人教版九年级物理第十五章《电流和电路》专题训练（八）：串并联电路中电流的简单计算 教案

人教版九年级物理第十五章《电流和电路》专题训练（八）：串并联电路中电流的简单计算教案一、课程标准解读本教案的设计严格对标九年级物理学科课程标准中“电流和电路”章节的核心要求，聚焦“电流的形成、电路的组成、串并联电路的基本特点及电流的简单计算”四大核心内容，从三维目标与学科核心素养维度进行教学设计。知识与技能维度：要求学生掌握电流、电路、串并联电路的核心概念，理解电流的形成机制，明晰串并联电路的电流规律，并能运用规律完成电流的基础计算。过程与方法维度：通过实验探究、小组协作、讨论分析等活动，培养学生的科学探究能力、团队协作意识与问题解决能力。情感·态度·价值观与核心素养维度：激发学生对电学知识的探究兴趣与好奇心，培育严谨求实的科学态度，提升科学探究与社会责任等核心素养，确保教学目标与学业质量要求精准匹配，兼顾基础达标与高阶能力发展。二、学情分析九年级学生已具备基础的物理知识储备，能够理解基础物理概念与规律，但在“电流和电路”章节的学习中，易存在以下认知与能力短板：概念理解层面：对电流的微观形成原理认知浅薄，对串并联电路的结构与特性辨析不清。知识应用层面：前置学习中对电流、电路的基础概念掌握不扎实，缺乏电路实操经验，难以实现理论知识向实际问题的迁移。能力层面：电路电流的计算能力不足，复杂情境下的解题思路不清晰。基于此，教学中需依托实验演示、案例教学等具象化手段破解抽象概念难点，通过分层任务与个性化指导，强化学生的知识应用与计算能力，保障不同层次学生均能实现能力进阶。三、教学目标（一）知识目标识记电流、电路、串联电路、并联电路的基本概念，理解电流的形成原理与电路的组成结构。掌握串并联电路的电流分布规律，能运用规律完成电路电流的简单计算。能区分串并联电路的电流分布差异，可设计简易电路实验验证串并联电路的电流规律。（二）能力目标能规范完成电路连接、电流测量等基础实验操作，具备实验数据可靠性评估与实验方案优化的初步能力。能通过小组合作完成串并联电路电流计算的调研分析报告，实现知识的综合运用与实践迁移。（三）情感态度与价值观目标借助电学发展历程中科学家的探索事迹，感悟坚持不懈的科学精神，培育严谨求实的实验态度。养成实验数据如实记录、实验成果合作分享的良好习惯，能运用电学知识提出日常生活中的电路节能与环保改进方案。（四）科学思维目标能构建串并联电路的物理模型，并用模型解释电路中的电流分布现象。能对实验结论的证据有效性进行评估，具备初步的质疑与求证能力；可运用设计思维，针对简单电路问题提出原型解决方案。（五）科学评价目标能对自身学习效率进行复盘反思，并提出针对性改进策略。能运用评价量规对同伴的实验报告给出客观、有依据的反馈意见。能通过多途径交叉验证网络电学信息的可信度，提升元认知与自我监控能力。四、教学重难点（一）教学重点理解串并联电路的电流分布规律：串联电路中电流处处相等；并联电路中干路电流等于各支路电流之和。能结合欧姆定律与串并联电路电流规律，完成电路电流的基础计算。能分析串并联电路在实际场景中的应用，如简易电路设计、家用电器电路原理等。（二）教学难点对串并联电路电流分布的直观化理解，难以将抽象的电流规律与具体电路结构对应。多支路复杂电路的电流拆解与分步计算，易出现逻辑混乱与计算失误。难点突破策略：通过实物电路演示、虚拟仿真实验构建电流流动的直观物理图像；采用“分步拆解、逐级计算”的教学方法，引导学生掌握复杂电路的电流计算逻辑。五、教学准备（一）多媒体与数字资源含电路示意图、串并联电路电流流动动画的多媒体课件。电流与电路相关科普音视频资料。（二）实验与教具资源电路演示模型、电流表、电压表、导线等教学教具。可调电源、定值电阻、小灯泡、开关等实验器材。（三）学习与评价工具学生电路设计任务单、电路设计评价表。预习任务单（配套教材对应章节）。学生学习用具（画笔、计算器、笔记本等）。（四）教学环境布置采用小组合作式座位排列，预设黑板板书框架（含知识脉络、核心公式、典型例题板块）。六、教学过程（一）导入环节情境创设教师提问：“日常生活中，我们只需按下开关就能点亮电灯、启动电器，这些场景中电是如何传输的？电流又遵循怎样的规律？本节课将带大家揭开电流与电路的奥秘。”认知冲突教师展示简易电路装置（含电源、开关、小灯泡），提问：“当闭合开关后，小灯泡会发光，那电流在电路中是如何流动的？如果再串联一个小灯泡，电流大小会发生变化吗？”问题提出结合实验装置，明确本节课核心探究问题：电流的流动路径是怎样的？串并联电路中电流有何分布规律？如何计算不同电路中的电流大小？学习路线梳理明确本节课学习逻辑：先通过实验认知电流与电路的基础概念，再探究串并联电路的电流规律，最后掌握电流计算方法并实现实际应用。旧知回顾引导学生回顾电压、电阻等前置电学知识，明确其与本节课电流知识的关联，为新知学习奠定基础。导入总结梳理本节课学习目标与核心内容，引导学生快速进入新知探究状态。（二）新授环节任务一：厘清串并联电路的基础概念教师活动（1）展示家庭电路实物图与示意图，引导学生观察电路的组成要素。（2）提出核心问题：“完整的电路由哪些部分组成？电流在电路中的流动条件是什么？”（3）系统讲解电源、导线、用电器、开关的功能，借助动画演示电流在串并联电路中的流动路径。（4）组织学生讨论：“串联电路与并联电路在结构上有哪些本质区别？”学生活动（1）观察电路图示，梳理电路组成要素并记录。（2）参与课堂讨论，回答教师提问，明确串并联电路的结构差异。（3）观看动画演示，建立串并联电路电流流动的直观认知。即时评价标准（1）能准确描述电路的四大组成部分及其功能。（2）能清晰区分串并联电路的结构与电流流动路径差异。任务二：掌握串并联电路的电流规律教师活动（1）展示串并联电路实验装置，引导学生预判实验现象。（2）指导学生分组完成实验，测量并记录不同位置的电流数据。（3）基于实验数据，总结串并联电路的电流规律：串联电路电流处处相等（I=I_1=I_2=\dots=I_n）；并联电路干路电流等于各支路电流之和（I=I_1+I_2+\dots+I_n）。（4）提出问题：“结合欧姆定律，如何推导串并联电路的电流计算公式？”学生活动（1）参与实验操作，记录实验数据，分析数据并验证电流规律。（2）尝试结合欧姆定律推导电流计算公式，参与课堂交流。即时评价标准（1）能准确表述串并联电路的电流规律。（2）能结合欧姆定律完成电流公式的基础推导。任务三：运用电流规律解决实际问题教师活动（1）展示家庭照明电路、节日小彩灯电路等实际案例，引导学生分析电路类型。（2）讲解实际问题的解题思路：先判断电路类型，再套用电流规律完成计算。（3）组织学生分组讨论，解决典型例题。学生活动（1）分析实际电路案例，判断电路串并联类型。（2）运用电流规律解决例题，展示解题过程并接受互评。即时评价标准（1）能准确判断实际电路的连接方式。（2）能运用电流规律完成实际问题的计算并解释解题思路。任务四：设计简易串并联电路教师活动（1）下达设计任务：要求学生分组设计包含电源、电阻、小灯泡的简易串并联电路。（2）明确设计要求与评价标准，为学生提供针对性指导。（3）组织设计成果展示与互评活动。学生活动（1）小组讨论确定设计方案，完成电路图纸绘制。（2）展示设计成果，阐述设计思路并接受同伴评价，优化设计方案。即时评价标准（1）能完成符合要求的简易串并联电路设计。（2）能清晰阐述设计思路并根据反馈优化方案。任务五：评估串并联电路性能教师活动（1）提供电路性能评估量规（含安全性、稳定性、能效等维度）。（2）指导学生依据量规对设计的电路进行全面评估。学生活动（1）运用评估量规完成电路性能评估，撰写评估报告。（2）展示评估结果并进行交流研讨。即时评价标准（1）能依据量规完成电路性能的全面评估。（2）能结合评估结果提出电路优化建议。（三）巩固训练1.分层训练任务训练层级训练内容基础巩固层1.根据电路图计算串联电路中各电阻的电流<br>2.计算并联电路的干路与支路电流<br>3.判断电路类型并完成电流计算综合应用层1.设计含电源、电阻、灯泡的简易电路并计算电流<br>2.分析家庭电路的电流流动路径<br>3.设计控制灯泡亮度的简易电路方案拓展挑战层1.设计多电源、多开关的复杂电路并分析电流分布<br>2.解读电子设备简易电路的电流流动规律<br>3.设计节能型电路系统并阐述原理2.变式训练（1）基础练习变式：保持电路结构不变，调整电阻、电压参数重新计算。（2）综合应用变式：保持电路功能不变，调整电路图的呈现形式进行分析。（3）拓展挑战变式：保持问题类型不变，更换电路应用场景完成设计。3.即时反馈（1）教师通过实物投影展示标准答案与解题思路，针对共性错误进行集中讲解。（2）组织学生开展互评，指出解题过程中的问题并提出改进建议。（四）课堂小结知识体系建构引导学生通过思维导图梳理本节课核心知识，总结串并联电路的特点与电流计算方法。方法提炼与元认知培养组织学生回顾建模、归纳、证伪等科学思维方法，分享本节课的最优解题思路。悬念设置与差异化作业布置提出进阶问题：“如何设计含多个用电器的混合电路并计算电流？”，同时布置基础必做作业与拓展选做作业。成果展示与反思学生展示知识梳理成果，反思本节课的学习收获与能力短板。七、作业设计（一）基础性作业作业内容（1）完成3道串联电路电阻电流计算题。（2）完成3道并联电路干路、支路电流计算题。（3）完成2道电路类型判断及电流计算题。作业要求（1）1520分钟内独立完成。（2）解题步骤书写规范，答案准确无误。（3）教师全批全改，针对共性错误进行课堂集中点评。（二）拓展性作业作业内容（1）设计包含电源、开关、灯泡、插座的简易家庭电路并阐述工作原理。（2）分析电动车充电器的电路结构，说明电流的流动路径。（3）撰写短文，介绍串并联电路在日常生活中的典型应用。作业要求（1）紧密结合生活实际，体现知识的实践迁移。（2）逻辑清晰、结构完整，内容符合电学基本规律。（3）从知识准确性、逻辑清晰度、内容完整性三个维度进行评价。（三）探究性/创造性作业作业内容（1）设计一套节能电路系统，说明其工作原理与节能效果。（2）探究不同类型电池的电流输出特性，撰写完整实验报告。（3）设计基于串并联电路的简易电子装置（如门铃、警报器）。作业要求（1）具备创新性与探究性，无固定标准答案。（2）体现批判性思维与创新思维，包含完整的探究过程记录与方案修改说明。八、知识清单及拓展（一）核心知识清单电流的概念：电流是电荷的定向移动形成的，是电路中能量传递的载体，其大小由单位时间内通过导体横截面的电荷量决定（I=Qt电路的组成：由电源、导线、用电器、开关构成的闭合路径，是电流流动的必要条件。串联电路：电流仅有一条路径，各用电器电流处处相等。并联电路：电流有多条独立路径，干路电流等于各支路电流之和。欧姆定律：电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比（I=UR电阻：阻碍电流流动的物理量，其大小由导体材料、长度、横截面积及温度决定。电路电流计算：结合串并联电路电流规律与欧姆定律，完成不同电路的电流求解。电路功率：单位时间内的电能消耗，计算公式为P=UI。电路安全性：设计电路需规避短路、过载等风险，保障电路安全运行。电路应用：广泛应用于家用电器、照明系统、通信设备等领域。（二）知识拓展电流单位：国际单位为安培（A），常用单位有毫安（mA）、微安（μA），换算关系为1A=10电阻单位：国际单位为欧姆（Ω），常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），换算关系为1MΩ=10电路能量转换：可实现电能向热能、光能、机械能等形式的转化。电路效率：输出功率与输入功率的比值，是衡量电路能效的核心指标。电路保护：包含过载保护、短路保护、漏电保护等多种形式。电路调试：通过参数调整与性能测试，实现电路性能的优化。电路设计原则：需遵循安全性、可靠性、经济性、可维护性等原则。电路未来发展：将向高效、节能、智能方向持续升级，衍生更多新型电路与设备。九、教学反思（一）教学目标达成度评估本节课基础层面的教学目标（串并联电路电流规律的理解与基础计算）已基本达成，大部分学生可完成基础题型的求解；但在复杂电路的电流拆解与综合计算中，部分学生存在思路混乱、计算失误的问题，知识应用与高阶能力目标的达成度有待提升。（二）教学过程有效性检视本节课采用实验演示、小组讨论、问题驱动等多元教学方法，有效激发了学生的课堂参与热情，但小组讨论环节存在部分基础薄弱学生参与度不足的问题。后续需强化分层指导，为不同层次学生设计适配的学习任务。（三）学生发展表现研判学生在实验操作与数据分析环节表现