探究電流跟電壓和電阻的關系.doc

義務教育教科書2012（人教版）九年級物理探究電流跟電壓和電阻的關系教學設計1、 教材依據探究電流跟電壓和電阻的關系是義務教育教科書2012（人教版）九年級物理第十七章第一節(jié)的內容。以新課改理念為依據，運用控制變量法，探究電流跟電壓、電阻的關系，在教學過程模式中，開展學習活動。讓學生經歷科學探究的歷程，從中學習科學的學習方法，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、合作的精神以及創(chuàng)新與實踐能力。二、教學內容及內容解析電流跟電壓、電阻的關系實際上就是歐姆定律，它是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識和分析電路的基礎，是本章的重點。要求學生通過探究活動得出，從而更進一步體驗科學探究的方法。這一節(jié)綜合性較強，從知識上講，要用到電路中的電流、電壓和電阻的概念；從技能上講，要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。學生要通過自己的實驗得出歐姆定律，但最關鍵的又是實驗方法，學生對實驗方法的掌握既是重點也是難點，這個實驗難度比較大，主要在實驗的設計、數據的記錄以及數據的分析方面，學生出現(xiàn)錯誤的可能性也比較大，所以實驗的評估和交流也比較重要。1. 強調學生是 學習的主人。教材是在前面“電流”“電壓”“電阻”等知識學習的基礎上，推斷出電流與電壓、電阻的定性關系。這樣處理：一是給接下來的實驗結果做了鋪墊，不致使學生感到突然；二是目的明確，使學生對將要探究的問題產生強烈的愿望，要想證實這個推斷，有了定性的關系，又知道電流是可以用電流表測量的物理量，電壓是可以用電壓表測量的物理量，電阻也是可測量的物理量。在此基礎上就可以引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題。2.提高學生學習的興趣、強度試驗的作用。本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關系”是一個完整的科學探究過程，讓學生經歷科學的探究，學習科學猜想、設計實驗、設計實驗表格、分析論證、感悟科學方法。因此這節(jié)課無論在知識學習上還是在培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作用。所以教學中，在注重學生的理論聯(lián)系實際能力的同時，更要關注學生的科學探究能力的提高。三、教學目標與重難點解析 課程標準中的要求是：通過實驗探究，掌握電流與電壓和電阻的關系，經理探究的實驗過程，以便歐姆定律公式的得出。1知識與技能（1）通過實驗使學生知道“電阻一定時，電流跟電壓成正比，電壓一定時，電 流跟電阻成反比”。（2） 使學生初步熟悉如何用電表測同一只電阻的電流及其兩端電壓，會用與待測電阻串聯(lián)的滑動變阻器調節(jié)待測電阻兩端的電壓。2.過程與方法（1）使學生初步領會用控制變量法研究物理規(guī)律的思路。（2）進一步培養(yǎng)學生電路連接和有關電路的電學實驗操作能力及根據實驗結果分析、概括實驗結論的能力。3.情感態(tài)度與價值觀（1）培養(yǎng)學生學習物理的興趣和愿望。（2）培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和刻苦鉆研的精神?！窘虒W重點】能通過實驗使學生知道導體中電流跟電壓電阻的關系?！窘虒W難點】如何用實驗的方法研究導體中電流跟電壓電阻的關系。四、 教學問題診斷分析在學習本節(jié)課之前，學生了解了電學的基礎知識，多數學生能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器；對于控制變量的研究方法也有一定的了解。學生有較強 的好奇心和求知欲，他們渴望自己動手進行科學探究，體驗成功的樂趣，但對于U、I、R三者的關系知之甚少，規(guī)律性知識的概括往往以偏概全。部分學生對結論的得出有一定的難度，教學過程中應予以重視。從初中生年齡來看，通過實驗來激發(fā)他們學習的興趣。五、教學策略選擇與實驗設計解析 本節(jié)設計注重知識間的相互聯(lián)系，首先在學習新知識之中引導學生將以獲得相關知識聯(lián)系起來，作為建構本節(jié)內容的思維工具，所以在教學中抓住電流、電壓、電阻三個基本概念；其次通過對電流與電壓和電阻的關系猜想，最后通過親自探究使學生獲得物理規(guī)律。6、 教學資源與工具設計多媒體展示平臺，自制課件，實驗探究用實驗器材（電源、電流表、電壓表、定值電阻、開關、導線若干、滑動變阻器）共六組。首先通過課件展示電路設計與連接，為學生學習本節(jié)內容做好準備，接下來通過實驗讓學生親自體驗電流與電壓和電阻的關系。7、 教學過程設計（一）創(chuàng)設情景，激發(fā)興趣通過前面的學習和實驗，同學們已經隱約感覺到電流、電壓、電阻之間存在著一定的關系，那么這三者之間到底存在著怎樣的關系呢？我這里有兩個研究它們之間關系的課題，請同學們分組討論進行猜想？說明：通過該情景的創(chuàng)設達到目的，一是創(chuàng)設物理情景，激發(fā)學生的學習興趣；二是培養(yǎng)學生科學選擇研究課題的能力；三是回顧前面所學知識（電壓是形成電流的原因；電阻是導體本身的一種屬性，跟導體兩端的電壓及導體中的電流無關）。（二）引導學生猜想與假設結合前面所學的知識，電壓是形成電流的原因，而導體的電阻是導體本身阻礙電流的一種性質，采用談話討論式的方法，引導學生猜測“電流跟電壓、電阻的關系”。導體兩端的電壓越大，導體中的電流越大；導體的電阻越大，導體中的電流越小。說明：通過此環(huán)節(jié)，一是讓學生明確猜想是經常用到的物理研究方法之一；二是讓學生知道猜想是建立在大量的科學事實基礎之上的，不是胡亂猜想，是有科學依據的。（三）學生制定計劃與設計實驗1探究方法由猜想知道導體中的電流跟導體兩端的電壓、導體的電阻有關，那么如何研究電流跟電壓、電阻的定量關系呢？讓學生分組討論下面兩個問題：前面學過的哪些實驗課題與該實驗課題類似？舉例說明你所列舉的實驗中用到的物理研究方法是什么？說明：這樣做的目的有兩個：一是通過分組討論與交流培養(yǎng)學生合作學習的意識；二是由學生回顧前面所學的實驗，討論得出研究該實驗的方法控制變量法。2研究電流跟電壓的關系在此讓學生明確“研究電流跟電壓的關系時，應保持電阻不變”的思想，那么，設計實驗電路的時候應考慮：怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢？怎樣保持導體的電阻R不變呢？通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢？（1）學生分別獨立設計電路，學生以小組為單位進行組內討論，擬定一個達成共識的設計方案。說明：這樣做既充分發(fā)揮了個體的主觀能動性，又集思廣益，培養(yǎng)學生的發(fā)揚團結合作精神，共同克服困難，探索解決辦法。（2）小組代表發(fā)言，展示設計方案。說明：通過小組的發(fā)言，交流設計的思路和具體操作，采用談話的方式，讓學生在原有的知識與能力的基礎上互相學習，取長補短。（3）師生共同討論，對各組的設計方案的優(yōu)缺點進行評估，教師點撥、整合思維，幫助學生形成科學的思想，以確定出實驗的最佳方案。從而引導學生設計出課本上的電路圖。3研究電流跟電阻的關系在此讓學生明確“研究電流跟電阻的關系時，應保持電壓不變”的思想。那么實驗探究時應考慮：怎樣改變導體電阻R的大??？怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢？讓學生討論交流，使學生認識到；當定值電阻的大小發(fā)生變化時，可通過滑動變阻器來控制其兩端的電壓U保持不變。（四）學生分組實驗與收集數據（1）教師可演示電路的連接或板畫電路的連接，補充說明實驗的注意事項，有針對性地進行輔導；并且明確觀察目標，知道在哪一個研究對象上收集信息，明確收集信息的內容。（2）學生分組、合作完成實驗，正確記錄實驗數據。1研究電流跟電壓的關系按電路圖連接實物電路，利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，并記錄所對應的電流值，填入表一中：表一：R5電壓U（V）1152電流I（A）2更換定值電阻，利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變，記錄對應的電流值，填入表二中：表二：U2V電阻R（）51015電流I（A）（五）分析與論證實驗數據是客觀事實的反映，不等于實驗結論；實驗結論是在數據基礎上進行科學分析的結果。教師選擇兩組實驗數據展示在黑板上，以供分析與論證。引導學生進行因果推理，認識因果推理關系，在控制物理條件下，關注物理條件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系，尋找數據之間的相互關系的特征，培養(yǎng)學生分析簡單的因果關系能力。1電流與電壓的關系學生討論回答下列問題，逐層概括：（1）電流與電壓兩個物理量，是誰隨誰變化？（2）分析表一，可得出什么結論？（3）怎樣分析得出上述的結論？（4）我們這個結論前提是保持哪個物理量不變？（5）有人說，這個結論可敘述為“在電阻不變時，導體兩端的電壓與通過導體的電流成正比?！睂?？說明：設計這五個問題的目的一是通過實驗數據的分析培養(yǎng)學生的概括能力；二是回扣課前提出的研究課題，前后對應。2電流與電阻的關系在分析表一的基礎上，學生可獨立完成分析表二，歸納出此規(guī)律。學生討論回答下列問題，逐層概括：（1）電流與電阻兩個物理量，是誰隨誰變化？（2）分析表二，可得出什么結論？（3）怎樣分析得出上述的結論？（4）我們這個結論前提是保持哪個物理量不變？（5）有人說，這個結論可敘述為“在電壓不變時，導體的電阻與通過導體的電流成反比?！睂?？（六）評估探究假設是探究結果的預期，探究結果是探究假設的驗證。關注它們的差異是發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的前奏，是創(chuàng)造思維的表現(xiàn)?；仡櫾诒竟?jié)課中，學生小組反饋的實驗數據，是否嚴格符合我們總結的規(guī)律？不符合的原因是什么？采用什么方法處理此問題能使此影響降為最小？學生交流后教師引導點撥，使之明確：實驗用學生電壓表和學生電流表測量存在誤差；而且導線的電阻不可忽視；另外在探究過程中，保持不變的物理量是否在操作中真正做到保持不變呢？但是從實驗數據整體上來說可以得出實驗結果。評估是對探究反思的過程，有利于發(fā)展學生的批判思維，有利于培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度。在教師必要的點撥下，形成對評估的正確認識，并使學生從這些具體的評估活動中獲得體驗，合作的精神得到加強，極大地提高了學生的綜合素質與能力。（七）交流與