初中物理校本課程教學(xué)設(shè)計(jì)電飯鍋的設(shè)計(jì)與探究

1、PAGE PAGE 7初中物理校本課程教學(xué)設(shè)計(jì)：電飯鍋的設(shè)計(jì)與探究湖北省應(yīng)城市實(shí)驗(yàn)初中 汪水望設(shè)計(jì)思想：根據(jù)物理新課標(biāo)的教學(xué)理念，通過電飯鍋的設(shè)計(jì)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，讓學(xué)生領(lǐng)悟到發(fā)明創(chuàng)造的源泉就在生活之中，使學(xué)生感受到生活是多么可愛，加深認(rèn)識科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系。通過電飯鍋的探究：培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，體會發(fā)明創(chuàng)造帶來的樂趣，也感受科技工作者付出的辛勤勞動(dòng)，養(yǎng)成珍惜勞動(dòng)成果的習(xí)慣。通過給電飯鍋生產(chǎn)廠家提出改進(jìn)建議，將創(chuàng)造發(fā)明活動(dòng)延伸到生活中，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。教學(xué)目標(biāo)： 1.知識目標(biāo)：理解電熱、電功、電功率、歐姆定律。 理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。 2.能力

2、目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。3.情感目標(biāo)：滲透理論聯(lián)系實(shí)際的哲學(xué)思想。強(qiáng)化安全意識，滲透人文主義思想。激發(fā)學(xué)生感當(dāng)發(fā)明家的夢想。 培養(yǎng)學(xué)生精益求精，追求完美的精神。培養(yǎng)學(xué)生交流合作的習(xí)慣。 重點(diǎn)難點(diǎn)：煮飯電路和保溫電路的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。指示燈電路的設(shè)計(jì)是難點(diǎn)。 學(xué)法指導(dǎo)：科學(xué)探究。實(shí)驗(yàn)器材：保溫式自動(dòng)電飯鍋、保溫式電子電飯鍋、活動(dòng)插座、尖嘴鉗、螺絲刀、測電筆，電飯鍋說明書。師生互動(dòng)設(shè)計(jì)：1.煮飯和保溫電路的設(shè)計(jì)。 2.指示燈電路的設(shè)計(jì)。 3.保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。教學(xué)過程：教學(xué)程序教 師 活 動(dòng)學(xué) 生 活 動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情景提出問題科學(xué)技術(shù)推動(dòng)人類社會的進(jìn)步

3、，給人們的生活帶來了巨大影響，無論是在學(xué)校還是在家里，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)，電燈、電視、電飯鍋，讓我們享受著美好的生活，就說電飯鍋，在它發(fā)明以前，燒飯要人看著，以免飯燒糊了，現(xiàn)在多好，用電飯鍋燒飯，飯煮熟后還能保溫，這節(jié)課我們來體會發(fā)明電飯鍋時(shí)科研人員付出的辛勤勞動(dòng)，同時(shí)感受他們成功后的喜悅。【演示實(shí)驗(yàn)】將電飯鍋通電，演示磁控開關(guān)、煮飯及保溫、指示燈的工作情況。學(xué)生觀察電飯鍋的工作情況。讓物理知識貼近生活，使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣。設(shè)計(jì)與改進(jìn)1.煮飯和保溫電路的設(shè)計(jì)： 【 幻燈片】研究表明：一個(gè)三口之家煮飯用的電飯鍋，功率440W較合適，請計(jì)算這個(gè)發(fā)熱板的電阻設(shè)計(jì)為多少呢？ 【幻燈片】電飯鍋煮飯時(shí)，

4、要求飯煮熟后能自動(dòng)斷開電路，以免飯燒糊了，（飯?jiān)跍囟冗_(dá)到102時(shí)煮熟）應(yīng)該在電路中加裝一個(gè)什么元件？畫出電路圖。【投影】把學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖（圖1）展示在大屏幕上。 【幻燈片】飯煮熟以后，要求能保溫，以免冷了，保溫時(shí)電飯鍋的功率只需55W即可，應(yīng)該在電路中再加裝一個(gè)什么元件？其值是多少？畫出電路圖?！就队啊堪褜W(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖（圖2）、 （圖3）展示在大屏幕上。計(jì)算發(fā)熱板的電阻：110。運(yùn)用P=UI,I=U/R等公式算。加裝溫控開關(guān)，（這種溫控開關(guān)受磁性控制，又叫磁控開關(guān)或限溫器）畫出電路圖。加裝電阻（這個(gè)電阻工程設(shè)計(jì)上叫保溫板或保溫電阻），算出其阻值770(圖2) 或880（圖3）。發(fā)明創(chuàng)造離不

5、開物理知識，樹立認(rèn)真學(xué)習(xí)，貢獻(xiàn)社會的理想。 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造發(fā)明意識。將工程術(shù)語和物理概念結(jié)合起來，加深理論與實(shí)際的聯(lián)系。展示學(xué)生的設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)自信心。請學(xué)生分別說明圖2和圖3兩種電路的工作情況。實(shí)際上電飯鍋采用的是圖2的方案。圖3的方案不被采用是什么原因留給同學(xué)們以后探討，我們繼續(xù)完善圖2的方案。2.指示燈電路的設(shè)計(jì)：【幻燈片】為了方便，電飯鍋安裝了指示燈，分別指示煮飯和保溫。指示燈的額定電流很小，約0.01A,(電阻很小，約10)煮飯指示燈怎樣安裝？（串聯(lián)還是并聯(lián)？為什么？） 保溫指示燈怎樣安裝？畫出電路圖。【投影】把學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖（圖4）、 （圖5）展示在大屏幕上。讓學(xué)生討論圖4的設(shè)計(jì)

6、會產(chǎn)生什么后果？圖5的設(shè)計(jì)能行嗎？圖5的設(shè)計(jì)通電指示燈燒毀，發(fā)熱板還能正常工作嗎？圖5的設(shè)計(jì)還應(yīng)該怎樣改進(jìn)呢？圖5的設(shè)計(jì)中，只要能限制通過指示燈的電流不超過0.01A就行。有辦法嗎？計(jì)算限流電阻的阻值，畫出改進(jìn)后的電路圖。【投影】把學(xué)生改進(jìn)后的電路圖（圖6）展示在大屏幕上。請學(xué)生說明圖6這種電路的工作情況。3.保護(hù)電路的設(shè)計(jì)：【幻燈片】電飯鍋使用年限久了，加上又是金屬外殼有可能漏電造成觸電事故；還有可能短路燒毀電器，甚至引起火災(zāi)。要不要采取保護(hù)措施？應(yīng)該怎么辦？畫出電路圖?！就队啊空故緦W(xué)生加裝了保護(hù)電路的設(shè)計(jì)圖，（圖7）。這就是“保溫式自動(dòng)電飯鍋的電路圖”。學(xué)生說明圖2、圖3工作情況學(xué)生：煮飯

7、時(shí)通過的電流是2A,指示燈的額定電流是0.01A，會燒毀指示燈。電路開路。學(xué)生：不行，通電指示燈會燒毀。學(xué)生：能。學(xué)生：給指示燈串聯(lián)一個(gè)限流電阻。算出限流電阻的阻值：22k。學(xué)生說明圖6電路工作情況學(xué)生：接地防漏電觸電。加裝保險(xiǎn)絲防短路火災(zāi)。（保險(xiǎn)絲在工程設(shè)計(jì)中又叫超溫熔斷器）其規(guī)格是2A。體會設(shè)計(jì)方案的多樣性。從眾多方案中選擇最佳方案。滲透以人為本的觀念展示學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖，經(jīng)歷發(fā)明創(chuàng)造過程中遇到的挫折。引導(dǎo)學(xué)生善于從失敗中看導(dǎo)成功的火花。讓學(xué)生認(rèn)識：改正錯(cuò)誤，才能進(jìn)步。展示學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖，使學(xué)生初步體會成功的快樂。經(jīng)歷發(fā)明創(chuàng)造的全過程。對學(xué)生進(jìn)行安全教育，滲透人文主義思想。增強(qiáng)學(xué)生的社會

8、責(zé)任感。再次體會成功的快樂。交流合作探究【投影】展示幾種電飯鍋說明書上的電路圖：1.利用保溫板保溫的電飯鍋。（和同學(xué)們設(shè)計(jì)的電路圖是相同的）。2.利用雙金屬片閃斷開關(guān)保溫的電飯鍋?！就队啊繉?shí)物投影電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識發(fā)熱板、保溫板、磁控開關(guān)、指示燈、超溫熔斷器【分組實(shí)驗(yàn)】拆開電飯鍋底部蓋板，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)清各元件及其連接情況，然后蓋上蓋板。增強(qiáng)學(xué)生的自豪感，體會成功的愉悅，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。知識拓展生活中還有哪些具有加熱和保溫功能的電器呢？【幻燈片】電熱飲水機(jī)、電熱毯、電熱臺板、電磁爐（圖片）思考這些電器是如何進(jìn)行加熱和保溫等功能的。增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，開闊眼界

9、。進(jìn)行STS教育活動(dòng)小結(jié)師：這節(jié)課通過“電飯鍋的設(shè)計(jì)與探究”活動(dòng)，同學(xué)們有些什么感悟呢？師：我們要做生活的有心人，勤于思考，必定會有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所前進(jìn)。生：經(jīng)歷了發(fā)明創(chuàng)造的全過程，感覺到發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)并不難。生：認(rèn)識到物理知識在社會生活中的作用。生：要善于利用物理知識解決實(shí)際問題。強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理，從物理走向社會”，激勵(lì)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造。課外作業(yè)【幻燈片】1.“保溫式電子電飯鍋”的設(shè)計(jì)與改進(jìn):這種電飯鍋既能煮飯，又能保溫，還能煲粥。研究表明：電飯鍋煲粥時(shí)的功率為煮飯時(shí)的一半（220W）較合適，以上我們設(shè)計(jì)的電路還要如何改進(jìn)，畫出電路圖。（提示：可以利用二極管的單向?qū)щ娦裕?.按

10、圖3這種方案完成電飯鍋的設(shè)計(jì)，思考這種方案的優(yōu)點(diǎn)和不足。3.給電飯鍋生產(chǎn)廠家寫一封信或者發(fā)一封郵件，提出改進(jìn)建議。讓學(xué)生領(lǐng)略到發(fā)明創(chuàng)造永無止境，將發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)延伸到社會生活中，對學(xué)生的一生產(chǎn)生積極的影響。板書設(shè)計(jì)： 電飯鍋的設(shè)計(jì)與探究技術(shù)參數(shù)： 發(fā)熱板 220V440W110磁控開關(guān) 102保溫板 770指示燈 0.01A 10指示燈限流電阻 22k超溫熔斷器 2A 教學(xué)后記：1.通過校本教研活動(dòng)把課堂知識延伸到生活中，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)，也為老師提供了豐富的教學(xué)素材，成為物理教學(xué)的不絕源泉。2.通經(jīng)歷電飯鍋的設(shè)計(jì)與探究過程，增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明的意識，感受其中的快樂，這種過程還會潛移默化到今后的學(xué)習(xí)、工作和生活中去。3通過這種活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力、交流合作能力，教學(xué)中時(shí)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點(diǎn)，奇思妙想，學(xué)生的潛能得到充分發(fā)揮，并從中