第28卷总第382期2010年第6期(上半月)物Journal理of教学探讨TeaehingVol.28No.382 Physies(S)6.2010.67欧姆定律教学设计案例分析易其顺广西民族师范学院物理与信息技术系,广西省崇左市532200摘要:本设计通过简单的小实验引入新课.通过师生讨论确定实验设计方案,接着学生在教师指导下完成探究实验,最后分析实验数据得出结论.关键词:欧姆定律;教学设计;实验探究中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003一6148(2010)6(S一0067一41教学目标电池,电池盒2里面有三节电池,两个电池盒的(l)知识与技能:外表完全相同,且看不见内部∃) 会用实验的方法探究电流与电压!电阻师:前面我们学了电阻,电阻的作用是什么?的关系;∀理解欧姆定律的内容!公式;#培养生:阻碍电流∃学生的观察!实验能力和分析概括能力∃师:现在我把变阻器的阻值调大一些,然后(2)过程与方法:用电池盒2代替电池盒1,如图1(b)所示,你们通过实验探究学习研究物理问题常用的方说电珠变暗还是变亮?法一一控制变量法∃电池盒1(3)情感!态度与价值观:电池盒2一+一+通过实验探究,激发学生的学习兴趣∃培养学生实事求是的科学态度;认真谨慎的习惯∃2教学重点欧姆定律的内容和公式;通过实验使学生知道导体中电流与电压!电阻的关系∃生:暗一些∃3教学难点师:为什么?理解欧姆定律内容;弄清变形公式含义∃生:因为电阻变大了,所以电流就变小了∃4教学过程师:好,那我们现在来看看,是不是这样呢?)l通过实验引入主题闭合开关,电珠变得更亮(学生感到很奇怪)∃师:上新课之前,我们先来做个实验,按如图师:明明增大电阻,为什么电珠反倒更亮呢?1(a)所示的电路接好线,告诉学生观察,然后闭电珠更亮说明什么呢?合开关,电珠亮了起来∃(电池盒1里面只有一节生:电流变大∃活泼∃学生通过对演示实验的探究,分析得出闭讨论!合作探究的学习方式激发了学生学习合铝环能够运动是因为产生了感应电流,从而受的主动性∃在教师引导下教师与学生!学生与学到安培力的作用,为了要找出判断感应电流方向生相互讨论合作探究,使教师与学生!学生与学的规律和方法,进而引导学生通过实验探究得出生之间面对面在一起学习,增进彼此亲近感,学了与感应电流方向有关的因素,最后碍出楞次定生的主动性受到了激发,使每个学生都能获得成律,并让学生进一步理解定律的内容,学会用它就感∃另外,教师只起引导作用,把绝大部分讲话解决实际问题∃这样在观察现象,发现问题,探究时间让给学生,因此,在这种探究性学习中,学生问题,得出结论的过程中,激发学生强烈的求知思考!讨论!发言的机会比传统物理课堂多得多∃欲,并让学生进一步认识到物理知识在实践中的整个课堂气氛很轻松!热烈,突出了学生的主体重要作用,体会到应用所学知识去认识未知世界地位,调动了学生学习的自主性和创新性思维∃的喜悦,产生对物理学习的浓厚兴趣∃(栏目编释张正严) Vol.28(S)No.382.68物Journal理of教学探讨Teaehing第28卷总第382期2010年第6期(上半月)6.2010Physies师:是什么引起电流变大?大家看看电路跟刚才有什么不同?(展示电池盒∃)生:电源换了∃师:电源换了为什么电珠就变亮呢?生:换了电源后电压可能变大∃教师巡视指导师:接好电路之后,再设计表格来记录实验数据∃ 探究电流和电压的关系表一实验次数数1R~sn电压/VVlOO师:不错,其实在电池盒1里只有一节电池,而在电池盒2里有3节电池∃(展示电池盒内部∃) 电流/AA2电池节数增加了,电压就变大了∃师:好了,那么电路里面的电流由哪些因素251决定呢?310.22生:电压和电阻∃师:好,接下来我们就来研究电流与电阻,电师:各组根据刚才记录的数据进行分析,得流与电压之间的关系.出规律,最后总结出结论,并写在表格旁边的空(2)确定研究思路白处∃师:既然电流与电阻和电压都有关,那么我表一数据规律:电阻不变时,导体两端电压们现在要研究电流与电阻的关系,对电压应该如增大2倍,电流也增大2倍;导体两端电压增大3何处理?倍,电流也增大3倍∃生:保持电压值不变∃表一结论:在电阻不变的情况下,导体两端师:那具体的实验方法怎么做?的电流与导体两端的电压成正比∃生:控制电压不变,改变电阻阻值∃∀探究电流与电阻的关系师:很好,这就是控制变量法∃当我们碰到两表二U=10V个以上的影响因素时,就应采用控制变量法一个实验次数数电阻/OO电流/AA一个来研究∃1飞01师:那怎样改变电阻阻值?生:采用变阻器∃252生:使用不同的定值电阻∃3%师:虽然有两种方法,但从方便角度考虑,建师:各组根据刚才记录的数据进行分析,得议用不同电阻阻值比较好,而且要成比例的增加出规律,最后总结出结论∃并写在表格旁边的空如sn!10n!15n∃白处∃师:同理,如果要研究电流与电压的关系就表二数据规律:电压不变时,导体两端电阻要保持电阻值不变,改变电压,那么改变电压有增大2倍,电流就减小2倍;导体两端电阻增大3哪些方法?倍,电流也减小3倍∃生:增加电池节数∃表二结论:在电压不变的情况下,导体两端师:除了这个之外还有其它方法没有?的电流与导体的电阻成反比∃师:还可以根据串联电路的分压特点,用一师:综合这两个结论我们可以得出:个滑动变阻器与定值电阻串联,调节滑动变阻器导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟的阻值可以改变定值电阻两端的电压∃导体的电阻成反比∃这就是我们今天要学的著名师生师:两种方法哪种比较好?的欧姆定律(板书)∃:第二种∃师:接下来我们一起来探究它的表达式,刚:好∃现在各组开才从表二中我们得出什么结论?始根据刚才选定的方法生:导体的电流与导体的电阻成反比∃设计电路,并利用桌面上师:可以用什么样的式子来表达?的仪器连接电路图(如图生:I二k/R∃2所示)∃师:可以写成k~IR,我们现在看表二的数(3)实验探究据,在U一IOV不变的情况下,当R一IOn时, 第28卷总第382期2010年第6期(上半月)物Journal理of教学探讨Vol.28(S)No.382.69PhysiesTeaehing6.2010I=IA,则此时的k为多少?R三个量针对同一段导体同一时刻的物理量∃生:k=10∃师:欧姆定律的公式可以变形为;U一IR和师:当R~sn时,I一ZA,则此时的k为多R=U/I∃少?(5)课堂练习2生:k=10∃由R一U/I知,电路中的电压越大,电阻也师:当R一2.sn时,了一4A,则此时的k为越大∃(判断对错)多少?师:这个说法对还是不对?生:k二10∃多数学生:对∃从这里你们发现什么问题?师:肯定吗?生:k=U∃多数学生:肯定∃师:很好∃那么就有J~U/R∃师:既然大家这么肯定,那么我也很肯定的师:同理,刚才从表一中我们得出什么结论?告诉大家这是错误的∃生:导体的电流与导体两端的电压成正比∃学生议论纷纷,有几个想要和老师论理∃师:可以用什么样的式子来表达?师:大家不要急,我们先来看看式子R二生:I=&从∃U/I,如果U增大两倍,而I不变,则R变不变?师:可以写成k~I/U,我们现在看表二的生:变∃数据,在R~sn不变的情况下,当U二10V时,师:如果U增大了两倍,而I也增大了两倍,I一ZA,则此时的k为多少?则R变不变?生:k二0.2∃生:不变∃师:当U一SV时,I~IA,则此时的k为多师:好,如果电路中电压增大了两倍,电流会少?怎么变?生:k二0.2∃生:也变为两倍∃师:当U~IV时,I~0.ZA,则此时的k为师:不错,那电阻还变吗?多少?生:不变∃生:k=0.2∃师:其实R~U/I只是电阻的量度式,决定从这里你们又发现什么问题?电阻大小的是材料!温度等∃电阻就好比自来水生:k二l/R∃管一样,水压(电压)大时,水流(电流)就急一师:很好∃那么就有I=U/R,从两种情况都些,水压(电压)小时,水流(电流)就慢一些,不得到同一个式子,这个式子就是欧姆定律的表达管急还是慢,水管的性质(电阻)没有改变∃式∃师:你们还有什么问题吗?(4)课堂练习1生:没有∃电流和电压成正比∃(判断对错)师:那好,我们再看另一个问题∋由R~U/I师:这句话对吗?知,电路中的电流越大,电阻也越小∃(这个说法生:对∃对吗?师:肯定吗?生:不对∃(异口同声)生:肯定∃(6)总结师,那好,有两个电路,第一个电路中电压为&)7布置作业U电流为I,另一个电路中电压为认电流为JZ,5案例分析那么J:与U成正比吗?欧姆定律的内容和公式是本节重点∃理解欧生:不成∃姆定律中电流入电压U!电阻R的同一性是本节师:那刚才那句话对吗?难点∃本节课教学目标要求通过实验探究,归纳生:不对∃总结出欧姆定律,让学生领悟科学探究的方法,师:为什么不对?体验科学探究的乐趣,形成尊重事实!探究真理生:不在同一个电路∃的科学态度,培养学生分析解决问题的能力∃因师:对了,欧姆定律中的电流I!电压U!电阻此,本案例采用探究教学策略∃在探究过程中通 Vol.28(S)No.382.70物Journal理of教学探讨Teaehing第28卷总第382期2010年第6期(上半月) 6.2010Physies过适时引导!恰当点拨,利用实物电路使学生达∋导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体到理解欧姆定律的目的∃整节课突出以下几点:的电阻成反比(是不能推出电压与电阻有关系l()体现科学探究∃学习了电路基础知识的∃如果教师不顾学生思维上的困难,而直接般后,学生产生了浓厚的兴趣,学生有较强的好奇出欧姆定律的公式,实际就是硬要把它们放进一心和求知欲,他们渴望自己动手进行科学探究,个式子里,人为地在它们之间建立某种联系∃这体验成功的乐趣∃但对于U!了!R三者关系知之样的教学学生就会感到不解,甚至困惑∃因此欧甚少,规律性知识的概括往往以偏概全∃初中三姆定律公式的得出应该让学生经历一段思维过年级学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思程∃应该给学生架设思维的台阶,否则他们将很维过渡,教学中让学生自主设计研究问题的方难跨越这道坎∃本案例中,教师在引导学生得出案,是发展学生思维的有效途径∃根据学生的这欧姆定律后,并没有马上搬出欧姆定律的公式,些特点,教学方法应该采用在讲授中探究,在探而是带领学生从∋电流与电压成正比(和∋电流究中加强引导的策略∃在本课中,教师先通过演与电阻成反比(出发,引出比例常数;然后又引示实验将奇怪的现象呈现给学生,激发学生的好导学生分析实验数据,结果发现比例常数与控制奇心和求知欲,进而引导学生思考并提出猜想,变量有着某种关系,从而得出欧姆定律的公式∃接着又引导学生明确实验方法,让学生经历探究这样的教学虽然比传统的教学多花了几分钟的过程,真正成为课堂的主人,真正参与到学习中∃时间,但是就在这几分钟的时间里让学生经历了(2)激发学生兴趣∃在引人课题时,通过一欧姆定律公式的得出所必须的思维过程∃更重要个巧妙的实验来创设情境,接着鼓励学生大胆猜的是,在这种注重学生理解过程的教学中,公式测电流的大小究竟由哪些因素决定∃学生通过分并不是老师硬塞给他们的,而是他们经过亲自探组讨论,教师做适当的提示,以及联系以前学过究发现的∃的内容,猜想出可能与电压和导体的电阻的大小(5)注重挖掘和利用学生的∋错误(资源∃本有关∃这个环节从创设情境到提出问题到猜想,案例中教师注重利用学生容易出错的地方来设引起了学生的兴趣,集中了学生的注意力∃计课堂练习,让学生出现错误,然后利用错误来(3)强调科学方法的学习∃科学方法的培养促进学生理解∃其实学生的错误不可能单独依靠也是物理教学的一个目标之一∃控制变量是本节正面的示范和反复练习得以纠正的,必须经过一课隐含的一个重要的科学方法,因此让学生在学个自我否定的过程,而自我否定的过程又以自我习的过程中学会运用控制变量的方法是本节课反省,特别是内在的概念冲突作为必要的前提∃的主要内容之一∃在学生提出猜想之后,教师并本案例,教师根据这样的思想,针对学生普遍对没有直接向学生介绍控制变量的方法,而是引导欧姆定律存在∋忽略电流!电压!电阻的同一性(学生经过思考后发现:当面对多个变量时,应该而设计了∋电流和电压成正比(判断对错的课堂一个一个来进行研究,而要一个一个研究就必须练习,针对学生普遍对欧姆定律的变形公式错误保持其他变量不变,这就是控制变量的方法∃理解而设计了∋由R=U/I知,电路中的电压越(4)让学生探究得出欧姆定律的表达式∃一大,电阻也越大∃(判断对错)%的课堂练习∃通过般的教学中,当学生探究得出∋导体的电流与导设计这种引发概念冲突的向题来促进学生的自体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比(我反省,接着意识到自己概念的不足,最后错误时,教师就直接搬出欧姆定律的表达式∃这表面的概念得到纠正∃这样深人学生心灵的教学,会上看起来似乎是顺理成章的事∃可是,只要你真让学生刻骨铭心∃正把自己放在学生的角度!沿着学生思维的路径(6)利用形象类比化解难点∃当学生得出欧去琢磨,就拿发现这里面隐藏着一道学生思维难姆定律公式后,往往有些同学会从公式去理解,认为∋电阻与电压成正比!与电流成反比(,从而说以跨越的坎沪什么这么说呢,这样的思维过程不够严谨,∃,比如说从逻辑的角度来,A与B有把决定式和量度式混淆起来∃为了解决这个难关系,A与C有关系,能推出B与C有关系吗?更点,本案例采用了∋水压!水管!水流(形象地类明显一点,若A和B是朋友,A和C也是朋友,能比电路中电压!电阻和电流∃推得出B和C也是朋友吗?显然不能∃同样,仅从(栏目编样张正严)