用故事来创设问题情境的物理实践课教学

【设计意图】

义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

    在课堂教学中，要注重将所教授的知识与现实生活联系起来，走出物理教学"纯科学"的误区,从联系社会,生活和生产实际的角度让学生理解基础知识和基本原理,重视从联系实际的侧面上把握教学,从解决实际问题的层面上培养学生能力.

在开展课堂研究性教学实践中,作为教师我们应该让学生学会举例,学会模拟物理情景 (建模) ,尽可能尝试用简单的物理模型来理解和解决物理问题.这就要求我们在教学中不断有意识地倡导学生学会观察生活中的物理现象,并尝试用学过的物理知识去解决实际问题,生活中的见闻与感受都可说是一种学习。很多物理问题都是经过了理想化的过程,应该让学生学会将实际问题进行合理的理想化处理,学会抓问题的主要矛盾.

    在课堂教学中，特别是复习课的教学中，又如何为学生搭建一个平台，使一个个独立的问题联系在一起，既可以让教师将之前的重点内容做个回顾，也可以让学生感受到新意，了解这些问题的价值所在，并引起他们的兴趣。

   本节课的设计就是针对以上问题设计的一节研究课，课题是《欧姆定律的实践活动》。通过小张师傅在工作中遇到的问题，从而担建出一个新颖的情境平台。借助于这个平台，促使学生步入物理学的实践中来，一方面巩固提高前面所学过的内容，一方面也有新问题的研究与探讨。师生互动，生生互动，让他们感受到自然科学的美妙。

【教具和学具】

教具:电学示教板

学具:共24组,每组”220V 100W”的灯泡,电流表,电压表,开关,电源各一只,导线若干

【教学情境描述】

情境一：今天，就让我们从工人师傅小张所遇到的问题开始说起。小张是一个机床操作工，临晚的时候，光线很暗，影响工作，于是他便买回了几个灯泡。现在每一位同学的实验器材中都有这样一只灯泡。请同学们一起来观察一下这样一只灯泡。针对这只灯泡，你可以提出哪些物理问题呢？（事先在每只灯泡上贴上了“２２０Ｖ，０.5Ａ”的标识）

小张师傅看着这晶莹透亮的灯泡，他的脑海里也浮现出一个问题——这灯泡的电阻究竟是多大呢？你有哪些办法可以帮助他得出这只灯泡的阻值？

学生活动：

方法一：可通过灯泡上的标识“２２０Ｖ，０.5Ａ”来算出灯泡的阻值为440Ω

方法二：伏安法测电阻（结合现有的器材来测出电阻）

教师提出问题：为何两种方法得出的同一只灯泡的电阻不一样？

学生回答：因为两次实验电压不同，电流不同，灯的亮度不同，灯丝温度不同，导致电阻阻值不同。也就是灯丝的电阻随着温度的升高而增大。

情境二、小张师傅了解了这个道理之后，便乐滋滋地将灯泡接入了电路中，刚闭合了开关，却发现灯泡非常耀眼地闪了一下后便灭了。取下来一看发现灯丝居然被烧断了，怎么回事？可能有哪些原因？

学生讨论得出答案：

１、可能是灯泡两端所加的电压过大。

２、可能是冷态的时候灯丝的电阻较小，在那一瞬间，所通过的电流较大，容易损坏灯丝。

教师补充：所以灯丝常常容易在刚开灯的时候发生损坏。尤其是在冬天，更是明显。

教师说：在当时的真实情况下，小张师傅突然想到了原因所在！原来工厂里用的是380Ｖ的动力用电，而不是民用220Ｖ的家庭用电。他无奈地看着剩下的几只灯泡遗憾地说：“难道我就不能用你们了吗？”你有没有什么好的方法可以让这些灯泡给用起来呢？

学生讨论得出答案：

方法一:可将两个灯泡串联后再接到电路中。这样每只灯泡两端的电压为190Ｖ，虽然不可以正常工作，亮度较暗。但是也可以起到照明作用

    方法二：可将其与一定值电阻串联起来，并且其阻值为320Ω

情境三、现在灯是可以用上了，可小张还想把它制成调光灯，这样可以随心所欲地调节亮度。为了能达到目的，在一切器材可以自选的情况下，你可不可以设计出一种方案来调节灯的亮度。大家动手来设计一个，我们来比一比，谁的方案最好。

学生讨论得出答案：

 

中间的电阻的阻值为320Ω，这样是最安全的方法。

教师分析：这种方法既可以调节亮度，又可以保证电路安全，而且还操作简便。

教师给出新情境：小张师傅设计好电路图之后就去商店买变阻器了。可是商店里提供的滑动变阻器只有三种规格：“５Ω，２Ａ” ，“５００Ω，２Ａ” “５００００Ω，２Ａ”且外形相同。你在选取的时候你会选哪一种呢？

讨论后学生回答：

“５Ω，２Ａ”的电阻太小，起不到明显的改变电流大小的作用，使灯泡的亮度不能发生明显的变化。而“５００００Ω，２Ａ”的电阻又太大，在调动过程中有一段会因电流太小从而不能使灯发光，白白浪费。即使在灯泡能发光的一段上，也会因为只调动一点点的长度，使灯泡的亮度发生非常明显的变化，使调节变得比较困难，所以还是“５００Ω，２Ａ”的电阻比较适合。

教师问：那么在小张师傅买变阻器之前，你有哪些话想提醒他的？

学生想到：这里为了操作安全，不能选用滑动变阻器。只可用有绝缘材料保护的电位器才行。

情境四、灯装好之后，小张师傅很高兴。他就打开了机床准备工作了，可是在他打开机床的那一刹那，灯忽然变暗了一些。他顿时觉得很奇怪。又重复地试了好几次，发现每一次都有相同的情况发生。只要一打开机床灯都会暗一点点。这不禁让他想起了小时候家里，只有两个用电器：电灯与电炉。每当家里的电炉一开，就会发现家里的白炽灯就会变暗一点点。

    教师问：你生活中遇到过这样的现象吗？

学生说：没有看过。

学生设计：

如图

 

 

 

用示教板请学生上台进行演示实验。实验现象果然如此。

教师提问：那为何会出现这种现象呢？同学们讨论一下

有同学提出：灯的亮度不应该变化的。因为灯两端的电压不变，电阻不变，电流也就不会变，也就是灯的亮度是不应该发生变化的。你是否也是这么认为的？

学生活动：大多学生表示同意！

教师提出：我们平时做题就是这样做的，但现在你要考虑到实际的情况。实际情况与我们做题时的理想情况有什么不同，在这个角度上进行分析就能找到正确解答了。学生讨论并得出结论.

原因就在于输电线很长很长，干路上的电阻不可忽略不计。我们把干路上的导线的电阻用一个小电阻r来替代。电路图如下 SHAPE \* MERGEFORMAT

 

 

 

把灯泡与电阻Ｒ看成是一个整体。这个整体与导线是串联的。没有接Ｒ之前和接了Ｒ之后，并联的这部分总电阻变小了，分得的电压也会变小。灯就变暗了。

教师引导：同学们再来思考一下，为什么十几年前小张师傅常见到这样的情况，而现在同学们在家里却几乎看不出这样的情况出现。你认为可能是什么原因造成的？是不是过去人的感觉比现在人灵敏一些？

学生答：是因为现在线路经过改造之后，线路的电阻变小了，分压太小以致现象不明显。

【教学评析】

本节课与一般的习题课最大的一个不同便是把所有的问题串成了一个故事来讲。学生可以非常轻松地建立情境，形成了一个有联系的问题链，为学生搭建了一个复习平台。使学生复习的时候既有新鲜感，又能更好地活学活用，加强物理与生活、社会的联系，体现了ＳＴＳ的精神。

应该说,初中学生已具备一定的自学能力和独立思考、观察问题的能力,而物理教学的最终目的是要教给学生学习物理的思想方法和提高解决实际问题的能力,即要"授之以渔"。尽可能多地向学生展示更多的,真实的实验模型或物理过程,这样做的目的可以让学生看到物理题所描述的真实过程,真正理解题目中所展示的物理知识的应用。同时,通过这样的展示,让学生进一步懂得,一道物理题就是一个活生生的物理现象和事实,从而进一步感知实践的重要性,进一步激发学习物理知识的兴趣,使他们产生强烈的参与实践,亲自尝试用物理知识来解释实际问题的意识和欲望。因此,在物理教学实践中,可以针对物理题中所描述的情景做一些实验演示,通过成功的演示过程,让学生在真实的物理情景中去体验和探究物理问题的答案,学会自觉地用实践的思想去探究问题,而不是将物理题当作数学问题来思考。

现在提倡的"研究性学习"模式,实质上就是将学生置于问题情景中,让学生有一个体验,动脑,动手,感受实验方案的设计,实验现象的观察,实验数据的处理,实验结果分析的过程。客观世界所呈现的知识信息形式是多种多样的,因此学习也应该是丰富多彩的。实践的每个环节都有助于培养各种能力，学习的本质在于获得一种对主体而言是新颖的经验，这种新经验或是现有的,或是未知的,或是需要探索的。