初中物理《科學(xué)探究：歐姆定律》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計

1、歐姆定律教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容分析：歐姆定律是一個重要的電學(xué)規(guī)律，反映了電流、電壓、電阻這三個重要物理 量之間的定量關(guān)系，是電學(xué)的核心定律，也是分析解決電學(xué)問題的金鑰匙，在 學(xué)生的學(xué)習(xí)過中起著承上啟下的作用。學(xué)生學(xué)情分析：1. 能否在實驗中熟練應(yīng)用控制變量的思想；2. 能否熟練設(shè)計出規(guī)范的電路圖；3. 能否合理規(guī)范使用測量工具；4. 能否處理簡單的電路故障；5. 能否結(jié)合數(shù)學(xué)知識處理實驗數(shù)據(jù)。課標分析義務(wù)教育課程標準實驗教科書物理（滬科版）九年級第十五章第二節(jié)科學(xué)探究：歐姆定律，為科學(xué)探究類型課。本節(jié)課通過實驗探究電流跟電壓和電阻的數(shù)量關(guān)系，即歐姆定律。采用“ 變量控制法”來進行，分別研究 電流跟電

2、壓、電阻的定量關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的幾個主要環(huán)節(jié)完整地體驗對一個問題進行科學(xué)探究的全過程。關(guān)注全體學(xué)生的發(fā)展，培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；注重科學(xué)探究和合作學(xué)習(xí)；學(xué)生通過經(jīng)歷基本的科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和科學(xué)思維方法，使學(xué)生學(xué)會思考，學(xué)會學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與團隊合作精神等。教學(xué)目標1. 知識與技能：通過實驗探究電流與電壓、電阻的會正確使用電流表和電壓表；會使用滑動變阻器改變部分電路的電壓；會使用歐姆定律公式及變形式進行簡單的計算。2. 過程與方法：初步掌握利用實驗探究的常用方法控制變量法培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析歸納物理規(guī)律的能力；初步掌握用圖像法處理數(shù)據(jù)。3.

3、情感、態(tài)度與價值觀：引導(dǎo)學(xué)生認識物理規(guī)律的客觀性、普遍性、科學(xué)性；了解 “ 歐姆”當(dāng)年研究三者關(guān)系的簡史，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、大膽探索的科學(xué)求真 精神；通過對超導(dǎo)的了解與展望，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)的精神。教學(xué)重點、難點重點：實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；難點：設(shè)計實驗，排除故障，處理數(shù)據(jù)并歸納結(jié)論教學(xué)設(shè)計思路這節(jié)課是一個綜合性的實驗探究課，為了更好的實現(xiàn)教學(xué)目標，突破教學(xué)的重難點，在教學(xué)過程中適時的融入信息技術(shù)，使信息技術(shù)更好的優(yōu)化實驗教學(xué),打造高效課堂。本節(jié)課的重點是學(xué)生通過自己的實驗探究得出電流與電壓和電阻的關(guān)系，在探究活動開始前，教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境、問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，

4、使學(xué)生產(chǎn)生探究的動機，從而提出問題。設(shè)計實驗過程教師一步一步引導(dǎo)把復(fù)雜的問題分割成多個小問題讓學(xué)生小組內(nèi)探討比較，最后找到解決問題的 辦 法。實驗的探究過程既是重點也是難點，由于實驗的難度比較大，所以教師先用微 課引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)各電表的使用規(guī)則及之前相關(guān)的電學(xué)知識，并用攝像頭拍攝了常見 的幾種實驗故障，讓學(xué)生交流討論形成原因，降低了實際實驗的難度，提高學(xué)生的 實驗素養(yǎng)，成功突破實驗中的重難點。本課的教學(xué)流程為：分組實驗，進行實驗與收集證據(jù)在整個探究過程中，教師是一個引導(dǎo)者和參與者。關(guān)注探究過程的細節(jié)，對學(xué)生出現(xiàn)的錯誤及時糾正，同時善于發(fā)現(xiàn)其閃光之處，給予鼓勵，調(diào)動學(xué)生積極參與到探究過程中，另外充

5、分利用好交流和評估，培養(yǎng)團隊合作精神以及修改完善自己實驗方案的能力。教學(xué)資源學(xué)生分組實驗器材：干電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Q 1A、定值電阻（5Q、10Q、15Q）、開關(guān)、導(dǎo)線。教師演示器材：飲料瓶（2個），水槽，吸管教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景，提出問題- 演示水壓小向水流/、向的實 驗；演示水管中阻力不同時 水流不同的實驗。引導(dǎo)學(xué)生 提出問題 一電路中電流的大 小與什么因素有關(guān)？觀察、討論、思考通過觀察實驗，激發(fā)學(xué)生的 學(xué)習(xí)興趣，滲透 類比”的思 想。繼而提出問題，做出猜想。引導(dǎo)學(xué)生做出猜想-電 路中電流的大小可能與電壓 和電阻有關(guān)。做出猜想設(shè)計實驗與制訂計劃一引

6、導(dǎo)學(xué)生討論研究實驗的方法如果一個物理量受多個因素影響，可用什么樣的方法可以把一個多因素的問題轉(zhuǎn)交成一個單討論如何制定計劃與設(shè)計實驗（1）討論如何探究電流與電壓的關(guān)系根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，先確定實驗方法-控制變量法”。因素的問題來研究， 從而為我們研究問題帶來許多的方便。-控制變量法(1)引導(dǎo)學(xué)生討論如何探究電流與電壓的關(guān)系 如何保持電阻不變？怎樣改變定值電阻兩端的電壓？本實驗需要測量哪些物理量？用什么器材測量？鼓勵學(xué)生設(shè)計電路圖、連接實物圖，并展示。思考回答問題：'選用定值電阻”討論問題得出兩種方案A：改 變電池的節(jié)數(shù)；B用滑動 變阻器調(diào)節(jié)。對提出的方 案進行具體分析，兼顧 考慮實驗是否

7、精確，操作是否方便及現(xiàn)有條件 等因素。經(jīng)討論比較后最終 確定用B方案 回答問題需要測量通過導(dǎo)體的電 流和導(dǎo)體兩端的電壓分別用電流表、電壓表小組討論并設(shè)計電 路圖在電子白板上模擬連接把復(fù)雜的實驗拆分為兩 步進行分析，可以使難 度降低。根據(jù)控制變量的 思想，逐步提問，然后 分組討論，找到合適的 實驗器材。鍛煉學(xué)生設(shè)計電路圖、畫 電路圖、連接實物圖的技 能繼續(xù)分割問題， 引導(dǎo)學(xué)生思考，找到解決方法進而制訂出合理的實驗計劃。通過微課復(fù)習(xí)的方式可以節(jié)約課堂時間，提高課堂效率。給學(xué)生后續(xù)的實驗提供幫助，提高學(xué)生的實驗要完成本實驗，至少要測量幾次？為什么？(2)討論如何探究電流與電阻的關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生討論：該實

8、驗必須保持什么不變？改變什么？a.怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大?。縝.怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓不變教師建議： 導(dǎo)體電阻最好選用成整數(shù)倍的定值電阻，以方便對數(shù)據(jù)的引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄實驗實物圖。討論回答問題3次，總結(jié)規(guī)律，避免實 驗的偶然性。(2)討論如何探究電流與電阻的關(guān)系學(xué)生思考回答問題保持導(dǎo)體兩端的電壓不 變，改變導(dǎo)體電阻的大 小小組討論問題a.可更換定值電阻來改變 導(dǎo)體電阻R的大小；b.通過調(diào)節(jié)變阻器使導(dǎo) 體兩端的電壓保持不變數(shù)據(jù)的表格，并展示播放微課-復(fù)習(xí)電流表、 電壓表和滑動變阻器的 使用規(guī)則提示：在不能估計被測 電流或電壓大小的情況 下，可用試觸法確定電表的量程。圖片展示幾種常見的電路故障素養(yǎng)

9、討論如何設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格？ 并畫在學(xué)案中對應(yīng)的位置回顧電流表、電壓表和滑動變阻器使用方法。觀察、體會巡視指導(dǎo)學(xué)生進行實驗與收集證據(jù)”的過程。提出要求：各小組成員 分工合作明確，嚴格執(zhí) 行儀器的使用規(guī)則，計進行實驗與收集證據(jù)-學(xué)生分組實驗并記錄實驗數(shù)據(jù)。如實填寫實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電路故障仔細檢查培養(yǎng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上合作探究的能力 養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài) 度。劃好實驗步驟（可參考教材）。幫助學(xué)生排除電路故障引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)選if¥ 34組同學(xué)利用食 物投影展示實驗數(shù)據(jù)及I U圖象和IR圖象， 并引導(dǎo)學(xué)生逐一表述分 析論證過程和結(jié)論。展示用“兒何圓板”中的回

10、圖方法做出的IU圖象 和IR圖象，肯定學(xué)生 的成功，鼓勵學(xué)生注意 學(xué)科間知識的遷移。分析實驗數(shù)據(jù)，在學(xué)案 上畫出I-U圖像和I-R圖 像，并分析存在的函數(shù) 關(guān)系學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識來探討實驗記錄中有關(guān)物理量間是否存在嚴格的數(shù)量關(guān)系。注重學(xué)科間的知識遷移讓學(xué)生經(jīng)歷從物理實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維 的過程。通過對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，借助圖像來描述數(shù)據(jù)間的的相互關(guān)系 特征，能更直觀地反映 物理量間的關(guān)系。引導(dǎo)鼓勵小組問交流與合作”分享實驗過程中成功體會；交流討論實驗過程讓學(xué)生嘗試用自己的語言解釋和描述探究結(jié)果強調(diào)并提出問題一滑動 變阻器在本實驗中的作用？介紹歐姆，總結(jié)歐姆定 律，得出

11、歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式；出示例題中的不足之處?？偨Y(jié)滑動變阻器在本實驗中的作用了解歐姆的事跡，學(xué)習(xí)物理學(xué)家嚴謹治學(xué)的精神，理解歐姆定律，應(yīng)用公式完成下列計算能培養(yǎng)學(xué)生大膽表述自己觀點的意識和正確表達的能力；通過展示自己的研究成果， 體會成功的喜悅。歐姆定律是電學(xué)中的重要定律，理解并應(yīng)用歐姆定律為以后分析和解決電學(xué)問題打下基礎(chǔ)。通過計算，認識短路的危害。課堂總結(jié)1 .經(jīng)過科學(xué)探究的全過程，得出電流與電壓、電阻 的定量關(guān)系。2 .學(xué)會分析數(shù)據(jù)繪制圖像。，跟導(dǎo)體的電阻成反比。3 .歐姆定律：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比U表達式:I =變形公式：U=IR R =-I達標訓(xùn)練（見學(xué)案）板書設(shè)計15

12、.2科學(xué)探究：歐姆定律實驗方法-控制變量法教學(xué)過程：創(chuàng)設(shè)情境-引入課題觀察實驗1：提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？學(xué)生思考初步得出：水壓大小不同，產(chǎn)生的水流不同觀察實驗2提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？學(xué)生思考：水壓相同，水管中的阻力不同時，水流也不同從上面兩個實驗看出，水管中的水流大小與水壓和水管中的阻力有關(guān)。進行新課（一）提出問題用前面學(xué)過的“ 類比 ” 思想教師直接提出：電路中的電流大小可能與哪些因素有關(guān)？（二）猜想與假設(shè) 學(xué)生根據(jù)前面的實驗很容易猜想到與電壓、電阻有關(guān)請同學(xué)們再大膽地猜想一下，電流與電壓、電阻可能有什么樣的定量關(guān)系？請同學(xué)們把你的猜想說出來猜想與假設(shè)的對不對，必須用實驗來驗證請利用給出的器材探

13、究電流與電壓、電阻的關(guān)系（三）制定實驗計劃與設(shè)計實驗1. 討論研究實驗的方法如果一個物理量受多個因素影響，可用什么樣的方法可以把一個多因素的問題轉(zhuǎn)變成一個單因素的問題來研究，從而為我們研究問題帶來許多的方便?？刂谱兞糠?當(dāng)導(dǎo)體電阻不變時，改變導(dǎo)體兩端的電壓，研究電流與電壓的關(guān)系；當(dāng)導(dǎo)體電壓一定時，改變導(dǎo)體的電阻，研究電流與電阻的關(guān)系2. 討論如何制定計劃與設(shè)計實驗（ 1） 引導(dǎo)學(xué)生討論如何探究電流與電壓的關(guān)系 如何保持電阻不變？（選用定值電阻）怎樣改變定值電阻兩端的電壓？ 學(xué)生討論得出兩種方案A：改變電池的節(jié)數(shù)；B用滑動變阻器調(diào)節(jié)。發(fā)動學(xué)生對提出的方案進行具體分析，兼顧考慮實驗是否精確，操作是

14、否方便及現(xiàn)有條件等因素，經(jīng)討論比較后最終確定用B 方案 本實驗需要測量哪些物理量？（測量通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓）用什么器材測量？（電流表、電壓表）電流表和電壓表如何接入電路？（學(xué)生回答后，畫出電路圖，并模擬連接實物圖）要完成本實驗，至少要測量幾次？3 次，總結(jié)規(guī)律，避免實驗的偶然性。 討論設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。并畫在學(xué)案種對應(yīng)的位置（ 2） 討論如何探究電流與電阻的關(guān)系引導(dǎo)學(xué)生討論該實驗要解決哪幾個問題？解決的方法是什么？根據(jù)現(xiàn)有條件和操作方便性，選擇哪種方法好？ 該實驗必須保持什么不變，改變什么？（保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變導(dǎo)體電阻的大?。┬〗M討論a.怎樣改變導(dǎo)體電阻 R的大小？

15、 b.怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓 U不變呢？（可更換定值電阻來改變導(dǎo)體電阻R 的大??；通過調(diào)節(jié)變阻器使導(dǎo)體兩端的電壓保持不變）實驗電路如圖3 所示 教師建議：導(dǎo)體電阻最好選用成整數(shù)倍的定值電阻，以方便對數(shù)據(jù)的分析。（ 3） 微課復(fù)習(xí)電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法（ 4） 實物圖片模擬常見的幾種電路故障，學(xué)生觀察分析（四）指導(dǎo)學(xué)生進行實驗與收集證據(jù)選擇桌面上給出的器材進行實驗。要求：各小組成員分工合作明確，嚴格執(zhí)行儀器的使用規(guī)則，探究過程中首先設(shè)計好實驗電路，計劃好實驗步驟（可參考教材）；正確讀取、如實填寫實驗數(shù)據(jù)；對自己的實驗數(shù)據(jù)進行認真的分析、論證，并要求畫出電阻不變時，電流隨電 壓變化的

16、圖像；電壓不變時，電流隨電阻變化的圖像；歸納出實驗結(jié)論。（同學(xué)們操作，教師巡視指導(dǎo)）探究結(jié)論是在測量多組數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能得出具有普遍意義的規(guī)律?？紤]到時間問題，同時也為了培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，每個實驗只測三次，分析論證時可以與其他組交流共享數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)時，其中一部分小組只作IU 圖象,另一部分小組只作IR 圖象。引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識來探討實驗記錄中有關(guān)物理量間是否存在嚴格的數(shù)量關(guān)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力和實事求是的科學(xué)態(tài)度（五）分析與論證選if? 34組同學(xué)利用投影機展示自己的實驗數(shù)據(jù)及 IU圖象和IR圖象，并逐一表述自己的分析論證過程和結(jié)論。分析與論證是實驗的重要環(huán)

17、節(jié)，讓學(xué)生經(jīng)歷從物理實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程， 是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程。本實驗通過對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，借助圖像來描述數(shù)據(jù)間的的相互關(guān)系特征，能更直觀地反映物理量間的關(guān)系，有助于歸納出科學(xué)規(guī)律。同時讓學(xué)生嘗試用自己的語言解釋和描述探究結(jié)果，能培養(yǎng)學(xué)生大膽表述自己觀點的意識和正確表達的能力；通過展示自己的研究成果，體會成功的喜悅，激發(fā)更強的探究興趣。綜合各小組的論證結(jié)果，得出結(jié)論：1.保持電阻不變時，電流與電壓成正比。2保持電壓不變時，電流與電阻成反比。評估與交流請各實驗小組進行自我評估，客觀評估自己的實驗過程及結(jié)果，并與其他小組的實驗進行交流。同時引導(dǎo)學(xué)生正確對待實驗中的失誤，分析實驗失

18、敗的原因，研究實驗改進的措施。將自己的評估和大家進行交流，教師再加以點評。教師對評估活動的引導(dǎo)與提示：1. 在探究過程中，應(yīng)該保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？2. 比較本小組得出的實驗與其他小組的實驗結(jié)論有什么差別3. 分析產(chǎn)生誤差的原因，探討減小誤差的方法4. 兩次實驗中滑動變阻器分別起了怎樣的作用？評估與交流是對探究的反思過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，發(fā)展學(xué)生的批判性思維。從評估中感受自己的失敗與錯誤，通過糾正錯誤，逐步走向正確真正體會到成功的喜悅。評估與交流也是一種后續(xù)的學(xué)習(xí)，從評估中吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，揚長克短，增長知識提高技能，也有助于學(xué)生物理素養(yǎng)的形成。拓展與應(yīng)用總結(jié)我們的實驗結(jié)論，就得出著名的歐姆定律。學(xué)生讀教材中的“ 歐姆定律”。然后了解歐姆，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴謹治學(xué)不畏艱辛的探究真理的精神?？偨Y(jié)得出公式：I=U/R及變形式