設(shè)計思路

　　本課一改傳統(tǒng)由教師做演示實(shí)驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)學(xué)生分析并討論出規(guī)律的教法，而是以“課前自學(xué)——提出問題——通過仿真實(shí)驗(yàn)自主探究 —— 協(xié)作交流——探究本質(zhì)—— 總結(jié)規(guī)律——解決問題” 為指導(dǎo)，課節(jié)內(nèi)容以網(wǎng)頁的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，通過學(xué)生帶著問題自學(xué)，根據(jù)自己的知識水平層次進(jìn)入不同的網(wǎng)頁進(jìn)行自主探究。同時亦使老師做到真正將課堂還給學(xué)生。

　　具體設(shè)計思路： 1 、通過一個演示實(shí)驗(yàn)給學(xué)生留下一個疑問，學(xué)生自己在做仿真實(shí)驗(yàn)的時候，思考教師提出的幾個問題。 2 、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識電路。 3 、提出目的，學(xué)生自己通過仿真實(shí)驗(yàn)，通過改變外電阻阻值、內(nèi)電阻阻值和電源電動勢，記錄電流等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，通過對數(shù)據(jù)分析探究什么是閉合電路的歐姆定律。 4 、學(xué)生利用閉合電路的歐姆定律來解釋演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 5 、對知識的一種拓展和應(yīng)用。

　　 教學(xué)過程

　　(一)設(shè)定猜想、實(shí)驗(yàn)論證，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課

　　向?qū)W生展示平時生活中常用的 1 號、 3 號、 5 號干電池、蓄電池、電源，干電池上注明 1、5V ，蓄電池上標(biāo)明 2、0V ，電源上標(biāo)明 15V ，用伏特表測電池兩側(cè)可以直接測出分別為 1、5V 、 2、0V 、 15V ，再出示一個普通手電筒上的小燈泡。

　　實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)：將小燈泡與 2、0V 的蓄電池相接，請學(xué)生觀察燈的亮度——正常發(fā)光，已很亮。

　　提問：如果將這個燈泡與標(biāo)明為 15V 的電源相接，我們可以猜想一下，小燈泡會怎樣

　　學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可能會回答：小燈會被燒毀，或即使不燒毀也會比接 3V 電源時亮得多，也有可能和接 2、0V 的一樣。

　　演示實(shí)驗(yàn)：將小燈接在 15V 電源上，結(jié)果是：小燈與 15V 電源相接時不但沒有燒毀，亮度反而比接 2、0V 電源時暗一些。與學(xué)生猜想結(jié)果大相徑庭。

　　要圓滿解釋上述現(xiàn)象就要用到本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律。 請同學(xué)們在仿真實(shí)驗(yàn)中觀察剛才演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，思考：電燈亮度不同主要是因?yàn)槟膫€或哪些物理量不同 這種現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的

　　(二)、新課教學(xué)

　　1 、電動勢

　　( 1 )電動勢 ：我們發(fā)現(xiàn)干電池、蓄電池等兩端的電壓是不相同的，其實(shí)這兩端電壓是由電源本身的性質(zhì)決定，同種電源兩極間電壓相同，不同種電源兩極間電壓不同。我們引入電動勢這個概念來表征電源的這種特性。

　　( 2 )電動勢 E 的物理意義 ：是描述電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。其值等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。

　　2 、閉合電路的歐姆定律

　　( 1 )認(rèn)識電路 ：引導(dǎo)學(xué)生觀察教學(xué)網(wǎng)頁中的實(shí)驗(yàn)電路，了解閉合電路和分電路;內(nèi)電路和外電路。知道電源外部電流流向和電源內(nèi)部電流流向。

　　( 2 )閉合電路歐姆定律：

　　學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)中，可以在電阻元件上單擊右鍵，選擇“屬性”改變電阻值，閉合開關(guān)，將電動勢、電流和電阻關(guān)系記錄在下表中，

　　對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出閉合電路的歐姆定律： I=

　　3 、路端電壓 U 跟負(fù)載 R 的關(guān)系

　　( 1 )、演示實(shí)驗(yàn)中電燈亮與暗的實(shí)質(zhì)是什么

　　電燈作為負(fù)載(即用電器)，其亮度主要看加在負(fù)載上的“有

　　效”電壓即路端電壓 U ，在負(fù)載正常工作情況下， U 大，則燈的

　　亮度高， U 小，則亮度低。而如圖所示，將電燈換成可變電阻 R ，

　　改變外電路 R ，路端電壓 U 跟負(fù)載 R 有什么關(guān)系呢

　　( 2 )、分析討論 U 隨 R 變化的規(guī)律

　　對于同一個電源，一般情況下其電動勢 E 和內(nèi)阻 r 是不變的，當(dāng)外電阻 R 變化的時候，請同學(xué)們根據(jù)閉合電路歐姆定律： I=E/(R+r) ，引導(dǎo)學(xué)生從理論上來討論 U 的變化規(guī)律。當(dāng) R 增大時，有 I 減小， I 、 R 都是變量，在沒有給出 I 、 R 具體數(shù)據(jù)的情況下，單純利用部分電路的歐姆定律 U=IR 來判斷 U 的變化是很困難的。但在閉合電路中，內(nèi)、外電壓通過關(guān)系式 E = U + U '是聯(lián)系在一起的，而 E 是常量。因?yàn)?U '= I r ( r

　　為常量)，我們發(fā)現(xiàn) U '的變化是很容易判定的，完全可以先判定 U '的變化，再根據(jù) E = U + U '進(jìn)而確定 U 的變化。

　　仿真實(shí)驗(yàn)：在仿真實(shí)驗(yàn)下進(jìn)行測試，驗(yàn)證上述推論的正確性。根據(jù)表格進(jìn)行探究。

　　( 3 )、討論兩種特殊情況

　　① 、短路： R = 0 ， I =， U '= E ， U = 0

　　說明：短路時電流取決于 E 、 r ，一般情況下 r 很小，故短路時電流很大，由于電流的熱效應(yīng)，常會燒壞電源甚至引起火災(zāi)。

　　仿真實(shí)驗(yàn)：演示短路時保險絲熔斷的現(xiàn)象及如何排除故障，恢復(fù)電路的正常工作。 ② 、 斷路： R →∞， I = 0 ， U '= 0 ， U = E

　　伏特表測電動勢的原理，主要是伏特表內(nèi)阻大，測出的數(shù)據(jù)略小于 E 。

　　(三)探究演示實(shí)驗(yàn)中燈泡亮度不同的實(shí)質(zhì)

　　根據(jù)閉合電路歐姆定律，電源本身具有內(nèi)阻，其電路中電流 I = E/(R+r), 所以，當(dāng)閉合電路電源電動勢大的時候，由于 r 值的不同，兩個電路的 I 不一定相同，也不一定是 E 大的電流就大，所以出現(xiàn)燈泡亮度不同的現(xiàn)象。學(xué)生可以通過在實(shí)驗(yàn)里添加伏特表和電流表進(jìn)行測量，并利用閉合電路的歐姆定律可以計算出這兩個不同電源 6V 和 12V 的內(nèi)阻 r 是多少，從而可以知道這兩個電路中流過相同燈泡的電流 I 的大小。

　　 教學(xué)反思

　　本課在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展教學(xué)活動，有其利的一面也有其弊的一面，如何指引學(xué)生一起完成這節(jié)課，需要注意以下幾個方面：

　　1 、明確教學(xué)目的任務(wù)，掌握物理思維特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生思維能力。本課重點(diǎn)即定律的內(nèi)容不是老師強(qiáng)加到學(xué)生腦中，而是通過學(xué)生自主的探究，在一定思考和推理情況下學(xué)到知識，因此教師設(shè)計教學(xué)一定要符合高中學(xué)生的思維能力，通過“猜想——實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證”嚴(yán)密的科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生能力。

　　2 、本課教學(xué)中用到較多的仿真實(shí)驗(yàn)，具有安全性和可操作性，避免了實(shí)際操作中的用電安全問題。安全的仿真實(shí)驗(yàn)可充分發(fā)掘?qū)W生的好動性、探知性，用學(xué)生特有探究角度去思考問題，有效地發(fā)揮學(xué)生的個性，并使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到拓展。同時通過仿真實(shí)驗(yàn)的操作，提高學(xué)生的生活用電安全意識。

　　3 、本課教學(xué)能充分聯(lián)系生活實(shí)際，培養(yǎng)了學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力。如為避免短路現(xiàn)象的發(fā)生安裝保險絲;生活用電中電燈的亮度問題等。

　　4 、 本課教學(xué)能構(gòu)建有效的 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提供給學(xué)生自主學(xué)習(xí)權(quán)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)定任務(wù)，通過人機(jī)交互，學(xué)生有選擇的開展學(xué)習(xí)，探索適合自己的學(xué)習(xí)方法，完成教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生還可以按自己的水平層次將課堂內(nèi)未完成的內(nèi)容拓展到課外，作到課題學(xué)習(xí)和課外思考的互通。
看過“高二物理教學(xué)反思案例分析”