《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

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《電流與電壓和電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì) 　 【教材教法】 　本節(jié)課“探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”是一個(gè)完整的科學(xué)探究過(guò)程，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究，學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此這節(jié)課無(wú)論在知識(shí)學(xué)習(xí)上還是在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力上都具有十分重要的作用。通過(guò)經(jīng)歷此次探究活動(dòng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系外，為下一節(jié)順理成章得得出歐姆定律，并繼續(xù)學(xué)習(xí)電學(xué)更深入的知識(shí)做好鋪墊。 　教材雖只要求學(xué)生探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”，但實(shí)際上卻包含兩個(gè)內(nèi)容：一是導(dǎo)體上的電流跟兩端電壓的關(guān)系；一是導(dǎo)體上的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系。對(duì)這兩方面可以只開(kāi)展電流跟電壓關(guān)系的研究，但要使用不同的電阻多次測(cè)量，在對(duì)數(shù)據(jù)更深入地分析后，得出電流跟電阻的關(guān)系。這樣可以降低實(shí)驗(yàn)探究的難度，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。 【學(xué)情分析】 學(xué)生之前已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)完整的科學(xué)探究過(guò)程，因此本節(jié)課的教學(xué)思路和教學(xué)流程學(xué)生不會(huì)感到陌生。本實(shí)驗(yàn)中要同時(shí)應(yīng)用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器，并利用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變或穩(wěn)定部分電路兩端的電壓，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力有一定的要求；同時(shí)還要應(yīng)用到控制變量法和圖像法等研究方法，綜合性強(qiáng)。 本實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次同時(shí)使用電壓表和電流表，教師要給予充分的指導(dǎo)，可將使用電壓表和電流表，以及連接電路的注意事項(xiàng)通過(guò)課件展示出來(lái)，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。 　二、教學(xué)目標(biāo)： 　1、知識(shí)與技能 ?、偻ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流、電壓和電阻的關(guān)系； 　②會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流； 　③會(huì)使用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓。 　2、過(guò)程和方法 ?、偻ㄟ^(guò)探究過(guò)程，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法； ?、隗w會(huì)用“控制變量法”的研究方法研究物理規(guī)律的思路，學(xué)習(xí)用圖像研究物理問(wèn)題； ?、弁ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)、分析和探索的過(guò)程，提高根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力。 　3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 ?、僭谑占?、處理數(shù)據(jù)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； ?、谕ㄟ^(guò)探究，揭示物理規(guī)律，使學(xué)生獲得探索未知世界的樂(lè)趣； 　③重視學(xué)生對(duì)物流規(guī)律的客觀性、普遍性和科學(xué)性的認(rèn)識(shí)，注意學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。 　三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 　教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。 　教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用控制變量法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到結(jié)論。 　【教學(xué)過(guò)程】 　　一、復(fù)習(xí)提問(wèn)： 　電流是怎樣形成的？形成電流的原因是什么？什么是電阻？學(xué)生以舉手的形式回答問(wèn)題。 　　（這部分問(wèn)題是學(xué)生已經(jīng)有了感性的認(rèn)識(shí)，大部分學(xué)生回答得很正確，即使有少數(shù)同學(xué)回答錯(cuò)誤也沒(méi)有關(guān)系，學(xué)生之間會(huì)進(jìn)行糾正。） 　　二、新課引入： 　　1．同學(xué)們都使用過(guò)臺(tái)燈，當(dāng)我們調(diào)節(jié)臺(tái)燈旋鈕的時(shí)候，臺(tái)燈的亮度會(huì)發(fā)生改變，這是為什么？學(xué)生觀察并思考 　?。ㄟ@是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生感覺(jué)到物理來(lái)源于生活。） 　　2．演示：出示調(diào)光臺(tái)燈開(kāi)開(kāi)關(guān)，并轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，讓學(xué)生觀察臺(tái)燈亮度的變化。 　　3．提出問(wèn)題：燈泡逐漸變亮（或變暗），說(shuō)明了通過(guò)燈泡的電流是怎樣變化？ 　　學(xué)生回答：電流逐漸變大（或變?。? 　　4．請(qǐng)同學(xué)們完成下列實(shí)驗(yàn)： 　 （1）把2．5V小燈泡和演示用電流表串聯(lián)，分別跟一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池組成電路。閉合開(kāi)關(guān)，觀察先后兩次電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關(guān)？ 　　學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：串聯(lián)干電池時(shí)，燈泡較亮，電流較大。由此可猜想：所加電壓越高，電流會(huì)越大。 　?。?）分別把2．5V和6．3V小燈泡跟兩節(jié)干電池和演示電流表組成電路。閉合開(kāi)關(guān)，觀察先后兩次電流表的示數(shù)和小燈泡的亮度。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大膽猜想電流的變化可能跟什么有關(guān)？ 　　學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：6．3V小燈泡較暗，電流較小。燈泡不同，其電阻值一般不同。由此可猜想：導(dǎo)體電阻越大，電流就越小。 　　對(duì)于同學(xué)們的猜想不論對(duì)錯(cuò)，教師都應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，但應(yīng)該注意：猜想不是瞎猜、亂猜。 　?。☉?yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上有根據(jù)，符合邏輯進(jìn)行猜想。所以在這里設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)猜想。） 　　實(shí)驗(yàn)告訴我們：通過(guò)導(dǎo)體的電流的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個(gè)因素有關(guān)。電流與電壓、電阻之間的有什么樣的定量關(guān)系呢？這就是我們這節(jié)課要探究的課題。（板書(shū)：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系） 　　三、實(shí)驗(yàn)探究 　　1．提出問(wèn)題：電流與電壓、電阻有什么定量關(guān)系？ 　　2．猜想與假設(shè)： 　　分析導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過(guò)的電流就越大，猜測(cè)電流可能與電壓成正比；導(dǎo)體的電阻越小，通過(guò)的電流就越大，猜測(cè)電流可能與電阻成反比。 　　3．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 　　猜想的正確與否需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。 　?。?）電流可能受電壓和電流兩個(gè)因素的影響，如果兩個(gè)因素同時(shí)變化（如在改變電壓的同時(shí)，也改變電阻），能否判斷流變化是誰(shuí)引起的嗎？我們應(yīng)該用什么方法進(jìn)行探究？ 　?。▽W(xué)生思考后回答：不能；控制變量法。） 　?。?）這個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)如何設(shè)計(jì)呢？與我們之前學(xué)習(xí)的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)和相似？ 　　學(xué)生思考討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)方法：先讓電阻保持不變，改變電壓，觀察電流隨電壓變化的情況：保持電壓不變，改變電阻，觀察電流隨電阻變化的情況。與《探究決定電阻大小的因素》實(shí)驗(yàn)很相似。 　?。ㄔO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)部分是一個(gè)難點(diǎn)，教師要進(jìn)行引導(dǎo)，不要輕易否定學(xué)生的想法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中教師可以提出啟發(fā)性的問(wèn)題，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。） 　　（3）探究電阻一定時(shí)，電流跟電壓之間的關(guān)系。 　　A．請(qǐng)同學(xué)們討論，這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材？它們的作用各是什么？怎樣才能改變電阻兩端的電壓？畫(huà)出電路圖。 　　學(xué)生思考、討論，匯報(bào)所需的實(shí)驗(yàn)器材及它們的作用，畫(huà)出電路圖。并且簡(jiǎn)單陳述自己的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。 　　B．教師分析歸納總結(jié)學(xué)生的改變電阻兩端電壓的方法和實(shí)驗(yàn)電路，提出的異議，引導(dǎo)學(xué)生確定最佳實(shí)驗(yàn)方案，板書(shū)合理的器材選擇、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作過(guò)程。 （學(xué)生根據(jù)老師提出的異議，討論實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案，并修正器材、電路圖、數(shù)據(jù)記錄方法、操作方法。） 　　4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 　　教師活動(dòng)：提醒學(xué)生注意以下幾個(gè)問(wèn)題（課件展示） 　　①連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。 　　②滑動(dòng)變阻器的滑片處于阻值 位置。 　?、圩⒁庹J(rèn)清電壓表、電流表的 接線柱。 　　④電壓表量程選 V，電流表量程選 A。 　?、蓍]合開(kāi)關(guān)前，應(yīng) 電路，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 　?、迣?shí)驗(yàn)中，閉合開(kāi)關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化（如1V、2V、3V），讀出每次加在R上的電壓值和電流值，并填入下列表格中。 表一 R =R1=30Ω 電壓U（V） 電流I（A） 表二 R =R2=20Ω 電壓U（V） 電流I（A） 表三 R =R3=10Ω 電壓U（V） 電流I（A） 　?。?）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，幫助困難學(xué)生。 ?。?）改變定值電阻阻值，按照上述步驟再測(cè)一組數(shù)據(jù)。（如果時(shí)間允許可以用多個(gè)定值電阻實(shí)驗(yàn)） 　　5．分析和論證 　　方案一： 　　選取阻值相同卻有不同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，便于橫向比較，得出電流與電壓的關(guān)系；選取阻值不同卻有相同電壓的數(shù)據(jù)集中展示，便于縱向比較，得出電流與電阻的關(guān)系。 　　提出問(wèn)題： 　?、烹娏髋c電壓這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？ 　　⑵分析表一（或表二），可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來(lái)的？ 　?、沁@個(gè)結(jié)論是建立在控制哪個(gè)物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？ 　?、扔腥说贸鲞@樣的結(jié)論“在電阻不變時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比”，你同意他的說(shuō)法嗎？ 　?、蛇M(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。分析表一、表二和表三的同一列，可得出什么結(jié)論？你是怎么分析出來(lái)的？這個(gè)結(jié)論是建立在控制哪個(gè)物理量不變的基礎(chǔ)上得出的？ 　　⑹電流與電阻這兩個(gè)物理量，哪個(gè)量隨著哪個(gè)量變化？ 　　⑺有人得出這樣的結(jié)論“在電壓不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比”。這種說(shuō)法正確嗎？ 　?。ㄍㄟ^(guò)分析上述問(wèn)題，使學(xué)生明確物理量之間客觀的因果關(guān)系，并學(xué)會(huì)概括、表述這種因果關(guān)系；深刻理解正、反比的實(shí)際含義；明確物理規(guī)律成立的條件。） 　　結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 　　方案二： 　　利用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。要求各組同學(xué)在得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，以電壓為縱坐標(biāo)、電流為橫坐標(biāo)，畫(huà)出同一定值電阻的U—I關(guān)系圖象。以電流為縱坐標(biāo)、電阻為橫坐標(biāo)，畫(huà)出同一電壓下的I—R關(guān)系圖象。選取不同定值電阻和不同固定電壓的幾組圖像集中展示，從圖像的相似性上說(shuō)明規(guī)律的客觀性和普遍性。 　　提出問(wèn)題： 　　⑴經(jīng)過(guò)描點(diǎn)、連線后，分別得到的是一條什么線？ 　?、七@兩條線分別與數(shù)學(xué)上所學(xué)習(xí)的哪種函數(shù)圖像相同？ 　　⑶函數(shù)中的y、x分別對(duì)應(yīng)圖像中的哪個(gè)物理量？ 　?、饶隳芾盟鶎W(xué)習(xí)的函數(shù)知識(shí)，分別得出圖像中的直線的函數(shù)表達(dá)式嗎？ 　?。▽W(xué)生將數(shù)學(xué)工具應(yīng)用到物理中得出兩個(gè)關(guān)系式，難度較大，教師要做好指導(dǎo)。特別是兩式中的常數(shù)項(xiàng)k值大小與物理量之間的關(guān)系。） 　　結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 　　6．評(píng)估： 　　要求學(xué)生對(duì)自己的探究活動(dòng)進(jìn)行回顧、反思，思考在探究過(guò)程中產(chǎn)生的一些問(wèn)題： 　　⑴你采用的實(shí)驗(yàn)方案，能方便地調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓?jiǎn)幔? 　　⑵你得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都嚴(yán)格符合我們得出的結(jié)論嗎？不符合的原因是什么？ 　?、菍?shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因都有哪些？如何盡量減小誤差？ 　?、饶愣寂四男﹩?wèn)題？還有哪些問(wèn)題不清楚？ 　?。ㄍㄟ^(guò)學(xué)生交流和教師的點(diǎn)撥，使學(xué)生明確使用儀表中存在這一定的誤差，導(dǎo)線自身存在一定的電阻。但是，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整體上看，還是能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的。） 　　7．交流： 　　生生間和師生間的交流與合作貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)中，包括個(gè)人想法的交流、實(shí)驗(yàn)方案的交流、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流、設(shè)計(jì)方案的合作、實(shí)驗(yàn)操作的合作等。為了激發(fā)學(xué)生的探究熱情，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予積極的評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，也可以相互交換探究報(bào)告，交流時(shí)不應(yīng)只是探究結(jié)論的交流，更重要的是探究過(guò)程的交流。 　　【板書(shū)設(shè)計(jì)】 　　 第一節(jié)探究電阻上的電流跟兩端的電壓的關(guān)系 1、方法：控制變量法 2、結(jié)論： 在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。 【教后反思】 在《電流跟電壓電阻的關(guān)系》一節(jié)的教學(xué)中，我采取了探究的方式。通過(guò)這一節(jié)的教學(xué)，使我深受啟發(fā)。 在以往的教學(xué)中，我常常采取講授式的方法進(jìn)行教學(xué)，在我的思想深處一直認(rèn)為 教師講的要比學(xué)生說(shuō)的明白。但是通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，使我真正體會(huì)到了學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程的重要性。 本節(jié)課主要研究了電流跟電壓的關(guān)系及電流跟電阻的關(guān)系。在研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，首先，我讓學(xué)生設(shè)計(jì)了電路圖，學(xué)生發(fā)言非常積極勇躍，爭(zhēng)先恐后地上黑板畫(huà)圖，學(xué)生畫(huà)出了如下的五種圖形，我沒(méi)有想到學(xué)生思維如此開(kāi)闊。接著，我和學(xué)生一起分析采用哪個(gè)圖更合適，學(xué)生各抒已見(jiàn)，氣氛非?；钴S。最終經(jīng)過(guò)交流討論選第五個(gè)圖為研究電流跟電壓之間的關(guān)系的電路圖。 由于有了以上的看法，在研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，學(xué)生自然就會(huì)設(shè)計(jì)了。通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生不僅了解了自己的成功失敗之處，更親自體驗(yàn)了設(shè)計(jì)探究的過(guò)程。傳統(tǒng)式教法訓(xùn)練出來(lái)的學(xué)生，知識(shí)牢固，基礎(chǔ)扎實(shí)，演繹能力和邏輯思維能力都比較強(qiáng)。但傳統(tǒng)式教法有許多局限性：它雖然能為多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)提供方便，但在培養(yǎng)學(xué) 生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力方面有很大的不足。好比走路，傳統(tǒng)的某些教法不僅給學(xué)生指出路，而且還要扶著學(xué)生走，抱著學(xué)生走，看起來(lái)學(xué)生雖然走過(guò)許多路，但并 沒(méi)有學(xué)會(huì)自己走路，一旦老師放手，讓學(xué)生找路，就常常變得不知所措。實(shí)踐證明，我們的學(xué)生會(huì)考試，考分很高，但是在科研課題和實(shí)際問(wèn)題面前，往往表現(xiàn)出信 心和勇氣不足，獨(dú)立工作能力不強(qiáng)，這種狀態(tài)和創(chuàng)造性、開(kāi)拓性是格格不入的。而現(xiàn)代教學(xué)法則恰恰在培養(yǎng)人的獨(dú)立工作能力上顯示出其優(yōu)點(diǎn)，它放手讓學(xué)生自己走路，開(kāi)始可能會(huì)跌跤，但跤跌得多了，學(xué)生自然使學(xué)會(huì)了走路。 總之，新課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們要改變舊的思想，培養(yǎng)新的意識(shí)，只有具有全新思想的教師，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)造思維的學(xué)生，轉(zhuǎn)變觀念，是我們唯一的選擇。