探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)
“探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律”教學(xué)設(shè)計(jì) 江蘇省無錫市外國語學(xué)校 陳德軍
【教材分析】
深究本節(jié)研究性學(xué)習(xí)的過程,其必需的開放性遠(yuǎn)不僅是空間問題。研究性學(xué)習(xí)的開放系統(tǒng)必須具有使學(xué)習(xí)能螺旋上升式推進(jìn)的特性,在本質(zhì)上是學(xué)習(xí)的質(zhì)的轉(zhuǎn)變性。本節(jié)教材是在學(xué)生初步了解電路和電流的概念以及認(rèn)識(shí)了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)、會(huì)正確使用電流表測量電流的基礎(chǔ)上,通過讓學(xué)生在觀察中提出問題、進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證、評估交流等自主活動(dòng),讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,初步領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的方法。這節(jié)內(nèi)容是本書探究活動(dòng)的一個(gè)小結(jié),是本學(xué)期學(xué)生經(jīng)歷的環(huán)節(jié)最完整、最規(guī)范的一次探究活動(dòng)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.探究串聯(lián)電路中電流的規(guī)律;訓(xùn)練連接電路和使用電流表的技能;
2.切身體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程,領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的方法;
3.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和協(xié)作精神。
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】
學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究思路和方案,并且在正確連接電路和使用電流表的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并能通過交流、總結(jié)、反思得出初步結(jié)論這幾個(gè)環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
實(shí)驗(yàn)儀器:小燈泡2只、電鍵、電源、導(dǎo)線、電流表、實(shí)物展示臺(tái)、多媒體投影儀等等。
教學(xué)流程和探究過程設(shè)計(jì)
【教學(xué)過程】
一、新課引入
(播放自制課件,展示節(jié)日里的彩燈,馬路上的路燈等。)
教師提問:通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí),大家了解了簡單電路的組成,串聯(lián)和并聯(lián),以及如何用電流表測電流。那么同學(xué)們對電流和電路還想了解些什么呢?
生1:我想知道節(jié)日里的彩燈是怎樣連接的?馬路上的路燈又是怎樣連接的?
生2:我知道,馬路上的路燈是并聯(lián)的,因?yàn)檫@樣,如果一個(gè)壞了不影響其它燈的工作。
生3:那么節(jié)日里的彩燈呢?它們是怎樣連接的?為什么有的彩燈亮,有的彩燈暗?
生2:我雖然不知道,但我有辦法證明他們是串聯(lián)還是并聯(lián)的。
師(微笑):什么辦法?
生2:只要擰下其中的任意一個(gè)燈泡,看其它燈是不是依然亮著。如果依然亮著,那么是并聯(lián),如果不亮,那么就是串聯(lián)。
師:大家說,她的辦法好不好?
生(齊答):好!
生4:老師,老師,我想知道彩燈為什么一閃一閃的?馬路上的路燈就不閃。
生5:我知道,彩燈的亮暗與通過它的電流有關(guān)。通過它的電流越大,它就越亮。
師:同學(xué)們是否有興趣揭開彩燈的亮暗之謎呢?彩燈的亮暗與通過彩燈的電流大小是否真的有關(guān)呢?讓我們一起來研究一下電路中的電流規(guī)律。
生(齊答):有興趣,好!
師:本節(jié)課,我們先來探究一下串聯(lián)電路中的電流規(guī)律。
(投影打出課題:探究串聯(lián)電路中的電流規(guī)律)
二、新課教學(xué)
小實(shí)驗(yàn):請同學(xué)們利用身邊現(xiàn)有的器材,連接成一個(gè)串聯(lián)電路。觀察燈泡的亮暗,并猜想串聯(lián)電路中的電流規(guī)律怎樣。
(各小組實(shí)驗(yàn))
師:問題提出來了,同學(xué)們都有些什么樣的猜想呢?小組討論一下?請寫下你們的猜想。各小組匯報(bào)一下,并說說你們猜想的依據(jù)。(把各小組的猜想寫下來,并標(biāo)上組別。)
小組1:我們猜想串聯(lián)電路電流處處相等。因?yàn)槲覀兊拇?lián)電路中燈泡一樣亮。
小組2:我們猜想串聯(lián)電路中電流從正極出發(fā)越來越小。因?yàn)槲覀兊臒襞菘拷龢O的比較亮。
小組3:我們猜想串聯(lián)電路電流從負(fù)極往正極越來越小。因?yàn)槲覀兊臒襞菘拷?fù)極的比較亮。
小組4:我們猜想串聯(lián)電路電流靠近電源兩極比較大,中間比較小。因?yàn)槲覀兊膬芍粺襞菀婚_始靠近負(fù)極的比較亮,把它們互換位置后,靠近正極的又比較亮。
師:同學(xué)們的猜想似乎都有道理,那么我們能不能想辦法來驗(yàn)證一下呢?通過什么方法呢?生(齊答):做實(shí)驗(yàn)。
師:好,做實(shí)驗(yàn)。那么實(shí)驗(yàn)前我們必須先設(shè)計(jì)一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎么做。
(放幻燈,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。)
(小組討論完成。設(shè)計(jì)完后,請一組同學(xué)上臺(tái)與大家交流一下實(shí)驗(yàn)方案:請學(xué)生派出代表到投影儀前,將他們小組的實(shí)驗(yàn)電路圖展示給大家。)
小組1代表:我們小組需要的實(shí)驗(yàn)器材是:一個(gè)電源,兩個(gè)燈泡,開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干,還有電流表一個(gè)。我們的實(shí)驗(yàn)方案是:按電路圖連接電路,分別測量A、B、C三點(diǎn)電流,然后比較它們的大小。如果A、B、C三點(diǎn)電流相等,那么猜想1正確;如果C點(diǎn)電流大于B點(diǎn)電流,B點(diǎn)電流又大于A點(diǎn)電流,那么猜想2正確;如果反過來,A點(diǎn)電流大于B點(diǎn)電流,B點(diǎn)電流又大于C點(diǎn)電流,那么猜想3正確;如果A點(diǎn)電流和C點(diǎn)電流都比B點(diǎn)電流大,那么猜想4正確。
師:他們的設(shè)計(jì)方案是否可行?
生:可行。
師:其它小組的同學(xué)是否還有補(bǔ)充?
小組2代表:我們認(rèn)為他們還應(yīng)變換兩個(gè)燈泡的位置,因?yàn)槿f一A點(diǎn)電流大于B點(diǎn)電流,B點(diǎn)電流又大于C點(diǎn)電流,他們就認(rèn)為猜想3正確;可是如果變換兩個(gè)燈泡的位置后,情況改變了呢?那么結(jié)論就不可靠了。
師(肯定地):也就是說,你們認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)不但應(yīng)該多做幾次,還應(yīng)該變換兩個(gè)燈泡的位置后,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。這樣才能提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。大家認(rèn)為呢?
生:齊點(diǎn)頭。
小組3代表:我認(rèn)為還應(yīng)換兩個(gè)燈泡重復(fù)他們剛才的實(shí)驗(yàn),這樣更準(zhǔn)確。
師:那么這樣好不好?馬上大家分別用自己身邊的器材做實(shí)驗(yàn),然后我們把實(shí)驗(yàn)結(jié)果分享一下。這樣,不但燈泡換了,連電源也換了,實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性提高了吧?
生:好。
小組4代表:老師,我還有建議。我們認(rèn)為他們應(yīng)該用三個(gè)電流表一起測量,這樣實(shí)驗(yàn)只要做一次。因?yàn)槿绻鋈?電池的電量就改變了,最后一次的電肯定比第一次的少,這樣實(shí)驗(yàn)就不準(zhǔn)確了。
師(肯定地):非常好!也就是說,你認(rèn)為他們沒有很好的控制變量。大家說,這樣的改進(jìn)好不好?
生:好!
師:還有沒有其它補(bǔ)充?
生(摩拳擦掌):沒有了。
師:同學(xué)們,大家的實(shí)驗(yàn)是否有數(shù)據(jù)要記錄?你打算把它們記在那里呢?我們是否應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)表格?
生:好。
(小組討論設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格)
師:把設(shè)計(jì)較好的數(shù)據(jù)表格拿到投影儀下展示,統(tǒng)一數(shù)據(jù)表格后宣布開始實(shí)驗(yàn)。
(生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并把數(shù)據(jù)記錄在表格里;教師巡視指導(dǎo))
師(學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后):我們請各組派代表匯報(bào)一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(教師把各小組收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫在投影紙上)
師:請大家一起分析一下我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后作出結(jié)論。
生(齊答):串聯(lián)電路中電流處處相等。
師:通過實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)某某組的同學(xué)猜得最準(zhǔn),讓我們用掌聲向他們表示祝賀!其他組的同學(xué)敢于猜想,敢于發(fā)表意見,同樣值得大家學(xué)習(xí)。
師:同學(xué)們,讓我們回過頭來看看此實(shí)驗(yàn)的可信度如何?有哪些值得總結(jié)的
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經(jīng)驗(yàn)或要吸取的教訓(xùn),好不好?
(幻燈顯示以下問題供討論)
①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有不合理、不充分及不完善之處嗎?(僅測二三次電流,是否能歸納出普遍適用的結(jié)論)
②操作中出現(xiàn)過什么失誤或故障嗎?你是怎么解決的?有哪些值得總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)?(小燈是否都發(fā)光?電流表是否正確接入?讀數(shù)是否與所需量程對應(yīng)?)
③測量結(jié)果是否可靠?有什么因素可能會(huì)影響測量結(jié)果嗎?測量的數(shù)據(jù)中有沒有不符合規(guī)律的數(shù)據(jù)?
三、課堂小結(jié)
(學(xué)生小結(jié)本節(jié)課收獲)
生:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我知道了一個(gè)重要的規(guī)律──串聯(lián)電路中電流處處相等。我還復(fù)習(xí)了如何用電流表測量電路中的電流。另外我還知道,猜想并不可靠,必須通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)。但是,我對小燈泡為什么一閃一閃的,還是沒弄明白。
四、應(yīng)用與拓展
師:你通過本節(jié)課學(xué)習(xí),還發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生了哪些值得研究的問題嗎?串聯(lián)電路中電流處處相等,那為什么會(huì)在串聯(lián)電路中還是有一盞燈亮而另一盞燈暗的現(xiàn)象呢?
五、課后作業(yè)
1.你認(rèn)為對于這節(jié)課還學(xué)到了什么?在我們的探究過程中還存在哪些缺陷?
2.關(guān)于電流和電路你還想了解些什么?能提出問題嗎?可否試著進(jìn)行探究?
附:學(xué)案
探究報(bào)告
[提出問題]
[你的猜想](要有你的猜想依據(jù))
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
1.你認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行(儀器、步驟等):
2.你會(huì)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的電路圖嗎?請把你設(shè)計(jì)的電路圖畫在下面(你認(rèn)為應(yīng)該有幾組就設(shè)計(jì)幾組):
3.記錄數(shù)據(jù)的表格你會(huì)設(shè)計(jì)嗎?請?jiān)谙旅嬖O(shè)計(jì):
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]把測到的數(shù)據(jù)填入上表,并把操作中出現(xiàn)的問題扼要寫下來。
[分析論證]測量結(jié)果說明了什么?得出了什么結(jié)論?
[評估]實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有不合理地方或不充分、不完善之處嗎?
比如:僅測兩到三次電流,是否能歸納出普遍適用的結(jié)論?
我相信你還有很多:
操作中你出現(xiàn)了失誤或故障嗎?如有你是怎么解決的?有哪些值得總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)?
比如:1.燈泡亮了嗎?
2.電流表是不是正確接入?
3.讀數(shù)時(shí)是否與所需量程對應(yīng)?
我相信你也有很多:
測量結(jié)果是不是可靠?有什么因素可能會(huì)影響測量結(jié)果嗎?
[交流]通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?
比如:1.你學(xué)會(huì)如何使用電流表了嗎?
2.科學(xué)探究的全過程是:
3.……
4.……
……
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)探究,你還發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生了什么值得探究的問題嗎?
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