王善麗+王麗英+林樹艷

【研究背景】

一、研究主題的意義和價(jià)值

義務(wù)教育階段物理課程的教學(xué)目的在于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，即讓學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在分析問題和解決問題時(shí)嘗試運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究方法；讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參加與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的活動(dòng)，有運(yùn)用研究方法的意識(shí)；讓學(xué)生保持探索科學(xué)的興趣和熱情，在認(rèn)識(shí)自然的過程中獲得成就感，能獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑、尊重事實(shí)、勇于創(chuàng)新；讓學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，樹立正確的世界觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，合理地、創(chuàng)造性地開發(fā)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的主要策略。

二、選定研究課題的依據(jù)和過程

課程標(biāo)準(zhǔn)在“科學(xué)內(nèi)容”的相關(guān)主題中提出了“學(xué)生必做的二十個(gè)物理實(shí)驗(yàn)”的相關(guān)要求，其中五個(gè)是電學(xué)實(shí)驗(yàn)，“測(cè)量小燈泡的電功率”是其中之一，該實(shí)驗(yàn)歸納出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也是初中物理核心規(guī)律。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能經(jīng)歷提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析論證、交流與評(píng)估這一完整的科學(xué)探究過程，科學(xué)探究能力能得到充分鍛煉。該實(shí)驗(yàn)涉及轉(zhuǎn)換、間接測(cè)量、觀察、對(duì)比、分析等科學(xué)研究方法，研究過程與“伏安法測(cè)量定值電阻阻值”有著諸多相同點(diǎn)和區(qū)別，有利于全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【課例研究過程】

一、第一輪：教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄（節(jié)選）及教學(xué)反思

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)目標(biāo)：

1.知識(shí)和技能

（1）知道用伏安法測(cè)定小燈泡電功率的原理；

（2）知道如何測(cè)定小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，能區(qū)分額定功率和實(shí)際功率；

（3）能夠根據(jù)探究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)、分析處理數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并在實(shí)驗(yàn)過程中加深對(duì)電功率概念的理解。

2.過程和方法

（1）通過本節(jié)課培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力；

（2）通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、分析能力以及歸納能力。

3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀

（1）通過學(xué)習(xí)過程中的討論和交流，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和態(tài)度；

（2）通過實(shí)驗(yàn)中的觀察和比較，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1. 重點(diǎn)：用伏安法測(cè)定小燈泡的額定功率和小燈泡不在額定電壓下的實(shí)際功率。

2. 難點(diǎn)：學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

相應(yīng)對(duì)策：以小組合作的方式完成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從而落實(shí)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的目的。

教學(xué)流程：

1.引課

（1）介紹器材、復(fù)習(xí)舊知：教師介紹演示實(shí)驗(yàn)的燈泡規(guī)格，進(jìn)行復(fù)習(xí)提問。

學(xué)生觀察器材，回憶舊知。

設(shè)計(jì)意圖：調(diào)動(dòng)學(xué)生已有知識(shí)儲(chǔ)備，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做鋪墊。

（2）對(duì)比現(xiàn)象，引發(fā)思考：教師演示實(shí)驗(yàn)，將同一燈泡先后兩次接到電壓不同的燈座上，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出猜想。學(xué)生觀察思考，初步建立亮度、電功率、電壓、電流之間的邏輯聯(lián)系。

設(shè)計(jì)意圖：借助直觀的現(xiàn)象和層層設(shè)問引發(fā)學(xué)生的思維沖突，從而引出課題。

2. 新課

（1）制訂計(jì)劃，設(shè)計(jì)方案：教師引導(dǎo)學(xué)生回憶測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單包含哪些項(xiàng)目，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹朴唽?shí)驗(yàn)計(jì)劃，合作完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上的內(nèi)容。學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鶕?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，討論交流實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上的內(nèi)容。

設(shè)計(jì)意圖：通過小組討論實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)解決問題，體會(huì)協(xié)作的樂趣。通過交流達(dá)成學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

（2）交流評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案：教師為學(xué)生搭建互通有無的平臺(tái)，指導(dǎo)學(xué)生交流方案的可行性和優(yōu)缺點(diǎn)，從而確定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生以小組為單位匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上的內(nèi)容，其他小組提出意見或建議，完善方案。

設(shè)計(jì)意圖：以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)為載體，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)：教師引導(dǎo)學(xué)生回憶電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過程中要注意收集信息；指導(dǎo)學(xué)生在小組合作時(shí)合理分工并引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的困難。學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)操作的基本方法，組裝電路，測(cè)量數(shù)據(jù)，觀察現(xiàn)象，處理數(shù)據(jù)，分析結(jié)論，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，整理實(shí)驗(yàn)器材。

設(shè)計(jì)意圖：通過測(cè)量和處理數(shù)據(jù)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。學(xué)生親自體驗(yàn)獲得規(guī)律的過程，學(xué)會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，提高動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力，提高科學(xué)素養(yǎng)。

（4）分析證據(jù)、得出結(jié)論：教師引導(dǎo)學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)過程中收集到的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象以及得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，簡(jiǎn)單分析通過數(shù)據(jù)、現(xiàn)象得出結(jié)論的過程。指導(dǎo)學(xué)生解決分析過程中遇到的困難，總結(jié)規(guī)律。學(xué)生小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，使學(xué)生充分體驗(yàn)得出結(jié)論的過程，并討論解決得出結(jié)論過程中遇到的困難。

設(shè)計(jì)意圖：通過分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生利用證據(jù)得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)合理分析數(shù)據(jù)的意識(shí)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和思維習(xí)慣。

3. 小結(jié)

教師引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)歸納出的規(guī)律簡(jiǎn)單解釋演示實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象：同一燈泡先后兩次亮度不同。

引導(dǎo)學(xué)生從“本節(jié)課你印象最深的是什么”“從知識(shí)和方法上收獲了什么”“在生活用電方面得到什么啟示”三方面進(jìn)行總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：利用規(guī)律解釋現(xiàn)象，達(dá)到學(xué)以致用的目的。交流收獲培養(yǎng)學(xué)生善于歸納、善于總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

4. 作業(yè)

查閱關(guān)于發(fā)光二極管和鎢絲燈泡的資料，形成調(diào)研報(bào)告。

5. 板書和實(shí)驗(yàn)報(bào)告單（略）

（二）課堂實(shí)錄（節(jié)選）

1. 引課

師：請(qǐng)同學(xué)們觀察燈泡銘牌“12V，25W”，說出物理含義。

生：該燈泡的額定電壓是12V，額定功率是25W。

師：將它先前后接在甲、乙兩個(gè)燈座上，注意對(duì)比現(xiàn)象。

生：兩次燈泡亮度不同。

師：猜想甲、乙兩電路有什么不同，從而導(dǎo)致了這樣的現(xiàn)象。

生：可能電源電壓不同，或者其中一個(gè)串聯(lián)了滑動(dòng)變阻器。（教師打開實(shí)驗(yàn)箱擋板，揭秘電路結(jié)構(gòu)，電源所用的蓄電池塊數(shù)不同。）

師：燈泡先后接入電路時(shí)，哪次的電功率是25W？

生：不能確定，可能哪次都不是25W。因?yàn)椴恢罒魞啥说碾妷菏欠袷?2V，也就不能判斷燈是否是正常工作。

師：那么這兩次燈泡的實(shí)際功率到底是多大呢？不同電壓下的電功率對(duì)燈泡的工作情況到底有怎樣的影響呢？我們帶著這樣的問題進(jìn)入今天的課堂。

2. 新課

師：請(qǐng)以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上的內(nèi)容，并以小組為單位匯報(bào)。

生：實(shí)驗(yàn)原理是P=UI，實(shí)驗(yàn)步驟是按照電路圖連接實(shí)物，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值處，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑片，改變燈泡兩端電壓和流經(jīng)燈泡的電流，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，求出每次的電功率，求出平均值，觀察每次燈泡的亮度，將以上信息記錄在表格中。

師：其他同學(xué)同意他們的思路嗎？

生：同意他們的原理、電路圖以及測(cè)量的數(shù)據(jù)，但是不同意取額定功率的平均值。雖然我們?cè)跍y(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中計(jì)算了定值電阻的平均值，但是在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的電功率是變化的，不能利用取平均值的辦法來減小誤差。

師：電功率的真實(shí)值不是固定值，所以確實(shí)不應(yīng)該取平均值。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意先測(cè)量額定電壓下的電功率，多次改變燈兩端電壓時(shí)最高不要高于額定電壓的1.2倍，最低不要低于額定電壓的0.8倍。在實(shí)驗(yàn)過程中，我們需要注意哪些問題呢？

生：連接電路時(shí)，應(yīng)斷開開關(guān)；注意電壓表和電流表的接線柱不要接反；連接滑動(dòng)變阻器時(shí)要注意“一上一下”的原則。

師：實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意小組分工，將收集到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)表格中并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論。以小組為單位匯報(bào)。

生：我們根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象得出的結(jié)論是：小燈泡兩端電壓越大，小燈泡越亮。

師：小燈泡的電壓對(duì)電功率有什么影響呢？根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

生：小燈泡兩端電壓越大，小燈泡的電功率也越大。

師：由此我們得出了“小燈泡兩端電壓越大，小燈泡的電功率也越大，小燈泡越亮”的結(jié)論。對(duì)比小燈泡正常工作和不正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：當(dāng)電壓大于額定電壓時(shí)，電功率大于額定功率；電壓小于額定電壓時(shí)，電功率小于額定功率。

師：生活中為了讓燈泡亮度最大地發(fā)揮作用，同時(shí)又不至于燒壞燈泡，應(yīng)將它接在額定電壓下使其正常工作。該結(jié)論也解釋了為什么同一燈泡接在電壓不同的電路中亮度不同。

（三）教學(xué)反思

本節(jié)課涉及一個(gè)引課環(huán)節(jié)的教師演示實(shí)驗(yàn)和一個(gè)學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。教師演示實(shí)驗(yàn)雖然現(xiàn)象直觀對(duì)比明顯，引導(dǎo)方向能直指課題，但是原理過于簡(jiǎn)單，不能達(dá)到充分激發(fā)學(xué)生好奇心的效果，也就沒有達(dá)到創(chuàng)設(shè)情境、激情引趣的目的。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的重頭戲，分為設(shè)計(jì)方案、交流方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)論四部分。設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)學(xué)生以討論交流實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上的內(nèi)容為主，但是由于問題設(shè)置過于開放，學(xué)生在討論過程中抓不住主線。又由于日?？荚嚂?huì)涉及“簡(jiǎn)寫實(shí)驗(yàn)步驟”這樣的習(xí)題，所以學(xué)生不能將注意力集中在思路上，反而在書寫上耗費(fèi)了很多時(shí)間。雖然學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的重點(diǎn)，但是這樣的處理方式顯然沖擊了學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程，顧此失彼。雖然學(xué)生已經(jīng)具有獨(dú)立完成電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本能力，但是在此實(shí)驗(yàn)中如何選擇合理的電壓值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要如何選擇電壓表和電流表的量程都是難點(diǎn)，都需要教師的指導(dǎo)，所以在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該再設(shè)置一些鋪墊環(huán)節(jié)。

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)學(xué)生確實(shí)遇到了困難：不能建立電壓影響電流，電壓和電流共同影響電功率，電功率影響燈泡亮度的邏輯關(guān)系。而這個(gè)問題正是學(xué)科本質(zhì)問題，是體現(xiàn)物理探究思想和研究方法的載體。但是教師處理過于簡(jiǎn)單，缺少理論支撐，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不飽滿。應(yīng)試圖從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面共同解決該問題。

二、第二輪：教學(xué)設(shè)計(jì)調(diào)整、課堂實(shí)錄（節(jié)選）及教學(xué)反思

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)調(diào)整

1. 教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整

知識(shí)與技能目標(biāo)中添加了“從能量轉(zhuǎn)化快慢的角度理解實(shí)際功率和額定功率的區(qū)別”；情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)中添加了“通過體驗(yàn)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)合理用電的習(xí)慣以及節(jié)能意識(shí)”；重難點(diǎn)的相應(yīng)對(duì)策變化為“分層分步指導(dǎo)學(xué)生合作完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)論的過程，通過理性分析建立抽象的能量轉(zhuǎn)化和直觀的物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系”。

2. 教學(xué)環(huán)節(jié)的調(diào)整

（1）引課環(huán)節(jié)由教師演示實(shí)驗(yàn)調(diào)整為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生借助如圖1所示的燈光觀察箱模擬燈光師，從而體驗(yàn)燈的亮度變化。教師利用隱藏的電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)激發(fā)學(xué)生的好奇心。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教師在觀察箱內(nèi)部安裝笑臉燈箱，貼近學(xué)生生活，體現(xiàn)從生活走向物理的理念。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教師指導(dǎo)按以下幾步逐層進(jìn)行：

①明確研究對(duì)象，利用視頻指導(dǎo)學(xué)生如何取下笑臉燈箱，測(cè)量剩下的小燈泡的電功率。

②將實(shí)驗(yàn)報(bào)告單中的“簡(jiǎn)寫實(shí)驗(yàn)步驟”調(diào)整為“口述實(shí)驗(yàn)思路”，使學(xué)生后續(xù)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)時(shí)間更充足。

③用視頻指導(dǎo)學(xué)生如何利用觀察箱中器材更簡(jiǎn)便地連接實(shí)驗(yàn)電路，避免學(xué)生操作的盲目性。

④在引導(dǎo)學(xué)生思考連接電路的注意事項(xiàng)后，教師給出溫馨提示——在電壓值大于額定電壓時(shí)，應(yīng)迅速實(shí)驗(yàn)，避免燒壞燈泡；可以利用計(jì)算器處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行順利的小組可以多收集幾組數(shù)據(jù)，使結(jié)論更可靠。

（3）在分析結(jié)論環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生從“電功率能反映能量轉(zhuǎn)化快慢”的角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析，借助電流做功越快燈越亮的動(dòng)畫視頻，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到電功率對(duì)燈亮度的影響。

（4）將利用規(guī)律解釋現(xiàn)象環(huán)節(jié)調(diào)整為“進(jìn)一步體驗(yàn)電功率對(duì)用電器的影響”的學(xué)生活動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)從物理走向社會(huì)。如圖3、4、5所示，活動(dòng)分為以下三組：

A組：調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速

①閉合開關(guān)（開關(guān)在風(fēng)扇的背面），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

②試分析風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化時(shí)，能量轉(zhuǎn)化的變化情況和電功率的變化情況。

③思考：電功率對(duì)風(fēng)扇的工作情況有什么影響。

B組：調(diào)節(jié)電鈴的響度

①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，聽電鈴的響度。

②試分析電鈴響度變化時(shí)，能量轉(zhuǎn)化的變化情況和電功率的變化情況。

③思考：電功率對(duì)電鈴的響度有什么影響。

C組：比一比，選一選

①器材：大燈泡是額定電壓12V、額定功率11W的LED燈（一種發(fā)光二極管），小燈泡是額定電壓12V、額定功率60W的鎢絲燈泡，電源電壓12V。

②兩個(gè)燈泡同時(shí)正常工作時(shí)，對(duì)比兩個(gè)燈泡的亮度以及單位時(shí)間內(nèi)兩個(gè)燈泡能量轉(zhuǎn)化的多少。

③比一比，你會(huì)選擇哪個(gè)燈泡，說一說選擇它的理由。

（二）課堂實(shí)錄（節(jié)選）

1.引課

師：今天我是調(diào)光師，給大家?guī)硪粓?chǎng)燈光秀，請(qǐng)你在欣賞時(shí)注意觀察：我在調(diào)節(jié)燈光調(diào)節(jié)器時(shí)燈的亮度如何變化。

師：你也想當(dāng)一回?zé)艄鈳焼?？老師為每個(gè)小組都準(zhǔn)備了一個(gè)燈光觀察箱，這是燈光調(diào)節(jié)器，請(qǐng)你緩慢推動(dòng)它，觀察箱子里燈光亮度的變化。

師：大家看到燈的亮度變化了嗎？在調(diào)光過程中我們不但體會(huì)到了當(dāng)調(diào)光師的喜悅心情，同時(shí)也將看不見、摸不著的電世界呈現(xiàn)了出來。通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道，燈泡的亮度變化就是燈泡實(shí)際功率變化引起的，那么實(shí)際功率對(duì)燈的亮度到底有怎樣的影響呢？今天我們就來實(shí)際測(cè)量小燈泡的電功率。

2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論環(huán)節(jié)

師：請(qǐng)匯報(bào)你們的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并分析一下能得出怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

生：對(duì)比數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)電壓越大，小燈泡越亮。

師：小燈泡發(fā)光的過程能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？

生：電能轉(zhuǎn)化為光和熱。

師：三次測(cè)量的電功率分別為0.65W、0. 75W和0.85W，這代表怎樣的物理含義呢？

生：電流每秒做功分別為0.65J、0. 75J和0.85J。

師：也就是說每秒分別有0.65J、0. 75J和0.85J的電能轉(zhuǎn)化為光和熱，燈泡當(dāng)然越來越亮。所以直接影響燈泡亮度的并不是燈兩端電壓，而是燈泡的實(shí)際功率。結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康模軌蝮w現(xiàn)這幾個(gè)物理量的邏輯關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？

生：小燈泡兩端實(shí)際電壓越大，小燈泡實(shí)際功率就越大，小燈泡也就越亮。

師：下面我們通過理論分析動(dòng)畫進(jìn)一步認(rèn)識(shí)電功率是如何反映電流做功快慢的。

動(dòng)畫說明：如圖6所示，隨著滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值變小，燈泡兩端電壓和流經(jīng)燈泡的電流變大，根據(jù)P=UI可知，燈泡電功率變大，電流做功變快，燈變亮。

（三）教學(xué)反思

在引課環(huán)節(jié)，學(xué)生通過調(diào)光體驗(yàn)感受燈光亮度的變化，教師通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注直觀的現(xiàn)象理解抽象的能量轉(zhuǎn)化，使學(xué)生能進(jìn)一步體會(huì)物理學(xué)中的轉(zhuǎn)換思想。在測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生親自測(cè)量計(jì)算數(shù)據(jù)、觀察對(duì)比亮度，充分體驗(yàn)不同速度的能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)致的不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具體的數(shù)據(jù)支持更是印證了這一點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)“實(shí)際功率越大，小燈泡越亮”這一規(guī)律的認(rèn)知更飽滿。而歸納出結(jié)論后，教師用動(dòng)畫的方式將電流做功快慢的理性分析過程呈現(xiàn)出來，理論和實(shí)踐相結(jié)合，前后呼應(yīng)，一脈相承，較好地達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)生經(jīng)歷了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的完整過程，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)思路比較流暢，但是實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性不強(qiáng)，例如改接導(dǎo)線時(shí)開關(guān)不斷開、電流表讀數(shù)時(shí)視線沒有正對(duì)刻度線，等等。要在這樣的實(shí)驗(yàn)課上提高教師的指導(dǎo)效率，應(yīng)該借助照相機(jī)、手機(jī)等多媒體設(shè)備實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的普遍問題，引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)改正，使問題能得到及時(shí)解決，也能給學(xué)生留下深刻印象。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)要以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體，只有讓學(xué)生真正地經(jīng)歷規(guī)律得出的過程，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，才算是充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)這個(gè)載體的作用。

【課例研究的成效與反思】

一、課堂教學(xué)的成效

1.從學(xué)生的角度看

新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)將教師演示實(shí)驗(yàn)調(diào)整為學(xué)生分組體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生更快地進(jìn)入了教學(xué)情境，在最短的時(shí)間里既體驗(yàn)到了燈光亮度的變化，又熟悉了測(cè)量實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也有一定的引導(dǎo)作用。這種做法降低了學(xué)困生的學(xué)習(xí)難度，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地面向全體學(xué)生。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)調(diào)整后節(jié)省了大量時(shí)間，使學(xué)生進(jìn)行測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)和充分體驗(yàn)電功率對(duì)用電器的影響得以實(shí)現(xiàn)，從而更順利地達(dá)成了教學(xué)目標(biāo)。

2. 從教師的角度看

經(jīng)過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的調(diào)整，教師更能體會(huì)到放手與引導(dǎo)的微妙平衡，過于開放的設(shè)計(jì)針對(duì)性不強(qiáng)，表面熱鬧的課堂中學(xué)生收獲甚微，不但不能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，甚至連最基本的教學(xué)目標(biāo)都難以達(dá)成，為了避免實(shí)驗(yàn)的盲目性，應(yīng)充分考慮學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)置分層分步、科學(xué)合理的引導(dǎo)環(huán)節(jié)，在有限的時(shí)間和空間內(nèi)使學(xué)生的能力和思維得到充分的發(fā)展。

教師只有有意識(shí)地將科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度作為教學(xué)目標(biāo)，才能巧妙地發(fā)掘、發(fā)展科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)這一載體，使之真正成為培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的有效手段。

二、課例研究的主要成果與結(jié)論

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生良好綜合能力的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要手段。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有如下特點(diǎn)：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生個(gè)別獨(dú)立操作為主，在實(shí)驗(yàn)中教師的作用主要是指導(dǎo)而不能代替和包辦；學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是一個(gè)使學(xué)生經(jīng)過比較完整的實(shí)驗(yàn)過程的訓(xùn)練；通常學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)多以定量研究為主。

而學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的一般可分為：培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣和能力；使學(xué)生掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和正確的使用方法；對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能；使學(xué)生學(xué)會(huì)正確進(jìn)行觀察、測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)；使學(xué)生了解誤差的概念，并學(xué)會(huì)初步分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；使學(xué)生學(xué)會(huì)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的程序和要求：準(zhǔn)備階段。學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理、方法，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)儀器，做好實(shí)驗(yàn)操作與記錄準(zhǔn)備。操作階段是學(xué)生把實(shí)驗(yàn)方案變成實(shí)踐的階段，學(xué)生親自在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)階段學(xué)生的主要任務(wù)是：安裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)儀器，控制實(shí)驗(yàn)條件變化，觀察測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)等。總結(jié)階段是把具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果提高到理性認(rèn)識(shí)的重要階段。此階段學(xué)生的主要任務(wù)是：分析并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師在這個(gè)階段要注意教育學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)客觀事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。