《學(xué)生實(shí)驗(yàn)：組裝電路》名師教案

1.

指導(dǎo)思想與理論依據(jù)教育主要通過兩個(gè)維度對(duì)人施加影響：一方面是通過內(nèi)容，即給教育者供給什么樣的知識(shí)、內(nèi)容、問題，即情境。情境可能是完整的確定的，也可能是不完整不確定的。另一方面就是通過內(nèi)容作用的時(shí)間，有些內(nèi)容對(duì)教育者的影響是短時(shí)的，有些內(nèi)容對(duì)教育者的影響則是終身的。我們的教育改革正在從面向知識(shí)立意的命題走向面向能力立意的命題；從確定的簡(jiǎn)單理想情境走向不確定的真實(shí)情境。因此物理教育之路也正在從傳授知識(shí)走向培養(yǎng)素養(yǎng)，從考察對(duì)物理知識(shí)體系的解題能力走向考察攜求真務(wù)實(shí)的精神科學(xué)高效解決真實(shí)問題的素質(zhì)。能力總是和人完成一定的實(shí)踐相聯(lián)系在一起的。離開了具體實(shí)踐既不能表現(xiàn)人的能力，也不能發(fā)展人的能力。能力可以理解為運(yùn)用知識(shí)在復(fù)雜情境下解決具體問題的能力。2.

教學(xué)背景分析（1）教材分析

《組裝電路》是北師大版物理九年級(jí)全冊(cè)第十一章第2節(jié)，本節(jié)之前課程學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了電路的基本組成，知道通路、斷路、短路的概念，會(huì)畫基本簡(jiǎn)單的電路圖、連接簡(jiǎn)單的實(shí)物圖。但是缺乏對(duì)電路結(jié)構(gòu)的判斷能力，尚未形成按照電路圖連接實(shí)物圖的習(xí)慣。本節(jié)內(nèi)容重點(diǎn)分析串聯(lián)、并聯(lián)兩種電路結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)和功能兩個(gè)維度進(jìn)行對(duì)比。通過設(shè)計(jì)、連接串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路增強(qiáng)電路設(shè)計(jì)能力與連接能力。

（2）學(xué)情分析

1.已有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生在既有生活中認(rèn)識(shí)了很多電學(xué)元件，如電池、開關(guān)、燈泡、馬達(dá)等，但是尚缺乏識(shí)別電路、連接電路、設(shè)計(jì)電路的能力。

2.

心理特征

學(xué)生在學(xué)習(xí)電路時(shí)，一般有比較濃厚的興趣，看見燈泡亮起時(shí)總會(huì)充滿成就感。但是由于學(xué)生剛剛接觸電路，面對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)的實(shí)物連接圖中存在的很多條導(dǎo)線，有一定的畏懼心理。

3.認(rèn)知規(guī)律

學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力，但尚缺乏對(duì)比思維、審辨性思維。因此串聯(lián)、并聯(lián)的區(qū)別是幫助學(xué)生提高思維審辨能力的重要知識(shí)。3.

教學(xué)目標(biāo)（含重、難點(diǎn)）知識(shí)目標(biāo)：

?

1）理解串聯(lián)、并聯(lián)電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、功能特點(diǎn)（重點(diǎn)）

?

2）

會(huì)識(shí)別生活中的串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)

?

3）會(huì)連接串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電路（難點(diǎn)）

?

4）會(huì)根據(jù)功能需求設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)

方法目標(biāo)：

?

掌握電路設(shè)計(jì)的一般流程技能目標(biāo)：

?

1）掌握使用鱷魚夾導(dǎo)線連接電路的技能?

2）掌握使用普通導(dǎo)線連接電路的技能

?

3）不斷熟練按照電路圖連接實(shí)物圖的技能

情感態(tài)度價(jià)值觀：

?

學(xué)有所用，建立學(xué)習(xí)知識(shí)的成就感

?

增強(qiáng)動(dòng)手制作的興趣

4.

教學(xué)過程與教學(xué)資源設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入:猜謎上道具

（3min）

1）出謎語，用可愛的語氣朗讀謎面，在讀“眼睛”和“四腳”時(shí)配合肢體動(dòng)作。

2）公布謎面：在中國(guó)開的電動(dòng)汽車，因?yàn)橹袊?guó)限號(hào)呀！

3）提出問題：如何避免“奇偶配對(duì)歇”的麻煩？

為了避免限號(hào)的麻煩，讓我們進(jìn)入電動(dòng)車的世界，播放1min鐘左右的電動(dòng)小汽車的視頻。

4）介紹本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)器材：自制電動(dòng)小汽車車身

5）公布本節(jié)課的任務(wù)與任務(wù)單填寫要求

任務(wù)一：讓小車亮起來

任務(wù)二：讓小車跑起來-直行

任務(wù)三：讓小車轉(zhuǎn)起來—轉(zhuǎn)彎

1）猜謎語

現(xiàn)場(chǎng)情況：有學(xué)生猜是車，有學(xué)生猜是汽車。但這些都不完全正確，應(yīng)該是在中國(guó)開的燃油小汽車。

2）思考如何避免限號(hào)的麻煩？

回答情況：學(xué)生能夠很快的回答買電動(dòng)汽車

3）觀察實(shí)驗(yàn)桌上的小車“道具”。

現(xiàn)場(chǎng)情況：學(xué)生看見小車的眼睛后覺得非常搞笑。點(diǎn)燃了課堂氣氛。

汽車是能夠與電學(xué)內(nèi)容很好結(jié)合的實(shí)體。從猜謎語引入，將學(xué)生快樂的代入汽車情境，謎面里包含了汽車的兩個(gè)重要部件：車燈和車輪，這兩個(gè)元件剛好是初中物理電學(xué)課程內(nèi)容中常用且重要的元件。

由謎語中的奇偶配對(duì)歇，引發(fā)學(xué)生對(duì)電動(dòng)汽車取代燃油汽車這一社會(huì)問題的思考，再通過1min左右的電動(dòng)汽車的視頻，將學(xué)生代入電動(dòng)車的世界，讓本節(jié)課的主角隆重出場(chǎng)。這個(gè)自制電動(dòng)小汽車的車身，剛好與謎面里對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵部件相匹配。

公布三個(gè)任務(wù)，三個(gè)任務(wù)之間呈階梯型進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深的理解知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)。同時(shí)，可以讓學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生在提前完成任務(wù)后自主完成后面的任務(wù)。任務(wù)一：讓小車亮起來（20min）知識(shí)回顧回顧講解上一節(jié)課的重要知識(shí)。包括：電路中的元件符號(hào)，電路圖與實(shí)物圖的連接要點(diǎn)等。為學(xué)習(xí)新知識(shí)、完成新任務(wù)做好鋪墊。邊聽邊回憶知識(shí)。這些知識(shí)屬于事實(shí)性的知識(shí)，需要學(xué)生記憶。

回顧和記憶元件符號(hào)；

回顧和記憶閉合回路；

回顧和記憶電路圖的畫法。

通過回顧點(diǎn)亮一盞燈的知識(shí)，為完成任務(wù)中的點(diǎn)亮兩盞燈做鋪墊。任務(wù)一是讓小車的兩個(gè)眼睛同時(shí)亮起來，而不能是獨(dú)眼龍。這是一個(gè)有意思難度不大的任務(wù)，希望通過該任務(wù)的完成突破對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的理解。體體驗(yàn)嘗試提出任務(wù)要求：讓小車的兩只眼睛同時(shí)亮起來

提出注意事項(xiàng)：1）用鱷魚夾的導(dǎo)線；2）不用再連接開關(guān)，原因在于電池盒上已經(jīng)集成了開關(guān)；3）時(shí)間2min以內(nèi)；4）男生女生各派一名代表到黑板上連接。動(dòng)手嘗試，挑戰(zhàn)讓兩個(gè)燈同時(shí)亮起來。

現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)：2人一組，大部分小組很快就連接成功，所有完成的小組都使用了串聯(lián)結(jié)構(gòu)。代表學(xué)生在黑板上連接電路圖。

給予學(xué)生充分嘗試的時(shí)間，在體驗(yàn)中激發(fā)起求知欲。黑板上的平面道具與學(xué)生手中的立體道具相結(jié)合，更直觀的展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

深深入講解通過對(duì)比分析法，講解串聯(lián)、并聯(lián)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能特點(diǎn)。

一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析1）配合老師完成各種指令：朗讀、提取關(guān)鍵詞、自我語言描述、肢體比喻、辨析等。

2）用肢體模擬串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)

3）在技術(shù)手段的支持下，觀看動(dòng)畫里播放的電流在電路圖中的流動(dòng)過程，對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)區(qū)別問題進(jìn)行理解。

4）按照老師指令將小車兩個(gè)燈按指定結(jié)構(gòu)連接。

A組連接成串聯(lián)；B組連接成并聯(lián)。

4）記錄筆記，完成任務(wù)單上相應(yīng)的內(nèi)容。1）通過對(duì)比分析得出串聯(lián)、并聯(lián)的概念，培養(yǎng)學(xué)生比較學(xué)習(xí)能力。

2）物理中有很多新概念。在幫助學(xué)生理解新概念時(shí)，我一般遵從這樣的學(xué)習(xí)路徑：先讓學(xué)生大聲朗讀，然后提取關(guān)鍵詞，之后用自己的語言表述，最后進(jìn)行鞏固練習(xí)。

這是幫助學(xué)生理解掌握概念的腳手架。

3）比喻是理解的最高境界，為了幫助學(xué)生理解，我讓學(xué)生用自己的身體模擬串聯(lián)與并聯(lián)，這個(gè)活動(dòng)點(diǎn)燃了課堂的氣氛，起到了調(diào)味劑的功能，更加深了學(xué)生對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)的理解。

4）通過問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生對(duì)概念的深入理解。在此采用辨析的方式讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到串聯(lián)與并聯(lián)在本質(zhì)上的區(qū)別，而不是看表象的排列

借助技術(shù)手段，演示電流的運(yùn)動(dòng)過程，非常直觀，化抽象為具體，幫助學(xué)生理解

二、功能特點(diǎn)分析

1）提出問題：一個(gè)燈泡不工作，會(huì)影響另外一個(gè)燈泡嗎？

2）現(xiàn)場(chǎng)演示燈泡摘除實(shí)驗(yàn)，對(duì)比串聯(lián)并聯(lián)在功能上的區(qū)別。3）歸納結(jié)論1）思考問題；

2）觀察黑板實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納結(jié)論；

3）摘除小車上的車燈，觀察現(xiàn)象。

4）記錄筆記，完成任務(wù)單上相應(yīng)的內(nèi)容。現(xiàn)場(chǎng)直接摘除一支燈泡，比較兩個(gè)電路的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)比非常強(qiáng)烈，將并聯(lián)電路獨(dú)立工作、串聯(lián)電路協(xié)同工作的特點(diǎn)展露無遺。任務(wù)二：讓小車跑起來-直行1）布置任務(wù)：A組學(xué)生，設(shè)計(jì)并連接串聯(lián)電路，讓小車能夠直行。

B組學(xué)生，設(shè)計(jì)并連接并聯(lián)電路，讓小車能夠直行。

2）講解完成任務(wù)的步驟，介紹設(shè)計(jì)電路的一般流程，與學(xué)生一起設(shè)計(jì)出電路圖。

3）播放微課視頻，教授學(xué)生如何在給定小車上連接馬達(dá)，連接導(dǎo)線。

3）現(xiàn)場(chǎng)巡查，指導(dǎo)學(xué)生1）與老師共同完成電路圖的設(shè)計(jì)；2）觀看微課視頻，掌握實(shí)物連接技能和技巧；

3）自主實(shí)驗(yàn)，完成老師給定的任務(wù)挑戰(zhàn)，并在跑道上測(cè)試。

1）在深入理解了串聯(lián)、并聯(lián)以后，通過任務(wù)2，即讓車能夠跑起來進(jìn)行鞏固。在此將燈泡換為馬達(dá)。學(xué)生只需要近距離遷移。學(xué)生按照老師指定的結(jié)構(gòu)連接實(shí)物圖。

2)在此，向?qū)W生提供設(shè)計(jì)電路的一般步驟，矯正學(xué)生以往不畫電路圖就連接實(shí)物圖的不良習(xí)慣。

3)

由于這里的導(dǎo)線連接不是學(xué)生熟悉的技能，通過微視頻示范教學(xué)，為學(xué)生完成任務(wù)搭建臺(tái)階。

4)

讓學(xué)生們積極動(dòng)了起來，看見車跑起來充滿了成就感。而且在實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問題。任務(wù)三：讓小車轉(zhuǎn)起來—轉(zhuǎn)彎1)引出任務(wù)要求：小車只能直行可以嗎？如何能夠讓小車轉(zhuǎn)彎？

2）引導(dǎo)學(xué)生分析功能需求，設(shè)計(jì)電路。為馬達(dá)增加開關(guān)，控制馬達(dá)的啟停。

子任務(wù)：左邊馬達(dá)單獨(dú)轉(zhuǎn)——車子向右，原因：右邊不動(dòng)，左邊前進(jìn)距離大于右邊前進(jìn)距離，向右打轉(zhuǎn)

子任務(wù):右邊馬達(dá)單獨(dú)轉(zhuǎn)——車子向左，原因：左邊不動(dòng)，右邊前進(jìn)距離大于左邊前進(jìn)距離，向左打轉(zhuǎn)

3）與學(xué)生一起設(shè)計(jì)電路圖，理解電路圖。4）引出開關(guān)遙控板，講解按鈕開關(guān)與單刀開關(guān)等效的功能作用與連接方式。

5）配備微課視頻，幫助不能自己連接實(shí)物圖的學(xué)生。1）在老師的引導(dǎo)下理解轉(zhuǎn)彎需要兩個(gè)馬達(dá)獨(dú)立工作。

2）理解開關(guān)對(duì)馬達(dá)可以起到控制作用。

3）理解并聯(lián)電路能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)馬達(dá)獨(dú)立工作。

4）知道按鈕開關(guān)的接入電路的方式。

5）自主連接電路，上路測(cè)試。1）現(xiàn)實(shí)路況很復(fù)雜，需要轉(zhuǎn)彎的，于是學(xué)生挑戰(zhàn)任務(wù)3.。完成這個(gè)任務(wù)學(xué)生需要更深刻的理解和運(yùn)用剛剛學(xué)到的知識(shí)。

2)兩個(gè)子任務(wù)可以為完成任務(wù)搭建腳手架，幫助學(xué)生設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)彎電路。

3）與學(xué)生一起設(shè)計(jì)電路圖，理解并聯(lián)電路能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立工作的功能。

4）由于任務(wù)比較困難，為不能獨(dú)立完成的同學(xué)提供的講解視頻，為他們的完成搭建臺(tái)階。

5）當(dāng)學(xué)生開著小車在道路上行駛時(shí)可以獲得滿滿的成就感。

鞏固練習(xí)汽車上的其他電路功能：評(píng)價(jià)電路的優(yōu)劣回顧知識(shí)；

在新的情境中利用知識(shí)；

思考回答問題1）給學(xué)生一道評(píng)價(jià)電路設(shè)計(jì)優(yōu)劣的題目，鞏固連寫，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。2）還可以通過問學(xué)生汽車中還有哪些電路功能這樣的開放性問題，讓學(xué)生盡情發(fā)揮想象力，身體提出問題的重要性

5.板書設(shè)計(jì)與作業(yè)設(shè)計(jì)6.

教學(xué)設(shè)計(jì)特色說明與教學(xué)反思1）本節(jié)課的重要特征是創(chuàng)設(shè)基于STEM的真實(shí)問題情境，為本節(jié)課的理論找到了應(yīng)用的場(chǎng)所，讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，獲得成就感。

2）自制教具，稱為學(xué)生學(xué)習(xí)電路結(jié)構(gòu)知識(shí)有用的載體。

3）三個(gè)任務(wù)都是真實(shí)問題的解決，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求。

4）三個(gè)任務(wù)（燈亮、直行、轉(zhuǎn)彎）之間呈階梯型進(jìn)展，引導(dǎo)