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1、 教学基本信息课题伏安法测电阻测量电路分析学科物理学段： 年级高二教材书名：物理选修3-1 出版社：教育科学出版社 出版日期： 年 月教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者王丽丽北京市垂杨柳中学13683293263实施者王丽丽北京市垂杨柳中学13683293263指导者张春丽北京市朝阳区教育研究中心15210251798课件制作者王丽丽北京市垂杨柳中学13683293263指导思想与理论依据人本主义心理学代表人物罗杰斯认为，人类具有天生的学习愿望和潜能，这是一种值得信赖的心理倾向，它们可以在合适的条件下释放出来；当学生了解到学习内容与自身需要相关联时，学习的积极性最容易激发；在一种具有心理安
2、全感的环境下可以更好的学习。教师的任务不是教学生知识，也不是教学生如何学习知识，而是要为学生提供学习的手段，至于应当如何学习则应当由学生自己决定。 从学科素养的角度说，初步形成现代物理的基本物理观念，能用这些观念解决实际问题。能根据研究问题和情境，在一定条件下对客观事物进行概括，从定性和定量两个方面进行科学推理，解决实际问题。具有使用科学证据的意识，运用证据对所研究的问题进行描述、解释和预测的能力，以及建立证据与解释之间关系的能力。具有批判性思维的意识，能从不同角度思考问题。具有科学探究意识，具有发现问题、提出问题的能力。能正确设计和实施物理实验探究，正确使用各种手段和方法收集信息，具有设计物
3、理实验探究和获取证据的能力。具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述和评估反思实验探究过程与结果。能正确认识到物理研究是一项富有创造性的工作，其成果具有相对持久性及普适性，但同时具有局限性。具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作；实事求是，善于基于证据和推理发表自己的见解。教学背景分析学习内容分析： 本册书：必修3-1这章内容属于直流电路知识的具体应用，是电路实验的基础内容，而电路实验是本册书实验部分的主体内容。 本章：前面学过并复习过的部分电路欧姆定律、串并联规律，本节是欧姆定律非常实际的综合应用。也是三个学生实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属的电阻率、电表的改装、测定电源
4、电动势和内阻基本试验方法的知识储备。 本节课为构建伏安法测电阻的电路图并连接电路，激活学生原有的实验（限流外接伏安法）经验。改变教材“讨论交流”（直接对比外接法和内接法）的内容：寻找实验测量对象（内外接法不限），使学生发现测量结果与真值有差距，引发思维冲撞，进而分析原因，揭示内外接伏安法的误差原因，启发学生对比实验方法，并总结测量不同电阻的方法选择。活动：选择不同接法测量不同电阻，并分析误差。 学生情况分析： 所教班级学生是我区普通高中的学生，有一定的相关知识储备，但绝大部分学生初中阶段没有养成良好的学习习惯，学习主动性差，缺少问题意识，不能主动发现问题并提出问题。面对学习过程中出现的问题，缺
5、乏解决问题的勇气和毅力。极个别学生较为优秀，对科学探索有热情，积极思考，分析推理能力较强，是物理学习的骨干力量。教学方式： 分组实验、小组合作交流，问题跟进教学手段： 多媒体网络技术、电路实验设计技术准备：计算机、实物投影、电源、开关、导线、电流表（微安表）、电压表、电阻箱、电位器、数字电表。 教学目标(内容框架)1.知识与技能 （1）能区分内/外接电路，能连接电路并测量未知电阻； （2）能用已有知识解释电表内阻对测量结果的影响； （3）会选择电流表内/外接电路来减小测量误差；2.过程与方法 （1）能依据问题设计测量电路，并正确操作实验； （2）面对问题能充分利用已有知识，积极参与，提高思维能
6、力和实验能力； （3）小组合作，尝试科学探究和物理实验的过程；3.情感、态度与价值观 （1）培养学生发现问题和分析处理实际问题的能力； （2）培养学生批判思维的意识，基于证据，大胆质疑，从多角度思考问题； （3）体会科学态度与责任的价值；重点：通过实验分析，掌握电阻测量的基本原理和方法，理解引起误差的原因及减小测量误差的方法。难点：内/外接测量电路的选择。误差分析。问题框架问题情境设定：用初中的伏安法测定未知阻值的电阻。活动一：学生小组设计测量方案并进行测量。活动二：讨论分析测量结果。 1、为什么测量结果不同？哪种测量结果是真实值，还是都不是？ 2、电路设计有什么不同？为什么会产生两种测量值？
7、 3、电表的电阻对测量结果有没有影响？ 4、测量值和真实值的关系？活动三：用分析得到的结果进行验证性实验。本节课小结。教学流程示意开始创设情境参与思考伏安法测量未知电阻设计电路并测量测量结果分析小组讨论内、外接的误差分析实物投影教师补充学生小结结束教师补充课堂小结课件验证性实验教学过程(文字描述) 实验室改造一个未知电阻的电阻箱，请学生通过伏安法测量电阻的大小，通过测量发现各组测量的阻值不同，大家分组讨论测量结果对或不对？从电路结构的角度引导学生思考，适当提示电表有阻值（不能忽略）。进一步分析测量结果与真实值的差别，通过分析发现电路的结构不同，测量结果不同，但是都不能准确的测量到真实值，讨论不
8、同的电阻如何选择电路来减小误差。取得方法后，再出示一个电阻进行验证性实验。教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用创设情境我想请大家帮个忙，帮我看看桌面上提供的这个电阻箱（做过改动）的电阻是多大？大家有没有什么办法？ 初中学习过伏安法，用电压表、电流表测电阻。引发学生的学习兴趣，做好初高中知识衔接。电流表选取阻值较大的，为后面学生实验造成结果冲突。多媒体温故知新 用电压表、电流表测量电阻是最为普通的测未知电阻的方法。你们先试试，之后我再公布答案。把学生引到本节课的重点问题上。在学生已知知识基础上，经过回忆，可以很快想到答案，建立信心，激发学生的求知欲。预先埋下伏笔，为学生的
9、认知冲突做好准备。新课讲解实践操作请小组长负责，大家设计一个测量电路，并依据小组设计结果进行测量。请大家设计一个测量电路，并依据小组设计结果进行测量。电源、开关、导线、电流表（微安表）、电压表、电阻箱、电位器、数字电表。交流与探究大家汇报一下测量结果。我记得应该是同一个阻值呀！怎么会有这么大的差别，大家认为哪个测量值正确，还是都不正确？咱们是不是可以先互相交流一下电路设计？大家设计中出现了两种方案，大家觉得有什么区别吗？我们先给两种电路起个名字吧，电流表在外的叫“外接法”，电流表在里的叫“内接法”。你认为哪种设计方案测得的结果更好，你支持哪种，理由是什么？告诉大家相应档位的电流表内阻值，电压表
10、内阻值。追问：这对我们的测量结果有什么影响吗？请大家拆开电阻箱上的覆盖物，看看刚才测量的电阻真实值有多大！真实值是物体客观存在的值，不会因为测量设备的改变而变化。而测量值是用实验仪器测量物体后得到的值，会随着你的测量仪器的不同而改变的。测量值与真实值之间的差异叫做误差。小结：内接法的误差来源和测量结果。 请大家思考并讨论，初中我们认为没有差别的电路，现在来看问题可能出在何处？各组派代表汇报测量结果大家小组讨论，派代表说明自己的想法。小组代表，展示电路，并说设计思路小组代表各自表述自己的观点有同学会问到电表的内阻。针对电路和表的内阻，讨论分析误差的来源。各组派代表来说说本组的观点。大家讨论总结规
11、律。体会误差的存在。认知上有极大的冲突，想办法解释现象。小组合作，交流设计方案，发现有两种方案畅所欲言，把自己的疑惑说出来。分析电路结构，体现电表内阻对电路的影响。体会实验时为什么每次测量结果都会有差别。实物投影效果评价看来，我们无法测到真实值，两种测量方法均有误差，只能说那种测量接近真实值，哪种方法更好！体会电表内阻带来的误差。归纳总结再请大家试试，如果电阻箱的阻值R=500。你觉得那种测量方式会更好？请各小组设计并测量。请各组派代表发表意见。小结：外接法的误差来源和测量结果。刚才在大家实验的过程中，老师也发现了这个问题，电压表的指针偏转确实是比较小，请大家课下想一想有没有办法控制电路中的电
12、压和电流？选取电路并测量各组派代表陈述自己组的测量结果和误差分析。小组讨论并总结规律可能会有的问题：测量过程中，电压表的指针始终偏转角度过小，容易造成数据记录的偏差。明确内/外接的不同所引起的误差后，试着总结选择电路的原则和依据在实验中发现新的问题，为下节课的研究埋下伏笔电源、开关、导线、电流表（微安表）、电压表、电阻箱、电位器、数字电表。拓展提高请大家小组讨论，回答下列问题：1、已知阻值的待测电阻，你该如何选取电路并测量？2、如果是未知阻值的电阻，你又将如何选取电路并测量？组内同学讨论得出结论：（1） 相对较大的电阻选内接法；相对较小的电阻选外接法（2）试触看两电表指针偏转幅度，谁幅度大，先
13、接谁再次总结规律，应用在实际的实验操作中。多媒体课堂小结今天通过我们进一步对伏安法测电阻的研究发现：如果电表是理想状态的，两种电路选择哪种测量都可以；如果电表不是理想的，那这两种电路就有了细微的区别。今天这节课我们还有一个困惑，无论哪种测量方式，都只能接近真实值而没有直接测量出真实值，请大家课下思考并查阅相关资料，能不能设计一种电路能直接测量出真实值。 今天的课我们就到这里，明天我们继续研究。学习效果评价设计学生学习效果评价： 能依据问题设计测量未知电阻的电路图，正确连接电路并测量未知电阻，面对问题能充分利用已有知识，积极参与小组合作，解释电表内阻对测量结果的影响，在讨论过程中带有批判思维的意
14、识，基于证据，大胆质疑，从多角度思考问题，具有一定发现问题和分析处理实际问题的能力。自身教学效果的评价 让学生初步形成物质观、能量观、相互作用观观念，依据研究问题的情境，从定性和定量两个方面进行科学实验和讨论研究。正确设计和实施物理实验探究，使用各种手段和方法收集信息。培养学生使用科学证据的意识，运用证据对所研究的问题进行解释和分析。在实验过生中发现问题、提出问题。在讨论的过程中带有批判性的意识，从不同角度思考问题。具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述和评估反思实验探究过程与结果。具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作；实事求是，善于基于证据和推理发表自己的见解。教学设计特色说
15、明与教学反思(300-500字数) 初中伏安法测电阻认为电表为理想电表（内阻忽略不计），内接法和外接法在测量上没有区别。今天的教学中，我埋下伏笔，让电表的电阻不能忽略不计，制造认识上的冲突和实验上的冲突，让学生思考测量结果为什么出现差别？测量的对不对？大家在问题中不断的思考，通过大家的不断努力与合作来解决问题。以往上课都是教师讲解两张电路的区别和误差造成的缘由，我设计的这节课从头到尾教师都是在不断的制造问题，由学生来不断的解决问题，在解决问题的过程中发现电路区别，并在解决问题的过程中发现新的问题，彻底改变教师教学生学的模式，由学生在体验中发现问题并通过讨论来解决问题。 本节课有一个地方的小失误，在学生通过数据分析两张电路图时，设计了一个问题“测量值一个偏大，一个偏小，能不能相加除以二？”，学生从数据的匹配上解释了不能的理由，教师应该进一步指出，不同的电路设计得到不同的测量结果是没有可比性的，只有在同一种设计电路中多次测量的值才能取平均。8