7.1《探究電阻上電流跟電壓的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

肥城  范明利  張傳平  劉功金  肖富華

★說(shuō)明 我們想借助本教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)如何“基于課程理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)”，同時(shí)更期待專(zhuān)家、同行對(duì)這種“預(yù)習(xí)、導(dǎo)學(xué)”性實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展給予指導(dǎo)。

★主題  探究電阻上電流跟兩端電壓的關(guān)系（人教版8年級(jí)下冊(cè)第七章第一節(jié)）

★課程標(biāo)準(zhǔn)  通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》

★內(nèi)容與學(xué)情分析  “探究電阻上電流跟兩端電壓的關(guān)系”是按科學(xué)探究的程序展現(xiàn)的，安排了比較完整的探究活動(dòng)，涵蓋探究的七個(gè)要素，力圖使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，使學(xué)生明確同一電路I與U、R的關(guān)系的同時(shí)，進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究的方法，提高學(xué)生研究物理問(wèn)題的能力，故本節(jié)課在知識(shí)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力兩方面都具有十分重要的作用。

本節(jié)綜合性較強(qiáng)，一是對(duì)前面所學(xué)電路中的電流、電壓和電阻概念的理解應(yīng)用，二是用到電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器等，對(duì)學(xué)生的操作技能要求較高。學(xué)生要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究出I與U、R的關(guān)系最關(guān)鍵的是實(shí)驗(yàn)方法，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握既是重點(diǎn)更是難點(diǎn)，難點(diǎn)主要在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的分析與處理等方面。

★設(shè)計(jì)思路 本節(jié)課知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能兩方面都可以看作是前面所學(xué)知識(shí)與能力的綜合與延伸，故本節(jié)課力求通過(guò)“問(wèn)題導(dǎo)學(xué)、活動(dòng)導(dǎo)探究”，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)個(gè)體與小組等形式，在開(kāi)展活動(dòng)、解決問(wèn)題中落實(shí)自主與合作，在點(diǎn)撥與評(píng)價(jià)中展現(xiàn)教師的參與、指導(dǎo)，在“做中學(xué)”，從而落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求。

學(xué)前預(yù)習(xí)部分是本節(jié)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，以學(xué)生自學(xué)為主，定位在“不看不講”，老師基本上不講，講也是學(xué)生不能解決的問(wèn)題，設(shè)計(jì)問(wèn)題突出層次性，以“知識(shí)問(wèn)題化，問(wèn)題層次化”依據(jù)逐步引導(dǎo)深入課程學(xué)習(xí)容。

課中探究學(xué)習(xí)部分是本節(jié)課程學(xué)習(xí)的核心，立足通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生明白做什么？怎樣做？完成什么任務(wù)？達(dá)到什么目標(biāo)？教師指導(dǎo)評(píng)價(jià)定位于“不議不講”。

★學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流。

2.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作中，會(huì)使用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變部分電路兩端的電壓。

3.通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納出并認(rèn)識(shí)電流、電壓和電阻的關(guān)系。

4.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作過(guò)程中體會(huì)用“控制變量”的研究方法研究物理規(guī)律的思路，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中學(xué)習(xí)利用圖象研究物理問(wèn)題的方法。

★評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

1．通過(guò)“預(yù)習(xí)”活動(dòng)4、5，“探究”活動(dòng)2檢測(cè)目標(biāo)1、2的達(dá)成。

2.通過(guò)“探究”活動(dòng)（二）、（三）及“拓展深化”檢測(cè)目標(biāo)3的達(dá)成。

3.通過(guò)“預(yù)習(xí)”活動(dòng)（二）、“探究”活動(dòng)(四)、“拓展深化”檢測(cè)目標(biāo)4的達(dá)成。

★學(xué)習(xí)過(guò)程

                               一、創(chuàng)境激學(xué)，導(dǎo)入新課

教師展示電路，提出問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們思考要讓如圖所示電路中的燈泡變暗，可以采取哪些辦法？同學(xué)以小組為單位，交流方法后，并動(dòng)手操作。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)我們知道電流、電壓和電阻三個(gè)量的知識(shí)，這三個(gè)量之間的關(guān)系并不是孤立存在的，而是互相聯(lián)系、互相影響的，即電壓變化要引起電流變化，電阻變化要引起電流變化。那么電流與電壓、電阻間有什么樣的定量關(guān)系呢？（板書(shū)課題）

二、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)，溫故知新

（一）回顧實(shí)驗(yàn)操作，閱讀教材24頁(yè)，做出猜想與假設(shè)：

1.從前面的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們可以粗略的知道加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過(guò)它的電流    ，導(dǎo)體的電阻越大，通過(guò)它的電流       。

2.導(dǎo)體中的電流的大小可能跟它的      、      有關(guān)系，有什么的定量關(guān)系？

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

  3.方法準(zhǔn)備：探究“電流與電壓的關(guān)系”，要保持    不變，改變導(dǎo)體兩端的   ，觀察    的變化。

4.方案準(zhǔn)備：

（1）怎樣測(cè)量通過(guò)導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓？

（2）怎樣改變定值電阻兩端的電壓？

（3）根據(jù)以上分析，請(qǐng)?jiān)谟颐娴奶摼€框里畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所需的電路圖。

5.技能準(zhǔn)備：

（1）電流表、電壓表怎樣選擇合適的量程？

（2）連接實(shí)物過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)   ；閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于  位置。

（3）閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)該注意檢查電路連接      。

【說(shuō)明】在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)小組進(jìn)行交流答疑，教師點(diǎn)撥、評(píng)價(jià)。

三、誘思導(dǎo)學(xué)，合作探究

（一）實(shí)驗(yàn)操作：

1.連接電路：對(duì)照設(shè)計(jì)的電路圖，檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全，將實(shí)驗(yàn)器材在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上擺放整齊，連接好實(shí)驗(yàn)電路。

2.實(shí)驗(yàn)測(cè)量：（1）檢查電路連接無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)用滑動(dòng)變阻器的滑片，使定值電阻R₁兩端的電壓成整數(shù)倍地變化，如1V、2V、3V等，觀察電壓表和電流表的示數(shù)，讀出每次加在R₁上的電壓值和通過(guò)R₁的電流值，并及時(shí)做將收集的數(shù)據(jù)填入教材25頁(yè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。（2）接入另一個(gè)定值電阻R₂，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出幾組電壓和電流的值，記入實(shí)驗(yàn)記錄表中。

3.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)器材。

（二）描繪圖象：

4.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在教材25頁(yè)圖7.1-1中進(jìn)行描點(diǎn)，做出每個(gè)電阻的U-I關(guān)系圖象。

（三）分析和論證：

5.觀察分析第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，思考分析：

（1）電流與電壓兩個(gè)物理量，是哪個(gè)物理量跟隨哪個(gè)物理量變化？

（2）電阻兩端的電壓越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流就越       ，它們的變化倍數(shù)     

      （填“相等”或“不相等”）；我們得出這個(gè)變化關(guān)系的前提是保持

      不變。

（3）結(jié)論：在     不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟    成      (填“正”或“反”)比。

6.觀察分析第二組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是否得到了相同的結(jié)論？

7.對(duì)比分析兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知：

（1）加在兩個(gè)定值電阻兩端的電壓相等時(shí)，通過(guò)它們的電流是否相等？有什么樣的關(guān)系？

（2）結(jié)論：在     不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟    成     (填“正”或“反”)比。

（四）反思與評(píng)估：

8.實(shí)驗(yàn)后，有人得出“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”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？“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”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論呢？

（五）師生歸納：

【說(shuō)明】學(xué)習(xí)小組相互討論交流、合作探究，并按照分工由學(xué)習(xí)組長(zhǎng)作出評(píng)價(jià)，教師巡回指導(dǎo)或集中就共性問(wèn)題進(jìn)行答疑、點(diǎn)撥、評(píng)價(jià)。

四、總結(jié)交流，智慧共享

本節(jié)你有哪些收獲？有哪些困惑？學(xué)習(xí)小組對(duì)我有什么評(píng)價(jià)？……

五、拓展深化，內(nèi)化新知

一實(shí)驗(yàn)小組在課外進(jìn)行了“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你隨他們完成下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)方法：要探究電路中導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系，要保持     不變，只改變      ，觀察       的變化。

（2）在空白處設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電路圖。

（3）實(shí)驗(yàn)操作中，更換不同的電阻作為研究對(duì)象時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于       狀態(tài)。

（4）更換不同的電阻后，閉合開(kāi)關(guān)能否直接讀出電流表的示數(shù)？若不能，應(yīng)該怎么操作？