近期的教学内容是欧姆定律及欧姆定律的应用,已经到了电学的重难点部分,我在设计欧姆定律第一课,也即探究欧姆定律实验教学时,思路如下。
本章的综合实践活动是设计调光灯电路,给出第一个任务:让学生把调光灯电路设计出来,因为上节课学过滑动变阻器,基本上学生都会用一个灯泡串联一个滑动变阻器来调光。给学生演示这个调节过程,当滑动变阻器电阻变小时,小灯泡的亮度变大。提出问题:在移动滑动变阻器滑片时,通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压如何变化。
任务二:设计测量电路。学生自然会在电路中串联一个电流表,在小灯泡两端并联一个电压表。接着给学生演示,让学生观察电阻变化时,电流表和电压表如何变化。分析小灯泡和滑动变阻器两个导体,滑动变阻器的电流变大是因为滑动变阻器的电阻变小,小灯泡的电流变大是因为小灯泡两端电压在变大,从而引出通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻都有关。通过控制变量法探究电流与电压和电阻的关系。
任务三:探究通过导体电流与导体两端电压的关系。先让学生说出实验思路:控制导体电阻不变,改变导体两端电压。提问学生,用刚才的电路是否可行,是否能满足电阻不变,改变电压。学生讨论后得出结论:可以用滑动变阻器改变小灯泡两端电压,但小灯泡电阻会随温度升高而增大,不能选择小灯泡灯丝这个导体,要换成定值电阻。至此,就完成了实验电路图的设计。每2个学生一组,然后划分成4个大组,每个大组分别用5Ω,10Ω,15Ω,20Ω的定值电阻进行实验。实验结束后,投屏定值电阻为10Ω的一组学生实验数据,该组学生通过分析数据发现R=U/I,这是否是一个巧合呢,让其他组学生都看看自己的数据是否都是如此。原来R=U/I是一个普遍规律,但由于研究的是电流与电压的关系,所以把电流写在左边,也即I=U/R,结合实验目的,学生能得到结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
任务四:探究通过导体电流与导体电阻的关系。让学生说出实验思路:控制导体两端电压不变,改变导体电阻。同样的问题:能否用同一个实验电路图。学生去讨论能不能满足实验思路中的条件,发现是可以的,在更换导体电阻时,通过移动滑动变阻器的滑片保持电压不变。学生通过这样的思考自然就能深刻理解滑动变阻器在两次探究中的作用不同。同样也是分为4大组,每大组的电压分别保持1V,1.5V,2V,2.5V不变进行探究。采取上述教学方法,学生发现U=IR也是一个普遍规律,也将它写成I=U/R,结合实验目的,学生得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。这里提问学生能否画出I-R图像说明这个结论,再让学生讨论I-1/R图像的优点。
这节课的引入和教学思路每个人可能都不同,我参考了好几篇核心期刊论文,最终确定了这节课的教学过程。这节课其实还能再优化一下,比如在移动滑动变阻器时要防止超过小灯泡的电压,但这样滑动变阻器就不能移动到最小了,但生活中旋钮式开关都是可以拧到底的,让学生去想办法解决这个问题,学生会想到再串一个定值电阻。顺着学生的思路,串一个定值电阻后,新的问题可能又出现了,滑动变阻器阻值调成0时,小灯泡无法正常发光,是因为串联的定值电阻太大。所以串联一个阻值多大的电阻才能让滑动变阻器的阻值变为0时,小灯泡刚好正常发光。这样本节课的目的就有了,评价学生就可以让学生计算得出定值电阻的阻值。
但我并未按照这个思路去教学,考虑的方面较多,一方面是教学时间不够,一方面是学生基础和能力差,如果教学节奏放慢,一堂课连最基本的教学内容也没办法完成。由于我校基础设施差,学生实验器材基本用不了,我在上这节课时都是以演示为主,而且演示实验器材测量的数据误差已经达到了数据错误的程度,后来调整为了用NOBOOK虚拟实验给学生演示。电学内容要想学好,学生必须要对电学内容感兴趣,缺少了学生实验环节,对于我校的学生来说,学生的学习兴趣也降低了。我校的学生学习只能依靠课堂,由于无自律性可言,课后再去思考、巩固基本不可能,无论是新授课还是习题课只能提高课堂效率。我也在这方面努力着。
12月12日学校将组织月考,本次九年级的出卷任务交给了我,我第一次出卷,才感受到出卷的不容易,要兼顾到方方面面,如中考的要求与学生的基础,试卷的难度和区分度,学生的能力和考试时间,考查内容的全面性和考查形式等。我现在还在出卷的初级阶段,随着教学经验的积累,后面就要慢慢朝着改编题、原创题努力。