初中物理《歐姆定律》教學設計

關注全體學生的進展，培育全體學生的科學素養；注意科學探究和合作學習；讓學生經受根本的科學探究的過程，學習科學探究的方法和科學思維方法，使學生學會思索，學會學習，培育學生的科學探究力量、科學態度與團隊合作精神等。

教學內容：

《義務教育課程標準試驗教科書·物理》（滬科版）九年級第十四章其次節《科學探究：歐姆定律》，為科學探究類型課。本節課通過試驗探究電流跟電壓和電阻的數量關系，即歐姆定律。采納“變量掌握法”來進展，分別討論電流跟電壓、電阻的定量關系，讓學生經受科學探究的幾個主要環節，完整地體驗對一個問題進展科學探究的全過程。

教學目標：

一、學問與技能

1．通過試驗探究電流跟電壓、電阻之間的定量關系；

2．通過試驗探究，進一步熟識科學探究中被廣泛采納的一種方法：變量掌握法

3．通過試驗探究，學習科學家的科學探究的方法

4．嘗試用圖象法來分析試驗數據，得出結論

二、過程與方法

讓學生經受和體驗科學探究的全過程，進展初步的科學探究力量

三、情感態度與價值觀

1．通過學生的科學探究活動，培育敬重事實、探究真理的科學態度；

2．體驗科學探究的樂趣和方法，領悟科學的思想和精神；

3．在探究活動中培育學生溝通與合作的意識。

教學重點：

讓學生經受和體驗試驗探究的過程，培育初步的科學探究力量

教學難點：

用圖像法分析試驗數據和對試驗結果的評估

學情與教材分析：

歐姆定律是電學中的根本定律，是進一步學習電學學問的根底。對于“變量掌握法”探究問題，學生在八年級已知道用，應當不生疏。通過前章的學習，學生已經會使用電流表和電壓表、滑動變阻器，會連接簡潔的串聯和并聯電路。可在同一個試驗電路中同時使用電壓表和電流表，學生還是第一次，由于從前的科學探究活動多數只涉及局部要素，而本節需完成探究試驗的全過程，對學生來說是一個較高的要求。照實驗電路設計、試驗器材的選擇、用圖像法分析試驗數據、對試驗結果的評估等都是本節的難點。這需要教師的點撥、引導，也需要同學間的合作。

教學過程：

一、引入新課

1．復習：電流是怎么形成的？電壓對電流的形成起了什么作用？什么是電阻？

（導體兩端的電壓使導體中的電荷定向移動形成電流；電阻是導體對電流的阻礙作用）

2．既然電壓是形成電流的緣由，那么上升電壓，電流會不會隨著上升呢？

電阻對電流有阻礙作用，假如增大電阻，導體中電流會不會隨著減小呢？

請同學們利用教師給出的器材動手做一做，說說你的發覺

（器材：二個干電池、小燈泡、開關、滑動變阻器各一個，導線若干）

試驗一：同一個小燈泡分別接在一節和兩節干電池上，觀看小燈泡的發光狀況。

試驗二：將小燈泡與滑動變阻器串聯接入兩節干電池上，移動滑片，觀看電阻增大或減小時，小燈泡的亮度變化狀況。

從這兩個小試驗中發覺：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小

二、進展新課

（一）提出問題

教師直接提出：電流大小可能與哪些因素有關？

（二）猜測與假設

學生依據前面的試驗很簡單猜測到與電壓、電阻有關

請同學們再大膽地猜測一下，電流與電壓、電阻可能有什么樣的定量關系？

（提示學生：這種數量關系可用數學的函數關糸來表達）

將同學們的猜測寫出來

猜測與假設的對不對，必需用試驗來驗證

這節課將請同學們利用給出的器材探究電流與電壓、電阻的關系

（三）制定試驗規劃與設計試驗

1．爭論討論試驗的方法

假如一個物理量受多個因素影響，可用什么樣的方法可以把一個多因素的問題轉變成一個單因素的問題來討論，從而為我們討論問題帶來很多的便利？

（變量掌握法）

請學生爭論出試驗討論方案，與同學溝通、比擬

（將導體接入電路，采納變量掌握法分別討論：①當導體電阻不變時，轉變導體兩端電壓，討論導體電流與電壓的關系；②當導體電壓肯定時，轉變導體電阻，討論導體電流與電阻的關系）

2．爭論如何制定規劃與設計試驗

[讓學生經受制定規劃與設計試驗是探究過程的重要環節。為了熬煉學生的力量，教師不行包辦，可作一些必要的點撥引導。此過程中要把握好指導的尺度，創設一些問題情境，激起學生劇烈的探究欲望，引導學生逐步完善電路設計]

（1）引導學生爭論如何探究電流與電壓的關系

發動學生爭論試驗需解決的問題，逐步完善設計的電路

①本試驗需要測量哪些物理量？（測量通過導體的電流和導體兩端的電壓）

用什么器材測量？（電流表、電壓表）

②電流表和電壓表如何接入電路？

（學生答復后，畫出電路如圖1）

③復習回憶電路的連接方法和留意事項

請學生回憶電流表和電壓表使用方法后，教師對連接電路再進展點撥指導：

在連接同時有電流表和電壓表的電路時，一般先連接電壓表以外的串聯電路，最終再將電壓表并聯在電路中。連接時留意兩電表的正負接線柱和量程，電流表和電壓表的量程應選擇適宜，在不能估量被測數值的狀況下，可用試觸法確定電表的量程。

④要完本錢試驗，必需怎么操作？

（保持導體電阻不變，轉變導體兩端電壓，觀看通過導體的電流有什么變化？）

⑤小組爭論轉變導體兩端電壓的方法，并將爭論結果與同學們溝通

[學生提出的方案可能有幾種：a.通過轉變串聯電池組的電池個數來直接轉變導體兩端電壓，b.用電壓可調的學生電源轉變導體兩端電壓，

c.在電路中串聯一個滑動變阻器來轉變導體兩端電壓]

發動學生對提出的方案進展詳細分析，兼顧考慮試驗是否準確，操作是否便利及現有條件等因素，經爭論比擬后選用如圖2電路。

教師重點強調滑動變阻器在電路中的作用，并引導學生回憶滑動變阻器的使用方法。

⑥選擇器材要留意什么問題？

本試驗給出了三個電源、若干個定值電阻、雙量程電表等供選用。

[電學器材的選擇對學生來說是個薄弱點，教師須給出必要的指導，使學生形成從各個因素選擇器材的意識，逐步提高學生選用器材的力量，培育安全操作的意識]

教師點撥：從試驗器材的安全性、削減試驗誤差、便利操作等方面來考慮器材的規格。留意選擇適宜的電源，電壓過大，會燒壞器材；電壓過小會使電表指針偏轉角度小，讀數不準，造成較大誤差。電表的量程要選擇恰當，一方面要使被測值不超出量程，另一方面要考慮測量值的精確，能用小量程時要用小量程測量。

（2）爭論如何探究電流與電阻的關系

引導學生爭論該試驗要解決哪幾個問題？解決的方法是什么？依據現有條件和操作便利性，選擇哪種方法好？

①該試驗必需保持什么不變，轉變什么？

（保持導體兩端的電壓不變，轉變導體電阻的.大小）

②請各小組爭論a.怎樣轉變導體電阻R的大小？b.怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢？

爭論后各小組拿出方案與大家溝通

（可更換定值電阻來轉變導體電阻R的大小；通過調整變阻

器使導體兩端的電壓保持不變）試驗電路如圖3所示

③教師建議：導體電阻最好選用成整數倍的定值電阻，以便利對數據的分析。

（四）指導學生進展試驗與收集證據

選擇桌面上給出的器材進展試驗。

要求：各小組成員分工合作明確，嚴格執行儀器的使用規章，探究過程中首先設計好試驗電路，規劃好試驗步驟（可參考教材）；正確讀取、照實填寫試驗數據；對自己的試驗數據進展仔細的分析、論證，并要求畫出①電阻不變時，電流隨電壓變化的圖像；②電壓不變時，電流隨電阻變化的圖像；歸納出試驗結論。（同學們操作，教師巡察指導）

[探究結論是在測量多組數據的根底上，才能得出具有普遍意義的規律。考慮到時間問題，同時也為了培育學生的合作精神，每個試驗只測三次，分析論證時可以與其他組溝通共享數據；分析數據時，其中一局部小組只作I—U圖象,另一局部小組只作I—R圖象。引導學生運用數學學問來探討試驗記錄中有關物理量間是否存在嚴格的數量關系，有利于培育學生運用數學方法解決物理問題的力量和實事求是的科學態度]

（五）分析與論證

選擇3—4組同學利用投影機展現自己的試驗數據及I—U圖象和I—R圖象，并逐一表述自己的分析論證過程和結論。

[分析與論證是試驗的重要環節，讓學生經受從物理試驗中歸納科學規律的過程，是進展學生制造性思維的過程。本試驗通過對試驗數據進展分析比擬，借助圖像來描述數據間的的相互關系特征，能更直觀地反映物理量間的關系，有助于歸納出科學規律。同時讓學生嘗試用自己的語言解釋和描述探究結果，能培育學生大膽表述自己觀點的意識和正確表達的力量；通過展現自己的討論成果，體會勝利的喜悅，激發更強的探究興趣。]

綜合各小組的論證結果，得出結論：1.保持電阻不變時，電流與電壓成正比。

2．保持電壓不變時，電流與電阻成反比。

（六）評估與溝通

請各試驗小組進展自我評估，客觀評估自己的試驗過程及結果，并與其他小組的試驗進展溝通。同時引導學生正確對待試驗中的失誤，分析試驗失敗的緣由，討論試驗改良的措施。將自己的評估和大家進展溝通，教師再加以點評。

教師對評估活動的引導與提示：

1．在探究過程中，應當保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變？

2．試驗小組的測量數據是否嚴格符合我們總結的規律？不符合的緣由是什么？3．比擬本小組得出的試驗與其他小組的試驗結論有什么差異？

4．反思試驗結論與開頭的假設有什么差異？

5．分析產生誤差的緣由，探討減小誤差的方法

6．該試驗中還有沒有什么影響因素沒考慮到？

7．你的試驗過程有沒有不夠完善之處？可以改良嗎？討論改良試驗方案的措施

[評估與溝通是對探究的反思過程，有利于培育學生嚴謹的科學態度，進展學生的批判性思維。從評估中感受自己的失敗與錯誤，通過訂正錯誤，逐步走向正確，真正體會到勝利的喜悅。評估與溝通也是一種后續的學習，從評估中吸取閱歷教訓，揚長克短，增長學問提高技能，也有助于學生物理素養的形成。]

設計思路：

本節探究型課是通過試驗探究電流跟電壓和電阻的關系，試驗指導是以學生為主體、教師為主導的啟發爭論式教學模式。引導學生用“變量掌握法”將探究的問題通過兩個試驗來進展。通過試驗一、二創設問題情景，啟動思維，引導學生進展大膽的猜測與假設，鼓勵學生積極主動地進展探究活動。在教