電功率的教學(xué)策略之我見看了專題講堂高中數(shù)學(xué)“電功率”教學(xué)研究與案例解讀王京燕（上海匯文學(xué)校,學(xué)校中級）《電功率》在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)內(nèi)容。它是在理解電功概念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)的概念，電功率除了是在已有熱學(xué)知識的基礎(chǔ)上的實(shí)際應(yīng)用，是整個中學(xué)熱學(xué)知識的綜合和總結(jié)，并且是進(jìn)一步學(xué)習(xí)熱學(xué)的基礎(chǔ)，但是在生產(chǎn)和生活實(shí)際中也有廣泛的應(yīng)用。所以是小學(xué)數(shù)學(xué)考查概念和規(guī)律的熱點(diǎn)，又是考查能力的熱點(diǎn)。談起電功率的教學(xué)策路，新課標(biāo)對電功率知識的要求即它是高中熱學(xué)考察的重點(diǎn)也是難點(diǎn),和它本身的特性即綜合性強(qiáng)來看,我覺得講電功率的教學(xué)策略不能單單從一節(jié)課的教學(xué)去講，而應(yīng)當(dāng)從新課的教學(xué)和習(xí)題的教學(xué)兩個方面去剖析。（一）設(shè)計(jì)理念1.在引入電功率概念的過程中，通過給中學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題的情境，充分調(diào)動中學(xué)生的積極性，使中學(xué)生去討論、去猜測、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并動手做實(shí)驗(yàn)，使本節(jié)課的教學(xué)過程如研究課題那樣去進(jìn)行。2.在整個教學(xué)過程中，班主任是中學(xué)生的合作者、引導(dǎo)者和參與者。教學(xué)過程是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。當(dāng)中學(xué)生碰到困難時，班主任要和中學(xué)生一起推測、分析，從中點(diǎn)撥其思維。3.教學(xué)的真正目的是讓中學(xué)生探求規(guī)律，獲得研究、思維的方式，之后通過技巧的獲得以及運(yùn)用方式探求、創(chuàng)造的過程，使中學(xué)生產(chǎn)生對科學(xué)研究有親近熱愛、和諧相融的情感，具有樂于探求化學(xué)現(xiàn)象和**常生活中的數(shù)學(xué)學(xué)原理的科學(xué)精神。
為此，本節(jié)課將把思維程序作為貫串整個教學(xué)過程的主線，教給中學(xué)生一種研究問題的思維方式，進(jìn)而培養(yǎng)中學(xué)生的多種能力，尤其是創(chuàng)造能力電功率的定義方法，達(dá)到教學(xué)的真正目的。（二）確定教學(xué)目標(biāo)作為一個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)首先要有一個明晰的目標(biāo)。這就意味著我們的教育過程除了要交給中學(xué)生知識，還要在教學(xué)過程中讓中學(xué)生接受過程與方式、情感與價值觀等方面的薰陶。我們除了要做傳授知識的老師，還要做中學(xué)生靈魂的設(shè)計(jì)師。這也正是新課程理念所授予的“知識與技能、過程與方式、情感、態(tài)度、價值觀”這三個目標(biāo)的內(nèi)涵。新課改以重視全體中學(xué)生的發(fā)展，改變學(xué)科本位的觀念；重視科學(xué)探究，倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方法多元化，注意學(xué)科滲透，關(guān)心科技發(fā)展等為基本理念，指出中學(xué)生“從生活邁向化學(xué)，從數(shù)學(xué)邁向社會”。由此可知，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要目的不僅僅是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，而是通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，學(xué)會探究，學(xué)會學(xué)習(xí)，提升科學(xué)素質(zhì)，養(yǎng)成正確的價值觀。中學(xué)生不能再如往年，只借助上課聽、課后練等傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式來接受知識，而是通過各類方式的學(xué)習(xí)方法，感受知識的產(chǎn)生過程，感悟發(fā)覺知識的方式，學(xué)因而用，感受化學(xué)知識在生活和生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。適應(yīng)課改精神，實(shí)驗(yàn)課不再是單純的驗(yàn)證，也不是單純訓(xùn)練操作的熟練程度，而是在老師引導(dǎo)下，中學(xué)生以探究和研究為主的自主進(jìn)行的綜合性學(xué)習(xí)活動，是一種全新的自主學(xué)習(xí)方法。
按照新課標(biāo)對本節(jié)的具體要求，同時針對高中生的心理特征和認(rèn)知水平，本著面向全體、使中學(xué)生全面主動發(fā)展的原則，來確定每一個知識的教學(xué)目標(biāo)如下：知識與技能目標(biāo)：（1）理解電功、電功率的概念和公式，記住電功率的單位。（2）理解測定小燈泡功率的原理。（3）理解用家電的額定電流、額定功率的含意，會分辨額定功率和實(shí)際功率。曉得燈的亮暗是由實(shí)際功率的大小決定的。過程與方式目標(biāo)：（1）通過生活情境發(fā)覺小燈泡的電功率隨它兩端電流的改變而改變，并探究把握其變化規(guī)律，體驗(yàn)小燈泡（用家電）在不同功率下的工作狀態(tài)（2）自主設(shè)計(jì)測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）通過電功率概念的完善和測小燈泡功率的活動，使中學(xué)生感悟可以用類比、實(shí)驗(yàn)等方式來研究化學(xué)問題。情感心態(tài)與價值觀目標(biāo)：（1）通過設(shè)置的“失敗”實(shí)驗(yàn)及討論、探究等一系列活動，迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣。（2）通過額定電流和額定功率的學(xué)習(xí)，使中學(xué)生感受這部份知識與**常生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)的與生活的密切關(guān)系。（三）教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：作為一節(jié)概念課，從概念的完善到運(yùn)用都很重要，但是教學(xué)目標(biāo)中對電功率的公式要求到把握的層次，測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)是熱學(xué)中重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，所以把電功率的概念和公式，測小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，作為本節(jié)的重點(diǎn)。
教學(xué)難點(diǎn)：（1）額定功率、實(shí)際功率的理解；（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的剖析處理能力。（四）教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)：為了實(shí)現(xiàn)這一三維目標(biāo)，在電功率的教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)重視三個主要環(huán)節(jié)：一、電功率概念的完善；二、額定電流和額定功率；三、小燈泡功率的檢測。1.電功率概念的引入最好的教育就是“從生活小學(xué)習(xí)”。化學(xué)來始于生活,這么化學(xué)教學(xué)就應(yīng)當(dāng)將課堂與生活緊密聯(lián)系上去,彰顯化學(xué)來始于生活,賦于生活,又是解決生活問題的基本工具。在數(shù)學(xué)教學(xué)中要有意識地強(qiáng)化化學(xué)與生活的聯(lián)系,引導(dǎo)中學(xué)生從生活走入化學(xué)。班主任能有意識地找尋出生活中一些有關(guān)數(shù)學(xué)的現(xiàn)象和事物，并將它作為教學(xué)的切入點(diǎn)，通過它將諸多的有關(guān)數(shù)學(xué)知識有機(jī)地聯(lián)系上去，讓中學(xué)生親身體會、積極參與、主動思索，將會極大限度地迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)中學(xué)生觀察生產(chǎn)和生活中的數(shù)學(xué)的習(xí)慣，教會中學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的方式，在不知不覺中培養(yǎng)中學(xué)生數(shù)學(xué)的能力。所以，在電功率新課的教學(xué)中，通過實(shí)際生活引入數(shù)學(xué)情境是實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)下教學(xué)三維目標(biāo)的有效手段。電能、電功、電功率等。即看不見也摸不到，中學(xué)生難以直接體驗(yàn)到這種化學(xué)量。這使中學(xué)生覺得書本知識冰涼而陌生。在教學(xué)中，我們可以采用創(chuàng)設(shè)情境的技巧。
（情境一）［演示］讓中學(xué)生觀察不同用家電工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的快慢。中學(xué)生在觀察的過程中，會發(fā)覺不同的用家電工作時電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動快慢不同（或電能表上小燈閃爍的快慢不同），引入表示電壓做功快慢的數(shù)學(xué)量——電功率（1）先將15W的電燈接入電路，合上開關(guān)，燈發(fā)光，朋友們觀察電能表轉(zhuǎn)動情況。（2）將15W的燈泡取下，換上100W的燈重復(fù)第一步實(shí)驗(yàn)。朋友們觀察并比較兩次轉(zhuǎn)動快慢情況。［生］電能表第二次比第一次轉(zhuǎn)動得快，燈也是第二次比第一次亮。（3）將兩只燈泡并聯(lián)接入電路，合上開關(guān)，兩燈均亮。再觀察電能表的轉(zhuǎn)動情況，并和前兩次做比較。［生］第三次電能表轉(zhuǎn)動得比第二次還快。［師］（斷掉電源，取下兩只燈泡）朋友們再觀察這兩只燈泡，有哪些發(fā)覺？。［生］兩只燈泡不一樣，一只上標(biāo)著“220V，15W”，另一只燈泡上標(biāo)著“220V，100W”。［師］電能表轉(zhuǎn)得快說明了哪些？轉(zhuǎn)得慢又說明了哪些呢？［師］朋友們作剖析：原先電能表鋁盤轉(zhuǎn)動的快慢不同，表示了用家電消耗電能的快慢不同。我們引入一個新的數(shù)學(xué)量來描述用家電的這些化學(xué)性質(zhì)，這個化學(xué)量叫電功率，它的大小等于單位時間用家電消耗電能。
（情境二）班主任通感:某家庭上月在用電管理所繳費(fèi)購進(jìn)100元的電,約200度(按本地水價水平估算),結(jié)果40天后全部用完。同樣的情況下另一家庭卻用了60天。那個家庭耗電更快?能夠從水表上反映下來?從家庭用電的實(shí)際情況入手讓中學(xué)生親身感受到了不同用家電消耗電能的快慢不同，這正是我們課堂上要給出的電功率。使這一具象難懂的數(shù)學(xué)概念弄成中學(xué)生身邊的由中學(xué)生自己發(fā)覺并總結(jié)下來的知識點(diǎn)，理解上去都會很容易。（情境三）問：（l）如何比較物體運(yùn)動的快慢？（物體在單位時間內(nèi)通過的路程為速率。）（2）如何比較力對物體做功的快慢？（物體在單位時間內(nèi)完成的功是一功率。）（3）如何比較電壓做功的快慢？（掛出寫有例題的小黑板。）例：電壓通過洗衣機(jī)的電動機(jī)，通電半小時做功焦；電壓通過公共電車的電動機(jī)，通電2秒鐘做功焦。問：①電流通過那個電動機(jī)做功多？（通過洗衣機(jī)電動機(jī)）②電流通過那個電動機(jī)做功快呢？告訴中學(xué)生，電壓做功的快做，僅從它做功的多少來考慮是不行的，必須看它們在相同的時間里那個做的功多，這就跟比較運(yùn)動快慢和物體做功的快慢一樣。
分別估算出電壓通過洗衣機(jī)電動機(jī)、電車電動機(jī)每秒鐘做的功：100焦、60000焦。推論：電壓通過電車的電動機(jī)做功快。電功率概念這一環(huán)節(jié)的引入讓中學(xué)生覺得到課堂與生活緊密相連。知識就形成于自己對**常生活的觀察和理解。使知識顯得親切且鮮活，中學(xué)生自然就沒有了懼怕心理。迎合了中學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，致使中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自然、輕松。對電功率的焦慮不攻自破。（情境四）：首先將標(biāo)有“220V200W”的白熾燈與標(biāo)有“220V1000W”的冷水壺分別接入帶有電能表的家庭電路示教板中，通過實(shí)物投影，讓中學(xué)生仔細(xì)觀察、陳述現(xiàn)象、分析緣由。并說明屋內(nèi)電能表何時轉(zhuǎn)的最快。接著重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，特意將標(biāo)有“220V200W”的白熾燈通電時間延長，讓中學(xué)生仔細(xì)觀察區(qū)分：電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)多少與鋁盤轉(zhuǎn)動快慢的比較。提出電能消耗快慢的測度問題，引入電功率的概念。讓中學(xué)生體驗(yàn)生活中的化學(xué)。通過這種感性材料產(chǎn)生對電功率的意義的理解，并突出了電功率與電能的區(qū)別。之后通過多媒體給出三組用家電消耗電能的測定數(shù)據(jù)，同組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，誰消耗電能多？誰消耗電能快？讓中學(xué)生通過自己的剖析比較，具象概括得出電功率的定義及定義式。
這是中學(xué)生思維的升華。通過學(xué)習(xí)活動加深對化學(xué)概念的理解，感受運(yùn)用控制變量的研究方式，這樣教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)得以突破。2.額定電流和額定功率對于額定電流和額定功率這一難點(diǎn)的突破，我們可以采用以下幾種方式來進(jìn)行：（案例一）我們可以故意設(shè)置一個毀壞小燈泡的“失敗”的實(shí)驗(yàn)，迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使中學(xué)生從找尋“失敗”的緣由中體悟到，要使小燈泡正常發(fā)光，必需要有一個合適的電流。同時也為前面正確設(shè)計(jì)測小燈泡功率埋下伏筆。（案例二）分別用干電瓶1、2、3、4、5、6節(jié)做電源接入小燈泡，讓中學(xué)生仔細(xì)觀察電路中燈泡的色溫。中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，中學(xué)生思索并討論緣由。電流減小、電流減小、燈電功率減小、燈的色溫減小。引出額定電流的概念是額定電流：用家電正常工作時的電流稱作額定電流。它的值是一定的。額定電功率：用家電在額定電流下工作時的電功率。中學(xué)生觀看教案，看小燈泡的標(biāo)牌。練習(xí)：一個額定電流為220伏、額定功率為500瓦的電熱水器，在正常工作時通過內(nèi)阻絲的電壓多大？當(dāng)把它接到110伏電源上時，測得它的電壓是1.14安，這時它的實(shí)際電功率多大？當(dāng)用家電兩端實(shí)際電流不等于額定電流時，實(shí)際電功率也不等于額定電功率。
區(qū)別額定電流與實(shí)際電流，額定電功率與實(shí)際電功率。（案例三）1.投影展示：你想過嗎：化學(xué)就在我們身邊在用電高峰時，電流較低，這時電燈會如何？你能提出哪些問題或有哪些看法呢？（啟發(fā)中學(xué)生討論、思考）2.推測與假定：你的推測：你覺得當(dāng)電流變化（變大或變小）時電功率怎樣變化呢？你的根據(jù)是哪些？3.擬定計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：怎么來驗(yàn)證我們的猜測呢？（引導(dǎo)中學(xué)生討論、交流：此處應(yīng)給中學(xué)生足夠的時間去交流討論）最后由中學(xué)生描述自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路和技巧（應(yīng)盡可能讓中學(xué)生自己去說出思路，讓每位中學(xué)生都要明白設(shè)計(jì)這個實(shí)驗(yàn)的目的是哪些？）觀察照度和電流的關(guān)系投影引入：額定電流（U額）：用家電正常工作時的電流。額定功率（P額）：用家電在額定電流下的功率。投影展示：小燈泡的照度取決于——實(shí)際功率（P實(shí)）3、小燈泡功率的檢測。檢測電功率實(shí)驗(yàn)理所其實(shí)是小學(xué)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。它涉及到熱學(xué)中電流表、電壓表和滑動變阻器這三種常用儀器的使用，是一個綜合性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)全**制中級學(xué)校數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對它教學(xué)目標(biāo)應(yīng)定位為：會測算小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電流表和滑動變阻器；培養(yǎng)中學(xué)生擬定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
不僅對科學(xué)內(nèi)容的要求以外，還對科學(xué)探究能力提出了要求，主要應(yīng)定位在“培養(yǎng)中學(xué)生擬定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，能通過觀察和實(shí)驗(yàn)搜集數(shù)據(jù)，嘗試評估有關(guān)信息的科學(xué)性和認(rèn)識進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)對科學(xué)探究的重要性”這幾個方面。在本知識點(diǎn)的導(dǎo)出過程中，執(zhí)教老師可先對電功率的概念和伏安法測阻值的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行備考再根據(jù)科學(xué)探究的幾個要素——提出問題、猜想與假定、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作組織教學(xué)，符合新課標(biāo)對科學(xué)探究能力的要求。引入時盡量在老師的啟發(fā)下讓中學(xué)生自己設(shè)計(jì)和更改電路，讓兒子們體驗(yàn)成功的快樂。做好這個實(shí)驗(yàn)有利于中學(xué)生進(jìn)一步熟練正確使用熱學(xué)的基本儀器，使中學(xué)生直觀地了解小燈泡的工作情況，同時加深對所學(xué)新知識的理解。因而在教學(xué)上分三步做：第一步：中學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中解決操作中基本問題（比如線路的聯(lián)接次序、電流表、電壓表的聯(lián)接要求等），第二步：在中學(xué)生初步理解額定電流和額定功率的基礎(chǔ)上，啟發(fā)中學(xué)生選用滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電流，第三步：是對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的剖析，推進(jìn)中學(xué)生對燈泡的實(shí)際功率與其兩端電流變化的關(guān)系的理解，進(jìn)一步內(nèi)化了額定電流和額定功率的概念。在新課教學(xué)中能根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于科學(xué)探究的幾個要素組織教學(xué)，著重培養(yǎng)中學(xué)生擬定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，通過觀察和實(shí)驗(yàn)搜集數(shù)據(jù)，讓中學(xué)生嘗試和體驗(yàn)評估有關(guān)信息的科學(xué)性和認(rèn)識進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集數(shù)據(jù)對科學(xué)探究的重要性。
培養(yǎng)中學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)心態(tài)和不畏艱辛、勇于探求的精神以及一絲不茍、愛護(hù)公物的品質(zhì)，同時通過LED光源對中學(xué)生進(jìn)行節(jié)能意識等的價值觀教育。在實(shí)現(xiàn)知識目標(biāo)的同時也實(shí)現(xiàn)了對能力與情感價值觀的培養(yǎng)，彰顯了新課程理念下的三維目標(biāo)。對電功率檢測的拓展：在小燈泡的檢測試驗(yàn)中還可以培養(yǎng)中學(xué)生靈活應(yīng)用試驗(yàn)的能力。當(dāng)儀器不足，難以用伏安法檢測時，怎樣只用電壓表或只用電流表采用雙安或雙伏、或等效取代來檢測電功率也是對小燈泡功率檢測的要求。三、學(xué)生常見錯誤與問題的剖析與解決的策略方式（一）混淆額定功率與實(shí)際功率對中學(xué)生來說，問題不在于她們不能理解概念，而在于她們不能把兩個概念區(qū)分開來。額定功率與實(shí)際功率是兩個不同的概念，在實(shí)際生活中，用家電工作時的電流常常不是額定電流，實(shí)際的電壓硬度、電功率也就不再與其對應(yīng)的額定值相符，比如有一只白熾燈泡，標(biāo)有“PZ220—100”字樣電功率的定義方法，當(dāng)它接在110伏的電路上時，實(shí)際消耗的電功率多大？朋友們很容易選擇電壓作為額定功率和實(shí)際功率的聯(lián)系點(diǎn)，先通過額定功率和額定電流估算出額定電壓，然后再用這一額定電壓與實(shí)際電流相加得到實(shí)際功率。解決策咯：即便在實(shí)際電流發(fā)生改變時，實(shí)際電壓不可能等于額定電壓而保持不變，在這個變化過程中惟一不變的是用家電的內(nèi)阻值，因?yàn)樗挥捎眉译姳旧硇再|(zhì)決定，在不考慮濕度影響的情況下，可以覺得是恒定不變的，這也是我們在解決這類問題時構(gòu)建方程的根據(jù)。只有用家電的內(nèi)阻能夠?qū)?shí)際功率與額定功率聯(lián)系上去，這也是我們解答本題的著手點(diǎn)。所以在講解這個知識點(diǎn)時，我建議用練習(xí)題和實(shí)驗(yàn)結(jié)合上去講，使理論知識和感性融合，女兒們更容易理解。