《科學(xué)探究：串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)

課    型

新授

“三維”

教學(xué)目標(biāo)

知識

與技能

1、會用電流表測串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流。

2、通過實(shí)驗(yàn)研究掌握串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律。

過程

與方法

學(xué)會提出問題，提出猜想，設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，分析論證，評估交流的探究方法。

情感態(tài)度與價值觀

1、培養(yǎng)學(xué)生樂于用實(shí)驗(yàn)事實(shí)解決問題的習(xí)慣，讓學(xué)生體驗(yàn)解決物理問題的喜悅。

2、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

3、使學(xué)生有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認(rèn)識交流與合作的重要性。

4、體會物理規(guī)律本身具有的深刻的美學(xué)特征。

重點(diǎn)

1、串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流規(guī)律

2、將電流表正確接入并聯(lián)和串聯(lián)電路中準(zhǔn)確測出待測部分電流

3、完整地按科學(xué)探究地過程完成探究

難點(diǎn)

1、將電流表正確接入串聯(lián)和并聯(lián)電路中準(zhǔn)確測出待測部分電流

2、完整地按科學(xué)探究地過程完成探究

3、分析并解決實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題

設(shè)計(jì)理念

根據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)，本課屬典型的科學(xué)探究課。此類課應(yīng)改變過分強(qiáng)調(diào)知識傳承的影響，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識。因此，在設(shè)計(jì)本課教學(xué)時，盡可能地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境和輕松、活躍、民主的課堂氣氛，并引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，領(lǐng)略物理規(guī)律本身具有的深刻的美學(xué)特征。

主要教

學(xué)方法

歸納法、分析法、講授法、討論法、對比法、口訣法

教具

教師：課件、投影片、電路示教板

學(xué)生：電池組1個，開關(guān)1個，2.5V的燈泡2個，3.8V的燈泡2個，電流表3個，導(dǎo)線若干，數(shù)據(jù)記錄卡1張，(學(xué)具共15組)

教學(xué)過程

教師活動

學(xué)生活動

說明

引入新課

（一）提出問題

出示投影，串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。

問：請大家觀察一下，這兩個電路中都有哪些元件？這些燈泡是什么連接方式？

問：大家桌子上有這樣一些東西：電池組1個，開關(guān)1個，2.5V燈泡2個，3.8V燈泡2個，電流表3個，導(dǎo)線若干，數(shù)據(jù)記錄卡1張，你能夠用桌子上這些東西把這兩個電路連接出來嗎？請大家先連第一個電路，看哪個小組連得又快又好。

問：閉合開關(guān)后，你看到了什么？

問：燈泡為什么會亮呢？

問：電流的方向是怎樣的呢？

問：這兩種說法有什么不一樣嗎？

由衷地表揚(yáng)學(xué)生。

（用電池演示）問：電池內(nèi)部有沒有電流？

講解：電路里的電流是閉合的，但在電源內(nèi)部電流的方向是從負(fù)極到正極。我們現(xiàn)在研究的是什么地方？

請看屏幕（出示動畫課件演示：電流的方向）

問：好，剛才大家看到燈泡亮了，那兩個燈泡一樣亮嗎？

問：請這兩組的同學(xué)把各組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示一下，其它各組和第一種情況相同的請舉手，和第二種情況相同的請舉手，還有其他情況嗎？

問：兩種情況差不多各占一半，大家連接的都是串聯(lián)電路。你認(rèn)為串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流之間有什么關(guān)系嗎？對于這個問題，請各組討論一下，并提出自己的猜想，請注意：在交流時，請說出你提出猜想的理由。

生答：有電池組１個，燈泡2個，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干，分別是串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。

按要求操作。

答：燈泡亮了

答：因?yàn)殡娐分杏须娏鳌?/span>

答：由正極流向負(fù)極。

答：由正極經(jīng)用電器流向負(fù)極。

答：“由正極經(jīng)用電器流向負(fù)極”是說在電源外部電流從正極流向負(fù)極，這句話是對的；而“由正極流向負(fù)極”沒有說清是在電源外部還是電源內(nèi)部，因而不對。

答：有

答：電源外部。

答：兩個燈泡一樣亮。

答：我們的兩個燈泡不一樣亮。

。

[重視知識的建構(gòu)基礎(chǔ)，從復(fù)習(xí)舊知識入手，采用有結(jié)構(gòu)的材料，（2.5V的燈泡2個，3.8V的燈泡2個，有的組采用同規(guī)格的燈泡，有的組采用不同規(guī)格的燈泡）引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，營造問題情境，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。]

進(jìn)行正課

(二)提出猜想

把學(xué)生提出的幾種猜想分類板書在黑板上。

問：那哪兒的電流大，哪兒的電流小呢？

問：那靠近正極的大，還是負(fù)極的大？

 (三)設(shè)計(jì)并交流實(shí)驗(yàn)方案

問：大家說得都很不錯！現(xiàn)在我們的猜想有三種，提出猜想的理由也各不相同，那我們怎么知道這些猜想是否正確呢？

問：在實(shí)驗(yàn)前，我們要干些什么呢？

問：電流表插在哪里呢？

問：大家剛才說的這些工作叫做什么？

問：請各小組制定實(shí)驗(yàn)方案，并在方案里明確以下問題：1、準(zhǔn)備用幾個燈泡？2、準(zhǔn)備用幾個電流表？3、準(zhǔn)備把電流表插在哪些地方？4、準(zhǔn)備測量幾次？

師：請各組交流一下（把各組的方案簡潔地呈現(xiàn)在黑板上）。

強(qiáng)調(diào)：大家的辦法真多！我都想不到這么多方法。下面請大家根據(jù)自己的方案開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時請大家注意幾點(diǎn)：1、按電流表的使用規(guī)則操作（請學(xué)生當(dāng)堂回顧使用規(guī)則）；2、要把電流表接在哪點(diǎn)，就把電路從該點(diǎn)拆開，再連入電流表（課件演示）；3、實(shí)驗(yàn)中注意記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4、在實(shí)驗(yàn)中如果發(fā)現(xiàn)任何問題，請及時記錄。

(四)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

 (五)分析論證與評估

師：請各組斷開開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開討論分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看能得出什么結(jié)論。

師：請問大家想看一看哪幾組的實(shí)驗(yàn)情況？（教師將學(xué)生的數(shù)據(jù)記錄卡及結(jié)論投影到屏幕上）。

師：請這些組匯報(bào)一下實(shí)驗(yàn)情況！

師：那其它各組是什么意見呢？（將全部意見收集上來，結(jié)果仍然只有一組例外。）

師：既然這樣，那請各組推舉一名代表，說一說你對這一組的同學(xué)（指幾個數(shù)據(jù)不同的一組）有什么建議？

引導(dǎo)并確定原因。

師：你們做實(shí)驗(yàn)非常仔細(xì)，真不錯！

師：大家的交流發(fā)言太精彩了！而且我覺得這組的同學(xué)非常值得表揚(yáng)，因?yàn)樗麄兏矣谔岢龊腿嗤瑢W(xué)都不同的意見，另外，大家剛才的交流可以帶給我們不少的反思，可見交流合作對我們有多么重要。不知道大家有沒有了解人類基因組測序的故事？誰能簡單給我們講一講？

師：這是一項(xiàng)跨國界的重大基礎(chǔ)科學(xué)研究，我國科學(xué)家也參與了研究，并承擔(dān)了其中百分之一的工作，……（稍加總結(jié)后滲透交流合作意識的培養(yǎng)教育。）

師：下面請大家根據(jù)我們剛才探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)電流的關(guān)系過程，探究一下并聯(lián)電路中干路電流與各支路電流的之間的關(guān)系。

根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

學(xué)生提出各類猜想如：（1）相等，因?yàn)榇?lián)電路中，電流都經(jīng)過同一條電路。（2）不相等，經(jīng)過用電器后，能量不斷地在消耗，所以會減小。

答：靠近電池的大。正極，因?yàn)殡娏鲝恼龢O流向負(fù)極。

答：我還是覺得相等，因?yàn)殡娐分械膬蓚€燈泡一樣亮。

答：如果是一樣的燈泡，各處的電流一樣，如果是不一樣的燈泡，各處的電流就不一樣。

全班學(xué)生（大聲地）：做實(shí)驗(yàn)！

答：準(zhǔn)備工具。準(zhǔn)備電流表。

答：先連一個串聯(lián)電路，再把電流表插進(jìn)去。

答：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案生：（各小組經(jīng)過討論，得出各自的實(shí)驗(yàn)方案。有的組準(zhǔn)備測兩點(diǎn)的電流，有的組決定測三點(diǎn)、四點(diǎn)的電流，這些點(diǎn)分別是電池的正極燈泡之間，電池的負(fù)極與燈泡之間，兩個燈泡之間，還有的是兩個電池之間；有的組準(zhǔn)備用一個電流表，每個點(diǎn)測一次，有的組準(zhǔn)備同時用幾個電流表一次測幾個點(diǎn)。）

生：（學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師各組巡視，并糾正學(xué)生出現(xiàn)的問題，提醒學(xué)生記錄數(shù)據(jù)和記錄發(fā)現(xiàn)的問題）

學(xué)生分別匯報(bào)各組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及由此得出的結(jié)論，結(jié)果表明，除一組的三個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有明顯不同外，其余各組的若干數(shù)據(jù)符合要求，得到的結(jié)論也是串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流相等。

學(xué)生根據(jù)自己的理解回答。（可能的回答有：1、可能是你們的電流表有問題，你們可以換一個試試。2、在實(shí)驗(yàn)過程中是否更換了燈泡？3、那你們是不是每次用的燈泡個數(shù)不一樣？4、（試探性地）：你們是不是將串聯(lián)電路連成了并聯(lián)電路？5、電流表壞了。6、接線柱是否插好了？

生：經(jīng)過大家的提示和我們的檢查，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同是由于接觸不良造成的。

生：（學(xué)生按照探究活動的操作環(huán)節(jié)依次提出問題，提出猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析論證，評估交流，最終形成共識。）

學(xué)生按上述過程認(rèn)真進(jìn)行探究并得出結(jié)論

教師不傾向任何一種觀點(diǎn)，讓學(xué)生充分地交流，即體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，又營造了課堂的民主氣氛，對于培養(yǎng)學(xué)生將自己的見解公開與他人交流的愿望的獨(dú)立人格起著不容忽視的作用。

[這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)對培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)事實(shí)說話的良好習(xí)慣起到強(qiáng)化作用.]

[本節(jié)設(shè)計(jì)不期望學(xué)生的設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，提倡多樣化，鼓勵學(xué)生提出自己獨(dú)到的見解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。]

[此處給學(xué)生以充分的時間，讓學(xué)生有充分的動手機(jī)會和觀察時間，從而收集到真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。]

[采用讓學(xué)生自己“點(diǎn)將”的辦法交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，激發(fā)學(xué)生的興趣。]

[這一環(huán)節(jié)體現(xiàn)教師對學(xué)生的信任，并讓學(xué)生充分感受到交流與合作的重在性和必要性，培養(yǎng)學(xué)生交流合作的意識。同時讓學(xué)生在交流合作解決問題中體驗(yàn)成就感，培養(yǎng)自信心。]

[對敢于提出不同意見的學(xué)生的及時表揚(yáng)，實(shí)際上表明了教師對如何對待實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的態(tài)度，對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神無疑具有潛移默化的作用。]

[對學(xué)生的整個探究活動給予充分肯定，讓學(xué)生體驗(yàn)解決問題后的成就感，對于培養(yǎng)學(xué)生樂于用實(shí)驗(yàn)探究問題的習(xí)慣具有推動作用。同時，簡潔明朗的數(shù)學(xué)關(guān)系讓學(xué)生體會到自然界的美妙與和諧。]

歸納小結(jié)與學(xué)習(xí)過程評估

師：今天的這節(jié)課上得很成功，大家都通過自己的努力找出了串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律，這是一件很了不起的事情。而且通過這次實(shí)驗(yàn)，我們還發(fā)現(xiàn)看似復(fù)雜的自然現(xiàn)象背后其實(shí)隱藏著簡潔的數(shù)學(xué)關(guān)系。這種對物理規(guī)律本身具有深刻的數(shù)學(xué)美學(xué)特征的深刻領(lǐng)悟，曾激勵歐姆、麥克斯韋等許多科學(xué)家在不同領(lǐng)域里獲得了巨大成就。請大家下去后搜集一下這方面的歷史資料。另外，前面同學(xué)們提出猜想時的依據(jù)，如：串聯(lián)電路中的兩個燈泡為什么不一樣亮，還有電流流過燈泡后究竟是什么變化了等等，這些都應(yīng)該作何解釋呢？我們將在以后的物理課中探討這些問題。

板書設(shè)計(jì)

一、 提出問題：串聯(lián)和并聯(lián)電路中的電流關(guān)系

二、 猜想與假設(shè)：

三、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

四、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

五、 分析論證

串聯(lián)電路中，電流處處相等；

并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和。

六、評估

課后反思

這是學(xué)生進(jìn)入物理學(xué)習(xí)后接觸的第一個具有完整意義上的探究課，學(xué)生要在這一課的學(xué)習(xí)中經(jīng)歷“提出問題——猜想——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——分析論證——評估——交流”等完整的探究過程。如何準(zhǔn)確估計(jì)學(xué)生的探究能力和駕馭課堂進(jìn)程是我思考的第一個重要問題。事實(shí)上，雖然我準(zhǔn)備得很充分，但還是差一點(diǎn)被學(xué)生的一些看似與課堂內(nèi)容無關(guān)的話牽著鼻子走了，這在老教材的教法中是不曾遇到的。這實(shí)際上就是放開學(xué)生的“度”的問題。

教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定是我思考的第二個重要問題。知識與技能目標(biāo)其實(shí)很簡單，關(guān)鍵是如何設(shè)定過程與方法，情感、態(tài)度與價值觀的目標(biāo)及如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。這實(shí)際上是“用教材教”還是“教教材”的問題，應(yīng)該成為課堂的重頭戲，雖然我為此作了很大努力，但仍然還很不成熟。