《焦耳定律》教学设计
一、教材分析:
《焦耳定律》是教科版九年级物理上册第六章第三节的内容。本章内容属于课程标准中科学内容的第三个主题“能量”,是该主题下的二级主题“电磁能”中的部分内容;知识内容虽然不多,但很重要,他是从能量转化的角度来学习电学的基础知识。教材在学生已具备电阻、电流、电压、内能、电功等知识后及时地安排了本节课,满足了学生的学习需要,同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。
《初中物理新课程标准》中提出的基本理念之一是:“注重科学探究,提倡学习方式的多样化”,在这部分内容的学习中,应该着重让学生亲历各种探究过程,学习知识,发展解决实际问题的能力。
二、教学对象分析:
学生在上节课认识了电流的热效应,知道了电流通过导体产生热量,这为本节课的教学提供了基础;通过课下查阅资料进行实验,找到了比较热量多少的方法。并通过探究“欧姆定律”等实验中关于控制变量法的学习与应用,为“电热与电阻、电流和通电时间关系的探究”提供了科学的思维方式。
三、教学设计思路:
掌握比较热量多少的方法是探究电热与电阻、电流和通电时间关系的的先决条件,于是我在课前给学生布置了家庭作业:鼓励学生观察生活、进行实验;请学生将作业中的设计方案拿到课堂上来,同学们和老师共同交流学习,掌握比较热量多少的方法。这既能培养学生的动手能力,又能激起学生展示自己成果的参与意识,激发学生的学习热情。
针对初中学生好奇、好动、好玩、好胜的心理特点,分小组设计电路和进行实验,让学生体验探究过程,通过同组成员互助合作,全班同学交流思想、得出结论。
四、教学目标:
1、知识与技能:
(1)通过实验理解焦耳定律,记住焦耳定律的计算公式;
(2)锻炼学生应用控制变量法研究物理问题。
2、过程与方法:
(1)经历探究电热与电阻、电流和通电时间关系的过程;
(2)培养学生观察现象、分析问题的能力以及交流与合作的能力。
3、情感态度与价值观:
(1)通过探究电流的热效应跟各个因素的关系,认识科学方法的重要性;
(2)通过了解电热的利用和防止,认识科学的应用价值。使学生体会物理与生活生产的紧密联系,培养学生将物理知识主动运用于生活生产的意识。
五、教学重点:焦耳定律的理解。
六、教学难点:通过实验探究得出电流的热效应与电流、电阻、通电时间的关系。
七、教法:
本节课教学采用探究的方式进行教学。通过实验探究,让学生获得充分的感性认识,降低知识学习的难度,使抽象的知识变得简单易懂。同时发挥学生主观能动性,让其在实验探究中学会知识的同时也学会方法。
八、学法:以学生的实验探究活动为主,通过分析、交流、评估等活动,得出结论。
九、教学流程图:
十、教学过程:
教学环节 教师活动 学生活动 达成目标
PART Ⅰ 课堂引入
展示学生搜索到的图片(电流的热效应在生活中的应用)。
演示实验:把两根不同的电阻丝分别连在两个不同的电路中,用凡士林把两个小木棍粘在电阻丝上,闭合开关。
引导学生观察现象并猜想。 观察思考这些用电器有什么共同点。
观察实验现象并思考。
猜想:与电热有关的因素是电流、电阻和通电时间。
复习了电流热效应这个概念,也引出了电热多少和什么因素有关这个问题。
PART Ⅱ 展示作业 评价学生展示交流的作业并给予适当鼓励。
提前准备的实验装置作为第三种方法的改进。 展示作业一:用发热的电阻丝切割泡沫塑料,以切断相同横截面积的泡沫塑料所需时间长短来判断电热的多少。
展示作业二:把小块的塑料布放在电阻丝上,闭合开关,给电阻丝通电,通过比较塑料布烤焦的程度来判断电热的多少。
交流作业三:用发热的电阻丝给水加热,通过比较水温变化的大小来判断电热的多少,但由于在课下进行实验时发现加热时间长、效果不理想而不满意,所以不能给大家展示。并希望改进。 明确了如何比较电热多少,为分组实验做准备。
PART Ⅲ 设计电路 在学生设计电路探究电热与电阻的关系时,给予适当引导(串联电路)。 设计电路用以探究电热与电阻、电流的关系。
根据常识(通电时间越长塑料布被烤焦的程度越严重)判断不用设计电路探究电热与通电时间的关系。 学生在明确了如何比较电热多少后,又设计了实验电路,为分组实验做好准备。
PART Ⅳ 分组实验
指导学生实验,
引导学生分析。 小组之一:选用辅助材料塑料布探究电热与电流的关系。
小组之二:选用辅助材料泡沫塑料探究电热与电阻的关系。
小组之三:选用改进装置探究电热与电阻的关系。
由于装置改进组得出了电热与电阻的定量关系,又有学生提出利用改进装置再探究电热与电流的关系。 探究得出电热与电阻、电流的关系,为焦耳定律的理解奠定了基础,突出教学重点,同时也突破教学难点。
利用改进装置探究电热与电流的关系,分析得出一定程度的定量关系。
PART Ⅴ 归纳交流 在学生归纳的基础上补充,引出焦耳定律。 理解记忆焦耳定律;
对刚才的实验进行交流。 归纳知识,交流思想。
PART Ⅵ 查找资料 引导学生合理正确利用网络。 在网上查找电热产生的危害及防止,认识到电热使用不当也可能给人们带来危害,体会物理与生活生产的紧密联系。 培养学生将物理知识主动运用于生活生产的意识,体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
PART Ⅶ 总结提升 引导学生用概念图的形式进行了总结。 写下自己本节课的收获和反思。 使学生在总结知识的过程中,拓展思维能力,提升思想意识。
十一、课后反思:
通过这节课,我有两点体会:
1、多种信息技术手段帮我突破教学重难点。本节课在物理学科教学特点的基础上,把多种信息技术手段融于教学过程中。在实验前学生使用物理作图软件进行电路设计,直观形象,操作简单;实验中用到了数字实验平台,数据自动上传到电脑,方便实用,图像生成过程形象生动;实验后,一些量的关系分析也是在数字实验平台所获得的图像(如图)基础上得到的,数字实验平台的使用是突出教学重点、突破教学难点的关键。借助概念图总结提升,不仅对本节课的知识做了归纳,还拓展了学生的思维能力; 同时,在设计电路环节和总结提升阶段借助了Moodle平台的交互功能。
2、改进装置的使用助我突破教学难点。多年以来,焦耳定律实验结论的得出一直困扰着物理教师,通过改进的自制实验装置(如图),效果明显,实验时间短;所需电源仅为四节干电池,便于安全操作、实验难度大为降低,将传统的演示实验变成了学生的分组实验,为学生体验探究过程奠定了良好的基础。学生经历了基本的科学探究过程,受到科学精神的熏陶,这比得到焦耳定律本身更重要。
当然,我也存在很大的不足:由于课堂时间有限,没有让所有的小组都能把作业展示给大家,以后我会把课堂再多一些时间给同学们,并充分利用课前两分钟争取让所有的同学都有展示的机会!
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