
一、設計思想
讓學生成為課堂的主角,教師在課堂中起輔助和引導作用。培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展的學習能力,培養(yǎng)學生實事求是的學習態(tài)度和努力追求真理的探索精神。
二、教學準備
器材:旋鈕式調光臺燈、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、開關、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、導線若干。
三、教學過程
(一)課題導入時的實驗設計
1.播放流行音樂《江南Style》,讓一位學生上臺將音量慢慢調響,再慢慢調低,讓學生認識到音量的變化,表明通過喇叭中的電流也在發(fā)生變化。
2.讓一位學生上臺調節(jié)臺燈的亮度變化,引導學生認識臺燈亮度的變化,表明通過燈絲中的電流也在發(fā)生變化。
(二)課堂探索過程中的實驗設計
1.設計學生分組實驗,讓學生自主探索改變電路中電流大小的具體方法,然后進行交流
實驗設計:讓學生先接好一個實驗電路(2節(jié)電池、一個開關、一個小電燈的電路),然后用桌上的器材設法改變通過小電燈中的電流。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、多個小燈泡等。
學生實驗后,答案很多,如:多接個小電燈,多接或少接一個干電池,變換接入鉛筆芯的長度、接入一段金屬線等,教師一一給予肯定和表揚。
然后歸納得到結論:改變電路兩端的電壓或改變接入電路中導體的電阻能改變電流。接著引導學生思考后得出:電路中接入導體后電流變小,表明導體的電阻對電流有阻礙作用。從而得到電阻概念,并理解:電阻表示導體對電流的阻礙作用,導體的電阻越大,它對電流的阻礙作用就越大。
2.設計學生實驗,探究電阻大小與哪些因素有關
任何導體都有電阻,不同的導體電阻往往不同,那么影響電阻大小的因素可能有哪些呢?引導學生認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、長度和橫截面積有關。
實驗設計:安排各小組同學先接好電路(干電池、開關、電流表和被研究的電阻絲,組成串聯電路),再采用控制變量法改變接入電路中的電阻絲。學生實驗時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、長度為L的鎳鉻絲一根;直徑為2D、長度為L的鎳鉻絲一根;直徑為D、長度為L的康銅絲一根;直徑為D、長度為L/2的鎳鉻絲一根。
接著安排各小組同學進行實驗,同時完成實驗數據記錄,然后分析各表實驗記錄,一一得出結論。記錄數據可參考下表(下表是為探究電阻與長度關系而設計,另外兩表可參照設計)。
在學生自主探究和交流的基礎上得到結論:電阻的大小與導體的長度、橫截面積和材料有關。電阻是導體本身的一種性質。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和當年使用過的實驗器材。
3.設計學生分組實驗,讓學生自主探究電阻大小與溫度是否有關
實驗設計:安排各實驗小組先將開關、小電燈、日光燈燈絲、電流表串聯接到3節(jié)干電池兩端,閉合開關后先觀察小電燈的亮度和電流表的示數,接著用酒精燈給日光燈燈絲加熱,發(fā)現小燈泡變暗,電流表示數變小,表明加熱后,燈絲電阻變大,從而得到結論:電阻的大小還與溫度有關。(說明:經過多次嘗試后,發(fā)現這個實驗用日光燈燈絲做,效果很明顯,用其他金屬絲做效果不明顯)
4.設計趣味性演示實驗,拓展學生視野,激發(fā)學生學習興趣
實驗設計:將2節(jié)干電池、開關、小量程電流計、一個光敏電阻、一個熱敏電阻組成串聯電路,教師假裝變魔術,像運氣功一樣用手掌將光敏電阻周圍的光一會兒遮去,一會兒不遮去,學生會看到電流計的指針來回大幅度晃動,驚訝萬分;教師又用手去給另一個熱敏電阻傳熱,學生又會驚訝地看到電流計的指針來回大幅度晃動。這樣的趣味性演示實驗讓學生輕松地了解了電阻還與光照強度、溫度、壓強大小等有關,它們被稱為光敏電阻、熱敏電阻和壓敏電阻,從而開闊學生的視野,激發(fā)學生的學習興趣。
本堂課的實驗設計已在蘇州市課改展示活動的公開課上實施,教學效果令人滿意。在探究電阻與長度、橫截面積、材料關系時,如果課堂時間緊的話,可將班里學生分成三大組,每組重點負責對影響電阻大小的一個因素進行探究,并交流。
(責任編輯 易志毅)