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初中物理关于“电功”的教学的几点想法

 

【作者】 殷德丽

【机构】 四川省自贡市蜀光绿盛实验学校

【摘要】

【关键词】
【正文】  关于电功这个问题的教学虽然从概念上讲就一句话“电流所做的功”很简单,但是要真正的理解它并不是件容易的事,因为它概括了力学、热学、电学、电磁学等知识,具有较强的综合性和延展性,从另外一个角度讲,功和能是统一的,所以它所涉及的内容就更深、更广。所以,如果教师在讲授本节内容的时候过于简单,或者照本宣科,学生是很难理解的,以至后边电功率的教学都会带来很大的困难。那么教学中教师应该怎样帮助学生理解并掌握电功这个问题呢?下边我就谈一谈自己的几点想法。
  一、概念的建立
  首先,让学生理解功和能是统一的。也就是说具有做功本领的物体就一定具有能量,教师可以举一些生活实例来说明,如:流动的水能够推动水轮机来做功,所以具有水能,太阳光能使冷水变热水,所以具有太阳能,汽油燃烧产生高温高压的燃气来推动汽车发动机活塞做功,所以汽油具有化学能等等,同样,当电流通过用电器时也能做功,如:电流通过电动机,使电动机转动起来做了功,电流通过热水器,使水温度升高做了功,电流通过灯泡,使灯泡发光,还有电流通过水使水电解为氢气和氧气做了功等等,可见,电流具有做功的本领,所以具有能量,也就是电能。通过一些生活实例让学生理解不仅仅是力会做功,凡是具有能量的物体都能做功,从而为建立电功的概念奠定良好的基础。
  其次,让学生理解电流做功的实质。实际上,在自然界中有各种各样的能量,如:机械能、内能、电能、化学能、风能、潮汐能、核能等等,但每一种能量并不是孤立存在的,它总是从一种能转化为另一种能,或者从一个物体转移到另一个物体,这样才能为人类服务。电流做功的实质就是把电能转化为各种形式的人们需要的能量,也就是说电流做功的过程就是电能和其他能量的转化过程。如:电流通过电动机把电能转化为机械能、电流通过电炉把电能转化为内能、电流通过灯泡把电能转化为光能等。理解了电流做功的实质,才能理解电功的深意和广义,也才能为下边的实验设计做好铺垫。
  二、实验的设计
  为了探究电功的大小跟哪些因素有关,实验设计至关重要。首先这个时候教师不要急于说出实验的器材,方法和步骤,而是引导学生进行猜想,提出:既然电流会做功,那么电流做功会和哪些因素有关呢?然后,教师根据学生的猜想的结果删减出一些毫不相关的量之后再来引导学生设计实验来证明自己的猜想是否正确。如何来引导学生进行实验的设计呢?我觉得应从以下几个方面进行引导:
  第一、从学生猜想的结果进行引导。大部分学生都会猜想到电流做功可能会和电流、电压、通电时间等有关,由此学生就会想到这个实验必然在电路中进行,同时也就会想到这个实验需要的器材,借此教师再引导学生设计电路,并画出电路图。
  第二、从实验方法上进行引导。教师提出:电流做功既然和电流、电压、通电时间等因素有关我们在研究他们的关系时应该采用什么方法呢?学生必然就会想到控制变量法,教师进一步提出:既然我们采用的实验方法是控制变量法,在一个电路中不同的用电器既能保证电流相同,又能保证电压相同吗?这个时候学生就会想到只有用两种电路才能做到,既串联电路可以保证电流相同,并联电路可以保证电压相同。这样,这个实验的基本思路就出来了。
  第三、从实验的现象来引导学生。教师再一次提出:我们通过观察什么现象来知道电功和电流、电压、通电时间有关呢?我们应该用一些什么样的器材才能让这个实验具有可操作性,现象更加明显呢?然后让学生思考、讨论,也许学生会想出各种各样的办法,教师应对学生想法比较好的做出可定和鼓励并进行取舍,有条件的话并为学生提供器材,让学生大胆的完成自己设计的实验,教师给以及时的反馈,为了让这个实验具有可操作性和效果的明显性,教师这时引导学生完成教材上要求的实验(人教版),并让学生理解这个实验采用的另一种方法叫转换法,就是通过两段不同电阻的电热丝在串联和并联两种电路中来对两杯质量相同,初温相同的煤油加热相同的时间,通过观察温度计示数的高低来反映电流做功的大小,也就能说明电功和电流、电压的关系。
  可见,在教学中,诸如此类的情况比较多,教师不是设计实验让学生来做,也不是照本宣科,而是引导学生自己设计实验,自己来完成实验,这中方法有利益提高学生的学习兴趣,有利益培养学生自主学习的良好习惯,有利益培养学生独立思考问题的能力和实验能力及创新精神。
  三、应用举例和训练
  我们已经让学生知道了电功和电流、电压、通电时间有关,即W=UIt,这也是我们教学的目的,但并不是最终目标,还有最重要的一点就是会应用公式来解决实际问题,而应用举例是学生理解知识,掌握解决问题的方法的过程,所以教师在选取例题时一定要把握好以下几个方面的问题:
  第一、所选的例题不易过难、过深,要要切合学生的实际。不同的学生思维能力、知识水平、生活经验是不同的,还有就是班级与班级之间的学生也会有很大的差距,如果教师所选的例题过难、过深,不考虑学生的实际情况而是“一刀切”势必会带来不良的教学效果,对于成绩优秀学生来说不会有太大问题,但对于成绩中偏下的学生就会造成一知半解,稀里糊涂。在一个班级中毕竟优秀的学生所占的比例不会太多,大部分都是中偏下的学生,而我们的教学应该面对的是大部分学生,让大部分学生学懂、学好才是目的,而不是少数学生,如果教师在教学中能够根据学生的实际情况,不断的调整自己的教学方法,用新的教学思想和教学理念来改进自己的教学,我想才能有效的提高教学质量。
  第二、所选的例题不易太怪、太偏,要有代表性和典型性。教师在选择例题时一定要结合学生现有的知识水平和生活经验,如果例题中所提出的问题是大部分学生没有听说过的,没有见过的,或者说大部分学生弄不清题目的意思,即使计算过程并不复杂,学生也不易理解,所以所选例题一定要有代表性和典型性。例如:
  一电炉的电阻是100Ω,把它接在220v的电压下,问(1)闭合开关后通过的电流是多少?(2)5min电流对电炉所所做的功是多少?产生多少热量?
  分析:说道电炉学生都比较熟悉,大家都知道通电它会发热,结合了学生的生活实际,所以题目本身具有代表性,第一个问题考察的是欧姆定律的应用,这是电学计算必须掌握的一个基本定律,它是整个电学的恒心。第二个问题考察的是电功公式的应用,即?W=UIt,直接把第一个问题计算出来的电流和题目中所给的已知条件代人式中便可计算出来,同时还考察了电能和内能的转化问题,所以具有典型性。通过这一道既简单,又有代表性和典型性的例题不仅让学生更充分的理解知识,而且学会了怎样应用知识来解决实际问题,这就是我们的教学目的。
  第三,就是有针对性的训练?。通过训练让学生更加牢固的掌握知识,同时,从训练的过程中教师还能发现学生的不足之处,及时进行反馈,教师还能发现教学中存在问题,及时做出改进。
  总而言之,关于“电功”的教学以上几个方面是我个人的一些想法,仅供参考,每个教师都有自己的想法和方法,平时我们经常说“教无定法”,只要能把学生学习的积极性充分的调动起来,学生的参与度广,这样的方法就是好方法。
  • 【发布时间】2019/3/11 10:23:49
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