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《探究电流跟电压、电阻的关系》教学设计 
2014-12-5

一.教学理念:

1、 渗透科学思想,培养学生科学兴趣和热情。

    在引导学生探究知识的过程中渗透科学思想,即控制变量法。培养学生科学的思维方式和品质,引导学生循着科学的发展过程去体验科学的神奇和美丽,由此激发学生的求知欲,让学生领略科学的美妙与和谐,培养学生的终身的对科学的兴趣和热情。

2、 教学过程突出探究,且突出学生的自主探究。

    在教学过程中,学生是学习的主人,教师是学习活动的组织者、引导者和参与者,在整个教学过程中要以学生的发展为本,坚持学生的发展为硬道理。所以本节课要突出学生的自主探究,教师创造条件、创造空间、创设情境,让学生去想、去说、去做、去探究、去感悟,充分发挥学生在学习活动中的主人地位;要加强学生对于探究方法的学习和探究过程的体验,引导学生形成积极主动的学习态度,使学生的学习成为在教师组织下的主动的、富有个性的、合作的探究过程。

3、 渗透科学研究问题的技巧和方法。

    物理学作为一门科学,不但有坚实的理论基础和丰富的知识体系,而且也有完备的科学方法体系,在教学过程中,教师不仅要向学生传授知识,更重要的是要教给学生一套发现问题、分析问题、研究问题和解决问题的科学方法,因此本课在教学活动中注重了挖掘知识背后的方法和技巧,使学生既学到了知识又掌握了方法。

二.教学模式和教学方法
   本节课采用的教学方法有:实验法、讨论法,观察法。为充分体现教师的主导作用和学生主体作用,使教学过程真正成为学生学习过程,使学生既学到知识,又培养探索能力和协作精神。因此,根据本节课特点,我采用“三动”教学模式,即“全动、互动、主动”。
   “全动”是指在教学过程中,教师创设各种条件,让不同层次学生的脑、手、口、眼、耳等感觉器官动起来,使他们多种感觉器官和思维器官一起参与学习。
   “互动”包括师生互动、生生互动。
     师生互动:就是教师扮演引导者、辅导和学习动机激发者的角色,让学生处在教学活动的中心,以平等的主体身份与教师互动。
     生生互动,主要通过同桌讨论,小组讨论,班内集体讨论促进生生之间的情感和信息交流,相互启发,相互促进,达到共同提高目的。
   “主动”就是使学生充分发挥主体能动的作用,按照社会的要求和自身发展的需要,主动求知,自觉进取,积极参与教学过程,变“要我学”为“我要学”。
     本教学模式以“主体”、“发展”教育思想为理论基点,力求通过“全动”、“互动”促进学生“主动”发展。
三.学生情况及学法指导    

初中学生的心理特点及知识的水平,决定了他们对操作试验和趣味故事感兴趣,并对事物的知识有感性阶段向理性阶段过渡。

学生对电流、电压、电阻的概念已经有了一定的了解,但它们之间究竟有何关系,却知之甚少;对电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用掌握较好,也已了解研究这三个物理量之间关系的一般程序,即用控制变量法,但对究竟如何研究以上三个物理量的关系学生却普遍缺乏思考.

对控制变量法这一物理学中常用的研究方法的理解是个关键,如果方法理解了,则在方法的指导下设计实验区研究电流、电阻、电压之间的关系,让学生通过讨论归纳得出结论,这样就是学生动手、动脑的氛围中得到知识,培养了能力。

结合教材、教学的特点,本节课采用的学习方法有:实验探究法,观察法,讨论法。本节学习方法指导还要教给学生“三会”:会根据实验目的和实验方法进行实验设计,会用实验进行探索,会用数学方法进行分析总结找出规律。

四.教材分析

      欧姆定律编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念,电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后,它既符合学生由易到难,由简到繁的认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律(初中学习的是部分电路欧姆定律)作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是初中物理教材中的重点内容之一。

 通过本节课学习,主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法,同时也为进一步学习电学知识,以及为今后学习全电路欧姆定律打下基础。

五.教学目标

知识与技能

1. 理解掌握部分电路欧姆定律及其表达式。

2. 能用欧姆定律进行简单的计算。

过程与方法

1. 学习用“控制变量法”研究问题的方法,培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。

2. 进一步学会电压表、电流表、滑动变阻器的使用。

3. 经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。

情感、态度与价值观

1. 培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神;

2. 培养学生辩证唯物主义思想学习根据要求设计最佳实验方案证实自己的猜想的方法

六.重点与难点

   重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。

难点:设计实验过程;实验数据的分析;实验结果的评估。

七.课前准备:

1.教师方面:电脑多媒体,实物投影仪;电流表、电压表、学生电源(或三节干电池)、滑动变阻器、定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω和R3=15Ω)、开关、导线。

2.学生方面:电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻(R1=5Ω, R2=10Ω和R3=15Ω)、开关、导线。以上器材为一组,每三人准备一组器材。

八.教学媒体设计

本节课采用的教学媒体有:实物投影仪,电脑多媒体。采用电脑多媒体主要展示动画,实验和练习题,采用实物投影仪主要展示实验设计电路及实验数据,这样课堂效率高,生动有趣,教学效果好

  九、教学程序的设计
    为达到上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性、自觉性,本节课教学程序设计如下:

十、教学过程:

(一)复习设疑,提问猜想
复习提问:1、电流是怎样形成的?是什么原因使电荷作定向移动的?
          2、导体的电阻对流有什么作用?

展示动画:《三兄弟的罗嗦事》

电压出现:我能变大; 电流:我也能变大

电压:我能变小       电流:我也能变小

电压:你咋老学我

电阻出现:别吵了,其实在电路中,我们是谁也离不开谁的亲兄弟
猜想:1、既然电压是形成电流的原因,那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢?
      2、既然电阻对电流起阻碍作用,那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢?
设疑:同学们对电流与电压、电阻的关系提出了各种各样的猜想,那么这三个量究竟有   

什么样的数量关系呢?点出本节课题“欧姆定律”。
   (设计意图:这样通过简单回顾、分析,使学生很快回忆起三个量的有关概念,通过猜想使学生对这三个量关系的研究产生了兴趣,激发了求知欲望,并使学生的注意力很快指向本节课。)

(二)展开探究,设计实验

同桌同学讨论:根据研究的目的和方法,利用我们学过的仪器,设计一个实验。通过讨论使学生对实验方法有了进一步理解,而且,使学生了解科学实验的设计过程:①明确研究目的。②确定研究的方法。③设计合理的实验方案。在对学生讨论作简单的分析和评价的基础上,教师投影实验电路图,介绍有关仪器,特别强调滑动变阻器在实验中的作用。

(三)小组合作,实验探究

教材是通过演示实验,来研究电流与电压电阻关系,从而得出欧姆定律。虽然,这样安排教师的主导作用能发挥得比较好,但演示实验可见度不大,学生动手参与率不高,学生主体作用不能很好发挥。另一方面,学生已初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器使用,具备做此实验的基本技能。因此,本节课我把演示实验改为学生分组实验,使学生在实验中进一步体验“控制变量法”,同时也使学生通过实验,对欧姆定律有了感性认识。
  (四)交流成果,得出结论
  1、各小组在教师指导下,对实验数据进行数学处理,理解数学上“成正比关系”、“成反比关系”的意思。
  2、各小组汇报实验结果,最后分析得到二个结论:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。
  3、进一步引导得到欧姆定律及其表达式。

4、说明:在欧姆定律中的两处用到“这段导体”,这两个这段导体却是指同一导体而言, 
(设计意图:这样做能真正把学生推到学习的主体地位上,让学生最大限度地参与到学习的全过程。提高了学生实验能力和运用数学方法分析问题的能力。)

(五)巩固反馈,知识迁移
  1、例题:一个电阻两端的电压为3V时通过的电流为0.3A,当电压增大到6V,那么它的电流为 _________;   如果要使电流为0.1A,那么电压为________。

2、小结:突出欧姆定律的内容,强调“同一导体”
  (设计意图:编制两类练习题目:一类是直接应用欧姆定律进行简单的计算,达到巩固欧姆定律内容和表达式;另一类是了解在研究欧姆定律实验中滑动变阻器作用,进一步体验“控制变量法”。)
  (六)交流和作,探究升华

R = U / I ,它表示导体的电阻数值上等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值.但导体的电阻是由它本身的性质来决定的,与导体两端的电压及电流是没有关系的.我们不能说电阻与电压成正比,与电流成反比

U = I * R,它表示导体两端的电压数值上等于导体的电阻与通过导体的电流的乘积,但电压是产生电流的原因,没有电压时,导体中没有电流,但电阻仍然存在.所以我们不能说电压与电流成正比,与电阻成正比 .

(七)课堂小结,布置作业

1. 滑动变阻器在这两次实验中的作用是什么?

2. 课后1,2题

3. 讨论题:怎样用学过的知识和仪器,来测定一个未知的电阻值

十一.教学评价

1. 在教学过程中渗透教学评价形式多样,有分析试验注意事项,试验成功失败之处。通过小组的交流与评估,给学生更多机会来展示自己的才智及雄辩的口才,发展学生个性思维,激发他们的自信心。

2. 学生通过分组完成一系列探究试验,教师要关注学生在此次活动中主动参与程度与合作交流意识,采用质性评价原则评价学生。

十二.板书设计:

                           二.欧姆定律

1. 内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比

2. 公式:I=U/R  

公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧

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 《探究电流跟电压、电阻的关系》教学设计

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