第14章教材分析及教学建议.ppt
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1、义务教育课程标准实验教科书“苏科版”九年级第十四章 欧姆定律 电路中的交通规则,教材分析及教学建议,初步了解半导体的一些特点,了解半导体材料的发展对社会的影响。初步了解超导体的一些特点。了解超导体对人类生活和社会发展可能带来的影响。通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律,并能进行简单计算,一、课程标准的相关要求,二、导图说明,在学生初步了解电路的基本构成,知道电流在电路中的作用的基础上,第十四章导图列举出日常生活中可以经常观察到的几种可以通过调节来实现不同目的和功效的用电器,设置明确、直观的问题情境,引发学生思考:为什么调节旋钮或推动调节拉杆就能实现对电路中电流大小的控制?电流在电路
2、中究竟是按什么样的规则在流动,是否正如车辆在公路上行驶要遵循一定的交通规则才能保持道路的畅通无阻一样,电流在电路中也按照自己的交通规则在流动?还是另有他途?导图中的点滴插语引导学生进入广阔的电世界去探求未知,寻找电路中的“交通规则”。,三、编写思路,在前一章的基础上,教材没有像以往那样,首先给出电阻的概念,而是以小明和小华想设计一调光电灯为探究背景,以任务驱动的方式将探究的问题逐步引向深入。随着问题的展开,要完成设计组装调光电灯的任务,则必须对碰到的问题加以解决,因而,教材以此为线索,很自然地引出一个新的物理量电阻,并在对电阻的性质及其在电路中的作用作进一步研究的基础上,形成对电阻概念的认识,
3、引导学生掌握变阻器的用法,再回归到完成组装调光电灯的任务中来。随之而来的关键问题便是的是要搞清电流和电压、电流和电阻之间相互的关系,只有搞清这个关系才能设计调光电灯,而这种关系的确立过程,便是得出欧姆定律这一物理重要定律的过程,教材在处理本章这一核心内容时,强调了探究过程的完整性以及得出结论的科学性,并在此探究过程中渗透控制变量法这一物理研究方法,同时进一步强化用图像来描述新的物理量。,为了加深对欧姆定律的理解和应用,教材运用学生自身的电阻数据,通过计算来体会用欧姆定律解决电路问题的有效性。最终以综合实践活动的形式,根据欧姆定律所确立的电路中的“交通规则”,由同学们自主选择器材,自行设计,组装
4、完成模拟调光电灯,实现本章一开始提出的目标任务。本章的编写紧紧围绕一个中心任务,在引导同学自主学习的过程中,让学生去体验发现问题,提出问题,研究问题,总结规律,拓展应用,解决问题的乐趣,体会做中学,学中做,既动脑又动手,在潜移默化中感知科学研究的一般方式,感受人类研究自然,寻找真理,不断追求等崇高思想的熏陶。,四、课时建议,五、本章知识网络,六、各节的教材分析和教学建议,第一节 电阻,教学目标通过实验尝试改变电路中电流的大小,从中认识导体能够导电又同时对电流有阻碍作用的性质,了解什么是电阻,通过实验探究影响金属导体电阻的因素,知道电阻的各种单位及其换算关系。初步了解导体、绝缘体、半导体的电学特
5、征,了解半导体材料的发展对社会的影响。能认识电阻是导体本身的属性,初步体会“控制变量法”研究物理问题的思路,提高依据物理事实分析、归纳问题的能力。进一步增强实事求是的科学态度和刻苦探索的科学精神的培养,体会物理知识本身多样统一美的美学特征。,本节教材包含两个内容:导体电阻概念的得出和影响导体电阻大小因素的研究。本章一开始,教材就以导图所创设的物理情景为背景,以完成一特定任务为目标,从设计调光电灯的任务出发,通过学生参与的尝试改变电路中电流的大小的活动,去发现改变电路中电流大小的途径和方法,教材没有只局限在改变接入电路的导体不同就会使电路中的电流发生变化,来使学生感知不同金属导体的电学性质,而是
6、将活动的思路开放,将改变电压也能改变电路中电流的大小的实验事实呈现给学生,为同学们的后续学习打下伏笔。课程标准没有对电阻概念提出知道的终结性要求,即允许学生对此概念的表述不完整、不严密,因而教材也没有对电阻下严格的定义,此处只要求学生在应用中初步理解电阻的含义。,教材说明,教材积极引导学生自主探究影响导体电阻大小的因素,注意引导学生用科学合理的方法,对影响电阻大小的各个因素进行对比。其中,教材只对长度、导体的横截面积、材料三个主要影响因素进行了列表,其它影响因素的探究未成列出,而是将探究的空间留给学生,使学生在探究的过程中体会运用“控制变量法”给研究复杂物理问题所带来的好处。,教材通过阅读材料
7、的形式,初步介绍了导体、绝缘体、半导体的物理含义,介绍了不同材料的导电性能,旨在引导学生通过阅读自学,增强对物质世界多样性的认识,教材在正文中未对这三个概念作过多的介绍,而是在“WWW”中突出要求学生对半导体材料的发展及对社会的影响作进一步的调查研究,不断拓展、丰富学生个性化的探究领域。,教学建议,1.活动14.1:尝试改变电路中电流的大小在指导学生对各种可能改变电路中电流大小的途径与方法进行充分分析的基础上,各实验小组各自明确具体的实验操作的步骤,将电路元件按图1那样连接起来,观察灯的亮度和电流表示数的变化。教师应及时提醒学生记录自己的方法和观察到的现象,在完成实验和实验记录后,与他人进行交
8、流,看别人还有哪些独特的方法?,教材设计活动14.1的目的一方面是为了引入电阻的概念,另一方面又兼顾到调光电灯的设计,因为同学们首先想到的是改变电路中的电源,会使灯泡亮度发生变化,其次才会想到去改变连接灯泡的导线,看能不能使灯泡的亮度发生变化。教材的这种设计思路开放了学生的思维和实践的空间,又降低了理解电阻概念的难度。,由于电阻不能直接观察,而一般情况下导体总存在电阻,这比导体中时有时无的电流和电压更加抽象,同学们通过实验可观察到当电路中接入一段金属丝后,灯泡的亮度变暗了,电流表的示数变小了,说明金属丝导电的同时,对电流还有一种作用,这种作用很明显是阻碍电流的流动。,在准备该活动的实验器材时,
9、各种金属丝可以是康铜丝、锰铜丝、镍铬合金丝、不锈钢丝、铁丝等,也可用铅笔芯代替某一金属丝,其实验效果同样明显。因铅笔芯取材方便,容易获得,同时,后面的实验活动也需要用到铅笔芯,可以一物多用。,活动14.2:探究影响导体电阻大小因素,教师不应将控制变量法和盘托出,而是通过启发诱导,让学生在讨论中悟出其中的道理。接下来,请同学们设计出符合上述实验要求的三组导体,看谁想得快,方法多,激发学生的创造性思维。若教材中的实验器材不足,可选用不同型号的铅笔芯替代。教师肯定学生的设计方案,然后让学生按照自己设计的实验电路图和记录表中的顺序进行实验研究,并根据实验结果讨论下面的问题。,对于导体的电阻还与温度有关
10、,教材中未作进一步的探究,有条件的学校可放手让对此感兴趣的学生对这一问题开展探究活动。,教材通过知识介绍,让学生阅读了解导体、半导体、绝缘体的知识,利用电阻的概念,可以很明晰说明导体和绝缘体的区别,使学生旧有的知识有所升华。由于半导体的应用已很广泛,向学生介绍这方面的知识,对启发学生思维,开阔眼界,提高学习兴趣,都大有好处。,第二节 变阻器,教学目标通过发现使电路中的电流发生连续变化之最简捷的方法,进一步加深对电阻在电路中所发挥作用的理解,感知优选法将问题简化的应用。说出滑动变阻器的构造及作用,画出滑动变阻器的符号及结构示意图,会分析滑动变阻器在简单电路中引起电路中电流的变化,学会正确使用变阻
11、器。培养使用电学仪器的技能和良好习惯,在实验中逐步形成良好的合作精神。,教材依然以小明、小华研究设计调光电灯为总任务,在上一节研究成果的基础上,对改变电路中的电流的方法作进一歩研究,教材以研讨的方式设置问题情境,引导学生对改变接入电路的电阻也可以改变电路中的电流进行猜想,由于影响电阻大小的因素较多,教材在此优化了选择方法,提出改变接入电路电阻的长度是引起电路电流电流连续变化的简化路径。,教材说明,教材用铅笔心实验让学生感知通过改变铅笔心接入回路的长度,可以简便地改变回路的电流,实现控制电路的目的,这一功能的达成使得向设计调光电灯的目标又迈进了一歩,也为学生理解滑动变阻器的工作原理打下基础。然而
12、,由于铅笔心易断,实验中较难把握,是否有更好的器材能够实现上述功能呢?教材引导学生向科学家求教,利用前人和科学家研究的成果来为我所用,这同样是一种好的学习方式。,教材在导出三种变阻器的情况下,通过引导学生阅读说明书,重点介绍滑动变阻器的使用方法,通过问题导引,为学生迅速掌握滑动变阻器的用法进行了铺垫,在学生自主实验的基础上,使学生对滑动变阻器在电路中的作用有一初步了解,对滑动变阻器的接线方法基本掌握,能按要求将滑动变阻器正确地接入电路。对于变阻箱、电位器的使用与连接则在“WWW”中加以训练。,教材在学生对电阻概念理解不断升华的情形下,用生活、物理、社会栏目介绍超导现象及其在生产科技中的应用,扩
13、大学生的视野,在“WWW”中让学生访问国家超导重点实验室,进一步了解超导体的实际应用,以便更加全面地认识此类新材料。,教学建议,1.活动14.3 用铅笔心使电路中的电流连续地变化活动之前,应先请同学们讨论一下在电路两端电压不变的情况下,该怎样去改变电路中的电流?在同学们作出回答后,继续请大家回忆一下影响电阻大小的因素,由此得到只要改变材料、长度、横截面积、温度都能达到改变电阻的目的的推论,而改变长度是最简便的方法。在此基础上,请同学们对照课本上提出的铅笔心实验电路图,考虑一下,应怎样将铅笔心连入电路,才可以不断地改变电阻,影响灯泡的亮度。指导学生用小刀将铅笔剖成两半,留下附着铅笔芯的那一半。操
14、作中请同学们当心不要把手割破。,此实验中,将N端从铅笔心的一端移到另一端时,同学们可发现灯泡的亮度变化并不明显,这说明铅笔心的阻值变化范围太小,为使灯泡的亮度变化明显,就必须增大整根铅笔心的电阻,就必须加长铅笔心的长度,而当铅笔心够长时,我们移动N端又将出现什么问题呢?加长的铅笔心又容易断,该怎么办?从而将学生引向下一个探究活动。,活动14.4 学习使用滑动变阻器,教材依然采用说明书的形式介绍滑动变阻器的用法,对此方式学生已熟悉,在让学生对照说明书观察滑动变阻器实物时,教师可出示观察提纲;,学生观察后,找学生表述,互相补充,后教师明确介绍滑动变阻器构造,明确各部分名称。引导学生从结构入手分析滑
15、动变阻器能改变电阻的原理,按照教材所提出的要求,分组进行探究实验,完成表格提出的任务。,对滑动变阻器的用法进行归纳小结:1、接法:首先要使滑动变阻器成为电流的必经之路,即变阻器要串联接入电路。对于实验室常用的有四个接线柱的滑动变阻器,其正确接法的共同特点是“一上一下”。2、电学实验为了闭合开关时防止电流的过大而烧坏元件,要求在闭合开关前将滑动变阻器滑片置于阻值最大的位置。3、铭牌“20 1A”的含义。,4滑动变阻器原理:是通过移动滑片与电阻线的接触点来改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电流,简言之滑动变阻器是一个带可滑动滑片的电阻,作为一个重要的电学元件可用专用符号表示,其结构可以
16、采用简单的示意图。,第三节、欧姆定律,教学目标(1)通过实验探究电流、电压、电阻的关系,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,会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。(3)进一步体会用图像研究物理问题的优越性。(4)提高学生依据实验事实,分析、探索、归纳问题的能力,知道通过实验总结物理规律的研究方法。(5)介绍欧姆的故事,增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成,在研究了解电阻在电路中的作用,达到对电路中的电流可进行连续
17、调节变化的目的后,教材将探究内容重新拉回到设计调光电灯的方向上来,由于灯泡是有一定的规格的,同学们在以前的探究中已发现增加电池个数,电压过大,灯泡会烧坏,而现有电路中若无限制地调节变阻器也会将灯泡烧坏,要科学、合理地对调光电灯进行设计,就要搞清楚电流、电压、电阻之间的定量的关系,问题由此展开。,教材通过探究活动,在引导学生进行合理猜想的基础上,经过实验验证,得出欧姆定律,为了使学生学会处理实验数据的多种方法,教材又进一步强化用图像来说明物理现象、物理过程,揭示物理规律的作用,加强对学生各种能力的培养。,欧姆定律是电学中的基本定律,它是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。欧姆定律是
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- 14 教材 分析 教学 建议

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