电阻和变阻器》教学设计.doc

14.1 电阻和变阻器教学设计（第一课时）一、教材分析：（一）、内容和地位：本节教材主要内容包括电阻的概念，实验探究影响电阻大小的因素，变阻器及其应用。通过信息窗介绍几种家庭用电器的电阻值和不同材料电阻值的比较等内容。本节在内容组织上，将“过程与方法”作为重要的培养目标之一。探究和实验贯穿全节始终。学生在本节学习中将会经历多方面的动手实验操作，较全面的感受科学探究过程中的若干要素，如猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估等。该节也是电学部分的重要内容，是对前面电流、电压知识的实际应用，又是后面“欧姆定律”的进一步学习的基础，具有承上启下的作用。它在电学实验占重要地位，学好电阻和变阻器，即有助于学生更好地理解电阻的概念，又为今后的学习特别是做电学实验必要的准备。以下是本节的知识结构：（二）、教学目标的确定：物理课程标准中对本节的要求是“通过实验，探究影响金属导体电阻的因素。”根据这一要求，本节的教学目标制定如下：1、知识与技能（1）认识导体的电阻，知道电阻的概念、单位及换算关系、以及电阻器在电路中的符号；（2）经历科学探究理解决定电阻大小的因素。2、过程与方法在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中学会用控制变量法研究物理问题。3、情感、态度与价值观培养学生善于动手动脑的科学素养，乐于参与科学实践的科学态度和科学精神；以及培养与其他同学交流合作的意识。（三）教学重难点1、教学重点：探究影响电阻大小的因素。2、教学难点：如何采用控制变量的方法进行科学探究。即如何采用变量控制的方法进行实验设计和实验操作，最终归纳得到影响电阻大小的因素。二、教法学法1、教法：问题式导学，理由：使学生学习的方向、目标明确；使自主探究学习得以落实；符合学生的认知规律，将问题的难度降低、分解，能培养学生良好的注意力品质；有利于培养学生的思维和良好的看书习惯；同时也是小组合作交流的需要。2、学法根据以上教法及学生实际，本节课主要采用的学法为：自学、思考讨论、分析归纳、合作探究。三、学情分析通过前面“了解电路”的学习，学生已经了解一些常见的电现象，也掌握了一些研究物理的方法，对电流、电压有一定的理解，但对于电阻还较为陌生，至于哪些因素会影响电阻的大小，更是知之甚少，所以本节课将从电阻概念的介绍引入课题，重点是在探究影响电阻大小的因素，让学生在经历科学探究的过程中感受科学探究过程的若干环节，体验一些科学探究的方法，尤其是领会变量控制的方法在实验中的实施和在探究此类问题中的重要性。四、教学准备 分组器材（两人一组）：电阻器线路板、学生电源、开关、灯座和小灯泡、电流表、滑动变阻器、导线、日光灯的灯丝、酒精灯，多媒体计算机一套。五、设计思路本节课的设计立足在“从生活走向物理，从物理走向生活”的思路上，以科学探究为主线展开教学的。注重从学生的生活经验和直接感知出发，逐步形成物理概念和物理规律。先设计简单易行的实验，让学生通过观察、比较、分析，确认导体对电流有阻碍作用，而不是硬性地将电阻的概念灌输给学生。在引入电阻的概念后，用设问方法，激发学生的求知欲，依据生活的经验或情景，将生活与物理紧密的联系起来引出电阻大小与哪些因素有关的猜想和探讨，体现出“从生活走向物理”、“物理就在我们的身边”的新课程理念。由于影响电阻大小的因素是多方面的，所以在学生设计方案和进行实验时，引导学生采用变量控制的方法去研究每一个因素对电阻大小的影响，鼓励学生设计多种探究方案，利用教具给学生提供足够的实验器材进行分组探究，通过观察、分析、类比归纳出影响电阻大小的因素，最后对电阻的应用进一步拓展。在整个教学过程中突出重点环节，尤其是在科学探究活动中，充分发挥学生的自主性，鼓励学生大胆创新，体现“以学生为主体，以活动为主线，以教师为主导”的教育观念。六、课堂教学模式本节课堂教学采用学案导学教学模式，以学案为载体，以导学为方式，以学生的自主性、探究性学习为主体，以教师的点拨引导为主导。“自学检测点拨”三个环节将贯穿学生合作探究的各个要素中。理由：学案导学教学模式将知识点分解、细化，可以有效的降低学习的难度，符合学生的认知规律，大大提高了课堂教学的效率和效益。在课堂中让学生有事可干，有问题可想，很大程度上避免了学生“视而不见”、“听而不闻”听课状态。对学生的自我发展和自我价值的体现又十分积极的作用，更重要的是培养了学生的自学能力、自学习惯，教会他们怎样学习、怎样思考，提高了学生分析问题、解决问题的能力。七、教学过程（一）、引入新课 1、教师出示预先准备的各式各样的电线。请学生观察。【目标】观察导线【方法】观察教师出示的各种导线，小组内可以商讨。【要求】观察导线，思考下列问题：各种不同的导线的名称以及在生活中的用途。它们由几部分组成？各部分在物理性质上有何不同？剥开导线的绝缘外皮，看一下导线的芯是用什么材料做成的？【检测】由同学回答上述问题，【解决问题】学生可能会对线芯的材料存在争议，教师可以告诉学生：常用的导线通常是用铜或铝做的，特别重要的用电设备的导线还要用昂贵的银来做。同时提出问题：我们已经知道，钢、铁也是导体，又多又便宜，那么为什么不用钢铁来做导线呢？同学们大胆地猜想。学生的想法会很多，是不是因为铁容易生锈，所以不用铁。是因为用铁做导线没有铜好。教师在学生表述想法的基础上提问：大家想不想用实验找找原因呢？设计意图：本环节大约需要3分钟的时间，是导入也是学生感受新知识的过程。学生通过对各种导线的观察，进一步认识导线的构成，让学生从生活走进物理，从现象中发现问题。二、进行新课本节内容分为两部分：一是电阻的有关概念，二是影响电阻大小的因素。对于第一部分设计用8分钟的时间，第二部分用20分钟。第一部分的教学设计如下：（一）、电阻1、认识电阻通过实验认识电阻的概念【目标】观察实验，记录现象【方法】仔细观察连入铜丝和铁丝后灯泡的亮度变化。【要求】观察的同时做好现象记录，重点观察灯泡的亮度。教师演示实验：教师分别将铁丝和铜丝分别接入电路合上开关，观察小灯泡的亮度【检测】利用下面两个问题进行检测：比较两次灯泡亮度，亮度不同，说明通过灯泡电流的大小有什么关系？实验中用的是相同的电池，也就是说电压相同，为什么两条导线中的电流不同呢？学生通过观察思考，可以得出是由于导线对电流的阻碍作用不同引起的。【过度】：导体能导电，但同时对电流又有阻碍作用。相同电压下，导线中电流不同，说明两条导线对电流的阻碍作用不同。在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。板书课题：14.1电阻设计意图：通过简单易行的实验，让学生通过观察、比较、分析，确认导体对电流有阻碍作用，而不是硬性地将电阻的概念灌输给学生。符合学生的认知规律，学生对电阻概念的理解也比较深刻。在让学生认识电阻对电流作用的同时，也为下一步进行长度、截面积、材料等电阻大小决定因素的探究做好认识上的准备。2、电阻有关概念第一环节：自学【目标】自学课本P64第二、三段，明确电阻的定义、单位、符号、单位换算等【方法】结合学案的提示阅读课本进行自学【要求】3分钟内独立完成，并思考学案中提出的问题第二环节：检测利用学案中的问题进行检测：导体对电流的_叫做电阻，用_表示，电路符号是 。电阻单位是_，简称_，符号是_；1M =_，1K=_。电阻器在电路中的符号是 ；白炽电灯（15W）正常工作时的电阻是 ，电炉的正常工作时的电阻是 。第三环节：解决问题：通过自学，学生对电阻单位的写法以及换算可能存在问题，首先可以在黑板上带领学生写几遍单位，以便于学生的规范书写。对于单位的换算，学生的问题基本出在科学计数法上，人体电阻大约几十千欧到几百千欧，可让学生进行换算：人体电阻大约在10k-200k之间，合 ， M。利用多媒体计算机或挂图展示收音机、电视机电路板中的电阻元件。组织学生阅读信息窗，让学生了解常见的电阻的阻值，并从中发现电阻的大小不同。设计意图：让学生关心日常生活中有关用电器的电阻元件，增加学生的感性认识，激发他们的兴趣。下面是第二部分的教学设计：（二）、科学探究：电阻的大小与哪些因素有关实验：让学生观察一盏可调台灯的亮度变化。【目标】观察灯泡的亮度变化【要求】仔细观察灯泡的亮度变化，思考电路中电流的变化以及电流的变化是由谁引起的？【检测】学生回答下列两个问题：灯泡变亮，说明通过灯泡的电流如何变化？变暗时呢？在灯泡变亮或变暗时电路中的电阻是如何变化的？【解决问题】学生通过观察实验和前面的学习，可能会产生误解：“电流的变化会引起电阻的变化”。可以设计这样一个问题让学生思考：在一条泥泞的路上，是因为“走得慢”决定了 “这条路难走”，还是“这条路难走” 决定了“走得慢”？学生很容易明白“路难走” 决定了“走得慢”，而“走得慢”可以证明“这条路难走” 。这样对电流和电阻的关系学生就会有一个较清晰的认识。设计意图：从学生的生活经验入手，通过观察灯光的明亮变化使学生对电阻变化有比较形象和具体的感性认识，认识转换法的应用，并由此引出要探究的问题：导体的电阻是可变的，影响电阻的大小的因素有哪些？1、猜想第一环节：自学【目标】猜测电阻的大小可能跟什么因素有关系？【方法】根据前面的实验和对电阻的认识小组间进行交流讨论，【要求】大胆的猜测电阻的大小可能跟什么因素有关系？并且说明你这样猜测的理由。第二环节：检测 学生叙述自己的想法第三环节：解决问题：学情预设：由于电阻对于学生来说较为抽象，对于决定电阻大小的因素，学生并没有生活体验，基于前面所学电学知识大多数学生可能会猜与电压、电流有关，而要猜想出与材料、长度、横截面积、温度有关不容易，所以对于此环节处理可采用“引导式探究”的方法进行，通过教师提出与学生生活紧密联系的问题引导学生往材料、长度、粗细、温度等方面进行猜想，明确探究方向。对于电阻与电压、电流有关的猜想表示认可，但在本节课中不作探究，而是放在后面“用伏安法测电阻”的活动中，通过不同电压和电流下测得定值电阻不变的事实加以解释导体的电阻与电压和电流无关，因此对于学生这样的猜想受所学知识限制，只作为学生课后兴趣活动进行。学生猜想有难度的话，可用以下问题进行引导：通常的导线都是用铜、铝而不用铁，为什么？它们电阻的大小可能与什么有关？水在粗水管和细水管中流动时受阻程度一样吗？空调电源线为什么比台灯电源线粗？在人潮汹涌的步行街上行走时，人走得越远与他人摩肩接踵的机会就会越多，那么电荷在越长的导体中定向移动时，是否受阻的机会也越多呢？如果路边上有火，温度越高，通过时就会很难，对于温度高低，电阻难道也无动于衷？对于思维比较敏捷的同学通过前面的学习和观察可能自己能够找到其中的1、2个影响因素，像“材料”、“长度”等。所以对于这四个问题，可视学生的具体学情进行取舍， 设计意图：一方面通过引导,鼓励学生大胆地依据生活的经验或情景进行猜想，即体现出“从生活走向物理”、“物理就在我们的身边”的新课程理念，又有利于培养学生将生活与物理联系起来进行学习物理的方法。让学生明确虽是猜想，但不能胡猜乱想，要有一定的理论依据。另一方面使学生的猜想能够趋向要探究的因素与材料、长度、粗细、温度等有关，使探究更具有方向性。2、学生根据猜想进行制定计划和设计实验第一环节：自学【目标】根据猜想进行制定计划、设计实验【要求】小组间共同讨论设计研究所用的电路以及具体的实验步骤【方法】先思考一下两个问题，根据提示阅读课本设计方案探究“影响摩擦力大小的因素”、“压强大小因素”的采用探究方法是什么？ （由于涉及到多个因素的探究，在制定探究方法上要正确，否则学生会盲目操作或者无从下手，所以在探究前引导学生用变量控制法去研究。通过回顾学生不难想到“控制变量法”。）思考学案上的2个问题，阅读课本，观察桌面上提供的器材进行设计实验。（先向学生介绍线路板中材料、长度、粗细等具体情况）第二环节：检测小组内找代表叙述自己组的设计方案，可利用以下几个问题检测：实验设计时利用了什么研究方法？实验时的电路如何设计？各电路元件的作用是什么？实验设计中在研究电阻大小和长度的关系时，具体的实验步骤是怎样设计的？试验中电阻的大小是如何比较得知的？设计意图：大部分学生对实验中控制变量法的应用知道，但理解不够深刻，很多时候并不知道为什么要这样做，让学生分析控制变量法的使用，既是学生的反馈过程又是教师的检测过程，对于了解学情、学生熟练掌握这一方法、今后的学习和实验设计都很有作用第三环节：解决问题1、对于第二个问题，学生通过阅读课本，对电路图的设计不成问题。根据自己对问题的理解的不同，因此学生设计的方案也会不同。在此环节中要重视学生独特的感受、体验和理解，对他们设计的可行方案加以肯定和鼓励，让每位学生都有施展的机会，敢于创新。学生设计的实验方案可能有：学生设计方案1：小灯泡、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案定性地进行探究，通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察小灯泡的亮暗来判断电阻大小的变化，从而探究出影响电阻大小的因素。学生设计方案2：电流表、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案也是定性的进行探究，通过选择不同的电阻线或者不同的长度观察电流表示数的变化来判断电阻大小的变化，从而探究出影响电阻大小的因素。学生设计方案3：电流表、小灯泡、电源、开关、导线、电阻线路板。这种方案综合了以上两种方案的特点进行探究，即可以观察电流表的示数，同时也可以观察小灯泡亮暗的变化。方案1方案2都可进行试验，但存在问题，2、对于第三个问题学生可能出现的问题可能有：【问题】1、学生在设计方案中对控制变量法的应用存在问题，【点拨引导】教师首先让学生明确“控制变量法”的有关问题在研究什么样的问题时，需要用到控制变量法？（当一个量可能和A、B两个因素有关时，若要研究这个量和某个因素的关系时）控制变量法在研究问题时如何使用？（研究这个量和A的关系时应该保证B不变，改变A，来看这个量是否随A的改变而改变。）在学生明确后，教师可以以下问题进行点拨引导：根据以上思路，在研究电阻和“长度”关系时，应该保证那些量不变？选择哪些导线可以满足要求？实验中要改变哪些量不变？对导线的要求有哪些？学生正确完成对“长度”因素的设计后，对“材料”、“截面积”两个因素设计只需口头表述即可，注意要让学生说出每一步做法的理由。【问题】2如何研究和温度的关系【点拨引导】在探究电阻与温度关系时，采用集中的原则，统一引导学生把日光灯的灯丝（这也是从生活中取材，解决器材不足的困难，而且效果非常明显）接到电路中，接通过电路后，观察用酒精灯对日光灯灯丝进行加热前与加热时，小电灯的亮暗以及电流表示数的变化，并把现象记录下来，最后分析现象得出结论。3、学生进行实验与收集数据第一环节：自学【目的】学生根据自已设计的方案进行实验【要求】小组内给据设计的方案合作实验，认真观察现象和记录数据，并把实验现象和结果在学案中记录下来1、探究电阻跟导体长度的关系。实验：选择 和 两根导线接在电路中理由： _和_相同，而_不同的两导线。现象：结论：第二环节：检测学生实验时，教师巡视，观察各个组的实验进程和现象记录。第三环节：解决问题学生实验中出现的问题，电路连接问题，对照设计电路检查故障或重新连接，记录不完整，可让学生根据学案中的提示将现象记录完整。 设计意图：此环节一方面培养学生动手操作和收集数数的能力，另一方面是要加强学生之间的合作与交流，发挥合作精神，使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，完成各单个探究者难以完成的复杂任务，同时也使学生学会相互接纳、赞赏、分享和互助。4、分析、论证将学生记录的数据通过机算机展示仪投向屏幕第一环节：自学【目的】分析数据，得出结论【要求】小组内合作，交流各自的想法。归纳出影响电阻大小的因素的结论【方法】对比数据和现象记录，结合控制变量法的要求完整归纳出结论第二环节：检测各小组找代表发言，叙述自己组的的结论第三环节：解决问题【问题】对于结论的归纳，学生可能存在以下问题：结论叙述不完整对 “温度”因素对电阻的影响认识片面【点拨引导】对于第一个问题，可先让学生回顾实验的设计过程及“控制变量法”的要求，然后思考：人们常说“铜比铁的电阻小”，这句话对吗？通过对这个问题的分析和理解，学生对叙述结论要完整、要有前提和条件也就加深了认识。对于第二问题学生能通过实验可能认为导体电阻都随温度的升高而增大，我们知道，一般的金属，温度升高，电阻增大。也有例外，锰铜的电阻随温度变化很小，碳的电阻随温度的升高而减小。可演示一个小实验“火烧铅笔芯”，让学生观察，并明确在叙述结论时要注意严谨性、科学性。 设计意图：这个环节主要是充分发挥民主、平等的原则，让每位学生都有发言的机会，研讨、交流，彼此表达与相互倾听，培养学生表达自己的观点，尊重他人的意见的习惯，以及培养与其他同学交流的意识，在交流中不断反思，相辅相成，互相促进。（三）、组织学生阅读“信息窗”第一环节：自学【目的】阅读课本“信息窗”部分【方法】根据学案中的提示，阅读信息窗提供的信息，并思考问题【要求】完成学案中提出的问题第二环节：检测 通过以下两个问题进行检测：实验室中我们用的导线是不是真的没有电阻？为什么不用钢、铁做电线？（四）、拓展应用使用白炽灯时，为什么在打开电灯的瞬间最容易烧断灯丝？据此，你给电视机用户提出一条合理化建议吗？设计意图：拓展电阻受温度影响在日常生活中的具体表现，体现“物理走向社会”理念，突出物理知识在生活中的应用。三、课堂小结1、本节课学到了什么？你有什么感想或设想？（本节小结）2、你还有哪些疑惑的地方？本环节大约需要4-5分钟。四、拓展性测评学生独立完成学案1、4、5、6、9题，学生完成后，出示答案，典型问题及时解决。五、课后作业:只要改变导体的长度、横截面积、材料，就能改变电阻大小。请你利用今天所学的知识，发挥你的想象力，设计制作一个电阻可以改变的装置。下节课，看谁的装置更好一些。设计意图：体现电阻的实际应用，也为下节课变阻器做铺垫教学设计反思 1.精心组织教材，把教学内容分解为一系列学生感兴趣的问题，引起学生学习兴趣，产生学习的内部动机是教学设计中的重点环节。 通过一个个适时的问题学生课前预习、课内自学思考、动手操作都更加主动积极。讨论与评估，进行交流总结知识过程中采用以强带弱、以点带面的方法，不仅使学生学到必需的知识和技能，而且能使基础较好的学生在帮助同伴的过程中深化对知识的理解，提高分析和解决问题的能力以及语言表达能力，逐渐养成同伴互助的品质。2.没有评价的教学是无效的教学，评价是教学的重要环节。评价在检测过程中可以充分的得到展示和应用。在检测过程有效进行自我评价和他人评价相结合，使老师、其他同学和同学自己都能充分了解学生的学习情况。对于表现优秀的同学，教师与全班同学共同给予鼓励，特别是对那些有独特创新的设计，要充分肯定、积极引导，使之更加完美。对于学习过程中表现不够好的学生，也要认真发现其闪光点，同时指出其不足，提供改进办法。这样做，使每个人都能获得学习的成就感，促使他们继续努力，圆满完成学习任务。学习的乐趣更多的是来自学习探究活动本身，对过程的评价要起到不断激励学生学习的作用。