教學(xué)設(shè)計:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系_第1頁
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文檔簡介

1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系教學(xué)設(shè)計教 材:北師大版物理九年級第十二章第一節(jié)執(zhí)教者:陜西省寶雞市新建路中學(xué)張 若 楊【學(xué)習(xí)任務(wù)分析】基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)之一是“改變課程實施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力”。 物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。為了體現(xiàn)新課程注重科學(xué)探究、倡導(dǎo)學(xué)習(xí)方式多樣化的基本理念,本課以課堂為陣地,以知識為載體,以小組探究活動為教學(xué)組織形式,力圖實現(xiàn)“知識與技能過程與方法情感態(tài)度價值觀”的三維教學(xué)目標(biāo)。

2、教師在引領(lǐng)學(xué)生探究物理知識的過程中,讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,體驗科學(xué)探究的經(jīng)歷,感受科學(xué)探究的樂趣,最大限度地發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容包含兩大部分:一是歐姆定律;二是科學(xué)探究的過程和方法。歐姆定律是電學(xué)中的基本定律,是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識的基礎(chǔ),也是初中物理學(xué)習(xí)的重點物理規(guī)律之一,理解歐姆定律并能進(jìn)行簡單計算是課程標(biāo)準(zhǔn)提出的教學(xué)要求,把握新舊知識的聯(lián)系和建立物理規(guī)律的事實依據(jù),學(xué)習(xí)研究物理問題的方法,應(yīng)該是本課知識技能目標(biāo)和過程方法目標(biāo)的教學(xué)重點。一方面,要深刻理解歐姆定律的物理意義,就必須將原來分散學(xué)習(xí)的電流、電壓、電阻等概念綜合起來,把研究它們的關(guān)系作為主題,用聯(lián)系

3、的觀點引導(dǎo)學(xué)生研究新課題,用合作、探究的學(xué)習(xí)方式激發(fā)學(xué)生新的求知欲與鉆研志趣,在探究中經(jīng)歷物理規(guī)律建立的過程,從物理意義上理解公式中所表示的物理量之間的數(shù)量關(guān)系,而不是從純數(shù)學(xué)的角度加以理解。例如,對于歐姆定律的表達(dá)方式:I=U/R,應(yīng)當(dāng)理解為,公式表達(dá)了電流的強(qiáng)弱決定于加在導(dǎo)體兩端電壓的大小和導(dǎo)體本身電阻的大小,即導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,公式中的I、 U、 R 三個物理量是相對同一導(dǎo)體而言,公式變換得到的R=U/I,不能只從純數(shù)學(xué)角度理解為“電阻與電壓成反比”。另一方面,由于物理規(guī)律本身,總是以一定的物理事實為依據(jù)的,因此,理解歐姆定律必須在認(rèn)識、分析和研究有

4、關(guān)物理事實的基礎(chǔ)上進(jìn)行,利用實驗歸納法,把實驗數(shù)據(jù)通過思維加工和數(shù)學(xué)加工,分析、概括出文字結(jié)論或定律公式,成功開展實驗探究是深刻理解歐姆定律的保證,探究中能把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€單因素問題,即會用“控制變量法”研究科學(xué)問題既是本課的重點之一,也是本課的難點之一。利用怎樣的探究方案研究電流與電壓、電流與電阻之間的定量關(guān)系是本課的最大難點,這表現(xiàn)在三個方面。難點1:實驗所用器材較多。除了同時使用電流表、電壓表之外,還會用到滑動變阻器(部分學(xué)生設(shè)計的實驗方案可能不用滑動變阻器,例如:在研究電流與電壓的關(guān)系時,采用增加串聯(lián)電池組節(jié)數(shù)的方法等)。 實際教學(xué)中,當(dāng)學(xué)習(xí)變阻器時,我增加了 “探究:利用

5、滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡的亮度”探究實驗,有效地突破了利用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路的難點。難點2:探究課題涉及的物理量較多。難點3:探究目標(biāo)是各物理量之間的定量關(guān)系。突破多因素問題轉(zhuǎn)變成多個單因素問題的難點,是在前面學(xué)習(xí)“決定電阻大小因素”等探究經(jīng)歷的基礎(chǔ)上,通過教師的啟發(fā)和引導(dǎo)促使學(xué)生制定出探究方案。在分析論證過程,如有必要,可提示學(xué)生對收集到的數(shù)據(jù)先算出U2/U1、U3/U2,再算出1切1、I3/I2,或先算出R2/R1、R3/R1,再算出I2/I1、I3/I1,然后比較、歸納出探究結(jié)論。【學(xué)習(xí)者分析】本課是學(xué)生學(xué)習(xí)完電路、電流、電壓、電阻等概念之后,通過探究方式定量研究I 與U、I 與 R 的關(guān)系。

6、之前,學(xué)生已經(jīng)知道電路中電流是電荷定向移動形成的,也知道電壓是形成電流的原因,并學(xué)會使用電流表測電流、使用電壓表測電壓,同時,通過實驗探究知道影響金屬導(dǎo)體電阻的因素,進(jìn)一步體會了“控制變量法”研究物理問題的思想。經(jīng)過一年多的物理學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備初步的實驗探究能力,以小組合作探究的方式學(xué)習(xí)歐姆定律,既符合學(xué)生在知識技能方面的實際水平,實現(xiàn)本課三維教學(xué)目標(biāo),還能讓學(xué)生在探究活動中領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法。初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣主要是直接興趣,其特點是:新奇、具體、操作、實踐。我校學(xué)生在八年級物理學(xué)習(xí)中主要表現(xiàn)出操作興趣,即只對操作對象本身感興趣,而忽視對事物本質(zhì)的認(rèn)識,進(jìn)入九年級學(xué)習(xí)后,則主要表現(xiàn)出因

7、果認(rèn)識的興趣,即興趣中心由了解怎樣改變現(xiàn)象發(fā)展為進(jìn)一步探究現(xiàn)象變化的原因,渴望理解它的物理實質(zhì)。針對學(xué)生興趣相對集中、興趣與目標(biāo)有一定聯(lián)系、直接興趣與間接興趣同時起作用的心理特點,最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利用學(xué)生探究中的好奇心、求知欲和求成欲,使學(xué)生的學(xué)習(xí)自始至終都在興趣盎然的情況下進(jìn)行,本課在教學(xué)中采用觀察思考和實驗探究的學(xué)習(xí)方式,不僅是物理學(xué)科本身特點的需要,也是適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的需要,同時也是物理規(guī)律教學(xué)和學(xué)習(xí)的需要,利用多媒體課件和實物投影等教學(xué)手段,不僅提高了課堂效率,豐富了課堂內(nèi)容,也活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的熱情?!窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識技能:(1)通

8、過實驗探究,了解導(dǎo)體中電流與電壓、電阻的關(guān)系;(2)理解歐姆定律,并能利用歐姆定律進(jìn)行簡單的計算;(3)會使用電壓表和電流表測量同一導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流。(4)會用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓。2、過程與方法:(1)經(jīng)歷探究過程,體驗提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗方案、收集證據(jù)、分析論證等科 學(xué)探究要素;(2)通過制定計劃與設(shè)計實驗方案,加深理解“控制變量”的研究方法;3、情感、態(tài)度和價值觀:(1)在收集數(shù)據(jù)過程中,體驗堅忍不拔的科學(xué)精神,養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,;(2)在探究活動過程中,經(jīng)歷協(xié)作和交流,養(yǎng)成與人團(tuán)結(jié)共事的品格?!局饕虒W(xué)方法】:本課教法采用啟發(fā)式和指導(dǎo)

9、探究發(fā)現(xiàn)法。通過對學(xué)生已有知識的分析引伸,設(shè)計層次性和啟發(fā)性的問題,找到學(xué)生新舊知識之間的“固定點”,為學(xué)習(xí)活動搭建起“腳手架”,從學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和實際知識水平出發(fā),充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性。本課學(xué)法采用學(xué)生自主探究發(fā)現(xiàn)法學(xué)習(xí)。課堂時間的60%都留給了學(xué)生設(shè)計實驗和收集證據(jù),為充分進(jìn)行探究贏得了時間。課堂教學(xué)進(jìn)程及結(jié)構(gòu)如下:創(chuàng)提猜設(shè)進(jìn)分交小反設(shè)出想計行析流饋情問.假1方實論結(jié)一結(jié)練境題設(shè)案驗證論習(xí)【教學(xué)器材】1、教具:計算機(jī)多媒體課件、實物投影儀2、學(xué)具:干電池15X4 節(jié)=60 節(jié)電流表15個電壓表15個滑動變阻器15個開關(guān)15個定值電阻器5Q、10Q、15Q各15個導(dǎo)線若干【教學(xué)

10、過程】:教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計說明啟發(fā)設(shè) 問,創(chuàng) 設(shè)導(dǎo)語設(shè)疑:前面我們學(xué)習(xí)了電路中三個重 要的物理量I、U、R,請大家思考: 問題1、電流是怎樣形成的? 問題2、導(dǎo)體中原本無規(guī)則運動的自 由電荷為什么會定向移動形成電流 呢?問題3、電壓在電路中起什么作用? 猜想電流的大小與電壓大小后無關(guān) 系?如果有,可能是什么關(guān)系?(誘 導(dǎo)學(xué)生回憶舊知識,啟發(fā)學(xué)生思考新 問題)問題4、什么叫電阻?問題5、電阻在電路中對電流后什么 影響?電流的大小與電阻大小后龍 關(guān)系?如果有,可能是什么關(guān)系?教師提出問題后,給學(xué)生留后足 夠的思考、回答、討論問題的時間。學(xué)生逐個思考教師提出 的問題并試著回答,對其中不 能

11、獨立回答的問題可以在小 組內(nèi)討論。將已有 知識作為課 程資源,尋 找新舊知識 之間的“固 定點”,在學(xué) 生的“最近 發(fā)展區(qū)”搭 建起“腳手 架”。提出問題教師提出問題:猜想電流與電 壓、電阻之間的定量關(guān)系可能是什 么?設(shè)疑誘思,點出本節(jié)課題“探究 電流與電壓、電阻的關(guān)系”。學(xué)生思考問題,明確探究 方向和課題。問題由 教師提出, 給學(xué)生指明 猜想和研究 的方向。猜想假設(shè)教師引導(dǎo)學(xué)生先根據(jù)已有知識 和經(jīng)驗推測電流與電壓、電阻的定性 關(guān)系,再鼓勵他們大膽猜想電流與電 壓、電阻的定量關(guān)系。教師組織學(xué)習(xí)小組成員交流討 論猜想。教師對學(xué)生猜想的邏輯嚴(yán)密性 不做過多要求。學(xué)生以小組為單位展開 交流討論,每人

12、陳述自己的猜 想及理由。小組內(nèi)部經(jīng)過討論后,由 小組發(fā)言人在全班交流本組 的猜想預(yù)測。小組1:電流大小等于電壓與 電阻之和。小組2:電流大小等于電壓與 電阻的乘積值。小組3:電流與電壓成正比, 電流與電阻成反比。小組4:電流大小等于電壓與 電阻之差。小組5:教師以 “引導(dǎo)者” “組織者” 角色參與在 探究活動 中,體現(xiàn)學(xué) 生的主體 性。“猜想” 的開放性不 僅給學(xué)生思 維提供了廣 闊的空間, 而且把學(xué)生 帶入一個主 動學(xué)習(xí)、主 動探究的空 問。提出檢 驗猜想 證偽的 途徑- 實驗探 究同學(xué)們陳述了各自不盡相同的 猜想及其理由,因為大家猜想的依據(jù) 是建立在推測的基礎(chǔ)上,所以猜想出 的物理量間關(guān)系

13、未必可靠。我們怎樣才準(zhǔn)確得知自己的 猜想是否止確呢?在教師啟發(fā)引導(dǎo)下,學(xué)生 提出利用實驗檢驗猜想真?zhèn)?的途徑。強(qiáng)化利 用實驗手段 研究物理問 題的思想意 識。制定計啟發(fā)引導(dǎo):教師:探究電流與電壓、電阻的學(xué)生:用電流表可以測量設(shè)置的定量關(guān)系,必須要測量電流、電壓和電流大小,用電壓表可以測量問題發(fā)揮電阻三個物理量的大小,用什么儀器電壓的大小,但是電阻大小不“腳手架”來測量它們呢?會測量。的作用,使教帥:/、會測量電阻的大小/、要學(xué)生在教師緊,老師給你們提供三個已知阻值的創(chuàng)設(shè)的問題定值電阻,它們的阻值已經(jīng)標(biāo)在上情境中,思面,大家可以看見它們的阻值分別是維能力得到5Q、10Q、15Q0培養(yǎng)和提教師:大

14、家剛才猜想電流的大小高,同時體同時受電壓、電阻兩個因素影響,諸驗科學(xué)研究如這樣一個物理量同時受多個因素學(xué)生:思考后想到“控制的方法。影響的問題,怎么才得出每個因素變量法”研究多因素問題。如何影響該物理量的可靠結(jié)論呢?在實驗研究時要注意什么?教師:怎樣研究電壓對電流是學(xué)生:保持電阻不變,讓否有影晌?以及電壓影晌電流的定電壓改變,觀察記錄電流的數(shù)量關(guān)系是什么?值,即可分析比較得出結(jié)論。教師:怎樣研究電阻對電流是否同理也可以研究電流與電阻有影響?以及電阻影響電流的定量的定量關(guān)系。關(guān)系是什么?教師:根據(jù)實驗探究的目的和研究方法,利用實驗臺上的儀器,設(shè)計學(xué)生分組制定實驗計劃,一個實驗方案,同時設(shè)計出記錄

15、實驗設(shè)計實驗方案和記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的表格,然后小組討論完善實驗表格。方案,由小組發(fā)言人通過實物投影儀部分小組發(fā)言人利用實把寶貴在全班交流本組的實驗方案。物投影儀向全班介紹本組實的課程資源驗方案?!皶r間”留小組5發(fā)言:給學(xué)生,允小組6發(fā)百:許學(xué)生個性劃與設(shè) 計實驗萬案進(jìn)行實驗引導(dǎo)學(xué)生利用“控制變量法”研 究多因素問題,即研究電流與電壓、 電阻的關(guān)系,是通過保持其中一個量 不變,讓另一個量改變,觀察并記錄 電流與另一個量的數(shù)值,即可分析比 較得出結(jié)論。對學(xué)生的實驗方案作簡單分析 和評價,不同方案只要能完成實驗?zāi)?的均給予鼓勵和表揚。對使用滑動變 阻器的方案要特別強(qiáng)調(diào)滑動變阻器 在實驗中的作用。教師利

16、用多媒體課件出示可供 參考的實驗方案圖。小組7發(fā)言:小組8發(fā)百:學(xué)生按照老師建議,修訂 完善頭駁方案。張揚,米用 可以達(dá)到實 驗?zāi)康牡牟?同方案,增 強(qiáng)學(xué)生的學(xué) 習(xí)興趣和信 心。學(xué)生分組實驗,體驗”控讓學(xué)生制變量法”,感悟歐姆定律。經(jīng)歷科學(xué)探究過程,體驗科學(xué)研究的方法,感悟知識產(chǎn)生將收集的數(shù)據(jù)填寫在自的原因和發(fā)己設(shè)計的表格中。展的過程。教師巡視發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗中存在 的問題,給予及時的幫助和指導(dǎo)。分析論 證,交 流結(jié)論教師:現(xiàn)在請幾個小組發(fā)言人在 實物投影儀上出示實驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行 分析論證。小組交流實驗探究結(jié)論,教師給 予及時的調(diào)控矯正,還可在學(xué)生分析 遇阻時給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。歸納概括歐姆定律內(nèi)容。說

17、明:值得引起注意的是,歐姆 定律表述中三次用到“導(dǎo)體”,這是 在強(qiáng)調(diào)三個物理量的“同一性”。小組發(fā)言人出示實驗數(shù) 據(jù),并分析論證。表1:研究電流與電壓的關(guān)系通過師 生互動、生 生互動的方 式,對學(xué)生 掌握知識情 況和參與探 究活動的態(tài) 度及效果進(jìn) 行反饋。使 學(xué)生認(rèn)識從 感性向理性 飛躍,學(xué)生 情感在互動 中得到開 華。電壓(V)電路(A)結(jié)論:表2:研究電流與電阻的關(guān)系電阻(Q)電流(A)結(jié)論:本課小、結(jié)教師用多媒體投影儀小結(jié)本節(jié)課內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。提問:1、歐姆定律的內(nèi)容是什么?2、列舉出至少兩個我們曾經(jīng)采用過 “控制變量法”進(jìn)行的探究實驗。學(xué)生思考并回答。小結(jié)本 課的知識點 和科學(xué)方 法,

18、明確學(xué) 習(xí)目標(biāo)。反饋練習(xí)1、有一個導(dǎo)體,當(dāng)它兩端的電壓為 4V時,通過它的電流為0. 8A,那 么當(dāng)它兩端的電壓為8V時,則通過 它的電流為A,這個導(dǎo)體的電阻為Q。學(xué)生思考并解答教師提 出的問題。學(xué)生用 所學(xué)知識和 方法解決實 際問題?!窘虒W(xué)媒體運用】本次活動以小組合作探究為學(xué)習(xí)和教學(xué)組織的形式,力爭通過探究構(gòu)建三維目標(biāo)的課堂 教學(xué)。恰當(dāng)選擇和運用教學(xué)媒體,不僅能極大調(diào)動學(xué)生興趣,還能為探究活動的充分進(jìn)行從 時間上提供可能性。本課教學(xué)媒體選擇遵循科學(xué)、輔助、互動、有效的原則,既有傳統(tǒng)的大 屏幕實物投影儀,也有計算機(jī)多媒體輔助教學(xué)(CAI)課件。利用PowerPoint制作的計算機(jī)多媒體課件,作為認(rèn)知工具來創(chuàng)設(shè)情景,從設(shè)問喚醒原有 認(rèn)知結(jié)構(gòu)的知識來同化當(dāng)前新知識到出示探究實驗的參考方案和進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流, 媒體給學(xué)生提供一種開放的、探索式的學(xué)習(xí)環(huán)境,提高課堂教學(xué)效率。小組發(fā)言人利用大屏 幕實物投影儀將本組的探究方案和

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