精心设计学习活动 培养物理核心素养

2021-09-14 02:33刘秋英施生晶
中学理科园地 2021年4期
关键词:额定功率研究性学习核心素养

刘秋英 施生晶

摘   要:用学生参与的短视频,进行课的引入;师生合作探究实际功率与额定功率的关系,培养学生的观察能力、分析问题、解决问题等能力;让学生用获得的知识去解决实际用电问题,培养学生学科核心素养,激发学生学习的乐趣。

关键词:核心素养;额定功率;实际功率;研究性学习

物理学科核心素养包括4个方面:物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任[ 1 ]。沪科版的九年级第十六章第二节“电流做功的快慢”,在传统的教学中,只是简单地讲解电功率概念,不利于培养物理学科的核心素养。笔者精心設计学习活动,对实验进行创新,获得很好效果。

1  用短视频展示学生的研究成果,引入电流做功快慢的课题

视频:相同时间内,哪个电器做功快?

器材:1000 W的电热水壶、350 W养生壶、水、温度计、计时器等(如图1)。

实验:用两个电器分别加热0.5 L的水,加热2 min。

现象:两个电器的水温度明显不同,电热水壶里的水温度升高了52 ℃,养生壶里的水温度升高了20 ℃。

用学生参与的生活化实验探究短视频引入课题,拉近物理与生活的距离,利用生活物品做实验,简便、直观,让学生对探究物理产生兴趣,培养了学生的动手能力和创新意识,调动学生学习的积极性。

2  课件展示电器图片,了解用电器的额定功率

用课件展示家庭生活中常用的电器,请学生说出熟悉电器的功率。

图片呈现的电器,都是家庭生活中常见的电器,让学生知道各种不同电器的电功率,积累感性认识,为后面的学习打下基础,也让学生感觉物理就在身边。

3  师生合作探究:实际功率与额定功率的关系

实际功率与额定功率是学生学习过程中容易混淆的两个物理量,在课堂上进行探究实验,用实验展示实际功率与额定功率的关系,能让学生一目了然。

3.1  实验器材

电灯、调压器、电能表、电源、导线若干(见图2)。

实验说明:①电能表转盘转速反映电流做功的快慢。②灯泡亮度反映电流做功的快慢:电流做功越快,电能转化成光能就越快,灯泡就越亮,灯泡的实际功率就越大。③调压器直接调灯泡两端的电压。

3.2  实验探究

(1)让电灯在额定电压220 V工作,观察电能表转盘转速和灯泡的亮度,并记录下来(见表1, 灯泡在实际电压工作时的现象)。

(2)让电灯在110 V(小于额定电压220 V)下工作,观察电能表转盘转速和灯泡的亮度,并记录下来。

(3)让电灯在240 V(大于额定电压220 V)下工作,观察电能表转盘转速和灯泡的亮度,并记录下来。

通过观察、比较,学生能直接得出:

当U实=U额时,P实=P额, 用电器正常工作;

当U实﹤U额时,P实

当U实﹥U额时,P实﹥P额,用电器容易被烧毁。

结论:灯泡亮暗是看灯泡的实际电功率。

在课堂上,如何把枯燥的知识传授给学生?本节课,采用教师引导,学生通过实验、观察、讨论等,很容易抓住了问题的本质,不需要教师过多讲解,就能得出结论,达到预期教学效果。

4  通过典型例题,培养科学思维能力

例:将“220 V 100 W”的灯泡分别接入220 V,240 V,110 V的电路中,求灯泡的电阻以及对应电压下的实际功率。

解析:例题设置与探究实验相对应,学生根据灯泡的铭牌,求出灯泡的电阻R===484 Ω;结合灯泡工作时的实际电压,求得对应灯泡实际功率。

通过典型例题,再次突出重点,突破难点,使学生接受额定功率和实际功率的知识,防止混淆额定功率和实际功率。

通过实验探究提供动态真实的物象情境,通过推理提供真实的证据,启发学生在实验中悟理,在推理中升华,让学生体验探究的乐趣,培养学生的思维能力,激发学生热爱学习的动力[ 2 ]。

5  学以致用,进行研究性学习

学生根据教室内的用电器的铭牌(见图3),估算本教室每天使用的电能和电费,每月使用的电能和电费,以及全校每月使用的电能和电费,让学生意识到节电的重要性,根据学校的作息时间和用电情况思考节约用电的途径,提出节电措施;延伸到自己家中用电情况,提出节约用电的措施。

把生活中的用电问题,用于课堂交流,拉近物理学与生产、生活的距离,提高运用知识解决实际问题的能力,加深了学生对电功和电功率的理解,培养学生物理素养,让学生感受学习的乐趣和应用价值[ 3 ]。

6  教学后记

在课堂上,用纯理论讲解电功率知识,学生获取知识的过程单调、枯燥、乏味,激发不起学生的学习积极性。笔者对教学设计进行创新:用视频引入课题,取材生活用电拉近物理学与生产、生活的距离,激发了学生学习的热情和动力;对本节的重、难点,不是简单理论讲解,而是从探究实验入手,先让学生观察现象,提高学生的观察能力,对实际功率有了初步认识后,再通过理论推理计算,弄清额定功率与实际功率,很好地达到本节课的教学目标。新时代的物理教师, 要不断学习研究、与时俱进, 真正把物理核心素养落实在课堂上。

参考文献:

[1] 李先全. 深挖教材习题资源 助推思维能力迁移[J].中学物理教学参考,2017(3):65-66.

[2] 施生晶.利用创新实验 突破教学难点[J].中学物理教学参考,2018(9):57-59.

[3] 沈文炳. 基于SOLO 理论的物理教学设计的思考[J]. 物理教学,2020 (1): 10-13.

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