基于任务驱动的生活化教学模式的建构

2017-11-23 09:31
数理化解题研究 2017年30期
关键词:电热电动机驱动

成 效

(东阳中天高级中学,浙江 东阳 322100)

基于任务驱动的生活化教学模式的建构

成 效

(东阳中天高级中学,浙江 东阳 322100)

本文通过《焦耳定律》来研究基于任务驱动的生活化教学模式的建构.

任务驱动;生活化教学

1.问题提出

“任务驱动的生活化课堂”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学模式,具体步骤如图1示.具体来说,“任务驱动的生活化课堂”教学模式在生活化的情境中通过任务驱动学生自主学习,可以很好地创建自主高效的高中物理课堂.下面以高中物理人教版中“焦耳定律”教学设计为例,探讨如何在创建自主高效的高中物理课堂时,利用好“任务驱动的生活化课堂”教学模式.

图1 教学流程

2.基于任务驱动的生活化教学模式的建构

(1)设计生活化情景,引入学习主题

普通高中课程标准实验教科书物理选修3—1第二章第五节《焦耳定律》中的电功与电热是本章重要的内容之一,其中电功与电热的关系是本章一个容易混淆的重要概念.电功是比较难理解的概念,因此本节课在引入时笔者设置电热锯和简易电动机演示实验,引导学生认识电能转化为其他形式能的过程就是静电力做功的过程,接着构建物理模型根据静电力做功的知识推导出电功与电功率的计算公式.

具体教学时教师可以设置如图2、3所示的演示实验,引导学生从静电力做功的角度去考虑,电流通过用电器的过程中,消耗了电能,同时产生了其他形式的能,这个能量转化就是电流做功的过程.实质上,就是静电力做功,电势能减小,增加了其他形式的能.转化中,能量是守恒的,渗透守恒的思想,为下面推导做铺垫.

然后教师引导学生构建如图4所示的电荷定向移动的模型.

2.设置问题式任务,驱动学生学习

教师把学习的任务设计成一个个驱动学生学习的问题,引导学生逐步深入理解概念.本节课当教师构建如图4所示的模型后,教师可以设计一系列问题引导学生自主学习,主动探究和构建.比如本节,教师可以设计如下一系列问题:

问题1:电功的计算式是什么?

回答1:W=qU

问题2:时间t内如何算电量?

回答2:q=It

问题3:时间t内电功如何算?

回答3:W=UIt

问题4:电流做功也有快慢,我们用电功率来描述电流做功的快慢?电功率的表达式是什么?

3.设置生活化实验,突破教学难点

电路中电路做功,将电能转化为其他形式的能,期中很常见的就是内能,但是很多情况下,电路消耗的电能不全部转化为内能.此处教师通过生活中的电动机来创设情景,让学生清楚,对于非纯电阻,电功和电热一般不等.

(1)设置情境,引出问题

采用如图5所示的电子积木装置,首先操作让玩具电动机转动时小灯泡发光,接着让学生猜测玩具电动机不转时,小灯泡变亮还是变暗,然后演示玩具电动机不转动时小灯泡变亮,最后教师提出问题:为什么玩具电动机不转动时,小灯泡会变亮?

(2)探究实验,解决问题

上面演示实验中小灯泡变亮,说明通过小灯泡的电流变大了,接下来我们采用如图6所示的实验装置来探究小型电动机转动与不转动时电流的变化情况,其中电动机的电阻约为4Ω,并将下表格填写完整.

进行实验:线固定电动机不转动,此时消耗的电能全部转化为内能,可以用电压和电流的比值来算电阻.然后放开手转动电动机,进行实验,可以看到此时电压电流和电阻不满足欧姆定律了.实验数据记录在下面表格中

工作状态U/VI/AP电/WP热/WP电与P热大小关系电动机不转电动机转动

分析论证由此可见,电功和电热两者并不相等.进一步引导学生从能量守恒的角度去考虑.让学生计算电动机消耗的电能和电热,以及产生的机械能,加深理解.根据表格数据,可以得到电功与电热的关系,再从能量守恒定律推导焦耳定律:

引申探究:对于电动机不转的时候,满足W电=Q+W机,也满足能量守恒,只不过电能除了转化为内能,还有一部分转化为机械能.

4.总结学习过程,构建知识体系

课堂教学过程中,伴随着问题的解决,教师要及时组织引导学生反思问题的解决过程及结果,从而引导学生自主建构知识体系和网络.教师要通过电路中能量转换的观点,结合前面的的纯电阻电路的问题,将这一块的知识体系进行构建,如下图.

3.反思

本教学设计在核心素养的指导下,透彻分析了学习内容与学生认知水平、心理情感因素,科学地确定了教学目标,正确地选择了教学策略,并以生活化器材和情景为背景,以问题为线索,以方法为手段,以思维为中心,来检测学生的学与教师的教.一是在“架设“桥梁”,引出物理规律;引发“冲突”,转变错误认知;设置“变式”,活化规律应用.”的过程中充分发挥了教师的引导作用,突出了学生主体性学习地位;二是通过学生质疑探究,独立思考,合作交流等活动,确保了教学目标的达成;三是设置了思考性、线索性的问题串,不仅帮助了学生形成概念,而且培养了学生科学思维的习惯.

[1]杨茵.“任务驱动的生活化课堂” 教学模式的建构与实践[J].中学化学教学参考,2014(5):18-19.

[责任编辑:闫久毅]

G632

A

1008-0333(2017)30-0065-02

2017-07-01

成效(1986.12-),男,浙江义乌人,大学本科,中学一级,从事高中物理教学研究工作.

猜你喜欢
电热电动机驱动
基于模糊PI控制的驱动防滑仿真系统分析
浅析电动机日常维护与保养
永磁同步电动机的节能计算
屈宏斌:未来五年,双轮驱动,砥砺前行
轨旁ATC系统门控柜接收/驱动板改造
学会区分电能、电功和电热
巧辨电能、电功与电热
电热刀具在聚苯乙烯快速成型机上的应用
巧学电能、电功与电热
基于S3C6410的Wi-Fi驱动移植实现