实验探究教学设计.doc

2009年春季北京市义务教育课程改革实验教材物理学科优秀教学设计评选区（县）： 燕山教学设计教师的单位： 北京燕山东风中学主讲教师： 李树新课例题目： 实验探究点评教师： 张敬梅点评教师的单位： 北京燕山教研中心实验探究教学设计（一）教学背景分析1、学生起点分析： 经过初四电学的学习，学生已经对一些电学实验，如：多种方法测电阻、测功率等一些测量性实验 已经基本掌握。但是对探究性实验，如探究电流与电压、电阻的关系等已知结论的探究实验，能找到需要控制的变量、自变量和因变量，但是对实验电路图、及实验步骤中的一些描述性语言还缺乏系统典型例题的练习。对证明类的探究性实验，学生对实验次数不够明确，实验电路图如何设计才能达到证明的目的不清楚，实验步骤如何书写还有些迷茫，用哪些公式去证明才是有效的，而不是循环论证等问题都有待进一步的明确，通过典型例题的分析和学习，使学生学会证明类的探究性实验应如何有效的解决。2、教学重点与难点分析： 探究性实验题的分析思路和解题要点3、教学方式： 引导、总结、探究、练习4、教学手段：多媒体辅助教学 学案5、技术设备：多媒体PPT（二）教学目标设计:1、知识与技能：（1）能准确的找出实验目的 （2）熟练掌握实验探究题的解题方法 （3）明确实验探究题的得分要点2、过程与方法：（1）在学生原有实验经验的基础上，先通过一道例题，阐述清楚三个变量，即控制变量、自变量和因变量。（2）学生在弄清楚三个变量之后，让学生总结控制变量如何控制，自变量如何改变并用什么来测量，因变量如何测量。（3）通过第一个例题总结出答题思路和解题要点，让学生清楚定量实验的解题方法。（4）之后再通过几个例题，让学生熟练这类题的解题方法，并找出与例一的不同之处，通过对比，提高学生的实验解题能力。3、情感态度与价值观： 培养学生集体合作的能力和语言表述的能力（三）教学过程与教学资源设计一、 引入：实验探究题在中考中占有的分值比较高，也是比较难的一类题，这节课我们就来研究这类题的答题思路。（板书：专题十三 实验探究）二、【典型例题】分析师：首先请大家分析这样一道题：例1：现有如下器材：符合实验条件的电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。请你设计一个实验，证明：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。请画出实验电路图，并写出实验步骤。（1）实验电路图（2）实验步骤：【例题分析】师：首先请大家明确这道题的实验目的：（板书：一、明确实验目的）生：证明：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。师：明确了实验目的之后我们再找出这样三个量：控制变量、自变量、因变量。（板书：二、分析思路）说明：对控制变量、自变量、因变量三个词语在PPT上要重点突出，放大强调。设计意图：使学生对三个量加深印象师：要准确的找出三个量，我们必须要明白这个三个量分别是什么意思师：什么是控制变量呢？对于本题，什么是控制变量呢？如何控制呢？生：控制变量就是不变的量，对于本题，控制变量就是导体的电阻，保证电阻为不变的定值电阻即可。师：什么是自变量和因变量呢？ A随B的变化而变化，这句话中自变量和因变量分别是什么呢？生：B是自变量，A是因变量师总结：在A随B的变化而变化这样的话语中，后边的那个变量是自变量，前边的是因变量。师：本题自变量是什么？生：电压师：根据实验器材思考自变量U是如何改变的？生：通过滑动变阻器。师：滑动变阻器如何改变自变量的？生：需要串联在电路中，在电源电压不变的条件下，滑动变阻器分压变化，进而使定值电阻R两端电压变化。师：自变量用什么测量呢？生：用电压表VAPS R师：本题因变量是什么？生：电流师：如何测量呢？生：用电流表测量设计意图：本部分采取追问的方式，目的是使学生思路对于解题更加清晰。师：根据我们分析的思路，请大家设计实验电路图。学生活动：设计实验电路图说明：请一个学生在黑板上画出电路图设计意图：强化学生对于电路图的设计思想教师活动：巡视学生师：设计好实验电路之后，我们来思考实验步骤的语言应该怎么组织？（板书:三、实验步骤）生：按电路图连接实物电路，把滑片移到阻值最大端（板书：1图）师总结：对于有滑动变阻器的电学实验，第一步都是按电路图连接实物电路，把滑片移到阻值最大端。生：闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为U1，记录电压表示数U1及电流表示数I1。并将其记录到数据表格中（板书：2测）生：改变滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为U2，记录电压表示数U2和电流表示数I2。并将其记录到数据表格中。（板书：3变）师：对于“成正比类”实验我们需要做几次实验呢？生：至少需要6次师：那么我们接着应该怎么设计实验步骤呢？生：按照步骤（3），改变滑动变阻器滑片的位置改变四次定值电阻两端的电压，并记录这四次的电压值U3 、U4 、U5 、U6及对应的电流值，I3 、I4 、 I5 、I6。并将其记录到数据表格中。（板书：4重复）师引导学生总结：对于探究实验我们的解题思路是什么呢？ 控制的变量是什么、如何控制自变量是什么、如何改变、用什么仪器测量，用什么字母表示，记录到什么地方因变量是什么、如何测？用什么仪器测量或如何计算，用什么字母表示。师引导学生总结：探究实验应该怎么叙述呢？ 一图二测三变四重复师：探究实验的得分要点是什么呢？电路图控制变量改变自变量及次数把数据记录在实验表格中，注意相应的字母表示利用公式分析师：掌握了这类题的答题思路我们来练习第二题：VAPS R例2：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、单刀单掷开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，在实验过程中不能拆改电流表的接线，请设计一个实验证明：“在电阻两端电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻的阻值成反比”。请画出实验电路图，并写出实验步骤。学生活动：设计实验电路图和设计实验步骤教师活动：巡视、指导学生生：电路图：生：步骤：按照右图连接实验电路；把滑片移到阻值最大端。闭合开关S，读出电流表的示数I1并把R1和I1记 录在实验表格中； 断开开关S，在ab之间换接另一电阻R2，闭合开关S，改变滑动变阻器电阻，使电压表的示数不变，读出电流表的示数I2并把R2和I2记录在实验表格中； 仿照步骤，分别测出R3、R4、R5、R6各自对应的电流I3、I4、I5、I6。并记录在表格中。师：充分掌握了实验探究题的解题思路以后，接下来我们看一看下面这些题和前边几道题的不同点是什么？例3：实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、符合实验要求的电流表和电压表各一支、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干， 请你设计一个实验证明：“当通过导体电流一定时，加在导体两端的电压与导体的阻值成正比”。（1）实验电路图：（2）实验步骤：生：本题不同点在于控制变量在控制时的方法区别于以上几个题：本题没有滑动变阻器，所以要控制电流只能采取让个电阻串联的方式。师：总结的很好，知道了不同点，其他的就迎刃而解了。生：电路图：步骤：按电路图连接好电路。 把电压表并在R1的两端，把电流表、电压表的示数I1、U1和电阻R1的阻值记录在实验表格中。 把电压表依次并在R2 、R3R6两端，并把相应的电流值、电压值和电阻值分别记录在实验表格中。例4、实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，导线若干。定值电阻器一只。请你用这些器材设计实验证明导体中的电流与导体两端的电压成正比。（要求画出实验电路图）师：本题和前边那道题相似？生：第一题师：有什么区别？生：本题控制变量给的比较隐蔽，就是控制导体的电阻一定师总结：明确了这一点之后，其他的就和第一题完全一样了。例5：实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源一个、滑动变阻器一个、电压表和电流表各一只、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。小文想利用实验桌上的器材，设计一个实验证明：“当电阻两端电压一定时，电阻消耗的电功率和该电阻的阻值成反比”请根据上述要求帮助小文画出实验电路图，并写出实验步骤。实验电路图：实验步骤：师：这道题和前边几个题的区别是什么？生：本题中的因变量不是直接能测量的量。师：那我们应该怎么办呢？生：利用公式进行计算师总结：本题中所用到的计算电功率的公式不能是P=U，因为从公式中我们即可得出电功率与电阻成反比，所以用这个公式就出现了循环论证的问题了 。师总结：以上就是我们这节课所学的知识，请大家在回忆一下我们这节课学到了哪些知识？生总结：1、分析思路： 2、实验步骤： 3、得分要点：(四)学习效果评价设计: 本节课应该使学生在应对实验探究题的解题思路上有了质的飞跃，从原来的模糊不清到现在的思路清晰，对于实验步骤设计上知道了如何组织语言，从而使学生在应对其他实验探究题上更能够得心应手，进而使学生的自主能力增强。这样就达到了教学目的，从而完成了教学任务。（五）点评：探究题是体现课改理念的一种题型，是近年来新出现的一种题型，在中考中所占分值较大，学生得分率较低。分析其中的原因，有以下几点：一、由于是新题型，老师往往把握不好解题思路，当然也就无法教会学生；二、教学中很少以此为专题，多是遇题便讲一下正确答案，没有方法的引领，没有相应的巩固练习。如何讲这样的专题课对很多老师都是一个困惑。本节课李老师对这类专题课做了尝试和探索，深入研究了探究题的本质，以电学的一道例题为载体，明确如何研究两个量成比例，明确了探究题的三个量：控制变量、自变量、因变量的内涵，以及在题目中的具体措施：如何控制变量、如何改变自变量及记录，如何记录因变量，分析思路，总结答题要点。希望通过这样一道题的引领，使学生融会贯通地学会一系列探究题的解答，哪怕是探究没有学过的物理量之间的关系。本节课的总体安排是先通过一道例题的详细分析，使学生掌握这类题型，再设置一道类似的题，让学生独立完成