一、設(shè)計(jì)思想
讓學(xué)生成為課堂的主角,教師在課堂中起輔助和引導(dǎo)作用。培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度和努力追求真理的探索精神。
二、教學(xué)準(zhǔn)備
器材:旋鈕式調(diào)光臺(tái)燈、固定有各種電阻線的塑料板、電源(干電池3節(jié)以上)、電流表、開(kāi)關(guān)、2B鉛筆芯(剖去一半,留下帶筆芯的一半,中間用透明膠布固定)、日光燈絲、酒精燈、小燈泡(2.5V)若干、導(dǎo)線若干。
三、教學(xué)過(guò)程
(一)課題導(dǎo)入時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.播放流行音樂(lè)《江南Style》,讓一位學(xué)生上臺(tái)將音量慢慢調(diào)響,再慢慢調(diào)低,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到音量的變化,表明通過(guò)喇叭中的電流也在發(fā)生變化。
2.讓一位學(xué)生上臺(tái)調(diào)節(jié)臺(tái)燈的亮度變化,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)臺(tái)燈亮度的變化,表明通過(guò)燈絲中的電流也在發(fā)生變化。
(二)課堂探索過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自主探索改變電路中電流大小的具體方法,然后進(jìn)行交流
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):讓學(xué)生先接好一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路(2節(jié)電池、一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)小電燈的電路),然后用桌上的器材設(shè)法改變通過(guò)小電燈中的電流。器材有:多節(jié)干電池、2B鉛筆芯(剖去一半帶筆芯)、日光燈燈絲、固定各種電阻絲的塑料板、多個(gè)小燈泡等。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)后,答案很多,如:多接個(gè)小電燈,多接或少接一個(gè)干電池,變換接入鉛筆芯的長(zhǎng)度、接入一段金屬線等,教師一一給予肯定和表?yè)P(yáng)。
然后歸納得到結(jié)論:改變電路兩端的電壓或改變接入電路中導(dǎo)體的電阻能改變電流。接著引導(dǎo)學(xué)生思考后得出:電路中接入導(dǎo)體后電流變小,表明導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用。從而得到電阻概念,并理解:電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,導(dǎo)體的電阻越大,它對(duì)電流的阻礙作用就越大。
2.設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn),探究電阻大小與哪些因素有關(guān)
任何導(dǎo)體都有電阻,不同的導(dǎo)體電阻往往不同,那么影響電阻大小的因素可能有哪些呢?引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察教師提供的固定有各種電阻線的塑料板后,提出猜想:電阻可能與材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):安排各小組同學(xué)先接好電路(干電池、開(kāi)關(guān)、電流表和被研究的電阻絲,組成串聯(lián)電路),再采用控制變量法改變接入電路中的電阻絲。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)接入電路中的是固定在塑料板上的電阻絲,塑料板上有四根電阻絲:直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的鎳鉻絲一根;直徑為2D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的鎳鉻絲一根;直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的康銅絲一根;直徑為D、長(zhǎng)度為L(zhǎng)/2的鎳鉻絲一根。
接著安排各小組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí)完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄,然后分析各表實(shí)驗(yàn)記錄,一一得出結(jié)論。記錄數(shù)據(jù)可參考下表(下表是為探究電阻與長(zhǎng)度關(guān)系而設(shè)計(jì),另外兩表可參照設(shè)計(jì))。
在學(xué)生自主探究和交流的基礎(chǔ)上得到結(jié)論:電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān)。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。接著介紹電阻的單位是歐姆,并播放視頻,介紹歐姆的重大貢獻(xiàn)和當(dāng)年使用過(guò)的實(shí)驗(yàn)器材。
3.設(shè)計(jì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自主探究電阻大小與溫度是否有關(guān)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):安排各實(shí)驗(yàn)小組先將開(kāi)關(guān)、小電燈、日光燈燈絲、電流表串聯(lián)接到3節(jié)干電池兩端,閉合開(kāi)關(guān)后先觀察小電燈的亮度和電流表的示數(shù),接著用酒精燈給日光燈燈絲加熱,發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗,電流表示數(shù)變小,表明加熱后,燈絲電阻變大,從而得到結(jié)論:電阻的大小還與溫度有關(guān)。(說(shuō)明:經(jīng)過(guò)多次嘗試后,發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)用日光燈燈絲做,效果很明顯,用其他金屬絲做效果不明顯)
4.設(shè)計(jì)趣味性演示實(shí)驗(yàn),拓展學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將2節(jié)干電池、開(kāi)關(guān)、小量程電流計(jì)、一個(gè)光敏電阻、一個(gè)熱敏電阻組成串聯(lián)電路,教師假裝變魔術(shù),像運(yùn)氣功一樣用手掌將光敏電阻周?chē)墓庖粫?huì)兒遮去,一會(huì)兒不遮去,學(xué)生會(huì)看到電流計(jì)的指針來(lái)回大幅度晃動(dòng),驚訝萬(wàn)分;教師又用手去給另一個(gè)熱敏電阻傳熱,學(xué)生又會(huì)驚訝地看到電流計(jì)的指針來(lái)回大幅度晃動(dòng)。這樣的趣味性演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生輕松地了解了電阻還與光照強(qiáng)度、溫度、壓強(qiáng)大小等有關(guān),它們被稱(chēng)為光敏電阻、熱敏電阻和壓敏電阻,從而開(kāi)闊學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
本堂課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)已在蘇州市課改展示活動(dòng)的公開(kāi)課上實(shí)施,教學(xué)效果令人滿(mǎn)意。在探究電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料關(guān)系時(shí),如果課堂時(shí)間緊的話,可將班里學(xué)生分成三大組,每組重點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)影響電阻大小的一個(gè)因素進(jìn)行探究,并交流。
(責(zé)任編輯 易志毅)