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《“科學探究:歐姆定律”》

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1、【說課】 《“科學探究:歐姆定律”》 一、教材分析 (一)教材的地位及作用 1.本節(jié)課的內容是在學生學習了電流、電壓、電阻等概念 及電流表、電壓表和滑動變阻器的使用的基礎上的綜合應用; 2.歐姆定律的研究方法-- " 控制變量法 " 是前節(jié) " 決定電阻 大小的因素 " 的研究方法的延續(xù); 3.實驗得出的結論--歐姆定律是電學中最基本最重要的 定律,是電學的核心,是分析解決電學問題的金鑰匙,它既 揭示了電流、電壓和電阻三者之間的內在聯(lián)系,又是后面測 小燈泡的電阻、 解決電功、 電功率及家庭電路等內容的鋪墊。 (二)教學重點、難點 1.重點:做好探究實驗,分析實驗數(shù)據(jù) ,

2、 得出二個實驗結 論。 2.難點: ( 1)設計實驗,處理好實驗數(shù)據(jù),建立電流和電壓、電阻 間的關系; ( 2)滑動變阻器在本實驗中的作用; ( 3)用圖像法分析實驗數(shù)據(jù)和對實驗結果進行評估。 二、教學目標 (一)知識目標:通過探究實驗,得到電流與電壓、電阻的 關系。 (二)能力目標: 1.學會用 " 控制變量法 " 來研究物理問題的科學方法; 2.學會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓 和其中的電流;會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓; 3.培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和分析概括能力。 (三)情感態(tài)度和價值觀: 1.經歷探究活動,培養(yǎng)學生大膽猜想、

3、小心求證、實事求 是的科學態(tài)度; 2.培養(yǎng)學生對科學探究的興趣和協(xié)作精神。 三、教學方法分析 (一)教法:以教師引導和學生合作相結合的探究性學習為 主要形式。 . 讓學生通過自己動手做實驗,同學之間相互合 作、討論,來學習、體驗和應用 " 控制變量法 " ,培養(yǎng)學生的 實驗能力、分析能力和合作精神,有效地突出重點,突破難 點。這樣就能很好地體現(xiàn) "學生主動 " " 師生互動 " " 教師主 導" 的教學模式, "讓學生最大限度地參與到教學的全過程 " 具體方法包括:提問法、討論法、觀察法和分組合作探究法 等。 (二)學法: 1. 在教學中, 給學生充足的思考、 討論和

4、動手實驗的時間, 使學生學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。 2.要鼓勵學生自己去尋找解決問題的方法,特別是一些具 有代表性的方法,如本節(jié)課的 " 控制變量法 " ,并將此方法遷 移應用到其它方面。從而讓學生在教學活動中學習知識、掌 握方法、發(fā)展能力,以達到最佳的學習效果。 四、學情分析 學生在沒有學習本節(jié)知識之前,已了解了電流、電壓、電阻 的概念,初步學會電壓、電流表、滑動變阻器的使用,對于 控制變量的研究方法也有一定的了解,具備了學習本節(jié)的基 礎知識和基本技能,但對電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認 識是膚淺的,不完整的,沒有上升到理性認識,沒有形成科 學的體系。 五、

5、教學過程設計 (一)提出問題( 2 分鐘) 將電源、開關、定值電阻和電流表組成一個電路(如圖 1 所 示) ,然后要求學生小組討論后回答改變電路中電流的方法 ( 學生可能會這樣回答:可改變電池節(jié)數(shù)即電源電壓;可改 變定值電阻的阻值;也可以串聯(lián)一個滑動變阻器 ) 。點出本 節(jié)課題 "實驗探究: 電流與哪些因素有關 " 。 這樣設計的理由: ( 1)為學生提出探究問題創(chuàng)設情景; ( 2)引入課題,為學 生設計探究實驗電路作鋪墊,起承上啟下的作用。 (二)猜想或假設( 2 分鐘) 引導學生在前面創(chuàng)設情景的基礎上進行猜想:加在導體兩端 的電壓越高,流過導體 的電流會如何變化?導

6、體的電阻越大,流過它的電流會如何 變化?根據(jù)生活經驗和已學過的電壓、電阻的知識,有些學 生可能會猜想到電壓大電流大、電阻大電流小。那么這三個 量究竟有什么樣的數(shù)量關系呢? 對于物理猜想和得出三者之間的數(shù)量關系,必須要通過實驗。 如何來設計實驗?過渡到下一環(huán)節(jié)。 (三)設計實驗( 10 分鐘) 這環(huán)節(jié)是教學的難點,也是教學的關鍵點。突破措施如下: 1.類比上節(jié) " 決定電阻大小的因素 " 的實驗設計思想,交流 討論用什么實驗方法,為什么要用這種方法?大部分學生通 過小組討論能夠知道用控制變量法。 2.交流討論本實驗必須分哪兩大步來完成?在兩大步中分 別要控制什么變量?怎樣

7、控制?在圖 1 所示的電路圖的基礎 上,讓學生小組討論設計出實驗電路圖,著重討論怎樣改變 導體兩端的電壓的方法?大部分學生能設計出圖 2 所示的電 路,通過改變電池的節(jié)數(shù)來改變導體兩端的電壓;少數(shù)學生 能設計出圖 3 所示的電路。為了大多數(shù)學 生能領會這種設計意圖,讓各小組學生按圖 3 連好電路,移 動滑動變阻器的滑動片 P,觀察電壓表的示數(shù),真正體驗用 滑動變阻器調節(jié)導體兩端電壓的好處。這樣處理可降低設計 難度,由易到難,很好地突破難點,理解滑動變阻器在本實 驗中的作用,也為學生進一步設計探究導體中的電流與電阻 的關系作準備。 3.讓學生小組討論用控制變量法設計出探究導

8、體中的電流 與電阻的關系的實驗方案:保持導體兩端的電壓不變,改變 導體的電阻,用電流表測出導體中電流,分析通過導體的電 流與電阻的關系。著重引導學生討論在導體的電阻改變時怎 樣保持電壓不變,在學生已連接好的電路中,讓學生移動滑 動片P,使電壓表的示數(shù)為 3V,用另一阻值不同的導體替換 原來導體,觀察電壓表的示數(shù)已發(fā)生變化,再讓學生移動滑 動片P,進一步體驗利用滑動變阻器保持導體兩端電壓不變 的過程,強化難點。 (四)進行實驗收集證據(jù) ( 15 分鐘) 各小組根據(jù)設計的電路圖和教師準備的器材(如圖 4)開始 實驗,在實驗過程中,教師巡視,提醒和促使每個學生參與 到實驗中去

9、、各小組成員間相互合作,同時教師進行指導及 與各小組進行交流。 主要指導: 1 .電路的連接(特別是電流表、電壓表和滑動 變阻器的連接) 。 2.要提醒學生注意:在測量過程中,電路 閉合時間不能太長,讀取數(shù)據(jù)后要斷開電路,以防通電時間 過長,電阻發(fā)熱給測量帶來誤差。 3.測量組數(shù)的多少可根 據(jù)時間而定,時間充足就多測量幾組,但至少要測量三組以 上 4 .探究導體中的電流與導體兩端電壓關系時,要求學生 調節(jié)滑動變阻器的滑片時,盡量使定值電阻兩端的電壓成整 數(shù)倍變化(如:1 V, 2 V, 3 V……);探究導體中的電流與 導體的電阻關系時,要求學生使電阻成整數(shù)倍變化 (如:5

10、Q、 10Q、15Q……),電壓保持3V;這樣便于學生分析比較, 得出結論。 5.讀數(shù)時要做到實事求是,養(yǎng)成科學的態(tài)度 (五)分析和論證( 10 分鐘) 數(shù)據(jù)處理有兩種方法:一是利用數(shù)據(jù)分析論證得出結論,二 是利用圖像法處理數(shù)據(jù)。在這一環(huán)節(jié),我認為讓學生采用圖 像法進行實驗數(shù)據(jù)處理,可以更直觀、更快捷有效地反應出 物理規(guī)律。同時教師告訴學生,圖像是處理信息和表達信息 的一種重要形式。因為①學生已儲備了正比函數(shù)和反比函數(shù) 的知識;②學生測量數(shù)據(jù)有誤差,利用數(shù)據(jù)直接分析論證很 難得出結論。學生很容易作出 I — U 圖像(如圖 5)和 I — R 圖像(如圖6),能形象、直觀

11、幫助學生歸納由結論:①保持 導體的電阻不變時,導體中的電流與這段導體兩端電壓成正 比。②保持導體兩端電壓不變,導體中的電流與這段導體的 電阻成反比。 ( 對于實驗數(shù)據(jù)出入較大的組別,鼓勵其思考 出錯的原因,找出解決的方法。 ) 結論出自學生之手之口, 印象深刻, 不易忘記。 (提醒學生在敘述時要注意因果關系: 電壓、電阻的改變是因,電流的變化是果。 ) (六)評估和交流( 4 分鐘) 關鍵在于引導學生就課本中提出的幾個問題展開評估和交 流: 1.比較本小組得出的實驗結論與其他小組的實驗結論有何 差別? 各小組得由的數(shù)據(jù)有的I與U、R成正比、反比,有的不成 比例;作出的

12、 I-U 圖像,有的是過原點的直線,有的可能是 近似直線。 。 2.反思實驗結論與開始的假設有什么差異? 有的小組會得出電阻不變時,電流與電壓成正比;電阻不變 時,電流與電阻成反比。有的小組會得出電阻不變時,電流 隨電壓增加而增大;電壓不變時,電流隨電阻增加而減小, 只能得出定性關系;無法得出成比例的定量關系。 3.分析產生誤差的原因? 電表的量程不符合測量要求;電表示數(shù)的估讀不準確;導體 通電時間過長,溫度過高,電阻增大。 4.研究改進實驗的措施。 探究電流與電阻的關系時,更換電阻很不方便,用電阻箱替 代定值電阻改變接入電路中的電阻;選擇恰當?shù)碾妷嚎梢詼p 小電流表的

13、讀數(shù)誤差。 (七)課堂小結( 2 分鐘) 通過本節(jié)學習,你有哪些收獲?讓其中的一小組成員用簡要 的語言對本節(jié)課進行小 結,同組成員補充。 ( 八 ) 作業(yè) 完成《實驗報告冊》P26頁的“實驗報告",以鞏固本節(jié)所學 的內容。 六.板書設計 實驗探究:電流跟電壓、電阻的關系 1.保持電阻不變時,電流跟電壓成正比關系 . 2.保持電壓不變時,電流跟電阻成反比關系 . 七.教學反思 這是課前的設計,還有待于在課堂教學實踐中實施,并且將 在具體實施中結合課堂 實際及時應變調整,通過這樣的實踐和課后反思在教學中進 一步發(fā)展和完善,不斷提高教學研究水平和教學能力。 課后書面寫出教后小結和教學反思。 第 8 頁

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