浙教版科學(xué)八年級上冊4.7《電路分析與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)教案

《電路分析與應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)科：科學(xué)。年級：八年級二、課時分析：八年級上冊第四章第四節(jié)《電路分析與應(yīng)用》第一課時三、教材分析：八年級上冊第四章《電路探秘》，是學(xué)生們第一次接觸到電學(xué)的知識。而第七節(jié)《電路分析與應(yīng)用》則是在學(xué)習(xí)了電路三個基本物理量電流、電壓、電阻三者間關(guān)系——?dú)W姆定律之后，第一次真正意義上涉及到多個電路元件之間電學(xué)物理量間關(guān)系分析與計(jì)算的一節(jié)內(nèi)容。理清串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律，既是對前六節(jié)內(nèi)容的一個總結(jié)，同時也是學(xué)生尋找多元件多物理量間關(guān)系的有效手段。四、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：⑴、知道歐姆定律中三個電學(xué)基本量之間的關(guān)系。⑵、知道串并聯(lián)電路的特點(diǎn)。⑶、能利用歐姆定律與串并聯(lián)電路特點(diǎn)尋找兩個用電器組成的電路中九個物理量之間的關(guān)系。2、過程與方法：⑴、通過科學(xué)探究熟悉科學(xué)研究問題的方法。⑵、通過實(shí)驗(yàn)和公式推導(dǎo)的方法熟悉科學(xué)結(jié)論的驗(yàn)證手段。3、情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過對串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)的探究，了解科學(xué)探究的基本方法和對科學(xué)結(jié)論的驗(yàn)證手段。4、教學(xué)重難點(diǎn)：兩個用電器組成的電路中的多個物理量之間的關(guān)系；串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)。五、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）引入：手機(jī)app同屏《電學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)》上課之前，讓我們先來玩一個手機(jī)小游戲——《測未知電阻的阻值》，誰知道測定未知電阻阻值的辦法？（學(xué)生回答，用伏安法測定電阻?？捎胊pp演示操作測量出電阻）伏安法脫胎于歐姆定律，歐姆定律很好的幫助我們找到了同一個用電器中三個電學(xué)基本量間的關(guān)系?？墒?，在現(xiàn)實(shí)生活中，一個電路往往是由多個用電器組成的，那物理量可就不止三個了。這些物理量之間有關(guān)系嗎？今天，就讓我們利用已有經(jīng)驗(yàn)來理清它們間的關(guān)系。（二）主題一：兩個用電器，九個物理量之間的基本關(guān)系。大家覺得，有許多個多用電器組成的電路復(fù)雜嗎？對于復(fù)雜的問題，我們可以將它簡單化。多個用電器復(fù)雜，那么我們就先來研究兩個用電器的。兩個用電器組成的電路中，有幾個物理量？（請學(xué)生上臺板書，學(xué)生一開始往往寫得比較凌亂）這樣的排列情況，很難一下子找到它們間的關(guān)系，誰能將它拍得整齊一點(diǎn)？（學(xué)生排列之后是一個九宮格式的形狀）很好，其實(shí)我們在排列的過程中就已經(jīng)在試著尋找它們間的關(guān)系了，而且，大家發(fā)現(xiàn)了沒有，其實(shí)我們已經(jīng)知道它們間的關(guān)系了的。誰能來說說你知道它們間有哪些關(guān)系？（找個不舉手的，問他對哪個關(guān)系不太清楚）有些同學(xué)已經(jīng)深深的記住了，肯定有自己的方法，有沒有同學(xué)能夠?qū)⒆约旱姆椒ǚ窒斫o還沒有掌握的同學(xué)？（讓學(xué)生用類比等方法，幫助那些沒有掌握的同學(xué)加深印象）類比真是個好方法，現(xiàn)在，再加上歐姆定律，我們會發(fā)現(xiàn)九個量之間已經(jīng)被各種符號連接了起來。它們之間有關(guān)系嗎？其中一個量有哪幾種關(guān)系？（學(xué)生回答，有橫向和縱向兩種關(guān)系）一個量有兩種方向的關(guān)系，那么，從計(jì)算的角度來說就是一個量可以用兩種途徑求得。我們可以在串聯(lián)電路中試驗(yàn)一下，欲求R總，需要哪幾個條件？（學(xué)生希望得到的是R1和R2，或者I1和U1）可是題目給我們的條件往往不如人意，比如，已知條件是R1和I1，你覺得條件夠嗎？（學(xué)生開始說可以，后來試驗(yàn)了一下之后說不行）你能求什么？（學(xué)生回答說U1）所以兩個條件有時候還是有些作用的，可以幫助我們求得同一個方向上的第三個量，但是要求其他方向上的量，就有些不夠了，再來一個條件試試，再給一個U2，你可以求了嗎，你能不能給出思路？（學(xué)生思考后回答，利用兩個方向來求出R總）其他量呢？（學(xué)生發(fā)現(xiàn)都可以求了）所以一個串聯(lián)電路中，只要知道不重復(fù)的三個條件，你就可以求出其余任何一個量。那么這句話在并聯(lián)電路中是否仍然適用呢？（學(xué)生思考）不妨讓我們到并聯(lián)電路中來試驗(yàn)一下。給出R1、I2、U總，你能求其他量嗎？（學(xué)生試驗(yàn)后，給出確定的答案）這就是兩個用電器，多個物理量之間的關(guān)系，你了解了嗎？會用了嗎？接下來，讓我們實(shí)戰(zhàn)一次：“在一個6V的電壓下，想讓額定電壓為3V，額定電流為0.3A的的小燈泡正常發(fā)光，需要如何連接一個多大的電阻？”（學(xué)生計(jì)算后給出答案）3V的小燈泡直接接到6V電壓下不行嗎？會怎么樣呢？手機(jī)app同屏演示《電學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)》，發(fā)現(xiàn)直接連接燈泡被燒壞。按照大家的方法連接電路試試看，驗(yàn)證是正確的。（三）主題二：串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)。你是否注意觀察兩個用電器的信息？為什么兩個用電器的電壓是相等的呢？（學(xué)生回答，是因?yàn)閮蓚€用電器的電阻相等）電阻如果不相等的話，電壓也就不一樣嗎？試驗(yàn)一下。（用一個20Ω和一個10Ω的定值電阻串聯(lián)）手機(jī)App同屏演示《電學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)》，結(jié)果分享。的確電壓不同了，不過老師發(fā)現(xiàn)還是有規(guī)律的。你們發(fā)現(xiàn)了嗎？（學(xué)生回答，U1/U2=R1/R2）這個結(jié)論正確嗎？我們需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，你會如何驗(yàn)證？（學(xué)生回答改變電阻的組合情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)需要得出哪些數(shù)據(jù)呢？（每個用電器的U1，U2和R1，R2）需要這些數(shù)據(jù)的話我們的實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)該怎么樣？（將兩個電阻串聯(lián)起來，然后利用兩個電壓表分別測量兩個用電器的電壓值）好的，探究過程大家已經(jīng)清楚了，最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以記錄到表格上?，F(xiàn)在，請開始你們的探究吧！學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)探究：串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)。（學(xué)生操作時可以利用手機(jī)將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同屏到電腦上）根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？（驗(yàn)證了U1/U2=R1/R2）有了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，你是否還能夠從其他方面進(jìn)行驗(yàn)證呢？比如公式方面。（學(xué)生進(jìn)行公式的推導(dǎo)U1=I1×R1，U2=I2×R2，U1/U2=I1×R1/I2×R2，因?yàn)榇?lián)電路電流相等，所以可以將I1和I2約掉，最后的結(jié)果即是U1/U2=R1/R2）好的，有了公式的驗(yàn)證，對這個實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是不是更加信服了呢？所以，當(dāng)我們?nèi)ヲ?yàn)證某個猜想時，可以選用多種渠道的驗(yàn)證方法。而這個結(jié)論，就是串聯(lián)電路中的分壓特點(diǎn)，串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓比就等于各用電器的電阻比。這使得串聯(lián)電路中的計(jì)算又多了一種方法。你再回頭來看看剛才的問題，你能不能用這個方法來計(jì)算一下？（學(xué)生利用串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)進(jìn)行電路計(jì)算）是不是很好用?。∧敲?，串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)，對你有什么啟發(fā)？你有想研究的問題嗎？（學(xué)生回答，并聯(lián)電路中是否也有分壓特點(diǎn)）你覺得并聯(lián)電路有分壓特點(diǎn)嗎？（學(xué)生思考后說沒有，因?yàn)椴⒙?lián)電路中兩個用電器兩端的電壓相等，繼而猜想應(yīng)該是電流方面的規(guī)律）并聯(lián)電路中究竟有怎樣的規(guī)律呢？讓我們期待下節(jié)課吧！（四）課后寄語：保持對大自然的好奇，它將帶你去往豐富多彩的科學(xué)世界！謝謝大家，再見！六、教學(xué)反思：本節(jié)課的內(nèi)容可以說是整個第四章《電路探秘》的綜合應(yīng)用與拓展。首先，我覺得我的教學(xué)設(shè)計(jì)很好的完成了本節(jié)課的知識目標(biāo)和能力目標(biāo)。從知識上來說，本節(jié)課既包含了歐姆定律，也包含了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，還有串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)。有些內(nèi)容在之前的教學(xué)過程中，學(xué)生的掌握情況已經(jīng)是比較好了的，比如說歐姆定律，對于這些內(nèi)容可以比較快速的復(fù)習(xí)帶過。也有一部分內(nèi)容是學(xué)生掌握情況不是非常理想的，比如說串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，很多學(xué)生對于這兩種連接方式的電流特點(diǎn)和電壓特點(diǎn)經(jīng)常要搞混。所以，在本節(jié)課中，我特意安排了掌握情況較好的學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)介紹，通過學(xué)生自己對知識點(diǎn)的認(rèn)知和記憶，來幫助其他掌握情況一般的同學(xué)加深印象，這一設(shè)計(jì)在課堂過程中得到了比較好的效果，一開始有問題的幾位同學(xué)基本也能夠很好的理解和記憶了。還有一些知識點(diǎn)是暫新的，比如串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)。對于這樣的知識點(diǎn)，如果只是直接傳授，對于學(xué)生來說，認(rèn)可和接受程度一般不會太高。因此，在本節(jié)課中，為了突破串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)這個知識點(diǎn)，我首先是利用了一個電學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中自然的產(chǎn)生思考，電壓為什么會相等，繼而思考如果電阻不相等的用電器串聯(lián)會如何，再將其中一個用電器電阻加倍，這樣學(xué)生能夠從實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證自己的猜想，同時也因?yàn)楸稊?shù)關(guān)系，可以讓學(xué)生產(chǎn)生新的思考，然后自然地開展接下去的實(shí)驗(yàn)探究和公式驗(yàn)證，經(jīng)過了多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和公式推導(dǎo)的驗(yàn)證之后，學(xué)生對于這個結(jié)論才會真正的認(rèn)同與理解，才能深深地記憶在他的腦海中。從技能上來說，本節(jié)課既包含了分類、歸納和類比的方法，也包含了科學(xué)探究的方法。分類思想本節(jié)課中有，比如我設(shè)計(jì)的讓學(xué)生對兩個用電器組成的電路里的九個物理量進(jìn)行排列，這就有分類的思想，很多學(xué)生都有了這樣的思考，將不同用電器的某個相同的物理量放到同一行，再將同一個用電器的不同的物理量放到同一列，這樣的排列其實(shí)就是一種分類，等分類分完再去尋找物理量間的關(guān)系時會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)比較清晰了。歸納的方法本節(jié)課中也引導(dǎo)學(xué)生完成了，比如物理量間的關(guān)系，其實(shí)很多都是我們之前幾節(jié)內(nèi)容中都出現(xiàn)過的，所以我設(shè)計(jì)了讓學(xué)生自己尋找關(guān)系的環(huán)節(jié)，這個環(huán)節(jié)就是促使學(xué)生對已有知識和經(jīng)驗(yàn)的歸納和總結(jié)，最后，將九個量用數(shù)學(xué)符號連接起來的時候，對于學(xué)生來說就得到了一次歸納的成功體驗(yàn)。類比的方法也是學(xué)生在解決問題過程中自己自然使用的，比如為了加深串并聯(lián)電路特點(diǎn)的印象，幾位同學(xué)舉出的用水流類比的方法，就幫助一部分同學(xué)很好的理解了并聯(lián)電路總電流等于各之路電流之和的印象?？茖W(xué)探究的方法，在最后的研究串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)這里很好的利用了。問題的提出，猜想的得到，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的獲取，結(jié)論的驗(yàn)證都是水到渠成，學(xué)生自然地進(jìn)行下去的，老師只是做了幾個關(guān)鍵性的引導(dǎo)而已。另外，本節(jié)課中還用到一些相應(yīng)的數(shù)字化教學(xué)的工