教材分析及教学建议.ppt

义务教育课程标准实验教科书“苏科版”九年级 第十三章 电路初探,教材分析及教学评价示例, 电 ，现 代 社 会 的“ 空 气 和 水”,第13章 电路初探,从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 会读、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。 能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。 会使用电流表和电压表。,课程标准的相关要求,一、导图说明,导图呈现了学生倍感亲切的画面，流光溢彩的城市夜景、熟悉的家用电器和比指甲还小的集成电路芯片提示他们，从本章开始将进入电的世界。法拉弟磁生电的十年梦圆使人类跨入电气时代，电已成为现代社会须臾不可离的“空气和水”，2003年8月14日美、加部分城市大停电对当地生产、生活造成的震荡，从反面对电的重要性作了生动的诠释。 本章将引导他们从最简单、最基本的串、并联电路开始进行初步探究。,二、知识体系,三、编写思路,我们对国内外初中物理教材进行了深入的比较研究，根据初中生的知识背景和学习心理特点，统筹编排电学内容，本章探究电路的基本结构及其特点，第十四章研究电路的“交通规则”欧姆定律，第十五章探究电能与内能的相互转化关系，从现象到规律，从定性到定量，层层递进，在探究过程的体验中逐步深化对电的认识和理解。 本章从观察手电筒入手，了解电路的基本结构；从设计房间电路出发，学习最简单的串、并联电路；结合练习使用电流表、电压表，探求、比较串、并联电路的特点，从整体上初步把握电路的基本特征；利用与水流的类比，引入电流和电压的概念，不涉及这两个物理量的定义，降低了学生学习的难度。,2.本章继续保持本教材的特色，从日常生活中的物理现象出发，并回到生活、社会中去。 每节均设置了学生在生活中会碰到的真实问题情境，如手电筒结构的观察、房间电路的设计、小灯泡上标识的认读等，引导他们探究其中的物理原理，最终通过综合实践活动简单电路的设计，把他们所学知识运用到实际中去。,3.突出探究主线，设置了9个课堂探究活动，以真实的生活情境吸引学生，通过有一定内在联系的问题串展开学习内容，倡导协作学习，使每一位学生自主进行问题解决和意义建构。 例如，第二节的生活情境为小明想在自己的房间里安装吊灯和壁灯，提出了如何使两只灯泡同时亮起来？比较两种电路，它们各有何特点？小明房间里的吊灯、壁灯和开关应如何连接？通过解决环环相套的问题串，学生在探究过程的体验中，学到基本的电路知识，积累生活经验。,4.关注社会热点问题，提出了与每一位学生有关的废干电池处置问题，提倡“绿色消费”，积极协助社区集中处理、回收废干电池，培养他们正确的消费观和社会责任感。,四、课时建议,五、各节教材说明和教学建议,第一节、初识家用电器和电路,教学目标 1、知道电路的基本组成及其作用。 2、知道电路的通路、开路和短路状态，了解电源短路的危害。 3、知道常用电路器件的符号，会用这些符号画出简单的电路图。,教材说明,本节教材首先从学生熟悉的家用电器着手，对各种家用电器进行观察、分类，讨论家用电器使生活发生的变化，并从能量转化角度深化讨论，以突出能量主线，培养学生的观察、分析能力，了解科学就在我身边。 本节安排了两个探究活动，活动13.1使学生通过观察倍感亲切的手电筒，了解电路的基本组成、安装方式及其作用。在对手电筒的观察、研究基础上，活动13.2要求学生实际连接电路，不仅能使一个小灯泡亮起来，还要利用开关控制灯泡的亮、灭。同时使学生在活动中深化对电路结构、电路器件作用的认识，通过体验了解电路的概念以及电路的通、断路状态，知道连接电路的基本规范。最后介绍了电路元件符号和电路图，使学生对电路图有初步的认识。,在“生活、物理、社会”栏目中简单介绍了用在许多家用电器中的集成电路及其制作过程，集成电路的发明使电路的体积缩小，实现了电器的小型化、微型化，给人类生产、生活带来很多激动人心的变化，深刻体现了科学、技术、社会的互动关系。,教学建议,1、关于“电在我家中”的教学 课前布置学生调查各自家庭中的家用电器及其在生活中的用途，写出调查报告，在课堂上进行交流。分小组讨论、分析各种各样的家用电器各是将电能转化为何种形式的能？填写教材中的表格，尝试运用一定的标准对表中所列电器进行分类，并在班上进行交流。注意这部分教学内容的开放性，鼓励学生扩充表格内容、提出不同的分类标准。,2、关于“活动13.1 观察手电筒”的教学,课前可以请学生从家中自带各种手电筒，按照教材所提要求，分小组进行活动，观察手电筒的内部组成，通过操作了解各元件的作用，形成对电路的初步认识。关于灯泡的结构，可结合实物和图131，帮助学生了解。,3、关于“活动13.2 如何使小灯泡亮起来”的教学,本活动为活动13.1的自然延伸，模拟连接手电筒电路。教师首先要通过示范，强调连接电路的注意事项，从开始就养成做电学实验的良好习惯，连接电路应做到： （1）连接电路时，必须先断开开关。 （2）从电源的正极（或负极）出发，按一定的顺序连接各个器件，防止出现断路或短路。 （3）连接线应顺时针绕在接线柱上，并旋紧螺母(如图)（4）电路连接好后，必须经检查确认电路连接无误后，再闭合开关。 （5）电源的两极绝不允许以任何方式直接相连，造成电源短路。,示例： 如图所示，为硬导线与螺丝压按式接线柱的连接，其中正确的是（ ） 分析： 这是考查学生基本技能的试题，它取材于学生实验和日常生活经常接触的问题，也是学生不够注意或含混不清的问题，而这一技能对每个人来说都是有用，且重要的可以说试题对教学有较强的针对性和指导性,4、关于“电路图”的教学,教师通过示范画P79的电路图，引导学生规范地作图，养成良好的作图习惯。为此，必须做到： （1）完整地反映电路的组成，不能遗漏任一电路器件； （2）使用统一规定的器件符号； （3）描绘连接导线时，用横平、竖直的线段代表导线，转弯处一般画成直角，使电路图美观、简洁。,第二节、 电路连接的基本方式,教学目标 1 通过实验，了解电路连接的基本方式。 2 通过探究，知道串联电路和并联电路的基本特点。 3了解串、并联电路在生活中的应用。,教材说明,本节为学生设置了真实的问题情境：小明的房间里需要安装多盏灯，电路应怎样连接？以环环相扣的问题串，通过2个活动展开探究，活动13.3解决如何使两只灯泡都亮起来的问题，以找到两种最基本的电路连接方式：串联和并联；活动13.4引导学生探究串、并联电路的特点，通过观察、比较，请学生自己总结出串、并联电路的特点，以决定房间电路将采用何种连接方式，最终完成、展示房间电路的设计方案，通过交流、评价，认识物理学在生活中的重要作用。,“生活、物理、社会” 栏目结合生活中的实例，介绍了节日彩灯的不同连接方式，对冰箱电路进行了简要分析，以加深学生对串、并联电路的理解，体现了从生活到物理，再从物理走向生活、社会的理念。,教学建议,1 关于 “活动13.3 怎样使两只小灯泡亮起来”的教学。 在活动中需强调不允许发生电源短路的情况，在此前提下，采用小组合作的方式，放手发动学生进行自主探究，要求学生把自己成功的连接方式用电路图表示出来，利用投影仪进行交流、分析，归纳得出基本的电路连接方式：串联和并联。,2 关于“活动13.4 比较串联电路和并联电路” 的教学 本活动的目的是为解决本节开始提出的房间电路设计问题，主要是通过观察、对比、分析，找出串、并联电路的特点，并清晰地表述出来，贯彻在探究活动中进行方法教育的思想。 在着手房间电路设计前，可引导学生进行需求分析，如吊灯和壁灯应独立工作、互不影响，两只灯应分别由不同的开关控制等。然后根据串、并联电路的特点，选用合适的连接方式，画出电路图。最后用直流电源代替交流电源，制作电路模型，观察模拟效果。,3 关于“ 生活 物理 社会”栏目的教学处理,节日彩灯的介绍可与“W W W”中的市场调查相结合，可参考以下建议进行： （1）调查前先动员学生观察街头的彩灯，对其中灯泡的连接方式提出猜想。 （2）教师可提供一些彩灯，也可让学生把家中的彩灯带来与同学一起研究。 （3）因彩灯的连接方式有多样，甚至有混联的情况，这种调查活动重在参与，只要学生的结论与所研究彩灯的表现基本一致，就应给予肯定。同时鼓励有兴趣的学生进行深入研究。 （4）楼宇、门廊上所用彩灯实际上为白炽灯泡，连接方式为并联。 店面和行道树常用 “满天星”进行装饰，这类彩灯一般是把数十个小彩灯串联起来，然后把几组串联的小彩灯再并联后接到交流电源上去。可用以下方法检测它的连接方式：在整串节日彩灯正常工作的情况下，拔出其中任一小彩灯，会有多个小彩灯同时熄灭，则这些小彩灯是串联的。再把仍在发光的任一小彩灯拔出，又会有多个小彩灯同时熄灭，同样，这些小彩灯也是串联的。用这种方法可确定整串节日彩灯共有几条支路，每条支路上串联了多少个小彩灯。,（5）有时在整串彩灯中，会有几只彩灯不亮，其它彩灯则明亮如常，这是为什么？,在“ 生活 物理 社会”栏目中还介绍了冰箱，其中压缩机和冷藏室照明灯是并联的 。,原因在于这种彩灯与常见灯泡的结构不同，如图134所示，在灯丝的下方有一与它并联的金属丝，当灯丝因玻璃泡破损等原因断裂后，金属丝仍能为电流提供通道，使其它小彩灯继续发光。,三、 电流和电流表的使用,教学目标 1通过与水流的类比了解电流的概念，知道电流的单位； 2学会正确使用电流表； 3通过探究，知道串联电路和并联电路中电流的规律。,教材说明,本节通过与水流的类比，简要说明电流的概念，教材中未提出电流的定义，以减轻学生的学习负担。 本节的重点是电流表的认识与使用，通过活动13.5，使学生了解双量程的电流表读数规则。电流表的使用注意事项在“方法”栏目中呈现，以培养学生阅读、自学能力，为在生活中根据说明书操作家用电器等打下基础。电流表的使用与探究串、并联电路中电流的规律结合起来，赋予电流表操作训练以实际物理内容。,本节教材较好地掌握了对学生探究活动指导的尺度，做到收放有致。在活动13.5中，用具体的问题，引导学生观察、认识电流表，重点放在双量程问题上，比较强调教师、教材的指导作用。在活动13.6中，实验设计由教材提供，实验操作、得出结论由学生完成，对学生的探究活动有收、有放。电流表的使用方法要求学生通过阅读，在使用中逐步掌握，对并联电路中电流的规律的探究，则完全放手让学生自主完成。,教学建议,1.关于电流的教学 电流是电学中的重要概念，考虑到前面未介绍静电内容、课程标准中没有要求讲述电流的概念，本教材对此进行了简化处理，用与水流的类比，对电流作了简要的说明。教师在教学中可根据学生的实际情况，给出电流(强度)的定义：单位时间通过导体任一截面的电量，但不要再介绍公式，以减少不必要的计算。在介绍电流的单位时，可补充说明安(培)与米、秒、千克等一样，是国际单位制规定的基本单位之一。,类比方法为电流的教学提供了形象化的支持，教师对运用该方法的负面作用应有清醒的认识，学生可能会对电流和水流作进一步的类比，认为正电荷像水似的从电源正极出发，流过用电器，回到负极；电荷流过用电器时，会被“用掉”一部分，因此串联电路中，从电源正极开始，电流是逐渐减小的,2.关于“活动13.5观察电流表”的教学,学会正确使用电流表、电压表是本章教学的重点，由于学生第一次接触到双量程电表，所以电流表的读数是一个难点。 教师可用硬纸板制作电表的模型，或编制、应用计算机课件，训练学生熟悉电表读数。在教学中注意把温度计、刻度尺的读数技能迁移到电表的读数上来，同时也要注意到它们的不同之处：中学物理实验中所用电表的准确度级别较低，不需要对电流、电压值进行估读（请参见本章课程资源的相关内容）。由于电表是双量程的，要看清电表使用的是哪两个接线柱，从而确定量程。 在学生自学了教材上的“方法”栏目后，让学生用自己的语言说出电流表使用的注意事项，并利用模型和课件使学生明白：怎样把电流表串联在待测电路中以及不能把电流表直接连到电源两极的原因。,3、 关于“活动13.6 探究串联电路中电流的规律”的教学,本活动重点在于训练学生使用电流表的技能，通过比较、分析实验数据，得到串联电路中电流的规律，因此实验电路图和步骤直接呈现给了学生，探究层次较低。 如学生做过前述的“热身实验”，教师可对本活动内容进行再创造，提高探究性的要求。可让学生进行猜想，然后设计实验，验证自己的猜想。学生可能会有这样的猜想：如教材上的图13-23，从电流的流向上看，A 点的电流最大，B 点的电流次之，C 点的电流最小。此时出现了使学生体验认知冲突的最佳时机，可为学生提供3只电流表，分别在A、B、C处串联接入电路中。通过探究，使学生心悦诚服地放弃错误的前科学概念，建构正确的电流概念。,3.关于“活动13.7探究并联电路中干路电流和支路电流的规律”的教学,在活动13.6的基础上，可把学生分成小组，自主完成探究的全过程，在班上交流各组的活动成果，并对串、并联电路中的电流规律进行比较。,第四节、电压和电压表的使用,【教学目标】 1通过与水流的类比了解电压的概念，知道电压的单位； 2学会正确使用电压表； 3通过探究，知道串联电路和并联电路中电压的规律。,【教材说明】,本节以联系紧密、层层递进的3 个探究活动展开教学，使学生初步掌握电压表的使用方法。教材的编写思路与第三节相似，以电路与水路的类比，引入电压的概念，给出了真实的电压表说明书，要求学生通过阅读，根据说明书进行操作，并从使用规则角度，分析、比较电流表和电压表的异同，了解常用的物理学思维方法及其应用。通过活动13.9和13.10，用电压表实测水果电池，探究串联电路中电压的规律，进一步训练电压表的使用技能，并联电路中电压的规律的研究则由学生在课外完成，体现了探究活动在时间、空间上的开放性。,活动13.9结合电压表的使用，要求学生用随手可取的材料，自制水果电池，并对有关影响电池极性和电压大小的因素展开探究，使学生了解电池的工作原理，活动的趣味性较强。,“生活 物理 社会”栏目提出了废干电池的污染与处理的问题，指出如对废电池处理不当，会危及人类的生存环境，从生产、消费、回收环节提出了解决这一问题的方案，对学生进行爱护环境、绿色消费的教育。,1.关于电压的教学,电压与电流的教学处理相似，采用了水路和电路的类比来引入电压的概念，教学中要引导学生分析教材中的图13-26，说明水压是水管中形成水流的原因，类似地电压是电流形成的原因，不需要给出电压的定义。可引导学生对比、总结出下表内容，使学生对电路有较全面的、形象化的认识。,2关于“活动13.8 学习使用电压表”的教学,电压表的认识可参照“活动13.5观察电流表”的教学建议进行。指导学生认真阅读电压表说明书，通过比较、分析，总结出电压表和电流表在使用规则上的异同，在此基础上引导学生把双量程电流表使用的相关技能迁移到双量程电压表的使用上来，并提请他们注意：电流表必须串联在电路中，而电压表则必须并联在待测电路的两端。 本活动安排了研究串联电池组的电压规律作为使用电压表的“热身”实验，可补充说明：把每个电池的正负极依次相连，组成的电池组叫做串联电池组，这是实验室及日常生活中最常用的电池组合形式，它可满足用电器对直流电压的不同需求。因每个电池的电压U1相同，n个相同电池串联后，电池组的总电压U = n U1 。,3关于“活动13.9自制水果电池”的教学,本活动主要是进一步提高学生使用电压表的技能，通过自制水果电池，激发学生的学习兴趣，可与综合实践活动课结合起来，深入探究电池的工作原理。 课前要求学生自己准备活动材料，教师也应准备一些金属片(如铜片、锌片、白铁皮)、塑料片等，以方便学生做进一步的控制变量实验，并把片材剪成1.5cm 4cm大小，将一端剪成锐角，以便插入水果中。金属片事先要用砂纸磨掉氧化层，然后平行地插入水果等中，插入时不要使两金属片相接触。如用硬币做实验，应选用较新的，不要用砂纸打磨，要养成爱护人民币的好习惯。 本活动可探究的因素很多，如水果(或蔬菜)的种类、不同金属片的组合、金属片表面的清洁程度、金属片间的距离、插入水果(或蔬菜)的深度等，可引导学生提出合理的猜测，各小组就其中一个因素展开探究，在班上进行交流、讨论。,5关于“活动13.10探究串联电路中电压的规律”的教学,本活动要求学生自主完成探究的全过程，教学建议可参照活动13.7。,6 关于“ 生活 物理 社会”栏目的教学处理,废干电池污染与安全处理是与学生生活密切相关的话题，可安排学生进行社会调查，了解市场销售的干电池的种类及含汞、含铅等情况，调查社会人士电池消费和处理废干电池的习惯，并向行政管理部门、消费者提出自己的建议，以培养学生的社会责任感和保护环境、绿色消费的意识。,综合实践活动：简单电路的设计,【教学目标】 1了解简单电路在生活中的运用实例。 2会根据串、并联电路的特点，分析简单电路的结构。 3使学生经历简单电路模型的设计、制作过程，培养他们的动手能力和创新精神。,【教学说明】,本活动通过真实生活情境引入课题：在病房里，输液瓶中的药液快要输完了，而护士不在身边，病人按了一下床边的按钮，护士进来及时进行了处理。那么，护士是怎么知道的？病房呼叫电路是如何设计的？接着通过教材的引导，运用小组合作探究的方式，使学生自主进行电路模型的设计、制作和评价，进一步理解串、并联电路的特性，充分体现本教材“从生活到物理，从物理到社会”的编写思路。 在“W W W”中，还安排3 个与学生生活联系紧密的3个课题，以满足学生的设计、制作兴趣。 本活动的目的在于让学生体验电路设计、制作过程，了解物理学在社会生活中的应用。由于本部分内容涉及到混联、单刀双掷开关等，有较大难度，编者建议不要再补充更多的书面练习，不要把混联、单刀双掷开关作为测试内容。,1关于“活动13.11 病房呼叫电路的设计”的教学,教师课前应制作一个使用交流电源的电路模型，以展示病房呼叫电路的使用效果。模型采用电学黑箱的形式，开始时不让学生看到内部结构，待学生交流、展示自己制作的电路模型后，打开黑箱，向学生介绍设计、制作情况，以满足学生的好奇心，提高课堂教学的师生互动性。 为保障人身安全，学生的电路模型使用低压直流电源。课前，教师按2人或4人1组，准备活动所用的蜂鸣器、小灯泡、开关、电池(或学生电源)等。,在课堂教学中，教师可利用学生的生活经验，辅以模型、视频资料引入课题，引导学生针对教材中的提问，采用小组合作学习的形式，自主展开电路的设计活动，选择几个小组展示、说明设计方案，进行评议。再让学生按照设计的电路图安装、调试电路模型，最后对电路模型进行演示、说明，让学生体验成功的喜悦。从电路设计的新颖性、电路模型的工艺水平和演示效果等方面对各组的表现作出评价，评价的项目、分值由师生协商确定。,2关于“W W W”的教学处理,鼓励学生对3个课题均提出自己的设计方案，画出电路图。根据自己的兴趣，在课外完成其中之一的模型制作，教师应在器材等方面给予协助，学生也可自定课题。 在2、3课题中需用到单刀双掷开关，教师事先应对它的作用、符号作出说明，利用实例演示使用效果。,从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。,教学评价示例:,两种不同的金属放在酸、碱、盐的溶液中，就能制成一个电池。所用的金属就是电池的正极和负极。 （1）如果将铜丝、铁丝插入菠萝中，能不能成为一个水果电池？怎样检验这个水果电池是否有电压？说出你的想法？ （2）若使用其他不同金属或水果再做一个水果电池，怎样利用水果电池获得更高的电压？,评价示例:,会读、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。,如图9-42所示虚线框内是一个双刀双掷开关的示意图，其中a、b、c、d、e、f是双刀双掷开关的6个接