九年級(jí)上學(xué)期物理人教版《歐姆定律》.docx

初中物理科學(xué)探究：歐姆定律優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì) 李志華設(shè)計(jì)理念： 1、關(guān)注全體學(xué)生的發(fā)展，培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；2、注重科學(xué)探究和合作學(xué)習(xí)；3讓學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(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(huì)思考，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度與團(tuán)隊(duì)合作精神等。 教學(xué)內(nèi)容： 義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（人教版）九年級(jí)第十七章第一節(jié)科學(xué)探究：歐姆定律，為科學(xué)探究類型課。本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓和電阻的數(shù)量關(guān)系，即歐姆定律。采用“變量控制法”來進(jìn)行，分別研究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，完整地體驗(yàn)對一個(gè)問題進(jìn)行科學(xué)探究的全過程。 教學(xué)目標(biāo)： 一、知識(shí)與技能 1通過實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓、電阻之間的定量關(guān)系； 2通過實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步熟悉科學(xué)探究中被廣泛采用的一種方法：變量控制法 3通過實(shí)驗(yàn)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實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論 二、過程與方法 讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力三、情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)，培養(yǎng)尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度； 2體驗(yàn)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(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的過程，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力 教學(xué)難點(diǎn)：用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估 學(xué)情與教材分析： 歐姆定律是電學(xué)中的基本定律，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。對于“變量控制法”探究問題，學(xué)生在八年級(jí)已知道用，應(yīng)該不陌生。通過前章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)會(huì)使用電流表和電壓表、滑動(dòng)變阻器，會(huì)連接簡單的串聯(lián)和并聯(lián)電路?？稍谕粋€(gè)實(shí)驗(yàn)電路中同時(shí)使用電壓表和電流表，學(xué)生還是第一次，由于先前的科學(xué)探究活動(dòng)多數(shù)只涉及部分要素，而本節(jié)需完成探究實(shí)驗(yàn)的全過程，對學(xué)生來說是一個(gè)較高的要求。如實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評估等都是本節(jié)的難點(diǎn)。這需要教師的點(diǎn)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(dòng)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原因，那么升高電壓，電流會(huì)不會(huì)隨著升高呢？ 電阻對電流有阻礙作用，如果增大電阻，導(dǎo)體中電流會(huì)不會(huì)隨著減小呢？ 請同學(xué)們利用老師給出的器材動(dòng)手做一做，說說你的發(fā)現(xiàn) （器材：二個(gè)干電池、小燈泡、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干） 實(shí)驗(yàn)一：同一個(gè)小燈泡分別接在一節(jié)和兩節(jié)干電池上，觀察小燈泡的發(fā)光情況。 實(shí)驗(yàn)二：將小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入兩節(jié)干電池上，移動(dòng)滑片，觀察電阻增大或減小時(shí)，小燈泡的亮度變化情況。 從這兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小 二、進(jìn)行新課 （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）猜想與假設(shè) 學(xué)生根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)很容易猜想到與電壓、電阻有關(guān) 請同們再大膽地猜想一下，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)們的猜想寫出來 猜想與假設(shè)的對不對，必須用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)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） 制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1討論研究實(shí)驗(yàn)的方法 如果一個(gè)物理量受多個(gè)因素影響，可用什么樣的方法可以把一個(gè)多因素的問題轉(zhuǎn)變成一個(gè)單因素的問題來研究，從而為我們研究問題帶來許多的方便？ （變量控制法） 請學(xué)生討論出實(shí)驗(yàn)研究方案，與同學(xué)交流、比較 （將導(dǎo)體接入電路，采用變量控制法分別研究：當(dāng)導(dǎo)體電阻不變時(shí)，改變導(dǎo)體兩端電壓，研究導(dǎo)體電流與電壓的關(guān)系；當(dāng)導(dǎo)體電壓一定時(shí)，改變導(dǎo)體電阻，研究導(dǎo)體電流與電阻的關(guān)系） 2討論如何制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) （1）引導(dǎo)學(xué)生討論如何探究電流與電壓的關(guān)系 發(fā)動(dòng)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)需解決的問題，逐步完善設(shè)計(jì)的電路 本實(shí)驗(yàn)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） 電流表和電壓表如何接入電路？ （學(xué)生回答后，畫出電路如圖1） 復(fù)習(xí)回顧電路的連接方法和注意事項(xiàng) 請學(xué)生回顧電流表和電壓表使用方法后，教師對連接電路再進(jìn)行點(diǎn)撥指導(dǎo)： 在連接同時(shí)有電流表和電壓表的電路時(shí)，一般先連接電壓表以外的串聯(lián)電路，最后再將電壓表并聯(lián)在電路中。連接時(shí)注意兩電表的正負(fù)接線柱和量程，電流表和電壓表的量程應(yīng)選擇合適，在不能估計(jì)被測數(shù)值的情況下，可用試觸法確定電表的量程。 要完成本實(shí)驗(yàn)，必須怎么操作？ （保持導(dǎo)體電阻不變，改變導(dǎo)體兩端電壓，觀察通過導(dǎo)體的電流有什么變化？） 小組討論改變導(dǎo)體兩端電壓的方法，并將討論結(jié)果與同學(xué)們交流 學(xué)生提出的方案可能有幾種：a.通過改變串聯(lián)電池組的電池個(gè)數(shù)來直接改變導(dǎo)體兩端電壓，b.用電壓可調(diào) 的學(xué)生電源改變導(dǎo)體兩端電壓c.在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器來改變導(dǎo)體兩端電壓 （2）討論如何探究電流與電阻的關(guān)系 引導(dǎo)學(xué)生討論該實(shí)驗(yàn)要解決哪幾個(gè)問題？解決的方法是什么？根據(jù)現(xiàn)有條件和操作方便性，選擇哪種方法好？ 該實(shí)驗(yàn)必須保持什么不變，改變什么？ 請各小組討論a.怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大??？b.怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變呢？ 教師建議：導(dǎo)體電阻最好選用成整數(shù)倍的定值電阻，以方便對數(shù)據(jù)的分析。 （四）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 選擇桌面上給出的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 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)則，探究過程中首先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路，計(jì)劃好實(shí)驗(yàn)步驟（可參考教材）；正確讀取、如實(shí)填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；對自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的分析、論證，并要求畫出電阻不變時(shí)，電流隨電壓變化的圖像；電壓不變時(shí)，電流隨電阻變化的圖像；歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（同學(xué)們操作，教師巡視指導(dǎo)） 探究結(jié)論是在測量多組數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能得出具有普遍意義的規(guī)律?？紤]到時(shí)間問題，同時(shí)也為了培 養(yǎng)學(xué)生的合作精神，每個(gè)實(shí)驗(yàn)只測三次，分析論證時(shí)可以與其他組交流共享數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)時(shí)，其中一部分小組只作IU圖象,另一部分小組只作IR圖象。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù) 學(xué)知識(shí)來探討實(shí)驗(yàn)記錄中有關(guān)物理量間是否存在嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用 數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度 （五） 分析與論證 選擇34組同學(xué)利用投影機(jī)展示自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及IU圖象和IR圖象，并逐一表述自己的分析論證過程和結(jié)論。 分析與論證是實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生經(jīng)歷從物理實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過程，是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程。本實(shí)驗(yàn)通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，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(shí)讓學(xué)生嘗試用自己的語言解釋和描述探究結(jié)果，能培養(yǎng)學(xué)生大膽表述自己觀點(diǎn)的意識(shí)和正確表達(dá)的能力；通過展示自己的研究成果，體會(huì)成功的喜悅，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(shí)，電流與電壓成正比。 2保持電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比。 （六）評估與交流 請各實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行自我評估，客觀評估自己的實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果，并與其他小組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行交流。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生正確對待實(shí)驗(yàn)中的失誤，分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，研究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的措施。將自己的評估和大家進(jìn)行交流，教師再加以點(diǎn)評。 教師對評估活動(dòng)的引導(dǎo)與提示： 1在探究過程中，應(yīng)該保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？ 2實(shí)驗(yàn)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？不符合的原因是什么？ 3比較本小組得出的實(shí)驗(yàn)與其他小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有什么差別？ 4反思實(shí)驗(yàn)結(jié)論與開始的假設(shè)有什么差異？ 5分析產(chǎn)生誤差的原因，探討減小誤差的方法 6該實(shí)驗(yàn)中還有沒有什么影響因素沒考慮到？ 7你的實(shí)驗(yàn)過程有沒有不夠完美之處？可以改進(jìn)嗎？研究改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的措施 。評估與交流是對探究的反思過程，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，發(fā)展學(xué)生的批判性思維。從評估中感受自己的失敗與錯(cuò)誤，通過糾正錯(cuò)誤，逐步走向正確，真正體會(huì)到成功的喜悅。評估與交流也是一種后續(xù)的學(xué)習(xí)，從評估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，揚(yáng)長克短，增長知識(shí)提高技能，也有助于學(xué)生物理素養(yǎng)的形成。 設(shè)計(jì)思路： 本節(jié)探究型課是通過實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的啟發(fā)討論式教學(xué)模式。引導(dǎo)學(xué)生用 “變量控制法”將探究的問題通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行。通過實(shí)驗(yàn)一、二創(chuàng)設(shè)問題情景，啟動(dòng)思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽的猜想與假設(shè)，激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行探究活動(dòng)。在教師的不斷引導(dǎo)和學(xué)生的積極思考、討論下，解決怎樣改變電阻兩端的電壓和電流、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等問題，逐步突破實(shí)驗(yàn)