一、课标要求
按《义务教育物理课程标准》要求,“了解串、并联电路电流和电压的特点”,属于“了解”水平。教学时要注重培养学生的实验能力、科学探究能力,让学生体会定量研究物理问题的科学方法,即通过实验测量、分析数据得出结论的科学研究方法。
二、教材分析
本节课是按照科学探究的基本过程展开,鉴于前面的基础,学生对电路的连接相对容易些,但对自主设计方案,在正确连接电路和使用电流表的基础上,体会定量研究物理规律的科学方法,进行实验并能通过交流、总结、反思得出初步结论,这几个环节是本节课的重点和难点。
三、教具、学具准备
实验仪器:电池组1个、小灯泡多只(2.5V灯泡2个,3.8V灯泡2个)、导线、开关若干、电流表3个、实物展示台、多媒体等等。
四、案例描述
为保证学生活动和课堂教学顺利进行,课前我对各小组的实验仪器进行了详细的检查,并准备了备用器材,避免课堂中出现电路故障而影响实验效果。
1.创设情景、提出疑问。在预习导入环节,我是通过类比引入课题,充分利用多媒体,让学生通过直观的水流,类比理解电流。具体做法是:用多媒体演示水在水管中流动,以及江河中干流和支流的动画,让学生说说流过水管各处的水量有什么关系,河流中干流和支流中流过的水量有什么关系。最后提出问题:水管中有水流,电路中有电流,那么串联电路和并联电路中的电流分别有什么规律呢?这样设置情景、提出疑问,激发了学生的求知欲。
在学生急切想知道结果的时候,我及时抓住学生好奇心理,让他们自己动手来探究。接下来我的做法是:就小组课桌上准备的器材,根据电路图连接串联电路。我在巡视辅导时,纠正学生在连接电路中出现的问题,对连接比较好的小组及时给予表扬鼓励。
分析:闭合开关,灯泡发光,说明电路中有电流通过,那电流的方向是怎样的呢?回答:电流从电源的正极出来,经过灯泡,流回电源的负极。提出问题:那电路中电流的大小知道吗?大家猜想一下,串联电路中各处的电流之间有什么关系呢?
2.放开思想、大胆猜想。让学生分组讨论,发表自己的猜想并说出依据。
小组1:我们猜想串联电路电流处处相等。因为我们的串联电路中只有一条回路。
小组2:我们猜想串联电路电流从负极往正极越来越小。因为我们的灯泡靠近负极的比较亮。
让各小组尽可能地提出各种猜想,设问哪种猜想正确,引出实验是检验正确与否最好的方法。
3.合作交流、设计方案。为使学生充分参与,调动他们的积极性。我采用各小组讨论,提出他们自己的实验方案。有的组提出测两个点的电流,有的组提出测三个点的电流。
通过讨论,大多数组认为测三个点的电流较好,对于用几个电流表去测量选定的三个点,有的组认为同时用三个较好,测一次就能同时看出各点的电流是否相同;有的组认为用一个较好,理由是:不同的电流表测量时可能有误差。
针对这样的情况,到底哪个方案好,我鼓励大家认真地去思考,自主选择最佳方案进行实验。
4.进行实验、收集数据。经过实验,学生们把实验结果如实地记录下来,填写在下面的实验记录表中,并把遇到的问题也记下来。
5.分析数据、得出结论。我把各小组的实验结果投影在屏幕上,请各小组交流实验数据,并与另外小组的实验数据对照思考,最终作出结论(串联电路中各处电流相等)。
通过实验,我发现多数组的同学做得很成功,前面提出的问题内容在实验的过程中轻松化解,接下来我准备为下节课埋伏笔了。适时地提出:知道了串联电路中电流的关系,同学们很想知道并联电路中干路电流和支路电流之间的关系。组织学生分组讨论,发表自己的猜想并说出猜想的依据。
小组1:我们猜想并联电路中干路电流大于支路电流。因为电流从干路出发分成两条支路。
小组2:我们猜想并联电路中干路电流是支路电流的二倍。因为电流从干路出发分成两条支路。
听到各小组的回答后,我首先肯定了他们的大胆猜想,但由于时间的关系,到底谁的猜想正确呢?我们下节课将继续探究。
6.评估交流、总结反思。本节课通过学生的探究活动,初步学会了分析问题解决问题的方法。这时有的学生提出:既然串联电路中各处的电流相同,为什么两个灯泡的亮度不一样呢?我对学生们勤于思考,能提出这样的问题给予肯定,同时给他们留下悬念,请他们在课下继续交流探讨,并强调在以后的学习中还会继续探究这些问题。
五、课堂小结
通过本节课的学习,复习了如何用电流表测量电路中的电流;知道了一个重要的规律——串联电路中电流处处相等;知道了猜想并不可靠,必须通过实验来证实;知道了交流的重要性等等。
六、课后反思
物理教学中引入计算机和多媒体在课堂教学中的应用,大大地提高了课堂效率,课堂进行的学生探究实验,使学生自主学习能力增强了,提高了学生的科学素养,使学生对物理产生亲近感,促进了学生各方面的发展。回顾本节实验课,我有以下感想:
1.成功之处。这是一节实验探究课,培养学生的合作探究能力。提出问题及作出的猜想假设都有针对性、合理性。探究过程有序,学生的积极性很高,对电流表的读数也较准确,能够根据实验数据分析,初步得出结论。评估与交流时,学生根据实验情况,提出了实验中常出现的几个问题,例如指针反转,电流表串联接入电路后,灯泡不亮等,但在解释原因时较困难,需要老师的辅助或帮助。
2.不足之处。在实验过程中,也遇到了些问题,表现在以下几点:(1)实验过程中,因器材旧等原因,部分器材出现一些小问题,如电源没有电流输出、灯座的螺母松脱、导线太粗不容易固定等都会对学生连接电路产生影响。(2)学生在连接电路时,开关未处于打开状态。有部分小组连接电路用时较长,部分女生连接导线松动等。
在以前的教学中,我总是以教材为重,认为只要老师吃透教材,上课认真讲解讲透,学生一般是能接受的,但这样忽视了学生这个主体,通过本节课的教學,我深深地领悟到:如果给了他们自主的空间,就等于给了他们理想的翅膀,在探究实验中让他们进行大胆的探索和尝试,就等于给了他们充分施展才能的机会,才能更好地引导学生进行自主、合作、探究学习,从而提升他们的科学素养,最终促进学生全面发展。
(作者单位:泽州县巴公镇中学)