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基于真实情境的任务驱动式复习课

2023-11-09刘建东

初中生世界·初中教学研究 2023年10期
关键词:电功率电路设计灯泡

刘建东

任务驱动法是以建构主义理论为基础的一种教学方式,以教师为课堂的引导者,以学生为主体,利用真实情境,以任务和问题链的形式推动教学。电功、电热的复习一直以来都是初中电学教学的重点和难点,传统的板块式复习方式容易将知识点割离,难以形成知识网络。因此,学生在真实情境中发现问题、解决问题的能力培养不足,脱离了从生活走向物理的学科本质。

下面,笔者以苏科版九年级物理电功、电热的复习课为例,简述本节课在真实情境中的教学设计与反思。

一、教学过程

师:同学们,今天上课之前,我们先一起来放松一下。

活动:带领学生做简单的桌面操(1min)。

师:同学们开心吗?你能计算出这一分钟的音乐所消耗的电能吗?

【设计意图】本节课属于借班上课,教师与学生是第一次见面,因此师生之间建立轻松的气氛有助于教学的顺利开展,同时为下一个环节做好铺垫。该环节引出本节课的第一个任务——测出扩音器播放一分钟所消耗的电能,让课堂显得自然且流暢。

任务一 小组讨论,设计方案

方案1:直接利用电能表测扩音器消耗的电能。将电能表接入电路,观察其示数变化差,求出消耗的电能。

方案2:观察扩音器的铭牌,找出其输出功率,利用电功、电功率和时间三者的关系,根据W=PT计算消耗的电能。

方案3:观察扩音器电池的电压,利用电流表测出电流,根据播放时间计算消耗的电能。

师:上述三个方案是否可行?

生1:方案1不可行。因为家用电能表的适用电压为家庭用电,因此无法使用电能表进行测量。

生2:方案2可行。利用电功、电功率以及时间三者的关系能计算出消耗的电能。

生3:方案3可行。根据扩音器的电池电压,连接电流表,测出电流,根据公式W=UIt,可以计算出电能。

【设计意图】本环节通过真实情境引出具体任务——测出扩音器消耗的电能。在设计方案的过程中,教师完成对电能表、电功率、电功等相关知识点的回顾,让学生论证方案的可行性,培养学生能使用简单和直接的证据表达自己的观点,学会用物理方法解决实际问题。

任务二 拓展延伸,解决问题

师:细心的小明在一盒灯泡中发现了几个特殊的灯泡,你们看看和平时看到的灯泡有何不同?

通过投屏,学生观察讨论,总结出灯泡的标注参数中只有额定电流,缺少额定功率。

师:小明想知道此灯泡的额定功率是多少,你们能解答小明的疑惑吗?

方案:根据灯泡额定电流I,利用电压表测出电压U,根据P=UI计算出功率。

学生利用手中的器材,完成实验。

师:你们在实验中有什么发现吗?

生4:我发现,有的灯泡上已经标注了额定功率与额定电流,但经过测量后,结果与实际不符合,属于标注不准确。

生5:我发现,随着实验时间延长,变阻器的电阻丝温度会有明显的变化。

【设计意图】虽然《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称《课标》)不再将伏安法测电功率作为必做实验,但是计算实际功率仍然是电学的重点和难点。因此,笔者设计了用实验来寻找缺失的数据,帮助学生完善电功率知识结构,让学生以实事求是的科学态度对待实验中出现的问题,帮助学生建立严谨的科学态度与责任意识。

任务三 难点突破,实验升级

教师出示谜语诗(略),让学生猜他们的身份——快递小哥。

师:快递小哥是百姓便利生活的守护者,是美好社会的创造者。但是,每当寒冬来临,许多快递小哥使用的电动三轮车没有供暖系统,十分辛苦。同学们能否帮助快递小哥,利用电动三轮车的电源,设计一个车载式供暖系统呢?

教师出示器材[电源60V 32AH、电阻丝、单刀单掷开关、单刀双掷开关、导线、变阻器、小型电动机(带扇片)、电流表、电压表、定值电阻],小组讨论实验方案。

学生根据教师引导,经历设计→质疑→再设计→再讨论的过程,论证实验的可行性。

(实验过程略。)

【设计意图】本环节是本节课的重点,也是难点。学生习惯接受式的教学方式,对于电路设计比较陌生。利用电路设计来代替传统的“概念+公式+练习”的复习方式,这样的方式既有挑战性,也有趣味性。学生从物理的视角根据已有器材设计简单电路,阐述设计理由,然后根据安全性、操作性等要求逐步完善电路,最后联系生活,从取暖器、电动机的实际功率,以及电动车的续航里程等角度,讨论这样的电路设计是否可行,如何改进。在设计过程中,学生完成对电路设计、电功、电功率、电热的知识点的串联,在设计时还要综合考虑电动三轮车的保温性、发热材料的安全性和续航里程等因素,实现从物理走向社会的目的,培养良好的科学态度和正确价值观,增强社会责任感。

二、教学反思

本节课摒弃了传统的讲述知识点加巩固练习的模式,采用任务驱动式设计为主的教学方式进行知识网络的构建。三个任务贯穿课堂,每个任务的提出都建立在真实情境之中,与学生的生活息息相关,有助于学生产生一定的情感反应,使其能够积极主动地参与到课堂中,这也符合《课标》中对于情境创设的要求。同时,每个任务考查重点有所区别,依次为电功、电功率以及综合电路设计,任务难度层层递进,注重知识的迁移和问题的开放性,培养学生思维的深度、广度和发散性。在电路设计时不断加入新的因素,以完善电路,这更符合现实生活中对电路设计的要求,也是从生活走向物理,从物理走向社会的体现,培养了学生严谨认真的科学态度和奉献社会的价值观,促进学生核心素养的提升。

(作者单位:江苏省涟水县安东学校)

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