《欧姆定律》教学设计方案 本文关键词：欧姆定律，设计方案，教学
《欧姆定律》教学设计方案 本文简介：《欧姆定律》教学设计方案一、教材分析欧姆定律是初中物理电学中最基本的定律。在本节之前学生已经学习了电流、电压和电阻的概念，经过本节的学习将使学生更进一步了解这三个电学物理量之间的关系，既是对前面所学知识的综合和系统化，同时又为后面进一步学习电学知识打下基础，因此本节内容在整个电学中起着承上启下的作用
《欧姆定律》教学设计方案 本文内容：
《欧姆定律》教学设计方案
一、教材分析
欧姆定律是初中物理电学中最基本的定律。在本节之前学生已经学习了电流、电压和电阻的概念，经过本节的学习将使学生更进一步了解这三个电学物理量之间的关系，既是对前面所学知识的综合和系统化，同时又为后面进一步学习电学知识打下基础，因此本节内容在整个电学中起着承上启下的作用。
本节作为本章的重点，十分重视科学探究的过程。教材在编写上将探究内容重新拉回到本章开始提出的设计调光电灯的方向上来，从生活现象中提出问题，通过科学探究发现规律，再把它们运用于解决实际的问题中去，这种思路适应初中学生的认知规律，在做中学、在学中做，既动手、又动脑；也符合课程标准中从生活到物理、从物理到社会的理念。
二、学情分析
本课的授课对象是初三的学生，他们认知事物的特点开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验相联系。在学习本节之前，学生已经了解了电流、电压和电阻的概念，初步学会了电压表、电流表和滑动变阻器的使用，具备了学习欧姆定律的基础知识和基本技能，但在同一个实验电路中，同时使用电压表和电流表还是第一次。通过一年多对物理知识的学习，已多次体验了科学探究的全过程，熟悉科学探究中的常用方法——“控制变量法”，并能设计简单的串、并联电路，但对于实验条件的控制还需要教师给予指导。
三、教学目标
根据《课程标准》，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。欧姆定律是一个实验定律，即应通过学生自主经历探究的过程，分析问题、解决问题，得出实验的结论（欧姆定律）；同时学习科学的探究方法（控制变量法），掌握实验仪器的使用方法，培养操作技能，养成尊重事实的科学态度和精神，从而在知识、能力和方法等多方面得到提高。因此，本节课的教学目标设计如下：
1、知识与技能：
1）理解欧姆定律及其变换式的物理意义，能初步运用欧姆定律计算有关问题；
2）学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；
3）正确理解滑动变阻器在探究欧姆定律实验中的作用。
2、过程与方法：
1）利用控制变量法，通过实验探究电路中的电流与电压、电阻的关系；
2）提高学生依据实验数据分析，归纳问题的能力，知道通过实验总结物理规律的研究方法；
3）进一步体会用图象研究物理问题的优越性。
3、情感态度与价值观：
1）通过对实验产生误差的分析，培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神；
2）通过了解欧姆的故事，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。
四、重点及难点的分析
欧姆定律这节课是通过实验去发现电流与电压、电阻的关系，然后通过数学方法分析得出规律，这个定律的得出对学好后续电学课程来说十分重要，因此本节的重点是：
1、做好实验，利用数学方法正确得出电流与电压、电阻的关系结论；
2、理解定律的内容表达式及变换式的意义。
由于初中阶段的学生的认知特点是形象思维占主导，且思维常会与感性经验相联系，对于欧姆定律的数学表达式容易与数学概念混淆，对于较复杂的电路设计、实验条件的控制及电路的连接还不能一步到位，因此确立本节的难点是：
1、能设计出探究电流与电压、电流与电阻关系的电路，并正确理解滑动变阻器的作用；
2、实验电路的连接及故障排除；
3、能根据数据总结出物理规律并正确理解它的适用范围和物理意义。
为了突破重点和难点，我根据循序渐进的教学原理准备从学生最近知识发展水平区域出发，先让学生明确探究的方法——“控制变量法”，然后设计出电路，通常学生只能设计出测量一组数据的较容易的电路，再通过学生的交流，合作进行改进，逐步得出结论。并通过几个典型例题，加深对定律的内容表达式及变换式的理解。采用这种循序渐进的方法，从认知的角度来讲，符合学生的认识特点，同时又给学生留有较大的探究空间，符合他们的年龄特点。通过交流与合作，利用集体的力量，降低了实验的难度，在关键处教师给予必要的指导，通过师生双方的互动，保证了教学的顺利进行，难点也迎刃而解。
五、有关教学评价：
根据《课程标准》的要求，评价的目的是为了促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的发展，发现学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处，增强学习的信心。因此，本节课的评价主要关注三方面：
1、对学生学习的过程性评价
主要评价学生能否与他人合作，主动交流自己的想法；能否通过自己动手，经历探究的全过程；能否用语言、图像等方法，表述物理规律。
2、注意对学生能力的评价
主要评价学生作出猜想和假设的能力，收集信息和处理信息的能力、交流能力，应用物理规律解决问题的能力，动手操作的能力。
3、注意情感态度与价值观的评价
教师通过学生在学习过程中的表现，来关注学生在情感、科学态度与价值观方面的现状和进步。
六、教学过程：
1、
导入新课
（由生活情境导入）
师：现在有一个简单的串联电路，如果让你去改进成一个灯光可调的电路，你有那些方法？（出示电路）
学生讨论后回答：1）增减电池节数，改变灯泡两端电压；2）加入滑动变阻器，调节滑动变阻器，实现本章的开头给我们提出了“设计调光电路”的要求。
（学生已经知道要改变调光灯的亮暗，就要改变通过电灯的电流。根据学生已有的知识很容易回答这个问题，目的是为了引出增加电池个数和在现有电路中无限制调节滑动变阻器，都会使灯泡烧坏，可见要想合理地对调光灯进行设计，还得搞清楚电流与电压、电阻的关系。从而引发学生思维的矛盾，激发动机，问题由此展开，点出了需探究的主题。）
师：下面我们分别请两位同学上来试一试，其余学生注意观察灯的亮度。
生1：增加电池节数（灯泡发出刺眼的光芒）
师：现在灯泡已经非常亮，甚至有些刺眼，如果再增加一节电池会如何？
生：会烧坏。
生2：上台加入滑动变阻器并调节，其余学生注意观察灯的亮度。（当灯光刺眼时及时停止）。
师：生活、实验中，灯泡都有一定的规格，无限制的增加电池节数，调节滑动变阻器都会造成灯泡烧坏。看来，要想设计一个合理的调光电路，还得搞清楚电流、电压、电阻三者的关系。
2、新授课
(引导学生经历科学探究过程)
①
猜想与假设
师：从以上现象，同学们能否猜测出影响通过灯泡的电流的因素有哪些？有什么影响？
生1：影响通过灯泡的电流的因素有电压、电阻。
生2：电压越大，电流越大。电阻越大，电流越小。
师：大家猜测的很好，但是否正确，下面我们就要用实验来验证。
（让学生大胆地对通过导体的电流与导体两端的电压及导体的电阻的关系进行猜测，对富有想象力的学生要充分肯定，使学生认识到猜想与假设在科学探究中的重要性，并领悟到对物理问题，不能仅靠猜想，还要实验研究，使得问题深入。）
②
议一议：
师：现在影响电流的因素有两个，我们要探究其中一个因素对电流的影响应采用什么办法呢？
师：要探究电压的变化对电流的影响，应如何控制变量？
师：你准备选用哪些器材？
生讨论后回答：电源、开关、导线、电阻、电压表、电流表。
师：好的，有了电压表和电流表就可以测出电压、电流这两个物理量，根据测得的具体数据我们就可以定量研究了。下面请你们动手设计出电路图。
师：用这位同学设计的电路能测出电阻两端的电压和通过的电流吗？
师：但是，能测出几组数据？
生思考回答：只能测出一组。
师：从一组数据我们能得出电压与电流的关系吗？
生：不能。
师：请你们在原电路基础上改进。如何改进，从而能多测几组总结出规律呢？
生讨论回答：1）可以多改变几次电源电池节数2）电路中加入滑动变阻器。
师：你们觉得两种方法哪种比较方便、可行？
生比较后答：改变电池节数很麻烦，而且大小不能调节；加入一个滑动变阻器到电路中方便。
师:
利用这个电路，我们调节滑动变阻器就能改变通过电路中的电流和电阻两端的电压？
师：那我们怎样获得电路中电流与电压以及电阻之间的关系呢？
（经过一年多物理知识的学习，学生还是比较熟悉当一个物理量受多个因素影响时，要研究这个量与其中一个因素的关系，应采用“控制变量法”。经过思考、讨论，很快就能说出如何控制变量）
生：控制变量法。
生：先控制电阻大小不变，改变电阻两端电压。
生动手设计，教师选择有代表性的投影。
生动手改进，仍将刚才同学的改进后的电路投影。
（通过学生的交流合作，使研究问题的难度降低，在师生互动的过程中通过老师的引导，启发，由浅入深、循序渐进，突破了本节的一个难点，设计出符合要求的电路并正确理解滑动变阻器的作用。同时使学生体验解决问题的喜悦。）
师：利用滑动变阻器改变电阻两端的电压和电路中的电流可以多测几组数据，从而总结出规律。为了便于实验数据的处理，调节时应尽量使电阻两端电压成整数倍变化。另外，电路闭和时间不要太长，读完数后及时断开开关，防止通电时间过长，电阻发热给测量带来误差。
③
做一做
师：请大家讨论并完成投影中的内容。
师：现在请大家动手连接电路进行实验，并将实验数据填入书上表格。可以参看投影的实物图进行连接。
师：从数据中你能分析出随着电压的改变，电流有什么变化吗？
师：太好了，除了电流随电压增大而增大，能否再看一看，增大的程度如何？
投影出示连接电路的注意事项，使学生通过填写明确。
生生分组合作，师巡回辅导，选择几组数据投影。
生：电压增大，电流也增大。
生立即发现，电压成倍增加，电流也成倍增大，因而回答：电压与电流成正比。
师：物理经常要用到数学工具，但与数学又有区别。在这儿电压是引起电流变化的“原因”，而电流的变化是“结果”。即，电流随电压的改变而改变。而且，结论成立的前提是电阻一定时。那么，正确的表达应当怎样修改？
生经过启发后总结：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
板书：1、电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
生听讲，明确方法。
（教师给予方法上的具体指导，降低实验的难度，使学生能体验成功的喜悦。
由于学生第一次在实验电路中同时使用电压表、电流表，教师利用多媒体课件展示如何连接实物，帮助有困难的同学，并将实验中要注意的地方，用多媒体显示，使学生学会同时使用电压表和电流表测一段导体两端的电压和其中的电流。）
师：要探究电阻与电流的关系，应控制什么量不变，改变哪个量？
生：控制电压不变，改变电阻大小。
师：换了电阻后，电压也跟着变，怎么办？
生：可以调节滑动变阻器保证电阻两端电压不变。
师：两次实验中滑动变阻器的作用相同吗？
生：不同
师：好，请根据前面所学的方法动手测量，将实验数据填入书上表格中。
（基于前一次实验的基础上此探究的难度大大降低，学生很快知道应当怎么做，教师只需适当点拨即可。）
师：从数据中你能分析出随着电阻的改变，电流有什么变化吗？
生分组进行实验并记录数据。吸取上一次的经验，学生已有完整表述结论的意识
根据已有的数学知识，学生很快能发现电压与电流的比值一定，因此得出结论：电压与电流成正比。
生：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
板书：2、当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
师：如果将以上两方面综合考虑，我们可以得到什么结论
生讨论回答：导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
师：这就是著名的欧姆定律，是德国物理学家欧姆在19世纪初期（1827年）经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。
板书：3、导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
师：有关欧姆定律几点说明
1）定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体、同一时刻而言。
2）对于一段电路，只要知道I、U和R三个物理量中的两个，就可以应用欧姆定律求出另一个。
3）使用公式进计算时，各物理量要用所要求的单位。
生认真听讲。
④
讨论与交流
师提问：
1）实验存在误差吗？产生误差的原因可能是什么？
生讨论后交流
①电表读数过程中会带来误差
②电阻发热会有误差产生
③测量次数还不够多
师提问：2）你能在书上的方格纸中画出U-I的图线？
生动手在书上作图，并马上发现图象是一条过原点的直线，即通过导体的电流与其两端电压成正比
生：快，直观
师提问：3）你觉得作图发现规律与从实验数据分析总结出规律相比有什么特点？
由于学生在数学中已学过用描点法作图线，能胜任此任务，同时能很快发现图线的特点，一眼看出U、I的关系，体验和领悟图象法的直观性增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。
生各抒己见，只要合理即可。目的是培养学生严谨认真、实事求是的科学态度和科学精神，不能为了结果而凑数据
⑤
教师介绍欧姆的相关故事
生认真听讲
⑥反馈练习