學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究

1、    學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究    蔣德明摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，重要的方法就是實(shí)驗(yàn)探究方式。通過課例探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采取人人實(shí)驗(yàn)探究、對比的教學(xué)模式，輕松自然地引導(dǎo)學(xué)生高效投入到核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中。關(guān)鍵詞：控制變量；學(xué)生實(shí)驗(yàn)；導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識與技能：（1）知道導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系.（2）能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算.過程與方法：（1）通過探究過程進(jìn)一步體會猜想與假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、分析與論證等探究要素.（2）通過制訂方案進(jìn)一步體會“控制變量”這一重要的研究方法.（3）通過分析與論證過程提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力.情感、態(tài)度和價

2、值觀：（1）在數(shù)據(jù)收集過程中形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.（2）通過探究，揭示隱藏的物理規(guī)律，感受探索的樂趣.（3）在與小組成員合作完成實(shí)驗(yàn)的過程中，加強(qiáng)與他人的協(xié)同、合作能力.學(xué)習(xí)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電流與電壓、電阻的關(guān)系，通過運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析得出規(guī)律.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立和理解歐姆定律.學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：干電池（3節(jié)），開關(guān)（1個），電流表（1塊），電壓表（1塊），規(guī)格“20 2a”的滑動變阻器（1個），5、10、15電阻（各1個），導(dǎo)線（7根）.以上各準(zhǔn)備50組，另備齊學(xué)生電源16個，電阻箱16個.【學(xué)習(xí)過程】一、復(fù)習(xí)提問師：我們先復(fù)習(xí)一下電流、電壓、電阻三個概念的區(qū)別.師投影出幻

3、燈片：二、導(dǎo)學(xué)程序（一）i與u的關(guān)系探究師：你覺得電流與電壓、電流與電阻有關(guān)系嗎？今天我們就來探究電流與電壓、電阻的關(guān)系！師同時板書課題.師：請你將電流與電壓、電阻的關(guān)系寫在學(xué)案上！師同時板書：一、i與u的關(guān)系；二、i與r的關(guān)系.（注意對比的同時分開寫）師：電流與電壓、電流與電阻都有關(guān)系，我們該采取什么方法探究呢？請同學(xué)們將方法寫在學(xué)案上！師同時板書：r不變，改變u，觀察i的變化；u不變，改變r，觀察i的變化.師：我們要完成今天這兩個重要探究，需要設(shè)計實(shí)驗(yàn)：師運(yùn)用多媒體打出：怎樣保證電阻r不變？師板書一個r的符號.生1：用定值電阻.生2：用電阻箱.生3：用滑動變阻器的全電阻.師：采用哪種儀器保

4、證電阻r不變更好呢？引導(dǎo)學(xué)生得出采用前兩個儀器更好.師再運(yùn)用投影片打出：怎樣改變定值電阻兩端的電壓？（這幾個字設(shè)計要大，要占另一張幻燈片滿屏）讓學(xué)生充分地說各種情況：生1：用逐個串聯(lián)入干電池的方法.生2：用學(xué)生電源改變.生3：在電路中串聯(lián)入滑動變阻器改變.師：引導(dǎo)學(xué)生分析三種方法哪種更能準(zhǔn)確地成倍數(shù)地改變電壓，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生說出滑動變阻器所能改變電壓的原因及其作用.師：怎樣知道電壓值、怎樣知道電流值？隨著學(xué)生的回答教師在黑板上畫出電流表、電壓表的電路圖符號、電池組符號、開關(guān)符號.師：讓學(xué)生畫好電路圖并用筆連接好實(shí)物圖，并強(qiáng)調(diào)有七件器材、七根導(dǎo)線.師巡視最多兩分鐘，并將前兩種方案學(xué)生設(shè)計電路圖實(shí)物

5、投影展示，并讓該生說出設(shè)計想法，并敘述步驟.師：如果學(xué)生不能畫出其他設(shè)計，教師要運(yùn)用白紙畫好此圖并貼到黑板上，節(jié)省時間.（二）i與r的關(guān)系探究師：請同學(xué)們按照屏幕上的提示完成i與r的電路設(shè)計.師投影出如下內(nèi)容：如何改變電路中的電阻？如何控制電阻兩端的電壓不變？師板書一個u的符號（這兩行字設(shè)計要大，使用藝術(shù)字，要占滿屏）生1：用定值電阻成倍數(shù)地改變.生2：用電阻箱.生3：用滑動變阻器改變.師：采用哪種儀器改變電阻r更好呢？引導(dǎo)學(xué)生得出采用前兩個儀器更好，后一種方法不能讀出連入電路的電阻是多少.師再運(yùn)用投影片打出：如何控制電阻兩端的電壓不變？（這幾個字設(shè)計要大，要占另一張幻燈片滿屏）讓學(xué)生充分地說

6、各種情況：生1：用干電池控制.生2：用學(xué)生電源控制.生3：在電路中串聯(lián)入滑動變阻器控制.師：引導(dǎo)學(xué)生分析三種方法哪種更能準(zhǔn)確、方便操作控制電壓呢？引導(dǎo)學(xué)生得出采用后兩個儀器更好，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生說出滑動變阻器能控制電壓的原因及其作用.師：怎樣知道電壓值、怎樣知道電流值？隨著學(xué)生的回答，教師在黑板上畫出電流表、電壓表的電路圖符號、電池組符號、開關(guān)符號.師：讓學(xué)生畫好電路圖并用筆連接好實(shí)物圖，并強(qiáng)調(diào)有七件器材、七根導(dǎo)線.師巡視最多兩分鐘，并將后兩種方案學(xué)生設(shè)計電路圖實(shí)物投影展示，并讓該生說出設(shè)計想法，并敘述步驟.師：如果學(xué)生不能畫出其他設(shè)計，教師要運(yùn)用白紙畫好此圖并貼到黑板上，節(jié)省時間.（三）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

7、并收集數(shù)據(jù)師：在連接電路、設(shè)計實(shí)驗(yàn)時我們注意些什么呢？生：a.連接電路要斷開開關(guān).b.連接實(shí)物電路時要與電路圖一一對應(yīng).c.要注意三件基本器材的連接方法.d.閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片要放到阻值的最大位置.師運(yùn)用多媒體flash演示i與u的關(guān)系，要簡潔、熟練，得到數(shù)據(jù)的表格要繼續(xù)投影在大屏幕上，等待和下一表格一塊分析.endprint請同學(xué)們自主完成i與u的關(guān)系的探究和i與r的關(guān)系的探究.師利用多媒體投影出表格，請同學(xué)們按此填，設(shè)計表格此節(jié)課作為次要因素模糊處理.師巡視.（四）歸納總結(jié)結(jié)論師：請同學(xué)們認(rèn)真分析尋找數(shù)據(jù)中的規(guī)律，從中發(fā)現(xiàn)電流與電壓、電流與電阻是什么關(guān)系.注意要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加減乘除

8、的處理，發(fā)現(xiàn)規(guī)律.師：請將得到的結(jié)論認(rèn)真寫在學(xué)案上！如果學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn)i=u/r r=u/i u=ir，教師注意引導(dǎo).（五）得出歐姆定律1.理解歐姆定律師：能否將上述兩條結(jié)論合二為一，運(yùn)用一句話來說？師請學(xué)生將學(xué)案上的歐姆定律的內(nèi)容填寫完整，并請一個學(xué)生回答填寫結(jié)果.師：你能否將歐姆定律的內(nèi)容選用上述三公式中的一個來表達(dá)？師多媒體打出歐姆的簡介.內(nèi)容：他，他是一個男人，他是一個德國的男人，他是一個德國的具有超凡毅力的男人，他是一個德國的具有超凡毅力的從事物理數(shù)學(xué)教學(xué)的男人，他是一個德國的具有超凡毅力的從事物理數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)現(xiàn)定律不被認(rèn)可的男人，他是一個德國的具有超凡毅力的從事物理數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)現(xiàn)定律不被

9、認(rèn)可而在十多年后被授予崇高榮譽(yù)的男人，他就是物理學(xué)家歐姆！師：這個公式告訴我們r一定時，i1：i2=u1：u2u一定時，i1：i2=r2：r1（師同時板書）還告訴我們：師：（要幽默）對于i=u/r，u想讓電流大些，r想讓電流小些，于是電壓和電阻一商量，讓我們比一比吧，這就是歐姆定律！師板書：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。這個規(guī)律叫做歐姆定律.2.如何運(yùn)用歐姆定律師多媒體打出：若已知i、u、r中任兩個量，可求第三個量：r=u/i u=ir單位要統(tǒng)一：i（a），u（v），r（）三個量要注意同一性：針對同一導(dǎo)體或同一段電路.3.小試牛刀例1：將一只燈泡與一個定值電阻串聯(lián)

10、后接在電源兩端，電燈恰好正常發(fā)光.已知定值電阻的阻值為24，電源電壓為36v，電壓表的示數(shù)為12v.求通過定值電阻的電流和小燈泡正常發(fā)光時的電阻.師教會他們解題方法和解題思路.并正確板書.教師：（1）此題的電路狀態(tài)是什么？（2）電壓表測量的是誰的值？（3）請你畫出等效電路圖.（4）請你在等效電路圖上標(biāo)出已知量、未知量.（5）請你嘗試寫出步驟.教師規(guī)范分析書寫的過程.教師：本題還有哪些解題方法？（至少三種?。├?：將一只燈泡與一個定值電阻并聯(lián)后接在電源兩端，電燈恰好正常發(fā)光.已知定值電阻的阻值為24，電源電壓為36v，干路電流表的示數(shù)為1a.求通過定值電阻的電流和小燈泡正常發(fā)光時的電阻，你還能求出哪些物理量？教師要將以上兩題的解法進(jìn)行歸納，總結(jié)出串并聯(lián)電路的分壓原理和分流原理.教師：（1）此題的電路狀態(tài)是什么？（2）電壓表測量的是誰的值？（3）請你畫出等效電路圖.（4）請你在等效電路圖上標(biāo)出已知量、未知量.（5）請你嘗試寫出步驟.師：引導(dǎo)總結(jié)出串并聯(lián)電路的分壓