高中物理项目化学习案例分析-以“用电安全”为例

高中物理项目化学习案例分析——以“用电安全”为例一、背景与导入在高中物理选修3-2中围绕“电”的产生原理和应用，教材设计了很多内容，但是内容多偏重理论知识，并没有对“电的”危害进行分析。还有的高中生在学完“交变电流”的知识后，仍不能正确的使用交变电流，认为交变电流始终是安全的，因此实施“用电安全”项目学习旨在帮助高中生对用电知识更深入理解，保护好自己和他人。相关的调查发现，我国每生产约30亿kwh的电能，就有约1人触电身亡，说明在现代社会人的安全用电意识并不高，因此在学习交变电流的知识时，对学生进行用电安全教育非常重要。“用电安全”项目从让学生正确认识和使用电气保护装置、正确使用各类电器、计算家用电器负荷出发，提高学生的物理实践能力，能及时判断可能出现的触电事故，避免火灾发生。项目在实施的时候，树立学生主体地位，让他们根据教材中交变电流的相关知识，与同学交流用电不当可能会出现的一些危险事故，能从能量转化角度去分析和判断，同时分析电感和电流对交流电的影响。二、项目任务1.通过合作的方式分析家庭中用电器漏电、外壳带电的原因，用电为什么会引起火灾。2.借助网络、走访等形式对人体触电知识进行了解，总结避免触电的事项。3.分析断路器的工作原理，实际如何应用。4.对自己家中用电器的总功率进行计算，分析下用电峰值时最大电流。三、合作实践1.将项目化学习的内容向学生说明，下发项目计划并分配个各个小组，小组选定任务后进行交流学习。2.项目实施前，组织学生开展用电安全知识的讨论，视频展示触电身亡、火灾等案例，提高学生对本项目学习的重视度。3．各小组进行家庭用电大调查，包括线路是否老化、是否安装保险丝或断路器，家中电路总共有几条支路，尝试画出负载电器分布图。四、探究实践1.调查家用电器漏电外壳带电原因小组学生以学过的交变电流知识为基础，通过上网查找资料及调查自己用电器情况，得出：电器带电部分和外壳之间的绝缘层被击穿或损坏就会发生漏电，同时电器老化、操作错误、使用伪劣元件等也会出现漏电。另外学生通过对国家标准GB3805-83《安全电压》进行学习，知道安全电压值的等级有42、36、24、12、6V五种，同时还规定：当电器设备采用了超过24V时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。2.交流电短路的原理很多学生虽然经常听到“短路”知识，但是却不知道短路形成的原理。在任务驱动下，小组积极交流，在学习完交变电流外，对直流短路和交流短路有了更深入的认识。交流电中零线与火线之间，火线与火线之间都会产生短路，短路时与直流短路不同的是，短路时通过导线的电流方向是不断改变的，因为更危险，而直流电随着时间的变化是恒定的。通过了解交流电短路原理，可以提高学生的用电安全观，做出对家中电炉的充分分析。3.断路器工作原理及应用断路器是一种重要的用电安全设备，需要学生在学习交变电流的时候进行认识。分配给小组任务，让他们调查一下家庭和办公楼等区域是否有断路器，这些断路器分别和什么设备连接，起到什么作用。学生通过合作探究就会得出断路器主要用来分配电能，不频繁的启动异步电动机，从而对电源线路和电动机等进行保护，当发生过载或短路的时候还能自动切断电路，防止发生火灾和其他事故，最简单的断路器就是保险丝。通过让学生自己搜集资料了解断路器，在任务的驱动下，学生会将断路器的工作原理和应用情况做好总结，这比直接讲解断路器理论知识更有助于学生理解，因此项目化学习更适合学生。4.家中用电器总功率计算很多学生对家庭用电知识缺少认识，不能合理安全家用电器的使用时间，导致多种电器使用的时候很容易出现跳闸或电线损坏，产生用电风险事故。为此，在项目化学习中，我们让学生回家调查自己家中用电器的种类、数量、额定功率，计算出用电高峰时的总功率，再与电表额定功率进行比较，看用电高峰家用电器是否超出电表额定功率，以此提高学生的安全用电意识。通过项目化学习，每个学生都能将自己家中用电器功率进行说明，在与同学的交流分享中感受节约用电的重要性。五、项目成果评价评价是项目化学习的重要组成部分，通过评价可以分析项目在实施中遇到的问题，有助于教师接下来开展更深入的项目设计。所有小组的项目任务完成后，我们邀请小组长对项目成果进行呈现，有的小组将研究成果以文字的形式展示，有的则采用文字和图片结合的形式，还有的小组则将整个项目的实施过程、小组成员调查图片等分享给了大家，每个小组都付出了很大的努力，对用电知识有了深入的了解。可以说，本项目在选修知识“交变电流”的基础上增强了学生的用电安全观，既是一场用电安全教育课，也是一种学生自发行为的物理实践课，有助于提高学生运用所学物理知识解决实际问题的能力。下一步，在项目