子主题二 探究串联电路中的电流案例.docx
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子主题二探究串联电路中的电流案例
子主题二探究串联电路中的电流（案例）
◇理解串联电路中的电流规律；
◇熟练使用电流表测量电流。
◇通过实验，证明串联电路中的电流不是逐渐减小的；
◇经历设计探究串联电路电流特点的实验方案的过程；
◇学习用类比的方法初步认识串联电路中的电流。
◇在灯泡亮度的实验现象与猜想相矛盾时，能实事求是、尊重实验事实；
◇在实验记录和分析数据时，做到仔细、实事求是、相互合作。
重点一：
用实验证明根据灯泡的亮暗来说明串联电路中电流逐渐变小是不正确的。
重点二：
通过定量测量的探究实验，证明串联电路中电流没有逐渐变小，而是处处相等。
难点一：
活动一中运用归谬法纠正学生因错误观念而进行的实验设计。
建议：
教师要了解什么是归谬法，根据归谬法设计的学生活动有什么特点。
首先用演示实验现象引发学生的错误概念，再引导学生设计实验，通过产生矛盾的现象创设认知冲突，让学生在冲突中自己纠正错误概念。
难点二：
活动二中引导学生进行实验设计：
“设计怎样的实验证明串联电路中经过用电器的电流没有减小？
”。
与课堂教学相比较，这里更换了问题情景，使学生从不同角度去思考，透过灯泡亮度不同的实际干扰，探究串联电路中电流的特点。
所以具有一定的难度。
建议：
分为3步进行指导。
①关于要测量串联电路中几个点的电流？
②用几只电流表测量？
③要做几次实验来证明自己的猜想？
经过学生思考讨论，就可以设计出比较完善的探究实验方案。
应尽可能启发学生的思维，设计出多种方案。
教师不要限定学生采用哪种方案，不必全班统一。
《探究串联电路中的电流》活动建议方案
活动一：
通过串联灯泡的电流是否会逐渐减小？
学生设计实验，并用实验证明根据灯泡的亮暗来说明串联电路中电流逐渐变小是不正确的。
1．创设问题情境，提出问题
（1）教师实验演示：
将两个小灯泡串联接入电路，闭合开关，使两个灯泡都发光。
复习电流方向的规定和串联电路的连接特点。
教师对学生提出要求：
观察灯泡的发光情况，对实验现象提出你的疑问，或提出一个有意义的探究问题。
演示实验参考
实验器材：
2.5V0.3A、3.8V0.3A小灯泡及灯座各一个，两节干电池，开关、导线。
实验电路：
如右图
实验步骤：
按电路图连接电路；（说明电池的正负极位置。
）
闭合开关。
（提示学生观察灯泡的亮度。
）
实验现象：
闭合开关后，2.5V的灯泡较亮，3.8V的灯泡较暗。
注意：
将2.5V的灯泡连接在靠近电源正极的位置，3.8V的灯泡连接在靠近电源负极一端。
使闭合开关后，出现预期的演示效果。
（2）学生观察现象，相互议论，提出问题。
学生可能提出的问题
①串联电路中的灯泡为什么亮度不同？
②灯泡亮度不同是不是说明通过灯泡的电流不一样？
③灯泡亮度不同跟电路中灯泡的连接顺序有关吗？
④电流方向跟灯泡亮度不同有关吗？
⑤灯泡不一样亮度与串联电路电流规律有矛盾吗？
⑥灯泡亮度不同是否与灯泡规格有关？
……
（3）教师提出问题激发认知冲突：
两盏灯泡亮度不同是否与课堂上学习过串联电路中的电流规律相矛盾？
（4）学生分组讨论，发表自己的观点。
学生可能的观点
观点：
①串联电路的电流规律应该没错，小灯泡的亮度可能和灯泡在电路中的位置有关，离正极近的就亮；
②电流从正极流出，先流过哪盏灯，哪盏灯就亮；
③电流在通过第一个灯泡时被用掉一些，通过第二个灯泡的电流就小了；
④通过小灯泡电流应该是一样的，串联电路灯泡的亮度不同可能和灯泡有关；
⑤小灯泡的亮度可能和它的规格不同有关。
……
2．设计“探究串联电路中的电流是否会因经过用电器而逐渐变小？
”的实验方案。
（1）教师归纳并明确探究问题：
①探究串联电路中的电流是否会因为经过用电器而逐渐变小？
②探究小灯泡亮度和什么因素有关？
每位同学做出自己的猜想，并设计实验验证自己的猜想。
（2）学生做出自己的猜想，想法相同的2～3个同学组成一个小组。
（3）设计验证实验方案
①教师说明要求：
提供的实验器材有：
两种规格不同的小灯泡各2个，电池盒，开关，导线。
如何用现有实验器材，设计探究实验？
②学生分组，计探究实验。
实验方案设计原理
方案一：
使用规格不同的灯泡按演示实验连接电路，闭合开关观察灯泡的亮度；将甲灯与乙灯互换位置再观察灯泡的亮度；
如果原来较亮的灯在位置改变后仍较亮，则说明电流减小的说法不成立。
如果原来较亮的灯变暗了，说明电流经过用电器可能减小。
方案二：
使用规格不同的灯泡按演示实验连接电路，闭合开关观察灯泡的亮度；将连接电源正负极的两根导线互换连接位置，再观察灯泡的亮度；
互换电源线连接位置后，如果原来较亮的灯仍较亮；则说明电流减小的说法不成立；如果原来较亮的灯变暗了，说明电流经过用电器可能减小。
3.实验验证自己的猜想：
（1）学生分组实验，观察现象。
（2）教师巡回指导，观察学生的探究表现。
提示学生实验中要注意电路的正确连接，要会处理简单的电路故障。
4.对观察到的实验现象进行交流讨论：
（1）教师提出思考题：
灯泡互换位置后，各灯泡的亮度有变化吗？
说明什么？
（2）学生讨论，小组内对实验现象做出解释；
（3）各组在全班发表看法，进行交流。
实验方案一参考
实验器材：
规格不同的小灯泡各1个，电池盒，开关，导线。
实验电路：
实验步骤：
（1）设计实验电路，画出电路图；如图1
（2）连接电路，如图1闭合开关，观察比较灯泡的亮度；
（3）将甲灯与乙灯互换位置，其它电路元件位置不变，如图2。
闭合开关，观察比较灯泡的亮度；
实验现象：
图1电路中的现象是2.5V灯泡比3.8V灯泡亮；互换灯泡位置后的图2电路中的现象，仍然是2.5V灯泡比3.8V灯泡亮。
灯泡亮度与灯泡在串联电路中的位置无关，与离电源正极远近无关。
实验结论：
1.不能用2.5V灯泡比3.8V灯泡亮说明电流经过用电器会减小；
2.串联电路中灯泡亮度不同不能说明电流的大小不同。
实验方案二参考
实验器材：
规格不同的小灯泡各1个，电池盒，开关，导线。
实验电路：
实验步骤：
（1）设计实验电路，画出电路图；如图3
（2）按图3连接电路，闭合开关，观察比较灯泡的亮度；
（3）将连接电源正负极的两根导线互换连接位置，其它电路元件位置不变，闭合开关，观察比较灯泡的亮度；
实验现象：
图3电路中的现象是2.5V灯泡比3.8V灯泡亮；互换电源线连接位置后的图4电路中的现象，仍然是2.5V灯泡比3.8V灯泡亮。
灯泡亮度与电路中电流方向无关，与离电源正极远近无关。
实验结论：
1.不能用2.5V灯泡比3.8V灯泡亮说明电流经过用电器会减小；
2.串联电路中灯泡亮度不同不能说明电流的大小不同。
学生在教师指导下分组开展探究活动，每组2人。
教师评价、学生自评和组内互评相结合。
1课时。
活动二：
怎样证明串联电路中经过灯泡的电流不减小？
设计并用实验证明串连电路中经过用电器的电流不减小，进一步理解串联电路中的电流规律。
1．提出问题
（1）回顾活动一中大家通过实验观察得出的结论
“不能用2.5V灯泡比3.8V灯泡亮说明电流经过用电器会减小”；“串联电路中灯泡亮度不同不能说明电流的大小不同”；
（2）教师提出问题：
设计怎样的实验证明串联电路中经过用电器的电流没有减小？
证明串联电路中灯泡亮度不同，但经过各灯的电流是相同的呢?
2.制定实验方案
（1）各小组讨论，提出自己的实验方案。
①要测量串联电路中几个点的电流？
可能提出的方案
通过班级交流比较各方案，采用测三个点的电流证据更充分。
（下面电路图中的A、B、C点）
②用几只电流表测量这三个点的电流？
说明理由（各有什么优缺点？
）
学生可能的设计
1）使用一块电流表分三次测量A、B、C三点的电流；
2）使用三块电流表同时测量A、B、C三点的电流。
参考方案
方案一：
用一个电流表通过三次实验，依次测量同一电路中三个点的电流。
优点是：
连接电路比较简单；缺点是：
需要拆装三次电路，比较麻烦；而且分三次测量，电路的状态可能发生变化，所以可能会不准确。
方案二：
把三个电流表连在电路中所选的三个位置，分别读取各点处的电流数值。
理由是：
测一次就能同时看出各点的电流是否相同；
优点是：
只需要连接一次电路，又可以测量同一状态下的电流大小；
缺点是：
连接的器材较多，并且不同的电流表读数误差可能不同，测量的结果可能也是不准确的。
③要做几次实验来证明自己的猜想？
教师启发：
用两只不同规格的小灯泡做一次实验行不行？
学生可能的想法
用两只不同规格的小灯泡串联做一次实验；
用两只相同规格的小灯泡串联一次实验；
交换这两只灯泡的位置再做一次实验；
用其它不同规格的小灯泡做几次实验；
……
（2）根据自己的实验设计方案，画出数据记录表格
（3）学生通过小组讨论和班级交流，选择小组的实验方案。
数据记录表格参考
实验次数
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
1
2
3
4
5
6
3.进行实验操作，收集实验数据
（1）学生根据自己的设计方案，分组实验探究。
（2）教师提醒学生实验时要注意正确使用电流表，把实验结果如实地记录下来，填写在下面的实验记录中，并把实验中遇到的问题也记下来。
说明
（1）教师应鼓励学生选择不同的实验方案；
（2）实验器材数量有限的情况下，选择使用三个电流表的三个小组可以合并，共用实验器材；
（3）也可以尝试两种方案都采用。
4.分析数据、得出结论，分享探究成果
（1）学生以小组为单位分析数据记录表中的数据信息，作出结论。
（2）各组之间交流实验过程中的现象、分析过程及得到的结论。
（3）完成探究报告。
实验参考一
（1）取两只不同规格的小灯泡按图1连接电路；
（2）将电流表接在电源正极与灯泡L1之间（如图2），闭合开关，读出电流表示数，填在数据记录表中；
（3）按照步骤
（2）测量B点、C点的电流，记录在数据表格中。
（4）交换两只灯泡的位置，重复步骤
（2）、（3）。
（5）换用其它不同规格的小灯泡组合，重复步骤
（1）-（4）再做1-2次实验。
（6）用两只相同规格的小灯泡串联重复上述实验。
实验现象：
两只不同规格小灯泡的串联电路实验中，两灯亮度不同，各点电流测量值：
IA=IB=IC,交换灯泡位置后，数据不变；
更换其它不同规格的小灯泡组合的实验中，两灯亮度不同，各点电流测量值均为：
IA=IB=IC；
用两只相同规格的小灯泡串联的实验中，灯泡亮度相同，各点电流测量值仍为：
IA=IB=IC。
实验结论：
在串联电路中，电流处处相等；
在串联电路中，经过用电器的电流不减小；
同一串联电路中两灯泡亮度不同与电流无关。
实验参考二
实验器材：
电流表三只，三种规格（如2.5V、3.8V、4.2V）小灯泡各2个，电池组，开关，导线。
实验电路：
实验步骤：
（1）取两只不同规格的小灯泡按图1连接电路；
（2）如图2所示将3只电流表接入电路，闭合开关，分别读出电流表示数，填在数据记录表中；
（3）交换两只灯泡的位置，重复步骤
（2）
（4）换用其它不同规格的小灯泡组合，重复步骤
（1）-（3），再做1-2次实验。
（5）用两只相同规格的小灯泡串联重复上述实验。
实验现象：
（略）。
实验结论:
（略）。
学生在教师指导下分组开展探究活动，每组2～3人。
教师评价、学生自评和组内互评相结合。
1.5课时。
活动三：
为什么电流经过用电器不减小？
通过利用资源自主学习初步建立电流模型。
1.提出问题：
（1）演示实验电路中甲灯离电池正极近，乙灯离正极远，当实验现象是甲灯比乙灯亮时，为什么有人会用经过乙灯的电流比经过的甲灯电流小来解释？
学生可能的表述
①电流先流过甲灯，后流过乙灯，所以电流小了
②灯发光，用了电，电就少了，电流就小了？
③电流和水流一样，水渠里的水，浇了第一块地以后，再流到第二块地时肯定少了。
④电池里的电像水库里的水一样，放出来用了，就少了。
……
（2）活动一和活动二的实验探究现象说明了“电流经过用电器不减小”，我们应该怎样解释呢？
2．建立电流模型
（1）教师播放多媒体资源，用动画展示水流的工作情景，启发学生想象，怎样用水流来类比电流，才能合理解释“电流经过用电器不减小”？
（2）学生分组讨论，描述电路中电荷的定向运动情景，解释“电流经过用电器不减小”。
3.班级交流
学生在教师指导下分组讨论，每组2～3人。
教师评价、学生自评和组内互评相结合。
0.5课时。
物理评价内容和标准
评价项目
评价内容
达成情况评价
优秀
良好
合格
知识技能
知识
能够识别基本概念，理解含义，正确应用于口头和书面表述中；能运用知识较准确地解释相关现象。
能够识别基本概念，理解含义。
能运用知识解释相关现象。
能够识别基本概念。
作品
探究报告
格式符合要求，内容完整，能真实地反映实验的过程和采用的实验方法；记录数据真实、可靠；有对误差的分析和对实验反思、评价。
格式符合要求，内容完整，反映探究过程和结果。
有探究报告。
过程方法
提出和发现问题的能力
能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题，能提出具有探究价值的问题，并从物理学的角度明确描述探究问题。
能根据设置的问题情境提出具有探究价值的问题，并能明确地描述要探究的问题。
记录了学习小组最后提出的问题。
收集信息能力
实验探究
能根据探究问题设计实验，科学方法运用正确；观察实验现象，收集相关证据；能正确进行实验操作，测量并记录完整的数据。
能较准确的鉴别数据的有效性。
能设计针对探究问题的实验，恰当运用科学方法，参与实验操作，收集到较完整的实验证据、数据。
观察了实验操作过程和现象，记录了小组的实验数据，但不够完整。
交流信息的能力
参与各环节的交流活动，能通过口头、书面或表演，全面准确展示探究活动的过程和成果；明确地表达对证据的分析和探究结果；能较合理的回答他人的质疑；能对他人的观点和事实做出评估。
参与各环节的交流活动，能通过口头、书面或表演，较准确地表述探究过程和结论，能表明自己的观点和对他人观点看法。
参与小组交流过程，能表明自己对他人观点的看法。
情感态度
科学态度
对探究活动感兴趣，喜欢学习科学和动手做实验，对观察到的现象渴望获得解释；求精、严谨，实事求是，尊重自然规律维护客观事实、客观数据的权威性。
对探究活动有兴趣，喜欢动手做实验，认真观察实验现象，如实记录实验数据，不弄虚作假。
实验中能如实记录实验数据和实验现象。
参与态度
积极参与了探究的全过程，在活动的各环节中都精力集中，在小组中积极出谋划策，想办法解决问题，主动承担了较多的工作。
积极参与了探究的全过程，关注活动的各环节，主动承担并完成部分工作。
参与了部分探究过程，完成分配给自己的工作。
合作精神
有团队意识，与小组其他成员分工合作，善于沟通，与整个小组共享成果，坚持原则又尊重他人意见，勇于承认、放弃或修改自己的错误。
有团队意识，与小组其他成员分工合作，积极沟通，尊重他人的意见。
有团队意识，与小组其他成员分工合作。
在活动过程中注意观察和收集学生的表现，及时给予口头评价，肯定学生的努力，赞扬学生的优良表现，指出不足。
体现对三维目标的评价，重点评价探究报告、探究能力及活动过程中的参与态度及合作表现。
对三维目标各方面分别作评价，不进行综合评价。
《探究串联电路中的电流》教师评价表
评价项目
评价重点
第__________组
学生1
学生2
学生3
学生4
学生5
知识技能
探究报告
过程方法
提出探究问题的能力
收集信息能力
交流信息的能力
情感态度
参与态度
合作精神
＊根据学生的表现，依据评价标准按优秀、良好、合格、未完成四个评语对各小组学生进行评价。
《探究串联电路中的电流》教师评价表
采用探究活动的终结性评价：
在相对完整的科学探究活动结束后对整个探究目标实现程度做出的结论性的评价。
《探究串联电路中的电流》探究活动自我评价表
姓名____________ 同组同学有：
______________________
评价项目
学习目标
评价重点
达成情况评价
优秀
良好
合格
未完成
知识技能
理解串联电路中的电流规律；
知识
熟练使用电流表测量电流。
探究报告
过程方法
通过实验，证明串联电路中的电流不是逐渐减小的；
提出和发现探究问题的能力
经历设计探究串联电路电流特点的实验方案的过程；
收集实验信息能力
学习用类比的方法初步认识串联电路中的电流。
交流信息的能力
情感态度
在灯泡亮度的实验现象与猜想相矛盾时，能实事求是、尊重科学事实；
科学态度
在实验记录和分析数据时,做到仔细、实事求是、相互合作。
合作精神
感言：
＊对子主题的各项学习目标达成情况作评价，在符合自己表现的评价空格中画√。
＊感言栏内可以书写自己的感受、收获、进步。
《探究串联电路中的电流》探究活动自我评价表
《探究串联电路中的电流》探究活动小组评价表
姓名____________ 同组同学有：
__________________
评价项目
学习目标
评价重点
达成情况评价
优秀
良好
合格
未完成
知识技能
理解串联电路中的电流规律；
知识
熟练使用电流表测量电流。
探究报告
通过实验，证明串联电路中的电流不是逐渐减小的；
提出和发现探究问题的能力
过程方法
经历设计探究串联电路电流特点的实验方案的过程；
收集实验信息能力
学习用类比的方法初步认识串联电路中的电流。
交流信息的能力
情感态度
在灯泡亮度的实验现象与猜想相矛盾时，能实事求是、尊重科学事实；
科学态度
在实验记录和分析数据时,做到仔细、实事求是、相互合作。
合作精神
综合
评语：
＊由小组同学对该同学各项学习目标达成情况作评价。
在符合该同学表现的评价空格中画√。
＊综合栏目内请组长综合小组同学的意见对该同学在探究活动中的表现写简要的评语。
《探究串联电路中的电流》探究活动小组评价表
观察和尝试解释现象
设计实验方案和操作
交流探究结果
标 题
活动一：
通过串联灯泡的电流是否会逐渐减小？
时 间 2010年5月26日
地 点 北京市十一学校
参加人员 八年级
（1）班 指导老师：
郑老师
活动内容
（1）教师实验演示：
将两个小灯泡串联接入电路，闭合开关，使两个灯泡都发光。
复习电流方向的规定和串联电路的连接特点。
教师：
观察灯泡的发光情况，对实验现象提出你的疑问，或提出一个有意义的探究问题。
（2）学生观察现象，相互议论，提出问题。
学生1：
串联电路中的灯泡为什么亮度不同？
学生2：
灯泡亮度不同是不是说明通过灯泡的电流不一样？
学生3：
灯泡亮度不同跟电路中灯泡的连接顺序有关吗？
学生4：
电流方向跟灯泡亮度不同有关吗？
学生5：
灯泡不一样亮与串联电路电流规律有矛盾吗？
学生6：
灯泡亮度不同是否与灯泡规格有关？
（3）教师提出问题激发认知冲突：
教师：
两盏灯泡亮度不同是否与课堂上学习过串联电路中的电流规律相矛盾？
（4）学生分组讨论，发表自己的观点。
学生1：
串联电路的电流规律应该没错，小灯泡的亮度可能和灯泡在电路中的位置有关，离正极近的就亮；
学生2：
电流从正极流出，先流过哪盏灯，哪盏灯就亮；
学生3：
电流在通过第一个灯泡时被用掉一些，通过第一个灯泡的电流就小了；
学生4：
通过小灯泡电流应该是一样的，串联电路灯泡的亮度不同可能和灯泡有关；
学生5：
小灯泡的亮度可能和它的规格不同有关。
2．设计“探究串联电路中的电流是否会因经过用电器而逐渐变小？
”的实验方案。
（1）教师归纳并明确探究问题：
教师：
归纳大家的想法，提出两个问题：
①探究串联电路中的电流是否会因为经过用电器而逐渐变小？
②探究小灯泡亮度和什么因素有关？
教师：
每位同学做出自己的猜想，并设计实验验证自己的猜想。
想法相同的同学可以组成一个小组。
（2）学生分组讨论，做出自己的猜想
（3）设计验证实验方案
教师：
提供的实验器材有：
两种规格不同的小灯泡各2个，电池盒，开关，导线。
如何用现有实验器材，设计探究实验？
学生分小组，设计探究实验。
3.实验验证自己的猜想：
教师巡回指导。
4.对观察到的实验现象进行交流讨论：
学生1：
我们按图1电路做实验，观察到的现象是 2.5V灯泡比3.8V灯泡亮；互换灯泡位置后仍然是 2.5V灯泡比3.8V灯泡亮；
学生2：
我们也是用这个图联的电路，观察到的现象是2.5V灯泡比3.
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