周亮

“電功”是初中物理探究式教學(xué)中較難駕馭的內(nèi)容，一是探究的因素多，二是學(xué)生受到電阻的影響，而電功公式中并沒(méi)有電阻R，如何避免電阻R的出現(xiàn)，于是許多老師采取以下常見(jiàn)的教學(xué)模式：

教學(xué)模式1：

（師問(wèn)）：同學(xué)們，我們的用電器是已經(jīng)制定好了的，你們說(shuō)它的電阻會(huì)不會(huì)變？

（生答）：不會(huì).

（師問(wèn)）：那么在探究影響電功的因素時(shí)，是不是可以不考慮用電器的電阻呢？

（生答）：可以.

教學(xué)模式2：

（教師）：同學(xué)們，你們開(kāi)動(dòng)腦筋猜想，提出了影響電流做功的因素有電壓、電流、電阻、時(shí)間，這很好.由于時(shí)間的關(guān)系，我們今天用控制變量法探究電流與電功的關(guān)系、電壓與電功的關(guān)系.至于電阻與電功的關(guān)系，作為同學(xué)們課后探究性學(xué)習(xí)的作業(yè)好不好？

（學(xué)生）：好.

這樣，就成功地繞開(kāi)了電阻.可是有一次，筆者正想回避掉電阻時(shí)，幾個(gè)好問(wèn)的學(xué)生卻揪著不放：“老師，為什么不讓探究電阻對(duì)電功的影響，不是可以用控制變量法一一排除嗎？”“現(xiàn)在許多用電器的電阻是可變可控的，如亮度變化的臺(tái)燈，可調(diào)節(jié)的取暖器，電飯煲等.”筆者尷尬萬(wàn)分，課后我認(rèn)真地備課，積極地實(shí)踐，終于攻克了“電功”這個(gè)堡壘.課堂上，精彩紛呈、高潮迭起.

1發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

首先演示：打開(kāi)開(kāi)關(guān)電燈亮，用電池連接小燈泡亮，給小電水壺通電一段時(shí)間后水沸騰………接著介紹：這都是電流做功的結(jié)果.然后提問(wèn)：電流做功的多少可能與哪些因素有關(guān)呢？學(xué)生小組討論后匯報(bào)，筆者同步在黑板上記錄：共有電壓、電流、電阻、時(shí)間4個(gè)因素.

2提出猜想

筆者讓學(xué)生展開(kāi)猜想：上述因素與電功是什么關(guān)系？給足時(shí)間討論后，各小組匯報(bào)，同步將各種猜想整理在黑板上，共有如下10種猜想（可能）：

（1）同等時(shí)間、同樣電流下，變量：電壓（高，低），電阻（大，?。┡c電功能多少關(guān)系.

（2）同等時(shí)間、同樣電壓下，變量：電阻（大，小），電流（大，?。┡c電功能多少關(guān)系.

（3）同等時(shí)間、同樣電阻下，變量：電壓（高，低），電流（大，?。┡c電功能多少關(guān)系.

（4）同一電阻、同樣電壓、同樣電流，時(shí)間長(zhǎng)則電功多.

（5）同等時(shí)間、同一電阻，電壓高則電功能多.

（6）同等時(shí)間、同一電阻，電流大則電功能多.

……

筆者沒(méi)有急于糾正學(xué)生提出的個(gè)別“荒謬”猜想，而讓學(xué)生在其后的活動(dòng)中自我修正，同時(shí)教導(dǎo)學(xué)生互相尊重，對(duì)這些猜想，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的處理程序.

3評(píng)估猜想

全班學(xué)生討論后，幾種猜想很快被淘汰，理由是：根據(jù)歐姆定律，電壓、電流、電阻三位一體，其中兩者一旦確定，則第三者也就確定，不會(huì)再變化，所以有幾個(gè)猜想是偽猜想.而有幾個(gè)同一種猜想.最后黑板上只留下了第6猜想.在討論中，學(xué)生的發(fā)言對(duì)其他學(xué)生的正面影響大大超越了教師的直接講解.

4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

提供多節(jié)電池、一個(gè)電壓表，以及不同規(guī)格的小燈泡等器材，讓學(xué)生設(shè)計(jì)能驗(yàn)證猜想的電路.學(xué)生在小組內(nèi)暢所欲言，很快達(dá)成如下共識(shí)：采用串聯(lián)電路，可讓用于比較小燈泡電流相同，對(duì)串聯(lián)電路的小燈泡分別測(cè)量電壓和觀察亮度，就可以驗(yàn)證猜想；采用并聯(lián)電路，則各個(gè)支路電壓相同，對(duì)不同支路上的小燈泡測(cè)量電流和觀察亮度，就可以驗(yàn)證第3個(gè)猜想（這與蘇科版初中物理九年級(jí)下冊(cè)提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完全一致）.學(xué)生熱情十足，一一驗(yàn)證猜想.很顯然，上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，既滿(mǎn)足了學(xué)生的求知欲，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，這對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和探究能力的培養(yǎng)大有裨益.

5實(shí)驗(yàn)探究

各個(gè)小組按照討論得到的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，動(dòng)手操作，實(shí)驗(yàn)評(píng)估通過(guò)的猜想.期間，筆者觀察每個(gè)小組協(xié)作程度，并實(shí)時(shí)指導(dǎo)操作.全班基本完成實(shí)驗(yàn)探究后，小組匯報(bào)，師生共同把結(jié)果整理到黑板上：

（1）電流相同時(shí)，電壓高則燈泡亮，說(shuō)明電功能多（實(shí)際是電功率大）.

（2）電流相同時(shí)，電阻大則燈泡亮，說(shuō)明電功能多（實(shí)際是電功率大）.

（3）電壓相同時(shí)，電流大則燈泡亮，說(shuō)明電功能多（實(shí)際是電功率大）.

（4）電壓相同時(shí)，電阻小則燈泡亮，說(shuō)明電功率多（實(shí)際是電功率大）.

（5）電阻不變時(shí)，電壓高則燈泡亮，說(shuō)明電功率多（實(shí)際是電功率大）.

在此基礎(chǔ)上，筆者首先引導(dǎo)學(xué)生比較第1、2個(gè)猜想，學(xué)生恍然大悟：這原是一回事，電流相同時(shí)，電阻大的用電器分得的電壓多（記電壓值高）.繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生比較第3、4個(gè)猜想，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這兩者也是一回事——電壓相同時(shí)，電阻小的用電器通過(guò)的電流大，經(jīng)過(guò)分析、比較，學(xué)生明白了其中的原因.筆者對(duì)學(xué)生在探究活動(dòng)中的良好表現(xiàn)和取得的成績(jī)大大的表?yè)P(yáng)了一番.至此，一切水到渠成，筆者宣讀了結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明：電流（I）在某段電路上所做的功跟電壓（U）、電流和通電時(shí)間（t）成正比.電功的計(jì)算公式是：W=UIt .這個(gè)公式與5個(gè)猜想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相容，教師和學(xué)生都很滿(mǎn)意.