灯泡的电阻与温度关系教学设计三稿.docx

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灯泡的电阻与温度关系教学设计三稿

项目学习教学设计

灯泡灯丝的电阻与温度关系

一、单元教学设计

项目背景：

小明同学发现灯泡的灯丝烧断了一般发生在开灯的瞬间。

当他学习沪粤版初中九年级物理欧姆定律知识时，他将自己的发现与同学们共同探讨。

在此过程中，有同学认为是电路中电流突然变大造成的，还有同学进一步提出为什么在开灯的瞬间电流变大？

顺着这两个问题，同学们得到了电阻小导致电流大的结论。

有些同学这时没有停下继续思考的脚步，他们提出为什么开灯瞬间电阻小，是不是和温度有某种关系。

围绕这些问题，将探究欧姆定律知识进行进行大单元整合设计。

在解决问题的过程中完成欧姆定律相关知识的学习。

学科核心素养水平要求：

物理观念：

形成初步的物理观念，能从物理学的视角解释一些自然现象。

科学思维：

能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型；能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并作出解释；

科学探究：

能在他人帮助下制订科学探究方案，使用基本的器材获得数据；能分析数据，发现特点，形成结论，尝试用已有的物理知识进行解释；

科学态度与责任：

认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作；有较强的学习和研究物理的兴趣，能做到实事求是，在合作中能尊重他人；

课标内容要求：

知道电压、电流和电阻。

通过实验，探究电流与电压、电阻的关系。

理解欧姆定律。

学业要求：

理解欧姆定律，能运用其关系式I=U/R进行简单的计算并分析一些简单的实际问题等；知道导体的电阻是由其长短、粗细（横截面积）、材料本身决定的。

一般地说，导体的电阻还与温度有关。

教材分析：

本单元教学是依据沪粤版九年级物理第十四章《探究欧姆定律》设计，教材中在第二节体现欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。

教材在第三节体现欧姆定律的应用，学生在掌握了欧姆定律后会进行相关的运用，通过伏安法测量小灯泡的电阻并利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，让学生在探究中认识小灯泡的电阻与温度之间关系。

所以本节教学应该充分发挥实验的作用。

学情分析：

学生在没有学习本单元知识之前，已经了解了电流和电压和电阻的慨念，初步学会了电流表、电压表、滑动变阻器的使用，具备了学习欧姆定律基础知识和基本技能，但认识是肤浅的，不完整的，没有上升到理性认识阶段，没有形成科学的体系。

教学目标：

1、进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力.

2、会用伏安法测量电阻，能利用滑动变阻器改变小灯泡的电压，探究温度与电阻的关系。

3、创设问题情境，激发学生探究欲望，引导学生进行科学探究，培养学生，实验设计、分析论证、反思评估等能力。

4、充分利用多种教学资源，通过线上线下相结合的学习方式，培养学生解决实际问题的能力。

教学策略：

1、项目式学习策略：

以学生为主体，以学生的经验和活动为中心，基于生活的真实情境，学生之间主动协作，进行开放式的探究。

2、循环递进式探究法：

以问题解决为目标，以任务为主线，以活动为载体，循环探究，逐步深入，完成知识建构。

3、问题驱动式学习策略：

以问题为导向，通过解决实际问题完成知识的构建和学习，在做中学，在做中悟。

课时安排：

本项目以大单元设计，共3个课时完成，具体如下表：

设计学习项目

制定项目计划书

开展项目活动

组织项目评价

内容

任务一：

讨论小明同学发现家里的灯泡的灯丝烧断了一般发生在开灯的瞬间的原因；

任务二：

分小组调查，两个小组上网查询，两个小组通过生活经验分析；

任务一：

探究电流与电压关系；

任务二：

探究电流与电阻的关系；

任务三：

电流与电压、电阻关系并总结欧姆定律

任务一：

认识灯泡的电压与灯泡温度关系；

任务二：

探究灯泡电阻与温度的关系；

任务三：

思考为什么开灯的瞬间电路中电流过大？

任务一：

小组在完成每一系列任务过程中进行项目评价；

任务二：

每个小组综合评价比赛，各个小组汇报为什么在开灯瞬间灯泡灯丝容易熔断的解释方案。

课时

1

1

1

第2课时教学设计

教学目标：

1、理解欧姆定律，会用欧姆定律进行相关运算；

2、会用伏安法测量电阻，能利用滑动变阻器改变小灯泡的电压，探究灯泡的电压与灯丝温度的关系。

3、会根据欧姆定律计算，探究灯泡电阻与温度关系，能根据实验结果分析、概括实验结论的能力。

教学重点：

1、能用实验进行伏安法测量电阻；

2、会用滑动变阻器改变小灯泡的电压和电流，探究灯丝的温度随电流的变化而改变；

教学难点：

通过实验分析概括灯泡的电阻与温度的关系。

教学策略：

1、“循环递进式探究”教学法：

以情景导入，任务驱动，问题嵌入，活动贯穿，促进深度学习。

2、线上线下混合式教学法：

课堂学习与网络学习相互补充；课下调查研究与课堂实验探究相互结合。

教学流程：

本节教学流程如下：

教学实施：

走进情境：

同学们对于前面提出的小明的发现灯丝容易在开灯的瞬间熔断的原因，你们回家后通过上网查询和社会调查能有什么发现吗？

小组分享：

各个小组分享调查报告，求同存异，形成共识：

灯丝的电阻可能与温度有关。

一、情境体验，构建概念

任务一：

探究灯丝在不同电压下时温度的变化

活动1：

教师引导学生：

1、利用电压表和电流表测量灯泡的电阻值；

2、利用滑动变阻器来改变灯泡的电压和电流值，再用感应温度计

测量在不同的电压时灯泡周围的温度。

3、把每次记录的数据填写在学案的表格中。

活动

次数

电流表示数I/A

电压表示数U/V

灯泡周围温度t/℃

小灯泡的电阻

R/Ω

1

2

3

4

电路图实物图

设计意图：

主要培养学生科学探究能力，让学生能在他人帮助下制订科学探究方案，使用基本的器材获得数据；能分析数据，发现特点，形成结论，尝试用已有的物理知识进行解释；

问题1：

通过实验数据根据欧姆定律算出电阻后发现，为什么灯泡灯丝的温度在变化，灯丝的电阻也在变化？

二、科学探究，提炼规律

任务二：

探究灯丝的电阻与温度的关系

活动2：

演示灯丝的电阻与温度关系实验：

用废旧灯丝接入电路中，然后用酒精灯对它加热，观察电流表示数的变化，得出灯丝的电阻的变化；（如图所示）

小组活动：

每个小组同学在观察实验实验现象后，发现怎样的规律?

形成书面文字，汇报展示。

设计意图：

任务二是在任务一衍生的问题后，需要通过实验验证来完成项目目标这个思路，主要发展学生通过逻辑推理，实验佐证的科学态度，发展学生核心素养。

问题2：

大家通过实验发现了灯丝的电阻与温度是存在关系，现在各个小组尝试解释灯泡为什么在开灯的瞬间容易熔断了？

三、学以致用，回归生活

任务三：

解释灯泡的灯丝容易在开灯瞬间熔断的原因

活动3:

小组同学思考讨论形成成果，并汇报方案

设计意图：

通过系列任务后，让学生在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理，获得正确结论并作出解释，发展学生科学思维能力和归纳总结能力。

教师通过视频展示灯丝熔断的其它原因。

评价反思：

评价内容

评价指标

分值

第1小组

第2小组

第3小组

第4小组

电路图

画图正确

20

基本正确

10

不正确

0

电路连接

电路完全正确无安全隐患，电路灯泡发光

30

部分电路有安全隐患或者灯泡不能发光

15

电路不正确

0

完成电流电压和温度测量

全部正确

30

2个数值正确

20

1个数值正确

10

都不正确

0

完成成果

（合理解释出灯丝为什么容易在开灯瞬间熔断）

观点合理

20

基本合理

10

不能说出分析结果

0

总得分

课后拓展：

教师引导学生认识通过刚刚视频，发现灯丝熔断不仅是在电阻小导致电流过大的原因之外，还与电能的转化有关，这些将在后期的探究中逐步认识。

板书设计：

第二节探究灯泡电阻与温度关系

一、探究灯丝在不同电压下时温度的变化

二、探究灯丝的电阻与温度的关系

三、解释灯丝为什么在开灯瞬间容易熔断。