思維導(dǎo)圖以直觀、形象的點線方式進行表達和思考，不僅易于教師備課，學(xué)生記筆記、整理復(fù)習(xí)等，還可以巧妙地用在新授課上，使新課內(nèi)容更有層次感、更有深度性，逐層打開學(xué)生的大腦思維，提升學(xué)生的自主探究能力，提高課堂教學(xué)效率。本文以“歐姆定律”為例，闡述深度學(xué)習(xí)理念下高效課堂的建設(shè)，在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的同時，提高學(xué)生的綜合實踐能力。

一、教材分析

歐姆定律雖然表述簡潔，卻是電學(xué)領(lǐng)域的基石，對學(xué)生進一步探索電學(xué)知識和分析電路具有重要意義。實驗方法的學(xué)習(xí)和掌握是本次教學(xué)的重點和難點。由于實驗難度較大，學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄和分析方面容易出錯，因此評估和交流環(huán)節(jié)在課程中占據(jù)重要地位。為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)歐姆定律，教師采用思維導(dǎo)圖與啟發(fā)式綜合教學(xué)法相結(jié)合的方式進行引導(dǎo)和協(xié)助。這種教學(xué)方法有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)他們在電學(xué)方面的創(chuàng)新能力。

二、學(xué)情分析

學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課上已經(jīng)對“電”有了一定的認知。在此基礎(chǔ)上，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生對簡單電路的構(gòu)成、電流、電壓以及電阻的概念有了深入的理解，對串聯(lián)和并聯(lián)電路的連接方式也有了較好的掌握。不僅如此，學(xué)生之前還進行過兩個探究實驗：第一個實驗是探究串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流規(guī)律，第二個實驗則是研究電路中的電壓規(guī)律。這兩個實驗使學(xué)生對電路連接、電流和電壓規(guī)律的探究方法與步驟有了深刻的認識。這為他們后續(xù)通過探究得出歐姆定律，進而運用歐姆定律進行計算，解決生活中的實際問題奠定了堅實的基礎(chǔ)。在這個階段，學(xué)生不僅積累了豐富的理論知識，還培養(yǎng)了實踐操作能力。他們學(xué)會了如何運用科學(xué)方法與步驟去探索電路的奧秘，從而在日常生活中遇到相關(guān)問題時，能夠靈活運用所學(xué)知識解決實際問題。

三、教學(xué)目標

1.理解歐姆定律的基本原理和表達形式，能夠應(yīng)用歐姆定律解決實際問題。

2.能夠通過實驗驗證歐姆定律，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。

3.增強團隊合作和溝通能力，培養(yǎng)實際運用電學(xué)知識的能力。

四、教學(xué)重難點

重點：能夠掌握物理實驗的基本步驟，明確歐姆定律。

難點：在教師的引導(dǎo)下明確實驗步驟，記錄數(shù)據(jù)并進行分析。

五、教學(xué)過程

課前，教師先通過WPS軟件制作好本節(jié)課的思維導(dǎo)圖。

（一）課題引入

教師：電學(xué)相關(guān)知識你們還能回想起哪些？

學(xué)生A：電流是電荷在單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的數(shù)量，用安培（A）表示。

學(xué)生B：電壓是電勢差，表示電源對電荷做的功，單位為伏特（V）。

學(xué)生C：電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙程度，用歐姆（Ω）表示。

教師：作為電學(xué)重要知識點，這三者之間有著緊密的聯(lián)系。如果我在一個導(dǎo)體上施加電壓，那么電壓增高的同時，電流會產(chǎn)生什么變化呢？我在一個電路中安裝一塊電阻，電阻增大，通過它的電流會有什么變化呢？

學(xué)生回答……

教師：基于以往學(xué)習(xí)的知識點和常識，同學(xué)們會出現(xiàn)不同的答案，那么哪些同學(xué)說得對呢？我們可以運用一個電路實驗驗證上述猜想。例如：在一個10 Ω的電阻上施加5 V的電壓，電流是多少？把電壓增加到15 V，電流又會怎么樣變化？

（在課堂上，有提前預(yù)習(xí)的學(xué)生說出了答案，此時教師要及時給予鼓hmLpIEDq95jb+8f3r0D8zw==勵，隨后讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標。接下來的課程就是去驗證這個猜想的對錯。）

教師：我們能根據(jù)導(dǎo)體上施加的電阻和電壓來計算通過導(dǎo)體的電流嗎？這是我們本節(jié)課的重要內(nèi)容，如果我們能夠計算出電流的準確數(shù)值，那么我們不但可以確定電流和電壓之間的關(guān)系，而且能精確地量化這種增加的幅度。今天，就讓我們來探討一下這三個物理量之間的關(guān)系，這就是著名的歐姆定律。

（設(shè)計意圖：通過帶領(lǐng)學(xué)生溫故，明確物理量的具體定義，以確保他們對這些概念有更深入的理解，并從中得到新的體會，達到知新的目的。）

教師出示思維導(dǎo)圖（見圖1）。

（二）探究課題

教師：既然大家都已經(jīng)明確了電流、電壓和電阻之間存在密不可分的關(guān)聯(lián)，那么大家看一下老師做的這個實驗。

教師選用一個2.5 V、 0.25 A的小燈泡，將其接在電壓為3 V的電池組上，閉合開關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，并讓學(xué)生加以描述。

學(xué)生：小燈泡亮了。

教師：若小燈泡一直亮著，時間長了，會怎么樣呢？我們又該如何調(diào)控讓小燈泡保持正常發(fā)光呢？

學(xué)生：如果小燈泡一直亮，時間長了，小燈泡就會壞。

學(xué)生：在電路中增加一個電阻，就可以讓小燈泡正常發(fā)光了。

教師：那同學(xué)們知道在電路中串聯(lián)多大的電阻呢？如何確定電阻、電流以及電阻三者之間的定量關(guān)系，就是咱們本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——歐姆定律。

教師：根據(jù)剛剛的實驗，同學(xué)們猜想電壓、電流以及電阻間存在怎樣的關(guān)系，并闡述你猜想的依據(jù)。

學(xué)生：導(dǎo)體兩端的電壓與通過的電流成正比，即電壓越大，電流越大。所以，將2.5 V的小燈泡接入電壓為3 V的電池組中，小燈泡所發(fā)出的光更亮。

學(xué)生：在電池組兩端接入電阻，接入的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越小，所以小燈泡會變暗。

教師：同學(xué)們說得都對，但你們所說的都是一種猜想，我們可以利用物理實驗驗證猜想。在驗證上述猜想時，我們應(yīng)該運用什么方法呢？

學(xué)生異口同聲回答：控制變量法。

（設(shè)計意圖：以學(xué)生為課堂主體，改變傳統(tǒng)“填鴨式”教育，讓學(xué)生自己推算結(jié)果，提出猜想，并鼓勵學(xué)生通過實驗驗證猜想，得到實驗結(jié)論，這有助于學(xué)生扎實掌握物理學(xué)科知識。）

教師組織學(xué)生劃分學(xué)習(xí)小組，鼓勵小組進行自主實驗，并詳細記錄實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)論。（教師為學(xué)生準備電源、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線、電阻、電流表和電壓表）

教師：測量實驗如何進行呢？實驗設(shè)計思路是什么？

學(xué)生：可以控制一個量，也就是電阻值，觀察在不同電阻值下電壓、電流的變化。

教師：你們得到的結(jié)論會不會是因為使用的這個電阻特殊而導(dǎo)致的偶然現(xiàn)象呢？換作其他電阻，可能就無法得出這個規(guī)律。

學(xué)生：在實驗過程中要多換幾個電阻值，這樣得出來的結(jié)論就不會具有偶然性了。

教師：好的，同學(xué)們，老師也為你們準備了5 Ω、10 Ω和15 Ω三個不同的電阻供你們選擇。接下來，我們思考一下如何改變電壓。

（教師引導(dǎo)學(xué)生從電源和電路組成結(jié)構(gòu)兩個方面思考）

學(xué)生回答猜想：（1）增加或減少干電池的個數(shù)。（2）調(diào)整輸出電壓。（3）使用滑動變阻器。

教師：哪種方法更加簡便呢？

學(xué)生：滑動變阻器。

教師：接下來，大家就可以根據(jù)老師出示的思維導(dǎo)圖檢查你桌面上的材料是否完整。（出示圖2）

教師：現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了所需的實驗器材。接下來，需要大家繪制一個簡易電路圖，這個電路圖能讓我們同時測量電壓和電流。老師為大家提供了不同的電阻，所以你們在畫電路圖的時候要注意如何連接電流表和電壓表。還有我們的好幫手——滑動變阻器，也要把它正確地連接在電路圖中。接下來請同學(xué)們以小組為單位，討論自己的電路圖應(yīng)當怎么畫才能進行實驗。

（教師巡視指導(dǎo)）

教師小結(jié)：同學(xué)們的電路圖都各不相同，但能滿足實驗的電路圖一定會具備兩個要點。第一，在電路圖中，只有一個器材是需要并聯(lián)的，那就是電壓表，我們要把它并聯(lián)在電阻兩端。第二，其他的器材我們要串聯(lián)連接。這樣一來我們的電路圖就是正確且完整的了。

教師：怎么才能清楚地反映實驗結(jié)果呢？

學(xué)生：記錄數(shù)據(jù)。

教師：我們在明確了這一點之后就可以馬上進入試驗了。為了幫助我們更好地觀察實驗結(jié)果，同學(xué)們需要制作一個整理數(shù)據(jù)的表格，來記錄電阻一定時，電壓和電流的變化，這樣我們就能從數(shù)據(jù)的變化中找到規(guī)律，最終驗證我們的猜想。接下來，請大家自行設(shè)計表格。

（學(xué)生進行小組討論自制表格）

教師引導(dǎo)學(xué)生在逐步揭示答案的過程中繪制如下表格。（見表1、表2、表3）

教師進行引導(dǎo)后出示思維導(dǎo)圖。（見圖3）

（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生明確實驗步驟以及注意事項，為以后的實驗課程奠定基礎(chǔ)。）

教師：掌握以上幾點后，同學(xué)們就可以根據(jù)老師在思維導(dǎo)圖上出示的步驟進行試驗了。

（學(xué)生以小組為單位，教師在班內(nèi)指導(dǎo)巡視）

實驗結(jié)束，各小組積極展示試驗表格。

教師：各位同學(xué)都非常棒，向老師積極展示了你們的成果，雖然各小組數(shù)據(jù)并不完全一樣，往往會存在一定的誤差，但這并不會影響我們的結(jié)果。請大家觀察表格，進行頭腦風暴，告訴我你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律。

學(xué)生：當電阻為5 Ω時，電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，同時通過電阻的電流也變成原來的三倍。當電阻分別為10 Ω和15 Ω時，電流和電壓的關(guān)系也是這樣的。在電阻固定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

教師追問：改變電壓會產(chǎn)生什么情況呢？

學(xué)生：當電壓為1 V，電阻從5 Ω換成10 Ω時，通過電阻的電流減小了一半。對于2 V和3 V的情況，電流和電阻的關(guān)系同樣如此。在電壓固定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

教師：根據(jù)課本知識，我們可以用以下公式表示電流、電壓和電阻之間的關(guān)系：V=IR。（見圖4）

（設(shè)計意圖：為了提高課堂效率，筆者巧妙運用思維導(dǎo)圖這一工具將復(fù)雜的物理概念和公式以直觀、條理清晰的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)，進一步明確課堂任務(wù)，讓學(xué)生能夠迅速抓住重點，形成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生不再是被動地接受知識，而是通過自己的努力和思考，推算出實驗結(jié)果，這一過程不僅加深了他們對知識的印象，還培養(yǎng)了他們的邏輯思維和問題解決能力。通過教師的引導(dǎo)和思維導(dǎo)圖的輔助，學(xué)生能夠在課堂上更加專注地學(xué)習(xí)，有效地吸收和內(nèi)化知識。）

（三）課堂總結(jié)

教師出示完整思維導(dǎo)圖（見圖5）。

教師：請同學(xué)們根據(jù)老師出示的思維導(dǎo)圖說說本堂課我們學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容，哪些內(nèi)容讓你印象深刻。

學(xué)生：我們回顧了電流、電阻、電壓等知識點，知道了如何做實驗；學(xué)習(xí)了歐姆定律，并對歐姆定律相關(guān)知識進行了梳理，形成了系統(tǒng)的知識體系。

（設(shè)計意圖：通過讓學(xué)生歸納這節(jié)課學(xué)到的知識，回顧實驗的設(shè)計和操作過程，既強化了知識，又讓學(xué)生意識到課堂回顧的重要性，并培養(yǎng)了學(xué)生歸納整理的能力，對提高學(xué)生的自學(xué)能力有重要作用。）

（四）作業(yè)設(shè)計

本節(jié)課在作業(yè)設(shè)計上力求使作業(yè)能夠發(fā)揮思維導(dǎo)圖優(yōu)勢，讓學(xué)生聯(lián)系社會、聯(lián)系生活、聯(lián)系環(huán)境，甚至跳出物理學(xué)科本位，同時通過問題設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生有目的地進行自主學(xué)習(xí)。

1.自主學(xué)習(xí)：歐姆定律在日常生活中有哪些應(yīng)用？（至少找出三點）

2.拓展研究：課堂實驗數(shù)據(jù)的再研究。

3.自主總結(jié)課堂內(nèi)容，獨立畫出思維導(dǎo)圖。

（設(shè)計意圖：作業(yè)中引入生活實例，讓學(xué)生意識到物理知識并非遙不可及，而是與日常生活緊密相連；鼓勵學(xué)生思考如何將歐姆定律應(yīng)用于解決實際問題，引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握歐姆定律，將所學(xué)知識靈活運用到實際生活中，發(fā)現(xiàn)課堂知識在現(xiàn)實世界的廣泛應(yīng)用，從而增強他們學(xué)習(xí)物理的興趣和動力，為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。）

（作者單位：1.甘肅省天水市甘谷縣西關(guān)中學(xué)；2.甘肅省天水市模范中學(xué)）

編輯：張俐麗