第十二届“金帆杯”大型教育科研活动交流论文
焦耳定律的教学案例分析
姓名：姚霄伟
单位：常州市武进区郑陆初级中学
联系电话：13961123400
电子邮箱：yxw@{域名已经过期}
[摘要]：充分利用新老课本上的教学资源，引导学生改进实验，把实验的改进创新与培养学生进取创新精神结合起来，不仅让学生明确实验改进的必要性，学会改进的方法技术，体验改进成功的喜悦，更能培养学生的发散思维和实践能力，有利于学生的后续发展。
[关键词]：焦耳定律；实验改进；发散思维；案例分析。
[正文]：
在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，遇到的关键问题是如何比较电流产生热量的多少。不同的教材，采用的方法不同。如苏教版九年级下册采用的是将两个阻值不同的电阻（可用长短、粗细相同的锰铜丝和镍铬线），“将火柴棒插入电阻圈中，火柴先被点燃的电阻圈温度升高得多，产生的热量也就较多。”但存在的最大缺陷是电阻丝上产生的热量并没有全部被火柴头部吸收，火柴点燃所需时间的长短还跟火柴头与电阻丝的接触情况有关。而老教材上采用的是两根不同的电阻丝放在相同质量和初温的煤油中加热相同时间，比较升高温度的多少，来比较电阻丝上产生电热的多少。如何充分利用新老课本上的教学资源，提高学生的学习兴趣，培养学生分析问题的能力，笔者在教学实践中作了如下尝试：
教学片段：
图 1
生：看哪个电阻丝上火柴先燃烧，说明火柴吸收的热量多，电热多。
师：电阻丝上产生的热量是否全部被火柴吸收？（如图1）
生：没有！
师：说明这个实验设计存在一定的不合理性。你有什么更好的办法来比较电阻丝上电热的多少吗？
生：讨论，回答：
① 把电阻丝放在水中加热，比较温度升高的快慢。
②把电阻丝放在水中加热，看细管内液面上升的多少。（如图2）
图 2 图 3
生：讨论，回答：可以用煤油代替水，因为煤油是绝缘体。
师：很好，这样就解决了电阻丝短路的问题，而且，用煤油代替水，还可以缩短实验的时间。思考一下：为什么？
生：因为煤油的比热容比水小。
师：空气的比热容比煤油更小，如果对气体加热，实验的时间更短。师：出示实验器材（如图3），开始用控制变量法研究电热与电流、电阻、通电时间的关系。
反思与评价：
一、引导学生改进实验，有助于培养学生的发散思维发散思维是一种从多方面推测、假设和构想中来探索答案的创造性思维形式．任何科学理论的创立和艺术作品的产生，无不建立在发散思维的基础上，没有发散思维，人类的创造活动也就不复存在。
教材中属于验证性、测量性的实验较多。传统的物理实验教学常常是教师把实验目的、内容、步骤详细而周密地安排好，甚至连结论也预先说给学生听。学生只需依葫芦画瓢地被动实验。这样的结果是，学生失去对实验的“神秘”和探索欲望，思维单一呆板，缺乏灵活性和创造性。又有些实验，操作性不尽如人意，实验效果欠佳，如本堂课焦耳定律的实验。如果教师能设计一些灵活性、变通性大的问题，积极创设情境，鼓励学生发散思维，进行多方位、多角度观察，思考、探索、想象，从而提出多种设想和解决问题的方案。在此基础上，再引导学生进行收敛思维，确定解决问题的最佳方案。这不仅能培养学生的基本操作技能，而且能训练学生思维的流畅性、变通性和独创性（发散思维的三个维度）。从而达到培养发散思维、激活创造思维的目的。二、重视物理实验改革，关注学生的后续发展物理实验改革是一项动手、动脑的创造性活动。人们的许多物理知识是通过观察和试验认真地加以思索和总结得到的。如：对于彩虹，自然界在特定的雨后才能看到，平时看不到。在物理教学中，用三棱镜作光的色散实验，让彩虹出现在教室里，使学生感到新奇。然后通过师生共同讨论，形成共识，即知道什么是试验。试验就是在人工控制条件下，使物理现象重复出现，供人们观察的工作。通过试验，能够对物理事实获得具体的明确地认识。有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的指示，更重要的是学习了这种探索事实的根本方法——实验。物理实验改革应注重把实验的改进创新与培养学生进取创新精神结合起来，不仅让学生明确实验改进的必要性，学会改进的方法技术，体验改进成功的喜悦，更要注重启发怎样改进则更好，从中培养学生运用所学知识进行创新的精神和能力。学生通过实验与观察获取感性认识和实验技能，通过探索与总结获得科学知识，通过应用与延伸使知识得到巩固和深化，既训练了科学方法和各种能力，又使非智力因素得到培养，物理科学素质不断提高。
本堂课，让学生思考实验中的不合理性，思考、探究改进实验的方法，培养学生不迷信书本、敢于创造、勇于改进的精神；课后，我又开展了“小创作、小发明”活动，让学生在进行实验设计方案竞赛的基础上，自行创造条件进行实验实践活动，又培养了学生的实践操作能力。
改革物理实验，能让我们关注学生的后续发展，体现了“一切为了学生的发展”的新课程核心理念，其意义自不待言。
三、教师应有正确的教材观
教师应深入钻研教材，充分发挥教材在促进学生知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观方面的中介作用、桥梁作用。但同时，教师又不能迷信教材，亦步亦趋。教材只是为了统一达到课程目标的途径、规范基本的教学内容，而制定的一些实施课程的媒介，仅此而已。开展新课改，不能迷信教材，不要有了教材就完全根据教材去教学，没有教材就不知所措。教材只是对教学内容作了一些基本的、书面化的材料性规定，优点是标准、规范，但缺点也随之而来：它固定、僵化，用不好就约束了教师的创造性，导致教师照本宣科地“教”教材，而不是“用”教材。从理论上讲，任何教材都不可能是十全十美的，期望教材在科学性和操作性上都达到尽善尽美的程度也是不切实际的。因此，教师应根据教材内容,遵循课程改革的新理念主动驾驭教材,合理调整教材,对教材进行教学法的加工。本堂课，就要求教师首先要有正确的教材观，对教材上的实验进行深入钻研，发现教材上实验的局限性，从而引导学生进行创造性地改进。
[作者简介]：
姚霄伟，男，生于1965年。现任常州市武进区郑陆初级中学副校长。兢兢业业，长期工作在教学第一线。曾先后荣获常州市优秀班主任、常州市优秀教育工作者、武进区优秀教育工作者等荣誉。
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