《电流和电路》教学设计
一、教材分析
本节为这章的重点教学内容。在本节课中,学生第一次接触电路元件、第一次学习连接电路,第一次学习画电路图,同时还学习了初中电学中很重要的一个电学物理量-----电流。完成这节课的学习后,学生能否学会识别电路、连接电路、会画电路图等,都将直接影响到后续电学知识的学习。
二、学情分析
学生在小学阶段对电学知识已有所接触,能对容易导电的和不容易导电的物品进行简单的分类。通过本章第一节课的学习,知道了自然界有正负两种电荷,初步了解了自由电子的概念。第一节课的“演示”栏目演示“电荷在金属棒中的定向移动现象”,为学生初步认识电流的概念做好了铺垫。
三、课标要求
1、要求学生可从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
2、《课标》对学生电路的要求是:“会看、会画简单的电路图、通过想想做做栏目设置的几个实验可自己总结出组成电路的四大要素,形成电路的概念。”
3、能用电路元件符号画简单的电路图,能连接简单的电路,通过实验认识短路、断路、通路,知道电流的形成条件,知道电流的方向判断。
四、教学重难点
重点:1.让学生学会连接电路。 2.学会画简单的电路图 3.会识别简单的电路。
(预计时间不够,短接电路的识别将放在下一个课时)
难点:电流形成的原因;根据电路图连接电路和规范地画出电路图。
五、核心素养
(一)物理观念:
认识电源和用电器,从能量转化的角度认识电源和用电器的作用,形成能量观念,并能用其解释自然现象和解决实际问题。
(二)科学思维:
1、具有建模的意识和能力:
经历“实物图”转化为“电路图”的模型建构过程
2、科学推理:
通过实验:将二极管连接方式进行正负对调,观察实验现象后可形成正确的推理过程:电流只能从二极管的正极流向二极管的负极,进而推理得出发光二极管具有单向导电性,形成自己的结论。
3、科学论证:
增强科学推理过程中的证据意识,能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测。
4、质疑与创新:
对知识理解不够,没有弄懂或无法解决具体问题时,能提出自己的疑问
(三)科学探究:
经历让小灯泡亮起来、二极管亮起来的实验操作过程,可提出自己的问题,形成自己的猜想与假设,并基于证据得出结论。
科学态度与责任:
结合物理学史中的电学趣闻开展课程,培养学习电学知识的兴趣。
2、通过教师的示范以及学生自己动手学习连接电路、画电路图等基本技能的实践活动中培养学生的合作精神及良好的电学实验习惯、良好的画电路图的习惯,同时让学生形成安全操作的初步意识。
通过学生动手实验,观察实验现象,培养学生观察能力、动手能力、科学探究能力等
4、在课程中渗透用电安全教育,培养学生用电安全意识。
六、教学设备、器材等
学生每人一份电池、开关、灯泡、二极管、教师演示用电学实验箱、手机、希沃白板五、有线网络、起电机、导线
七、教学流程
教师活动 学生活动 设计意图 时间预算
一、新课导入 (一)趣味物理学史导入 1、结合电学物理学史,展开新课。 介绍电学历史上的一个重要发明“莱顿瓶” 通过“千人震”温柔触电体验仪器模拟诺莱特的“电震”实验,让学生感受到电流的存在,引出新课。2、引导思考并提问:刚刚有同学就问了,老师你就不担心我被电击到吗?你们知道为什么老师不担心吗?3.回答学生的提问:像莱顿瓶这样子瞬间放电这样子的电流不会对人体造成危害,但也不可以使得小灯泡持续发光。4、是否有源源不断可以提供电流的装置呢?5、有了电源,灯泡就可以持续发光了吗? 1、请6-8位学生上台现场感受微弱电流的存在,同时谈谈感受,教师同时也做一下用电安全教育。 2、学生猜想可能是因为莱顿瓶放电只是很小的电流并且放电是一瞬间的,人体触电的原因因为有强电流持续经过人体,而莱顿瓶放电不会,因而不会对人体造成什么伤害 3、学生回答 1、最大限度地激发学生的学习兴趣,活跃课堂氛围的同时结合触电体验进行用电安全教育。 莱顿瓶的介绍,为接下来的教学环节---产生持续电流的条件埋下伏笔(莱顿瓶不能提供持续的电流—引出电路中必须有电池) 2、主要思路就是通过“电震实验——引出电源—引出通过导线连接电路—老师演示—为学生实验做铺垫” 3min
(二)演示实验:一节干电池、两根导线将一个小灯泡点1、提问:消耗电能的装置是什么?提供电能的装置是什么? 2、再提问如果去掉电源,再用导线将小灯泡的两端直接连在一起,小灯泡能否工作?请从能量转化和守恒的角度分析原因。 (三)学生实验 1、对学生提出实验任务:用自己从家里带来的实验器材,灯泡、开关、电池、二极管,模仿老师的做法,连接电路使小灯泡持续发光起来;待小灯泡亮起来之后,尝试将灯泡换成二极管看看? 2、巡视指导学生实验,若有机会并将学生犯错的操作拍下来:短接的、不接开关的、接上开关的、断路的,为后面此处讲解做铺垫;重点是要把三中不同的电路连接拍照并手机上传到希沃白板上。 3、注意留意看看学生是否出现二极管连接的时候不亮,然后及时捕捉照片,并提示学生自己找找原因,或者对调正负极; 4、如果没有捕捉到上面这个过程的话,实验时间又比较长了的话,那么在讲二极管的时候则全班提问一下有没出现第一次连接好的时候二极管不亮的情况并问如何解决;依据学生的回答再开展后面二极管教学 5、或者发现学生连接电路能力挺好且时间充裕的话,直接现场提示一下学生将电池正负极对调,再换小灯泡重复此操作看看两者有什么不同 1、学生:观察模仿老师连接电路 2、学生:回答问题1和2,分别说出消耗电能的装置是灯泡、提供电能的装置是电源;并从能量转化和守恒的角度分析原因。 3、学生动手实验连接电路,让小灯泡发光、让二极管亮起来 4、实验小组长做得快的话去帮扶不会操作的同学 5、遇到将小灯泡换成二极管的时候,发现二极管不亮,分析原因,并想办法让二极管亮起来 6、也有可能把灯泡换成二极管后,一次实验就能成功,在老师的提示下,将电池正负极对调,观察实验现象,换小灯泡重复此操作 1.学生第一次接触电学知识,对于如何连接电路,如何把灯泡接入电路十分陌生,且现在大部分孩子动手能力较弱,得先模仿老师的,为下面让学生动手做铺垫。2.问题1和2是完成课标对学生从能量转化和守恒的角度认识电路中的用电器及电源的作用要求。3、对成年人来说,连接小灯泡跟二极管等好像都是一回事,但对于初中生来说,换一个新的用电器就是一次新的尝试,从而会促进学生在完成多次电路的连接后得到启发:几次连接的电路很有可能有共同的征!从而总结出组成电路的四大要素及形成电路的概念4、在学生自己连接二极管的时候,我希望是学生偶然发现二极管正负对调之后的不同;然后抓住这样的求知解惑心理再开展教学,效果会十分好5、若无缘偶然发现,老师提示下将电池正负对调发现灯泡和二极管有所不同,培养学生观察能力,学会在实验中思考和提升自己。 2min 10-12min
(四)将学生所做实验照片上传于希沃白板上,学生来点评 1、点评连接电路使得灯泡正常发光的同学照片,并说明此时便是通路状态,对比分析有开关和没开关同学的电路,并邀请学生分析哪种电路更好 2、找到未使得灯泡正常发光的同学照片,并让同学分析可能原因,引出断路 3、若没学生将电池短路连接,便直接说明任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起,并强调其危险性 4、邀请学生总结一个最简单的电路应该有那些器材;要让小灯泡持续亮起来需满足何条件 1、学生点评两种有开关和没开关的电路,并认为有开关的会更合理,更方便 2、学生点评未能使灯泡正常发光的照片,在老师的启发下想到可能是电路断路的原因,开关没拧紧或者电池松动3、意识到短路的危险性 4、回答问题并思考 1.学生评学生,学生会更有兴趣并且能更投入同时可以更好地利用学生在学习中亲身经历所犯的错误进行教育,效果更好 2.五项首要教学原理中提及当学习者介入到解决分析实际遇到的问题时,学习才可以促进 5min
(五)电流概念的初步形成 1、问题引领:提问学生为什么小灯泡要持续亮起来必须满足这两个条件:电路闭合、要有电池。(提示电流形成的本质原因) 2、介绍电流形成的本质原因是电荷的定向移动,未接上电池时,金属里面自由电子的移动杂乱无章接上电池,闭合回路后,自由电子定向移动,形成电流,所以这两个条件使得电荷可持续流经小灯泡 1、学生:思考电流的形成原因以及方向的规定。 2、回忆知识:导线、小灯泡的灯丝都是金属做的,里面有大量的自由电子 1、通过前面的实验,对电流有了一定的认识和理解,并在明白小灯泡要持续亮起来必须满足这两个条件:电路闭合、要有电池这个基础上,进一步思考电流形成的本质原因,循序渐进,思维进一步开拓和提升 5min
(六)电流方向的规定 1、直接介绍正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。负电荷定向移动的相反方向 2、让学生观察动态图去分析在电源外部,电流的方向是? 3、问题引导下一个知识点:电流具有方向性,还有何办法可帮助判断电流的方向?刚做实验时将二极管连接在电路时有何感想和发现?由此引出二极管具有单向导电的特点 4、做简单的练习熟悉二极管具有单向导电性的特点 1.学生记笔记 2.判断电流的方向 3.回忆做实验时将二极管连接方式正负对调,观察实验现象后可形成正确的推理过程:电流只能从二极管的正极流向二极管的负极,进而推理得出发光二极管具有单向导电性,形成自己的结论 1、五项首要教学原理告诉我们当引导学习者依据相关的原有经验回忆、联系、描述或应用知识并将其作为新知识的基础时,学习才能够得到促进2、培养学生物理核心素养下科学思维中的“科学推理”,增强科学推理过程中的证据意识,用证据对研究的问题进行描述、解释 5min
(七)引导学生将实物图转化为电路图 1、问题导入:电饭锅的电路使人眼花缭乱,如何使用电路图让其清晰明了呢? 2、引导学生阅读课本38页常见的元件及其符号,并画出希沃白板上图甲所示的电路图 3、课堂巡视,并将典型错误画法:线条不直、符号画在拐角处、没有用统一符号表示等画法拍照同屏上传于希沃白板上并邀请学生点评是否正确。 学生回答:画电路图 学生:动手画 学生:点评其他同学的作图并就电路图画图时的规范要求铭记于心 提高学生课堂参与度,体现老师主导,学生主体的地位,最大限度地激发学生的学习兴趣,培养学生细心、严谨的物理学习态度,同时掌握化繁为简的辩证主义思想 8min
(八)引导学生总结所学 (九)布置作业 (十)时间有余的话,则适当练习并进行讲解 1、学生踊跃回答总结课堂所学,未发言的同学帮忙补充 提高学生课堂参与度,体现老师主导,学生主体的地位,最大限度地激发学生的学习兴趣 1min
八、板书设计