曹智芬
[摘 要]綜合實(shí)踐活動(dòng)是一種以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與生活為核心的實(shí)踐性課程。通過綜合實(shí)踐活動(dòng),可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,以及綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、自主獲取知識(shí)的能力。以“測量燈泡功率”為例,研究和設(shè)計(jì)了完整的實(shí)踐活動(dòng)的思路方法和流程,通過課堂實(shí)施取得了顯著的效果。
[關(guān)鍵詞]物理;綜合實(shí)踐;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綜合實(shí)踐活動(dòng)是基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn),密切聯(lián)系學(xué)生自身生活和社會(huì)生活,體現(xiàn)對知識(shí)的綜合運(yùn)用的課程形態(tài)。這是一種以學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)與生活為核心的實(shí)踐性課程。綜合實(shí)踐活動(dòng)追求的核心價(jià)值就是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神、情感態(tài)度與價(jià)值觀、良好的個(gè)性品質(zhì),以及綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、自主獲取知識(shí)的能力等。江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社出版的初中物理教材就很好地體現(xiàn)了物理學(xué)科知識(shí)與綜合實(shí)踐活動(dòng)的有效結(jié)合,在此,以九年級(jí)(下)第十五章“電功率”為例,說明如何將物理課與綜合實(shí)踐活動(dòng)有效重組,并指導(dǎo)活動(dòng)開展。
一、設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了電能表、電功和電功率概念之后的一節(jié)測量燈泡功率的實(shí)驗(yàn)課,包括用伏安法測量小燈的功率及用電能表測量大燈實(shí)際功率。設(shè)計(jì)思路如下:以小明選燈泡引入,發(fā)現(xiàn)了大燈泡上的電學(xué)參數(shù),引導(dǎo)學(xué)生觀察小燈泡上的參數(shù)“2.5V,0.3A”,提出功率為0.75W的小燈有多亮的疑問,激發(fā)學(xué)生探究興趣;通過實(shí)驗(yàn)獲得小燈泡電壓小于、等于、略大于額定電壓時(shí)的功率及亮度情況;然后思考和討論如何用電能表和計(jì)時(shí)器測量大燈泡實(shí)際功率,并用自制教具完成測量任務(wù)并計(jì)算。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生要掌握兩種測量功率的方法,掌握P=UI和P=W/t兩種計(jì)算功率的公式,鍛煉動(dòng)手能力與合作能力。
二、設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1.兩只燈泡貫穿整個(gè)教學(xué)過程
問題情景是小明要到超市買燈泡,請學(xué)生幫助小明選燈泡,在這一過程中要了解各種燈的特點(diǎn)、用途等,還要了解同一種燈的不同規(guī)格,由此引導(dǎo)學(xué)生觀察燈的各種參數(shù)并說出其物理意義(如“220V,100W”代表的含義是“額定電壓220V,額定功率100W”),然后引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)室里小燈珠上的參數(shù),追問其參數(shù)意義以及額定功率。教師提出質(zhì)疑:在額定電壓下,燈的功率真的就是這么多嗎?從而引出“測量功率”的主題。從選購燈泡到認(rèn)識(shí)燈泡參數(shù)再到測量功率,層層遞進(jìn),從生活引到課堂,自然而流暢。
2.“板塊三串式”教學(xué)設(shè)計(jì)明晰知識(shí)主線
每一板塊的教學(xué)都由任務(wù)性問題、學(xué)生活動(dòng)、教師反饋三大部分組成。任務(wù)性問題要具有導(dǎo)向性,可對具體的學(xué)習(xí)任務(wù)及目標(biāo)進(jìn)行分解;學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì)要充分利用學(xué)生已有知識(shí),給予學(xué)生獨(dú)立的思考空間,可以在小組中開展同伴互幫互糾。教師反饋設(shè)計(jì)要求教師及時(shí)了解學(xué)生活動(dòng)情況,抓住學(xué)生疑點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng)分析,同時(shí)通過巡視及時(shí)幫助學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,使每位學(xué)生都能有收獲。
3.凸顯學(xué)生在課堂上的主體地位
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),對動(dòng)手能力與思維能力要求較高的學(xué)科,因此教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)要能夠培養(yǎng)學(xué)生的這些能力,凸顯學(xué)生的主體地位。如在這一課例中,要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)測量小燈泡功率的電路圖、設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、連接電路完成實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)、對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)故障的原因、設(shè)計(jì)測量大燈泡實(shí)際功率的方法等。這些豐富遞進(jìn)的活動(dòng)設(shè)計(jì),調(diào)動(dòng)了學(xué)生探究的積極性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及物理思維,真正營造以學(xué)生為主的學(xué)習(xí)氛圍。
4.在綜合實(shí)踐活動(dòng)中有效開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師大膽地將兩個(gè)測量原理不同的實(shí)驗(yàn)融入了一節(jié)課,更能體現(xiàn)電器功率相關(guān)知識(shí)的完整性。其中,利用公式“P=UI”測量并計(jì)算小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)采用了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。而利用電能表與秒表測量大燈泡實(shí)際功率的實(shí)驗(yàn),受時(shí)空限制,先在課堂上探討實(shí)驗(yàn)方案,利用自制教具演示實(shí)驗(yàn)過程,然后給學(xué)生布置任務(wù):課后利用家里的電能表和計(jì)時(shí)器進(jìn)行測量。這樣就提高了綜合實(shí)踐活動(dòng)的有效性。
三、設(shè)計(jì)流程
1.理解兩種燈泡的參數(shù)
教師用圖片展示燈具店里琳瑯滿目的燈泡圖片,設(shè)計(jì)了如下問題串(任務(wù)性問題),由學(xué)生觀察思考后做出回答(學(xué)生活動(dòng)),教師根據(jù)學(xué)生的回答來判斷學(xué)生是否已經(jīng)理解了參數(shù)含義(目標(biāo)達(dá)成與反饋)。
(1)小明同學(xué)到超市里買燈泡,該如何選呢?
(2)家庭電路中常用大燈泡來照明,大燈上的這些參數(shù)代表什么意思?
(3)實(shí)驗(yàn)室中常用小燈來做實(shí)驗(yàn),小燈上的這些數(shù)據(jù)代表什么意思? 如果也要標(biāo)注額定功率的話,應(yīng)該標(biāo)多少呢?
2.測量小燈泡的功率
教師提出一系列任務(wù)性問題,學(xué)生采取不同方式完成任務(wù)。教師通過巡視、學(xué)生回答、學(xué)生展示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來判斷目標(biāo)達(dá)成情況與提供反饋。
(1)小燈在額定電壓下的功率真的就是這么多嗎?如果你是廠家的檢驗(yàn)員,該如何檢測呢?(獨(dú)立思考后與同伴交流)
(2)測量小燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率需要考慮的幾個(gè)問題:實(shí)驗(yàn)原理是什么?此方法叫做什么法?實(shí)驗(yàn)需要測量哪些物理量?需要用什么器材?請畫出測量電路圖。(獨(dú)立完成后與同伴交流)
(3)有沒有必要接滑動(dòng)變阻器?(獨(dú)立思考后與同伴交流)
(4)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,連好實(shí)物示意圖。在連線操作中,一般要注意什么問題?(學(xué)生按照教材中的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn),完成對小燈泡實(shí)際功率和額定功率的測量并填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))
(5)實(shí)驗(yàn)記錄表中是否要增加小燈泡電功率的平均值這一欄?填寫實(shí)際電壓與額定電壓、實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系。(獨(dú)立思考完成教材上的填空,然后小組交流,小組代表回答)
(6)你有哪些排除實(shí)驗(yàn)故障的經(jīng)驗(yàn)與大家分享?(學(xué)生回答)
在這一部分,要求問題的設(shè)計(jì)有現(xiàn)實(shí)意義,能激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生獨(dú)立完成電路設(shè)計(jì),教師則根據(jù)學(xué)生電路圖出現(xiàn)的問題,及時(shí)進(jìn)行反饋;學(xué)生合作完成電路連接和測量,培養(yǎng)動(dòng)手能力和團(tuán)結(jié)合作意識(shí);根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行歸納與總結(jié),提高處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力;教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的問題進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生觀察思維和分析問題的能力。
3.測量大燈泡的功率
教師提出以下一系列問題引發(fā)學(xué)生思考;學(xué)生活動(dòng)包括觀察實(shí)驗(yàn)、回答問題、計(jì)算、對比測量方案的優(yōu)劣、分析解決新的問題等。教師通過巡視、學(xué)生回答、與學(xué)生一問一答等檢查目標(biāo)達(dá)成情況并提供反饋。
(1)怎樣用家庭電路和其他常用器材測量大燈泡的功率?(學(xué)生獨(dú)立思考后小組討論,教師巡視)再考慮如下問題:實(shí)驗(yàn)原理是什么?需要測量哪些物理量?需要的測量器材是什么?(用問題形式引發(fā)學(xué)生思考,逐漸明晰測量家用燈泡實(shí)際功率的方法以及需要測量的物理量。)
(2)電能表上的信息是什么?(觀察實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算;學(xué)生代表回答)
(3)如果僅測這盞燈的功率,其他用電器該如何處理?為了精確測量,測量方案有兩種:一是測量指示燈閃爍10次的時(shí)間;二是測量1分鐘之內(nèi)指示燈閃爍的次數(shù)。哪種更好?(給出兩種測量方案,是為了讓學(xué)生在對比中明確如何減小測量誤差;學(xué)生獨(dú)立思考,師生問答)
教師演示實(shí)驗(yàn):利用電能表測量大燈泡的實(shí)際功率,并填寫表格。
(4)小明用上述方案1在傍晚7點(diǎn)和10點(diǎn)分別測量出了他購買燈泡的功率,結(jié)果是95W和103W,為什么不一樣呢?(此環(huán)節(jié)進(jìn)一步鞏固燈泡實(shí)際功率與實(shí)際電壓的關(guān)系,有應(yīng)用知識(shí)分析實(shí)際問題之意)
四、課后反思
本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)從學(xué)生實(shí)際情況出發(fā),對教學(xué)資源進(jìn)行了有效整合,引導(dǎo)學(xué)生層層遞進(jìn)地展開探究活動(dòng),在以下方面取得了較好的效果。一是新課引入時(shí),依據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情景,即從選燈泡、觀察燈泡參數(shù)引出問題,激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。二是在測量小燈電功率環(huán)節(jié),采取小組學(xué)習(xí)方式,由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過討論得出了正確方案,并了解了滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用,為之后順利完成測量實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。三是在測量大燈電功率環(huán)節(jié),通過小組討論和教師的梳理,學(xué)生漸漸明確了測量大燈功率的方法,最終順利完成了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、測量和計(jì)算,以及結(jié)果評(píng)估。
但在教學(xué)中仍有不足需要改進(jìn)。一是由于在課前器材準(zhǔn)備充分,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得很順利,很少出現(xiàn)電路故障,也同時(shí)減少了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)故障進(jìn)行分析的機(jī)會(huì)。二是測量大燈功率的設(shè)計(jì)是為了給后續(xù)開展綜合實(shí)踐活動(dòng)做示范引導(dǎo),但在課堂上教師的引導(dǎo)相對多了一些,應(yīng)給學(xué)生留出更大的探索空間。
課堂教學(xué)是教育教學(xué)改革的主陣地。物理教師需要不斷更新教學(xué)理念,反思教學(xué)行為,改進(jìn)教學(xué)方法,完善教學(xué)策略,才能切實(shí)有效地提高物理教學(xué)的質(zhì)量,使學(xué)生會(huì)學(xué)、樂學(xué),并在探究中不斷發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)(編者略)
(責(zé)任編輯 郭向和)