初中物理校本課程教學設(shè)計電飯鍋的設(shè)計與探究

1、初中物理校本課程教學設(shè)計：電飯鍋的設(shè)計與探究湖北省應城市實驗初中 汪水望設(shè)計思想：根據(jù)物理新課標的教學理念，通過電飯鍋的設(shè)計：培養(yǎng)學生運用物理知識解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，讓學生領(lǐng)悟到發(fā)明創(chuàng)造的源泉就在生活之中，使學生感受到生活是多么可愛，加深認識科學技術(shù)與社會的關(guān)系。通過電飯鍋的探究：培養(yǎng)學生的實踐能力，體會發(fā)明創(chuàng)造帶來的樂趣，也感受科技工作者付出的辛勤勞動，養(yǎng)成珍惜勞動成果的習慣。通過給電飯鍋生產(chǎn)廠家提出改進建議，將創(chuàng)造發(fā)明活動延伸到生活中，培養(yǎng)學生的社會責任感。教學目標： 1.知識目標：理解電熱、電功、電功率、歐姆定律。 理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。 2.能力目標：培養(yǎng)學生綜合運用

2、物理知識解決實際問題的能力。 培養(yǎng)學生科學探究能力。3.情感目標：滲透理論聯(lián)系實際的哲學思想。強化安全意識，滲透人文主義思想。激發(fā)學生感當發(fā)明家的夢想。 培養(yǎng)學生精益求精，追求完美的精神。培養(yǎng)學生交流合作的習慣。 重點難點：煮飯電路和保溫電路的設(shè)計是重點。指示燈電路的設(shè)計是難點。 學法指導：科學探究。實驗器材：保溫式自動電飯鍋、保溫式電子電飯鍋、活動插座、尖嘴鉗、螺絲刀、測電筆，電飯鍋說明書。師生互動設(shè)計：1.煮飯和保溫電路的設(shè)計。 2.指示燈電路的設(shè)計。 3.保護電路的設(shè)計。教學過程：教學程序教 師 活 動學 生 活 動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情景提出問題科學技術(shù)推動人類社會的進步，給人們的生活帶來了巨

3、大影響，無論是在學校還是在家里，空調(diào)、冰箱、洗衣機，電燈、電視、電飯鍋，讓我們享受著美好的生活，就說電飯鍋，在它發(fā)明以前，燒飯要人看著，以免飯燒糊了，現(xiàn)在多好，用電飯鍋燒飯，飯煮熟后還能保溫，這節(jié)課我們來體會發(fā)明電飯鍋時科研人員付出的辛勤勞動，同時感受他們成功后的喜悅?！狙菔緦嶒灐繉㈦婏堝佂?，演示磁控開關(guān)、煮飯及保溫、指示燈的工作情況。學生觀察電飯鍋的工作情況。讓物理知識貼近生活，使學生產(chǎn)生濃厚的興趣。設(shè)計與改進1.煮飯和保溫電路的設(shè)計： 【 幻燈片】研究表明：一個三口之家煮飯用的電飯鍋，功率440w較合適，請計算這個發(fā)熱板的電阻設(shè)計為多少呢？ 【幻燈片】電飯鍋煮飯時，要求飯煮熟后能自動斷開

4、電路，以免飯燒糊了，（飯在溫度達到102時煮熟）應該在電路中加裝一個什么元件？畫出電路圖。【投影】把學生設(shè)計的電路圖（圖1）展示在大屏幕上。 【幻燈片】飯煮熟以后，要求能保溫，以免冷了，保溫時電飯鍋的功率只需55w即可，應該在電路中再加裝一個什么元件？其值是多少？畫出電路圖。【投影】把學生設(shè)計的電路圖（圖2）、 （圖3）展示在大屏幕上。計算發(fā)熱板的電阻：110。運用p=ui,i=u/r等公式算。加裝溫控開關(guān)，（這種溫控開關(guān)受磁性控制，又叫磁控開關(guān)或限溫器）畫出電路圖。加裝電阻（這個電阻工程設(shè)計上叫保溫板或保溫電阻），算出其阻值770(圖2) 或880（圖3）。發(fā)明創(chuàng)造離不開物理知識，樹立認真學

5、習，貢獻社會的理想。 培養(yǎng)學生的創(chuàng)造發(fā)明意識。將工程術(shù)語和物理概念結(jié)合起來，加深理論與實際的聯(lián)系。展示學生的設(shè)計方案，增強自信心。請學生分別說明圖2和圖3兩種電路的工作情況。實際上電飯鍋采用的是圖2的方案。圖3的方案不被采用是什么原因留給同學們以后探討，我們繼續(xù)完善圖2的方案。2.指示燈電路的設(shè)計：【幻燈片】為了方便，電飯鍋安裝了指示燈，分別指示煮飯和保溫。指示燈的額定電流很小，約0.01a,(電阻很小，約10)煮飯指示燈怎樣安裝？（串聯(lián)還是并聯(lián)？為什么？） 保溫指示燈怎樣安裝？畫出電路圖?！就队啊堪褜W生設(shè)計的電路圖（圖4）、 （圖5）展示在大屏幕上。讓學生討論圖4的設(shè)計會產(chǎn)生什么后果？圖5的

6、設(shè)計能行嗎？圖5的設(shè)計通電指示燈燒毀，發(fā)熱板還能正常工作嗎？圖5的設(shè)計還應該怎樣改進呢？圖5的設(shè)計中，只要能限制通過指示燈的電流不超過0.01a就行。有辦法嗎？計算限流電阻的阻值，畫出改進后的電路圖?！就队啊堪褜W生改進后的電路圖（圖6）展示在大屏幕上。請學生說明圖6這種電路的工作情況。3.保護電路的設(shè)計：【幻燈片】電飯鍋使用年限久了，加上又是金屬外殼有可能漏電造成觸電事故；還有可能短路燒毀電器，甚至引起火災。要不要采取保護措施？應該怎么辦？畫出電路圖。【投影】展示學生加裝了保護電路的設(shè)計圖，（圖7）。這就是“保溫式自動電飯鍋的電路圖”。學生說明圖2、圖3工作情況學生：煮飯時通過的電流是2a,指

7、示燈的額定電流是0.01a，會燒毀指示燈。電路開路。學生：不行，通電指示燈會燒毀。學生：能。學生：給指示燈串聯(lián)一個限流電阻。算出限流電阻的阻值：22k。學生說明圖6電路工作情況學生：接地防漏電觸電。加裝保險絲防短路火災。（保險絲在工程設(shè)計中又叫超溫熔斷器）其規(guī)格是2a。體會設(shè)計方案的多樣性。從眾多方案中選擇最佳方案。滲透以人為本的觀念展示學生設(shè)計的電路圖，經(jīng)歷發(fā)明創(chuàng)造過程中遇到的挫折。引導學生善于從失敗中看導成功的火花。讓學生認識：改正錯誤，才能進步。展示學生設(shè)計的電路圖，使學生初步體會成功的快樂。經(jīng)歷發(fā)明創(chuàng)造的全過程。對學生進行安全教育，滲透人文主義思想。增強學生的社會責任感。再次體會成功的

8、快樂。交流合作探究【投影】展示幾種電飯鍋說明書上的電路圖：1.利用保溫板保溫的電飯鍋。（和同學們設(shè)計的電路圖是相同的）。2.利用雙金屬片閃斷開關(guān)保溫的電飯鍋。【投影】實物投影電飯鍋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：引導學生認識發(fā)熱板、保溫板、磁控開關(guān)、指示燈、超溫熔斷器【分組實驗】拆開電飯鍋底部蓋板，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認清各元件及其連接情況，然后蓋上蓋板。增強學生的自豪感，體會成功的愉悅，激勵學生創(chuàng)造發(fā)明。培養(yǎng)學生的實踐能力。知識拓展生活中還有哪些具有加熱和保溫功能的電器呢？【幻燈片】電熱飲水機、電熱毯、電熱臺板、電磁爐（圖片）思考這些電器是如何進行加熱和保溫等功能的。增強學生的實踐能力，開闊眼界。進行sts教育活動小

9、結(jié)師：這節(jié)課通過“電飯鍋的設(shè)計與探究”活動，同學們有些什么感悟呢？師：我們要做生活的有心人，勤于思考，必定會有所發(fā)現(xiàn)，有所發(fā)明，有所創(chuàng)造，有所前進。生：經(jīng)歷了發(fā)明創(chuàng)造的全過程，感覺到發(fā)明創(chuàng)造活動并不難。生：認識到物理知識在社會生活中的作用。生：要善于利用物理知識解決實際問題。強調(diào)“從生活走向物理，從物理走向社會”，激勵學生發(fā)明創(chuàng)造。課外作業(yè)【幻燈片】1.“保溫式電子電飯鍋”的設(shè)計與改進:這種電飯鍋既能煮飯，又能保溫，還能煲粥。研究表明：電飯鍋煲粥時的功率為煮飯時的一半（220w）較合適，以上我們設(shè)計的電路還要如何改進，畫出電路圖。（提示：可以利用二極管的單向?qū)щ娦裕?.按圖3這種方案完成電飯鍋

10、的設(shè)計，思考這種方案的優(yōu)點和不足。3.給電飯鍋生產(chǎn)廠家寫一封信或者發(fā)一封郵件，提出改進建議。讓學生領(lǐng)略到發(fā)明創(chuàng)造永無止境，將發(fā)明創(chuàng)造活動延伸到社會生活中，對學生的一生產(chǎn)生積極的影響。板書設(shè)計： 電飯鍋的設(shè)計與探究技術(shù)參數(shù)： 發(fā)熱板 220v440w110磁控開關(guān) 102保溫板 770指示燈 0.01a 10指示燈限流電阻 22k超溫熔斷器 2a 教學后記：1.通過校本教研活動把課堂知識延伸到生活中，加強理論與實踐的聯(lián)系，培養(yǎng)了學生的學習興趣，同時，也為老師提供了豐富的教學素材，成為物理教學的不絕源泉。2.通經(jīng)歷電飯鍋的設(shè)計與探究過程，增強了學生創(chuàng)造發(fā)明的意識，感受其中的快樂，這種過程還會潛移默化到今后的學習、工作和生活中去。3通過這種活動，培養(yǎng)了學生獨立