初中物理《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計

初中物理《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計

關(guān)注全體學(xué)生的進(jìn)展，培育全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；注意科學(xué)探究和合作學(xué)習(xí)；讓學(xué)生經(jīng)受根本的科學(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)會思索，學(xué)會學(xué)習(xí)，培育學(xué)生的科學(xué)探究力量、科學(xué)態(tài)度與團(tuán)隊合作精神等。

教學(xué)內(nèi)容：

《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)試驗教科書·物理》（滬科版）九年級第十四章其次節(jié)《科學(xué)探究：歐姆定律》，為科學(xué)探究類型課。本節(jié)課通過試驗探究電流跟電壓和電阻的數(shù)量關(guān)系，即歐姆定律。采納“變量掌握法”來進(jìn)展，分別討論電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)受科學(xué)探究的幾個主要環(huán)節(jié)，完整地體驗對一個問題進(jìn)展科學(xué)探究的全過程。

教學(xué)目標(biāo)：

一、學(xué)問與技能

1．通過試驗探究電流跟電壓、電阻之間的定量關(guān)系；

2．通過試驗探究，進(jìn)一步熟識科學(xué)探究中被廣泛采納的一種方法：變量掌握法

3．通過試驗探究，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究的方法

4．嘗試用圖象法來分析試驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

二、過程與方法

讓學(xué)生經(jīng)受和體驗科學(xué)探究的全過程，進(jìn)展初步的科學(xué)探究力量

三、情感態(tài)度與價值觀

1．通過學(xué)生的科學(xué)探究活動，培育敬重事實、探究真理的科學(xué)態(tài)度；

2．體驗科學(xué)探究的樂趣和方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神；

3．在探究活動中培育學(xué)生溝通與合作的意識。

教學(xué)重點：

讓學(xué)生經(jīng)受和體驗試驗探究的過程，培育初步的科學(xué)探究力量

教學(xué)難點：

用圖像法分析試驗數(shù)據(jù)和對試驗結(jié)果的評估

學(xué)情與教材分析：

歐姆定律是電學(xué)中的根本定律，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)學(xué)問的根底。對于“變量掌握法”探究問題，學(xué)生在八年級已知道用，應(yīng)當(dāng)不生疏。通過前章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)會使用電流表和電壓表、滑動變阻器，會連接簡潔的串聯(lián)和并聯(lián)電路?？稍谕粋€試驗電路中同時使用電壓表和電流表，學(xué)生還是第一次，由于從前的科學(xué)探究活動多數(shù)只涉及局部要素，而本節(jié)需完成探究試驗的全過程，對學(xué)生來說是一個較高的要求。照實驗電路設(shè)計、試驗器材的選擇、用圖像法分析試驗數(shù)據(jù)、對試驗結(jié)果的評估等都是本節(jié)的難點。這需要教師的點撥、引導(dǎo)，也需要同學(xué)間的合作。

教學(xué)過程：

一、引入新課

1．復(fù)習(xí)：電流是怎么形成的？電壓對電流的形成起了什么作用？什么是電阻？

（導(dǎo)體兩端的電壓使導(dǎo)體中的電荷定向移動形成電流；電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用）

2．既然電壓是形成電流的緣由，那么上升電壓，電流會不會隨著上升呢？

電阻對電流有阻礙作用，假如增大電阻，導(dǎo)體中電流會不會隨著減小呢？

請同學(xué)們利用教師給出的器材動手做一做，說說你的發(fā)覺

（器材：二個干電池、小燈泡、開關(guān)、滑動變阻器各一個，導(dǎo)線若干）

試驗一：同一個小燈泡分別接在一節(jié)和兩節(jié)干電池上，觀看小燈泡的發(fā)光狀況。

試驗二：將小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入兩節(jié)干電池上，移動滑片，觀看電阻增大或減小時，小燈泡的亮度變化狀況。

從這兩個小試驗中發(fā)覺：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小

二、進(jìn)展新課

（一）提出問題

教師直接提出：電流大小可能與哪些因素有關(guān)？

（二）猜測與假設(shè)

學(xué)生依據(jù)前面的試驗很簡單猜測到與電壓、電阻有關(guān)

請同學(xué)們再大膽地猜測一下，電流與電壓、電阻可能有什么樣的定量關(guān)系？

（提示學(xué)生：這種數(shù)量關(guān)系可用數(shù)學(xué)的函數(shù)關(guān)糸來表達(dá)）

將同學(xué)們的猜測寫出來

猜測與假設(shè)的對不對，必需用試驗來驗證

這節(jié)課將請同學(xué)們利用給出的器材探究電流與電壓、電阻的關(guān)系

（三）制定試驗規(guī)劃與設(shè)計試驗

1．爭論討論試驗的方法

假如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討論，從而為我們討論問題帶來很多的便利？

（變量掌握法）

請學(xué)生爭論出試驗討論方案，與同學(xué)溝通、比擬

（將導(dǎo)體接入電路，采納變量掌握法分別討論：①當(dāng)導(dǎo)體電阻不變時，轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓，討論導(dǎo)體電流與電壓的關(guān)系；②當(dāng)導(dǎo)體電壓肯定時，轉(zhuǎn)變導(dǎo)體電阻，討論導(dǎo)體電流與電阻的關(guān)系）

2．爭論如何制定規(guī)劃與設(shè)計試驗

[讓學(xué)生經(jīng)受制定規(guī)劃與設(shè)計試驗是探究過程的重要環(huán)節(jié)。為了熬煉學(xué)生的力量，教師不行包辦，可作一些必要的點撥引導(dǎo)。此過程中要把握好指導(dǎo)的尺度，創(chuàng)設(shè)一些問題情境，激起學(xué)生劇烈的探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生逐步完善電路設(shè)計]

（1）引導(dǎo)學(xué)生爭論如何探究電流與電壓的關(guān)系

發(fā)動學(xué)生爭論試驗需解決的問題，逐步完善設(shè)計的電路

①本試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）

②電流表和電壓表如何接入電路？

（學(xué)生答復(fù)后，畫出電路如圖1）

③復(fù)習(xí)回憶電路的連接方法和留意事項

請學(xué)生回憶電流表和電壓表使用方法后，教師對連接電路再進(jìn)展點撥指導(dǎo)：

在連接同時有電流表和電壓表的電路時，一般先連接電壓表以外的串聯(lián)電路，最終再將電壓表并聯(lián)在電路中。連接時留意兩電表的正負(fù)接線柱和量程，電流表和電壓表的量程應(yīng)選擇適宜，在不能估量被測數(shù)值的狀況下，可用試觸法確定電表的量程。

④要完本錢試驗，必需怎么操作？

（保持導(dǎo)體電阻不變，轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓，觀看通過導(dǎo)體的電流有什么變化？）

⑤小組爭論轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓的方法，并將爭論結(jié)果與同學(xué)們溝通

[學(xué)生提出的方案可能有幾種：a.通過轉(zhuǎn)變串聯(lián)電池組的電池個數(shù)來直接轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓，b.用電壓可調(diào)的學(xué)生電源轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓，

c.在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器來轉(zhuǎn)變導(dǎo)體兩端電壓]

發(fā)動學(xué)生對提出的方案進(jìn)展詳細(xì)分析，兼顧考慮試驗是否準(zhǔn)確，操作是否便利及現(xiàn)有條件等因素，經(jīng)爭論比擬后選用如圖2電路。

教師重點強(qiáng)調(diào)滑動變阻器在電路中的作用，并引導(dǎo)學(xué)生回憶滑動變阻器的使用方法。

⑥選擇器材要留意什么問題？

本試驗給出了三個電源、若干個定值電阻、雙量程電表等供選用。

[電學(xué)器材的選擇對學(xué)生來說是個薄弱點，教師須給出必要的指導(dǎo)，使學(xué)生形成從各個因素選擇器材的意識，逐步提高學(xué)生選用器材的力量，培育安全操作的意識]

教師點撥：從試驗器材的安全性、削減試驗誤差、便利操作等方面來考慮器材的規(guī)格。留意選擇適宜的電源，電壓過大，會燒壞器材；電壓過小會使電表指針偏轉(zhuǎn)角度小，讀數(shù)不準(zhǔn)，造成較大誤差。電表的量程要選擇恰當(dāng)，一方面要使被測值不超出量程，另一方面要考慮測量值的精確，能用小量程時要用小量程測量。

（2）爭論如何探究電流與電阻的關(guān)系

引導(dǎo)學(xué)生爭論該試驗要解決哪幾個問題？解決的方法是什么？依據(jù)現(xiàn)有條件和操作便利性，選擇哪種方法好？

①該試驗必需保持什么不變，轉(zhuǎn)變什么？

（保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，轉(zhuǎn)變導(dǎo)體電阻的.大?。?/p>

②請各小組爭論a.怎樣轉(zhuǎn)變導(dǎo)體電阻R的大小？b.怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變呢？

爭論后各小組拿出方案與大家溝通

（可更換定值電阻來轉(zhuǎn)變導(dǎo)體電阻R的大??；通過調(diào)整變阻

器使導(dǎo)體兩端的電壓保持不變）試驗電路如圖3所示

③教師建議：導(dǎo)體電阻最好選用成整數(shù)倍的定值電阻，以便利對數(shù)據(jù)的分析。

（四）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展試驗與收集證據(jù)

選擇桌面上給出的器材進(jìn)展試驗。

要求：各小組成員分工合作明確，嚴(yán)格執(zhí)行儀器的使用規(guī)章，探究過程中首先設(shè)計好試驗電路，規(guī)劃好試驗步驟（可參考教材）；正確讀取、照實填寫試驗數(shù)據(jù)；對自己的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)展仔細(xì)的分析、論證，并要求畫出①電阻不變時，電流隨電壓變化的圖像；②電壓不變時，電流隨電阻變化的圖像；歸納出試驗結(jié)論。（同學(xué)們操作，教師巡察指導(dǎo)）

[探究結(jié)論是在測量多組數(shù)據(jù)的根底上，才能得出具有普遍意義的規(guī)律?？紤]到時間問題，同時也為了培育學(xué)生的合作精神，每個試驗只測三次，分析論證時可以與其他組溝通共享數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)時，其中一局部小組只作I—U圖象,另一局部小組只作I—R圖象。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)問來探討試驗記錄中有關(guān)物理量間是否存在嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系，有利于培育學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的力量和實事求是的科學(xué)態(tài)度]

（五）分析與論證

選擇3—4組同學(xué)利用投影機(jī)展現(xiàn)自己的試驗數(shù)據(jù)及I—U圖象和I—R圖象，并逐一表述自己的分析論證過程和結(jié)論。

[分析與論證是試驗的重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生經(jīng)受從物理試驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程，是進(jìn)展學(xué)生制造性思維的過程。本試驗通過對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)展分析比擬，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，能培育學(xué)生大膽表述自己觀點的意識和正確表達(dá)的力量；通過展現(xiàn)自己的討論成果，體會勝利的喜悅，激發(fā)更強(qiáng)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。

（六）評估與溝通

請各試驗小組進(jìn)展自我評估，客觀評估自己的試驗過程及結(jié)果，并與其他小組的試驗進(jìn)展溝通。同時引導(dǎo)學(xué)生正確對待試驗中的失誤，分析試驗失敗的緣由，討論試驗改良的措施。將自己的評估和大家進(jìn)展溝通，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)當(dāng)保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？

2．試驗小組的測量數(shù)據(jù)是否嚴(yán)格符合我們總結(jié)的規(guī)律？不符合的緣由是什么？3．比擬本小組得出的試驗與其他小組的試驗結(jié)論有什么差異？

4．反思試驗結(jié)論與開頭的假設(shè)有什么差異？

5．分析產(chǎn)生誤差的緣由，探討減小誤差的方法

6．該試驗中還有沒有什么影響因素沒考慮到？

7．你的試驗過程有沒有不夠完善之處？可以改良嗎？討論改良試驗方案的措施

[評估與溝通是對探究的反思過程，有利于培育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，進(jìn)展學(xué)生的批判性思維。從評估中感受自己的失敗與錯誤，通過訂正錯誤，逐步走向正確，真正體會到勝利的喜悅。評估與溝通也是一種后續(xù)的學(xué)習(xí)，從評估中吸取閱歷教訓(xùn)，揚(yáng)長克短，增長學(xué)問提高技能，也有助于學(xué)生物理素養(yǎng)的形成。]

設(shè)計思路：

本節(jié)探究型課是通過試驗探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系，試驗指導(dǎo)是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的啟發(fā)爭論式教學(xué)模式。引導(dǎo)學(xué)生用“變量掌握法”將探究的問題通過兩個試驗來進(jìn)展。通過試驗一、二創(chuàng)設(shè)問題情景，啟動思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展大膽的猜測與假設(shè)，鼓勵學(xué)生積極主動地進(jìn)展探究活動。在教