電功率的教學策略之我見看了專題講堂高中數學“電功率”教學研究與案例解讀王京燕（上海匯文學校,學校中級）《電功率》在中學數學教學中既是重點，也是難點內容。它是在理解電功概念的基礎上進一步學習的概念，電功率除了是在已有熱學知識的基礎上的實際應用，是整個中學熱學知識的綜合和總結，并且是進一步學習熱學的基礎，但是在生產和生活實際中也有廣泛的應用。所以是小學數學考查概念和規律的熱點，又是考查能力的熱點。談起電功率的教學策路，新課標對電功率知識的要求即它是高中熱學考察的重點也是難點,和它本身的特性即綜合性強來看,我覺得講電功率的教學策略不能單單從一節課的教學去講，而應當從新課的教學和習題的教學兩個方面去剖析。（一）設計理念1.在引入電功率概念的過程中，通過給中學生創設問題的情境，充分調動中學生的積極性，使中學生去討論、去猜測、設計實驗方案并動手做實驗，使本節課的教學過程如研究課題那樣去進行。2.在整個教學過程中，班主任是中學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發展的互動過程。當中學生碰到困難時，班主任要和中學生一起推測、分析，從中點撥其思維。3.教學的真正目的是讓中學生探求規律，獲得研究、思維的方式，之后通過技巧的獲得以及運用方式探求、創造的過程，使中學生產生對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感，具有樂于探求化學現象和**常生活中的數學學原理的科學精神。
為此，本節課將把思維程序作為貫串整個教學過程的主線，教給中學生一種研究問題的思維方式，進而培養中學生的多種能力，尤其是創造能力電功率的定義方法，達到教學的真正目的。（二）確定教學目標作為一個知識點的學習首先要有一個明晰的目標。這就意味著我們的教育過程除了要交給中學生知識，還要在教學過程中讓中學生接受過程與方式、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，還要做中學生靈魂的設計師。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、態度、價值觀”這三個目標的內涵。新課改以重視全體中學生的發展，改變學科本位的觀念；重視科學探究，倡導學習方法多元化，注意學科滲透，關心科技發展等為基本理念，指出中學生“從生活邁向化學，從數學邁向社會”。由此可知，數學學習的主要目的不僅僅是學習數學知識，而是通過學習數學，學會探究，學會學習，提升科學素質，養成正確的價值觀。中學生不能再如往年，只借助上課聽、課后練等傳統的學習方式來接受知識，而是通過各類方式的學習方法，感受知識的產生過程，感悟發覺知識的方式，學因而用，感受化學知識在生活和生產中的實際應用。適應課改精神，實驗課不再是單純的驗證，也不是單純訓練操作的熟練程度，而是在老師引導下，中學生以探究和研究為主的自主進行的綜合性學習活動，是一種全新的自主學習方法。
按照新課標對本節的具體要求，同時針對高中生的心理特征和認知水平，本著面向全體、使中學生全面主動發展的原則，來確定每一個知識的教學目標如下：知識與技能目標：（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際功率。曉得燈的亮暗是由實際功率的大小決定的。過程與方式目標：（1）通過生活情境發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律，體驗小燈泡（用家電）在不同功率下的工作狀態（2）自主設計測小燈泡功率的實驗方案并進行實驗。（3）通過電功率概念的完善和測小燈泡功率的活動，使中學生感悟可以用類比、實驗等方式來研究化學問題。情感心態與價值觀目標：（1）通過設置的“失敗”實驗及討論、探究等一系列活動，迸發中學生學習數學知識的興趣。（2）通過額定電流和額定功率的學習，使中學生感受這部份知識與**常生活、生產、科學技術的與生活的密切關系。（三）教學重點與難點：教學重點：作為一節概念課，從概念的完善到運用都很重要，但是教學目標中對電功率的公式要求到把握的層次，測小燈泡功率的實驗是熱學中重點實驗，所以把電功率的概念和公式，測小燈泡功率的實驗，作為本節的重點。
教學難點：（1）額定功率、實際功率的理解；（2）設計實驗及實驗數據的剖析處理能力。（四）教學環節的設計：為了實現這一三維目標，在電功率的教學設計中應當重視三個主要環節：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“從生活小學習”。化學來始于生活,這么化學教學就應當將課堂與生活緊密聯系上去,彰顯化學來始于生活,賦于生活,又是解決生活問題的基本工具。在數學教學中要有意識地強化化學與生活的聯系,引導中學生從生活走入化學。班主任能有意識地找尋出生活中一些有關數學的現象和事物，并將它作為教學的切入點，通過它將諸多的有關數學知識有機地聯系上去，讓中學生親身體會、積極參與、主動思索，將會極大限度地迸發中學生學習數學的興趣，培養中學生觀察生產和生活中的數學的習慣，教會中學生聯系實際的方式，在不知不覺中培養中學生數學的能力。所以，在電功率新課的教學中，通過實際生活引入數學情境是實現新課程標準下教學三維目標的有效手段。電能、電功、電功率等。即看不見也摸不到，中學生難以直接體驗到這種化學量。這使中學生覺得書本知識冰涼而陌生。在教學中，我們可以采用創設情境的技巧。
（情境一）［演示］讓中學生觀察不同用家電工作時電能表轉盤轉動的快慢。中學生在觀察的過程中，會發覺不同的用家電工作時電能表轉盤轉動快慢不同（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學量——電功率（1）先將15W的電燈接入電路，合上開關，燈發光，朋友們觀察電能表轉動情況。（2）將15W的燈泡取下，換上100W的燈重復第一步實驗。朋友們觀察并比較兩次轉動快慢情況。［生］電能表第二次比第一次轉動得快，燈也是第二次比第一次亮。（3）將兩只燈泡并聯接入電路，合上開關，兩燈均亮。再觀察電能表的轉動情況，并和前兩次做比較。［生］第三次電能表轉動得比第二次還快。［師］（斷掉電源，取下兩只燈泡）朋友們再觀察這兩只燈泡，有哪些發覺？。［生］兩只燈泡不一樣，一只上標著“220V，15W”，另一只燈泡上標著“220V，100W”。［師］電能表轉得快說明了哪些？轉得慢又說明了哪些呢？［師］朋友們作剖析：原先電能表鋁盤轉動的快慢不同，表示了用家電消耗電能的快慢不同。我們引入一個新的數學量來描述用家電的這些化學性質，這個化學量叫電功率，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購進100元的電,約200度(按本地水價水平估算),結果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?從家庭用電的實際情況入手讓中學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學概念弄成中學生身邊的由中學生自己發覺并總結下來的知識點，理解上去都會很容易。（情境三）問：（l）如何比較物體運動的快慢？（物體在單位時間內通過的路程為速率。）（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：電壓通過洗衣機的電動機，通電半小時做功焦；電壓通過公共電車的電動機，通電2秒鐘做功焦。問：①電流通過那個電動機做功多？（通過洗衣機電動機）②電流通過那個電動機做功快呢？告訴中學生，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電動機、電車電動機每秒鐘做的功：100焦、60000焦。推論：電壓通過電車的電動機做功快。電功率概念這一環節的引入讓中學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，中學生自然就沒有了懼怕心理。迎合了中學生的認知習慣，致使中學生在學習過程中自然、輕松。對電功率的焦慮不攻自破。（情境四）：首先將標有“220V200W”的白熾燈與標有“220V1000W”的冷水壺分別接入帶有電能表的家庭電路示教板中，通過實物投影，讓中學生仔細觀察、陳述現象、分析緣由。并說明屋內電能表何時轉的最快。接著重復上述實驗，特意將標有“220V200W”的白熾燈通電時間延長，讓中學生仔細觀察區分：電能表的鋁盤轉動的圈數多少與鋁盤轉動快慢的比較。提出電能消耗快慢的測度問題，引入電功率的概念。讓中學生體驗生活中的化學。通過這種感性材料產生對電功率的意義的理解，并突出了電功率與電能的區別。之后通過多媒體給出三組用家電消耗電能的測定數據，同組數據進行比較，誰消耗電能多？誰消耗電能快？讓中學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。
這是中學生思維的升華。通過學習活動加深對化學概念的理解，感受運用控制變量的研究方式，這樣教學重點和難點得以突破。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的突破，我們可以采用以下幾種方式來進行：（案例一）我們可以故意設置一個毀壞小燈泡的“失敗”的實驗，迸發中學生學習的積極性，使中學生從找尋“失敗”的緣由中體悟到，要使小燈泡正常發光，必需要有一個合適的電流。同時也為前面正確設計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節做電源接入小燈泡，讓中學生仔細觀察電路中燈泡的色溫。中學生觀察實驗并描述實驗現象，中學生思索并討論緣由。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。中學生觀看教案，看小燈泡的標牌。練習：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阻絲的電壓多大？當把它接到110伏電源上時，測得它的電壓是1.14安，這時它的實際電功率多大？當用家電兩端實際電流不等于額定電流時，實際電功率也不等于額定電功率。
區別額定電流與實際電流，額定電功率與實際電功率。（案例三）1.投影展示：你想過嗎：化學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？（啟發中學生討論、思考）2.推測與假定：你的推測：你覺得當電流變化（變大或變小）時電功率怎樣變化呢？你的根據是哪些？3.擬定計劃、設計實驗：怎么來驗證我們的猜測呢？（引導中學生討論、交流：此處應給中學生足夠的時間去交流討論）最后由中學生描述自己設計的實驗思路和技巧（應盡可能讓中學生自己去說出思路，讓每位中學生都要明白設計這個實驗的目的是哪些？）觀察照度和電流的關系投影引入：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——實際功率（P實）3、小燈泡功率的檢測。檢測電功率實驗理所其實是小學數學的重點實驗。它涉及到熱學中電流表、電壓表和滑動變阻器這三種常用儀器的使用，是一個綜合性實驗。根據全**制中級學校數學新課程標準的要求，對它教學目標應定位為：會測算小燈泡的額定功率和實際功率，進一步練習使用電流表、電流表和滑動變阻器；培養中學生擬定計劃與設計實驗的能力。
不僅對科學內容的要求以外，還對科學探究能力提出了要求，主要應定位在“培養中學生擬定計劃與設計實驗的能力，能通過觀察和實驗搜集數據，嘗試評估有關信息的科學性和認識進行實驗與搜集數據對科學探究的重要性”這幾個方面。在本知識點的導出過程中，執教老師可先對電功率的概念和伏安法測阻值的實驗進行備考再根據科學探究的幾個要素——提出問題、猜想與假定、制定計劃與設計實驗、進行實驗與搜集證據、分析與論證、評估、交流與合作組織教學，符合新課標對科學探究能力的要求。引入時盡量在老師的啟發下讓中學生自己設計和更改電路，讓兒子們體驗成功的快樂。做好這個實驗有利于中學生進一步熟練正確使用熱學的基本儀器，使中學生直觀地了解小燈泡的工作情況，同時加深對所學新知識的理解。因而在教學上分三步做：第一步：中學生在演示實驗中解決操作中基本問題（比如線路的聯接次序、電流表、電壓表的聯接要求等），第二步：在中學生初步理解額定電流和額定功率的基礎上，啟發中學生選用滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電流，第三步：是對實驗數據的剖析，推進中學生對燈泡的實際功率與其兩端電流變化的關系的理解，進一步內化了額定電流和額定功率的概念。在新課教學中能根據新課程標準中關于科學探究的幾個要素組織教學，著重培養中學生擬定計劃與設計實驗的能力，通過觀察和實驗搜集數據，讓中學生嘗試和體驗評估有關信息的科學性和認識進行實驗與搜集數據對科學探究的重要性。
培養中學生實事求是的科學心態和不畏艱辛、勇于探求的精神以及一絲不茍、愛護公物的品質，同時通過LED光源對中學生進行節能意識等的價值觀教育。在實現知識目標的同時也實現了對能力與情感價值觀的培養，彰顯了新課程理念下的三維目標。對電功率檢測的拓展：在小燈泡的檢測試驗中還可以培養中學生靈活應用試驗的能力。當儀器不足，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）混淆額定功率與實際功率對中學生來說，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分開來。額定功率與實際功率是兩個不同的概念，在實際生活中，用家電工作時的電流常常不是額定電流，實際的電壓硬度、電功率也就不再與其對應的額定值相符，比如有一只白熾燈泡，標有“PZ220—100”字樣電功率的定義方法，當它接在110伏的電路上時，實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際功率的聯系點，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際電流相加得到實際功率。解決策咯：即便在實際電流發生改變時，實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阻值，因為它只由用家電本身性質決定，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建方程的根據。只有用家電的內阻能夠將實際功率與額定功率聯系上去，這也是我們解答本題的著手點。所以在講解這個知識點時，我建議用練習題和實驗結合上去講，使理論知識和感性融合，女兒們更容易理解。