学生展开猜想:上述因素与电功是什么关系?给足时间讨论后,各小组汇报,同步将各种猜想整理在黑板上,共有如下10种猜想(可能):
(1)同等时间、同样电流下,变量:电压(高,低),电阻(大,小)与电功能多少关系.
(2)同等时间、同样电压下,变量:电阻(大,小),电流(大,小)与电功能多少关系.
(3)同等时间、同样电阻下,变量:电压(高,低),电流(大,小)与电功能多少关系.
(4)同一电阻、同样电压、同样电流,时间长则电功多.
(5)同等时间、同一电阻,电压高则电功能多.
(6)同等时间、同一电阻,电流大则电功能多.
……
笔者没有急于纠正学生提出的个别“荒谬”猜想,而让学生在其后的活动中自我修正,同时教导学生互相尊重,对这些猜想,设计了专门的处理程序.
3评估猜想
全班学生讨论后,几种猜想很快被淘汰,理由是:根据欧姆定律,电压、电流、电阻三位一体,其中两者一旦确定,则第三者也就确定,不会再变化,所以有几个猜想是伪猜想.而有几个同一种猜想.最后黑板上只留下了第6猜想.在讨论中,学生的发言对其他学生的正面影响大大超越了教师的直接讲解.
4实验设计
提供多节电池、一个电压表,以及不同规格的小灯泡等器材,让学生设计能验证猜想的电路.学生在小组内畅所欲言,很快达成如下共识:采用串联电路,可让用于比较小灯泡电流相同,对串联电路的小灯泡分别测量电压和观察亮度,就可以验证猜想;采用并联电路,则各个支路电压相同,对不同支路上的小灯泡测量电流和观察亮度,就可以验证第3个猜想(这与苏科版初中物理九年级下册提供的实验设计完全一致).学生热情十足,一一验证猜想.很显然,上述几个实验方案的设计,既满足了学生的求知欲,更激发了学生的学习潜能,这对学生的实践能力和探究能力的培养大有裨益.
5实验探究
各个小组按照讨论得到的实验设计,动手操作,实验评估通过的猜想.期间,笔者观察每个小组协作程度,并实时指导操作.全班基本完成实验探究后,小组汇报,师生共同把结果整理到黑板上:
(1)电流相同时,电压高则灯泡亮,说明电功能多(实际是电功率大).
(2)电流相同时,电阻大则灯泡亮,说明电功能多(实际是电功率大).
(3)电压相同时,电流大则灯泡亮,说明电功能多(实际是电功率大).
(4)电压相同时,电阻小则灯泡亮,说明电功率多(实际是电功率大).
(5)电阻不变时,电压高则灯泡亮,说明电功率多(实际是电功率大).
在此基础上,笔者首先引导学生比较第1、2个猜想,学生恍然大悟:这原是一回事,电流相同时,电阻大的用电器分得的电压多(记电压值高).继续引导学生比较第3、4个猜想,学生发现这两者也是一回事——电压相同时,电阻小的用电器通过的电流大,经过分析、比较,学生明白了其中的原因.笔者对学生在探究活动中的良好表现和取得的成绩大大的表扬了一番.至此,一切水到渠成,笔者宣读了结论:根据实验证明:电流(I)在某段电路上所做的功跟电压(U)、电流和通电时间(t)成正比.电功的计算公式是:W=UIt .这个公式与5个猜想的实验结果相容,教师和学生都很满意.