第4节《串联电路与并联电路》教学设计
——基于“项目研究”的课堂教学模式
【“项目学习”模式介绍】
基于项目研究的学习是一种以学生为中心的教学模式。这种学习通过能推动‘学生探究’(学生探究是一种教学模式，在这种教学模式中，学生在教师和其他成人的指导下提出问题，并在他们的支持下来探究和发现这些问题的答案。)的拓展任务和‘真实评估’( 真实评估要求学生完成真实的任务，而不是通过回答试卷上特定的问题来展示他们所学的知识。)性的学习产品和表现来开发认知领域的知识和技能。
基于“项目研究”的课堂教学是由几个重要问题引导的，这些问题将内容标准和高级思维与真实情境紧密联系在一起，有以下几个特点。
1、学生处于学习过程的中心位置。
2、项目中关注了学习目的，使其与课程标准相一致。
3、项目由框架问题驱动。
4、项目包含了过程的、多种类型的评价。
5、项目含有相互联系的、能持续一段时间的任务和活动。
6、项目与真实世界有联系。
7、通过发布和演示作业与表演，学生展示学到的知识和技能。
8、技术的支持促进了学生的学习。
9、思维技能整合于项目学习。
10、多种指导策略支持各种学习风格。
基于“项目研究”的课堂教学模式关键词解读：
1、目标：项目中要完成的任务。
2、角色：学生在项目中所扮演的角色。
3、对象：在项目中，学生所扮演的角色所服务的个体或群体。
4、情景：项目实施的背景或环境等。
5、产品：项目的成果。
6、标准：评价项目成果的标准。
【设计思想】
本节课的设计思路是：首先通过理论项目研究，深化学生对串联分压、并联分流作用的认识，将知识初步转化为解决问题的能力。然后进行知识迁移，进行实践项目研究，学生合作设计改装电表，加深对串并联电路规律理解的同时提高学生灵活运用能力；最后通过误差分析，提升学生的实验研究分析能力。
【教材分析】
电流表、电压表的改装这部分内容在教材上并没有单独成节，而只是作为串联、并联电路的一个应用，以习题的方式呈现。目的是强调欧姆定律的应用，通过对电流表量程的改装、电流表和电压表电路模型的建立等内容使串并联知识得以拓展。着眼点仍然在于基本的物理规律，以学生自主推导分析为主。另一方面，电表的使用在整个恒定电流部分都是重点，尤其是关于电路的设计、误差的分析，对电表的结构要求很高，而这些又是高考实验的重点和难点。所以对电表的改装，需让学生从根本上搞清楚原理和设计思想。
【学情分析】
从学生已有的知识来看：电表的改装建立在欧姆定律、串并联电路基础上，这两部分知识在初中都已初步学习，学生有一定的理论基础，但是对串联分压、并联分流并不能做到灵活运用，尤其不能利用串并联的基本规律解决生活中的具体问题，所以，课堂教学中，特别需要设计实践类活动，促进学生知识向能力的转化，基于“项目研究”的课堂教学就显示很有意义了。
【教学目标】
知识与技能：
1.知道电流计G的工作原理、基本参数（满偏电流、满偏电压）及其关系。知道在电路中电流计就相当于一个电阻，一个能显示其中准确电流的电阻。
2. 掌握串并联电路分压分流的特点，理解将电流计G改装成大量程电压表和大量程的电流表的目的、原理、方法、误差分析。
3.通过电表改装的实践活动，知道电压表电流表的内部构造，尤其对参数尤其是内阻有科学的认识。
过程与方法：
通过小组项目研究，把小量程电流表G改装成大量程电压表和大量程电流表，体会串并联电路在电表改装中的作用，深刻理解改装原理，并对方法进行总结。
情感态度与价值观：
1.将电路的串并联规律应用到电表改装上，提升学生知识的迁移能力，自主设计能力，让学生体会成功的喜悦，增强学生的自信心和学习兴趣。
2.通过电路的设计，了解科学家自制仪器的智慧、艰辛和成就感幸福感。
【教学重点与难点】
电流表、电压表改装原理的理解。
【教法与学法】
通过导学案内容问题的设置，给学生指明项目研究的具体框架，帮助学生搭建自主学习、合作研究的知识平台。在学生自主学习的基础上，小组内合作探究完成大项目的研究，进行组内交流讨论，构成小组学习的氛围。然后以组为单位展示各组的项目研究成果，总结解决问题的方法。
在同学们小组项目研究的过程中，教师要深入组内倾听各组同学的交流，适时的参与到他们的讨论中，对较困难的问题及时给与引导和点拨。在各组展示研究成果的过程中，教师要对同学们的表现及时的评价，对出错点、不足点及时纠正和补充，对重难点充分强调，对学生的表现给与即时的鼓励，充分调动学生的积极性，提升学生参与课堂学习的热情，继而提高课堂的学习效率。
【教学过程】
一、课前小测试
设计目的：串并联电路基本规律在初中掌握的情况，运用智慧课堂做到及时反馈与纠正。
学生活动：交流预习学案第一二部分，课上统一完成基础知识的测试。
教师活动：利用智慧课堂信息技术当堂反馈测试结果，及时对问题进行纠正，为下一步的知识提升做好准备。
二、项目研究1（理论项目研究）
设计目的：唤起、巩固对串并联电路基本规律的认识，并达到初步的实践运用。设置灯泡正常使用这样一道学生能胜任的例题，让学生借助已有的知识，来理解串联分压、并联分流的原理，达到推陈出新的目的，为本节电表改装埋下伏笔。
教师活动：
1.提出理论项目研究的具体问题
已知灯泡L（3.8V，5W），各种规格的定值电阻、导线若干、开关。
（1）现只有3A的电流，如何能使灯泡L正常使用？请画出原理图。
（2）现只有15V的电源，如何能使灯泡L正常使用？请画出原理图。
项目思路解析：
（1）灯泡只需1A，电路中电流有多余，需分流，分流的方法就是并联合适的电阻。
（2）灯泡只需10V，提供的电压有多余，需分压，分压的方法就是串联合适的电阻。
学生活动：学生以小组合作的方式完成理论项目研究，画好原理图，小组派出代表讲解设计原理。
设计意图：
三、项目研究2（实践项目研究）
1：认识电流计G（表头）
设计目的：
1.要将小量程的电流表G改装成大量程的电流表、电压表，那么对小量程的电流表的结构原理的认识就必不可少。所以这部分内容在教学的环节中以填空的形式呈现，目的是让学生通过其他学习的途径自己获得知识，而不是教师的介绍，他们简单的接受，这样可以有助于他们对知识的理解。2.在这个环节中还设计了一个深入思考问题，目的是让学生了解电流表的表盘刻度特点，与之对应的电压大小与电流大小的关系，同时引发学生思考如何在表盘上将之对应的电压数值表示出来，实质是在帮助学生理解电流表可以看作电压表，电压表可以看作电流表的这一知识点，进而使学生从另一个角度来认识电表——电表就是一个会“说话”的电阻，可以告知通过它的电流和它两端的电压。
学生活动：完成预习填空第三部分，在课上交流
电流表G（表头）在电路就是 ，表头与其他电阻的不同在于通过表头的电流是可以从 读出来的。电流表G的电阻Rg： ；电流表G的指针偏转到最大刻度时的电流Ig： ；电流表G通过Ig时，加在它的两端的电压Ug： ；Rg、Ig、Ug的关系： 。
2.：改装大量程的电流表
项目研究任务：电流计G（满偏电流300μA，内阻376Ω），请把它改装成满偏电流为0.3A的电流表，也就是要把电流表的量程扩大为1000倍，请设计原理图，然后动手改装，对改装的电流表进行校准，计算其误差，并给出减小误差的方法，思考这个新电流表刻度盘是均匀的吗？请试着标记出它的刻度盘？
学生活动：以小组为单位展开自主学习与合作学习，逐项完成项目内容。
教师活动：将项目内容进行分解，让项目活动逐步进行，交流汇报，层层推进，直到完成项目研究。
设计目的：本部分是本节课知识重点，通过几步过程来突破。1.首先同学们是从旧知回顾（1）中的问题受到启发，借助并联电阻实现小量程的电流表能在较大电流的电路中正常使用。2.小量程的电流表量程扩大后又设置拓展问题，就是进行误差的计算和误差分析，寻找减小误差的方法，以及思考表头刻度的变化。
3.：改装大量程的电压表
项目研究任务：电流计G（满偏电流300μA，内阻376Ω），请把它改装成满偏电压为3V的电压表，也就是要把电压表的量程扩大为接近30倍，请设计原理图，然后动手改装，设计电路对改装的电压表进行校准，计算其误差，并给出减小误差的方法，思考这个新电压表刻度盘是均匀的吗？请试着标记出它的刻度盘？
学生活动：以小组为单位展开自主学习与合作学习，逐项完成项目内容。
教师活动：将项目内容进行分解，让项目活动逐步进行，交流汇报，层层推进，直到完成项目研究。
设计目的：本部分也是本节课知识重点，通过几步过程来突破。1.首先同学们是从旧知回顾（1）中的问题受到启发，借助串联电阻实现小量程的电压表能够测量较大电压。2.小量程的电压表量程扩大后又设置拓展问题，就是进行误差的计算和误差分析，寻找减小误差的方法，以及思考表头刻度的变化。
三、课堂反馈（改装电表原理的课堂检测反馈）
设计目的：。通过课堂的及时反馈，监测学生课堂知识的掌握情况，通过智课课堂信息技术，及时反馈，及时纠正，为课后作业的布置提供数据支持，为下一节课的学习提供重要参考。
学生活动：完成随堂测试。
教师活动：当堂反馈测试情况，并对其中的问题进行点评。
四、课堂小结
设计意图：师生共同梳理本节课的重难点知识，形成知识网络，建立知识框架，加深理解和记忆。
【板书设计】
设计意图：1.将黑板分为三块，知识结构、重难点很清晰，便于学生知识框架的建立。2.左半部分旧知回顾留在黑板上的目的是：新课学习过程中要不断的应用其知识，尤其是灯泡正常使用的练习，其原理就是后面小量程电流表改装成大量程电流表、电压表的原理，起到便于学生理解、应用的作用。3.右半部分留给学生上黑板扮演，起到示范作用。
【设计心得】
本节课的亮点在于：
1.本节课在教学实践中取得了较好的效果，学生兴趣浓、求知欲强、参与度高、注意力集中、积极思考交流讨论。
2、教学目标落实完成较好，学生的分析能力及动手能力得到提高。
3、层层推进，从理论到实践，由浅入深，突破本节课的难点。
4、 很好的体现了面向全体学生和因材施教的原则，充分调动了全体学生的积极性和主动性，教学活动更加符合我校学生认知特点和学情规律，激发学生的积极性、主动性，课堂上知识落实，能力培养更加有效，合作意识也得到了培养和加强。
5、 恰当、合理地使用信息技术手段，搭建了一个智慧教室，提高了课堂反馈的效率，凸显物理学科的特点，体现教学创新意识。
不足之处有这几个个方面：
1、学生在动手操作过程中发现了很多问题，由于时间的限制，问题没有得到彻底解决，后期我们要给孩子更多的时间去探索、去解决问题。
2、本节课实验仪器较为粗糙，精准度严重不足，影响了学生对问题的探索。
3、学生的计算能力在本节课中反映出来很大的不足，计算能力偏弱，需要加强训练。
课件16张PPT。串联电路和并联电路高中物理课前预习交流课前预习交流课前预习交流课前基础知识检测1．下面说法错误的是（ ）
A．将一个电阻和一根电阻忽略不计的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路中任一支电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路中任一支路的电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定增大
D．并联电路中任一支路的电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定减小
D课前基础知识检测2．电阻R1的阻值为6Ω，与电阻R2串联后接入电路中，两电阻电压之比为I1：I2=3：2．则R2的阻值和总电阻分别是（ ）
A．4Ω，10Ω B．4Ω，2.4Ω
C．9Ω，15Ω D．9Ω，3.6Ω
A课前基础知识检测3．有三个电阻，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，现把它们并联起来接入电路，通过它们的电流之比I1：I2：I3是（ ）
A．6：4：3 B．3：4：6
C．2：3：4 D．4：3：2
A课前基础知识检测BC项目研究1（理论项目研究）已知灯泡L（3.8V，5W），各种规格的定值电阻、导线若干、开关。
（1）现只有3A的电流，如何能使灯泡L正常使用？请画出原理图。
（2）现只有15V的电源，如何能使灯泡L正常使用？请画出原理图。
项目研究2（实践项目研究）项目研究任务：
电流计G（满偏电流300μA，内阻376Ω），请把它改装成满偏电流为0.3A的电流表，也就是要把电流表的量程扩大为1000倍，请设计原理图，然后动手改装，对改装的电流表进行校准，计算其误差，并给出减小误差的方法，思考这个新电流表刻度盘是均匀的吗？请试着标记出它的刻度盘？项目研究3（实践项目研究）项目研究任务：
电流计G（满偏电流300μA，内阻376Ω），请把它改装成满偏电压为3V的电压表，也就是要把电压表的量程扩大为接近30倍，请设计原理图，然后动手改装，设计电路对改装的电压表进行校准，计算其误差，并给出减小误差的方法，思考这个新电压表刻度盘是均匀的吗？请试着标记出它的刻度盘？课堂检测BC课堂检测C课堂检测B课堂检测A谢谢大家预习学案
一、填空
1．串联电路的基本规律
（1） 串联电路分压的基本特点
① 串联电路各处的电流 。表达式为
② 电路的总电压等于 电压之和，表达式为 。
（2）串联电路的性质：
① 等效总电阻与各电阻阻值R1，R2，R3…Rn的关系：
② 各电阻两端的电压跟它们的阻值的关系：=
③ 各电阻消耗的功率跟它们的阻值的关系： ．
2．并联电路的基本规律
（1）并联电路的特点：
① 各支路两端的电压 ，即U1= ．
② 总电流等于各支路电流 ，即I= ．
（2）并联电路的性质：
① 等效总电阻R与各支路电阻R1，R2，R3…Rn的关系：=
② 各支路电阻的电流跟它们的阻值的关系I1R1= =U．
③ 各电阻消耗的功率跟它们的阻值的关系：P1R1= =U2．
3.认识电流计G（表头）
电流表G（表头）在电路就是 ，表头与其他电阻的不同在于通过表头的电流是可以从 读出来的。电流表G的电阻Rg： ；电流表G的指针偏转到最大刻度时的电流Ig： ；电流表G通过Ig时，加在它的两端的电压Ug： ；Rg、Ig、Ug的关系： 。
串联电路与并联电路测试
1．下面说法错误的是（ ）
A．将一个电阻和一根电阻忽略不计的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路中任一支电阻都大于电路的总电阻
C．并联电路中任一支路的电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定增大
D．并联电路中任一支路的电阻增大（其他支路不变），则总电阻一定减小
2．电阻R1的阻值为6Ω，与电阻R2串联后接入电路中，两电阻电压之比为I1：I2=3：2．则R2的阻值和总电阻分别是（ ）
A．4Ω，10Ω B．4Ω，2.4Ω
C．9Ω，15Ω D．9Ω，3.6Ω
3．有三个电阻，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，现把它们并联起来接入电路，通过它们的电流之比I1：I2：I3是（ ）
A．6：4：3 B．3：4：6
C．2：3：4 D．4：3：2
4．在右图所示的电路中，通过电阻R1的电流I1是（ ）
A． I1= B． I1=
C． I1= D．I1=
答案：1.D 2.A 3.A 4.BC
