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课例研究报告2汇总
如何恰当运用实验教学有助于学生理解经典科学定律
初中科学“欧姆定律”课例研究报告
237
初中科学教科书中有很多重要定律,如“牛顿第一定律”、“质量守恒定律”、“阿基米德原理”等等。
很多学生对科学课本中经典科学定律内容的理解不深刻不到位导致在运用定律分析问题解决问题时出现问题。
很多老师认为恰当的实验教学可以帮助学生对经典定律的理解。
我们教研组决定围绕“如何让学生通过实验理解科学教科书中经典实验定律内容”展开研究。
我的一堂公开课成为了我们研究的开始。
上课的内容是“电流、电压与电阻的关系”,是浙教版《义务教育课程标准实验教科书》八年级上册第四章第七节中的重点教学内容。
我们教研组的全体老师一起参观了我的课。
第一次授课2011年5月18号
教学设计
师:
明确实验目的:
探究电流跟电压和电阻的关系。
师:
分析实验方法:
因为电流既跟电压有关系,又跟电阻有关系,所以应采用控制变量法进行探究,即在研究电流跟电压的关系时,控制所研究的电阻不变;在研究电流与电阻的关系时,控制所研究电路两端的电压不变。
师:
提炼实验内容:
1、保持电阻不变,研究电流跟电压的关系;2、保持电压不变,研究电流跟电阻的关系。
师:
简析实验电路图的设计:
在研究电流既跟电压有关系时,研究的电阻保持不变,要改变电阻两端的电压。
在电源电压不改变的情况下,可以通过在电路中串联变阻器来实现,同时可以达到多次改变电压值的目的。
在研究电流与电阻的关系时,所研究电路两端的电压不变,要改变研究电路的电阻。
这需要阻值不同的电阻多个,同时仍串联变阻器来达到保持电阻两端电压不变的要求。
师:
板书实验电路图:
综上要求可画成如图的电路图。
学生:
按照教师给的电路图连接实物开始实验并将实验数据记录在书本表格中,在老师的引导下学生通过对数据的分析从而得出结论:
导体中的电流与导体两端的电压成正比与导体的电阻成反比。
第一次课后讨论:
传统的实验定律教学,教师关注的重点的是实验的结论即定律的内容,而忽视实验的过程。
教师先告诉学生实验目的、实验原理及具体的实验步骤等等,然后学生按要求操作一遍从而得出实验结论。
这种预先告知的、被动的、机械的实验教学模式,失去了从实验过程中得出结论的作用,从而使学生对实验结论的理解不深刻。
我们在集体反思与讨论的基础上,形成了一个共识:
作为一个通过实验得出的实验定律,我们在教和学的时候,应把侧重点放在欧姆定律探究实验上,有助于学生对定律的理解。
教师们达成的共识向我们暗示:
在由实验到定律的教学中,教师不能事先把什么都交代得很清楚,教师在教学过程中应该起到引导的作用,关于“怎样控制变量?
实验操作过程应该怎样进行?
数据应如何处理?
”这些锻炼学生思维能力的问题应该让学生有一个思考的过程,并形成书面报告的形式展现出来。
第二次授课时间5月25号
教学设计
师:
电阻对电流起阻碍作用,电压对电流起推动作用,由此可见:
电流的大小与电压大小和电阻大小有关。
师:
本实验中影响电流大小的变量有几个?
学生:
两个。
师:
当有多个因素同时影响一个量的变化时,我们应该采取哪种探究方法?
学生:
控制变量法。
师:
如何控制变量?
学生甲:
先探究电流与电压的关系再探究电流与电阻的关系。
学生乙:
研究电流跟电压的关系时,控制电阻不变,改变电压;在研究电流与电阻的关系时,控制电路两端的电压不变,改变电阻。
师总结归纳:
两位同学实验思路清晰,本实验分两步:
a研究电流跟电压的关系;b研究电流和电阻的关系。
(提问)当研究电流和电压关系时,怎样保持电阻不变改变电压?
当研究电流与电阻关系时,怎样保持电压不变改变电阻?
师:
带着这个问题请同学们以小组为单位设计实验电路图并简述实验操作步骤。
学生分组实验
投影第一、二两个小组的设计结果
电路图:
第一组第二组
实验步骤:
第一组:
a研究电流与电压的关系
取一定值电阻,通过改变电源电池的节数来改变电阻R两端的电压,记下对应的电流值和电压值。
b研究电流与电阻的关系
保持干电池的节数不变,取几个阻值不同的定值电阻,更换定值电阻,记下对应的电流与电阻数值
第二组:
a研究电流与电压的关系
R为定值电阻,通过改变滑动变阻器的有效阻值来调节R两端的电压和R中的电流,记下对应的电流值和电压值
b研究电流与电阻的关系
选几个阻值不同的定值电阻R1=5欧R2=10欧R3=15欧,控制电阻不同;每次更换电阻后通过调节滑动变阻器,保持定值电阻两端的电压为2.5伏,记下对应的电流和电阻的阻值。
师:
请同学们比较两种方案有什么不同?
哪个更合理?
学生分组讨论
学生小组代表报告:
改变R两端电压的方式不同, 一个通过改变电源电池的节数来改变电阻R两端的电压,一个通过改变滑动变阻器滑片的位置来改变电阻R两端的电压。
选择第二种方法,电压改变比较方便。
师:
同学们分析得很好。
此外,实验中要注意到以下几个方面:
1、每一次实验前都应使开关断开,滑动变阻器的滑片在阻值最大处;2、在移动滑片时一定要慢,防止超过电表的量程而烧坏电表。
(本节课侧重点不在这里,由于课堂时间安排的需要,关于实验过程中的注意点,老师简单点明。
)
师:
请同学们按照乙组同学的方案开始实验。
学生实验1:
探究电流与电压的关系
学生完成实验,记录数据于课本P95表1表格中如下:
电阻R=5Ω
实验序号
U/V
I/A
1
1
2
2
3
3
投影学生的实验数据及结论
第一小组:
电阻R=5Ω
实验序号
U/V
I/A
1
1
0.21
2
2
0.4
3
3
0.6
结论:
电流与电压成正比。
第二小组:
电阻R=5Ω
实验序号
U/V
I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
结论:
当电阻不变时,电流与电压成正比。
------
师:
应指明“在电阻一定的情况下”,导体中的电流与导体两端的电压成正比
学生实验2:
探究电流与电阻的关系
学生完成实验,记录数据于课本P95表2表格中如下:
电压U=2V
实验次数
R/Ω
I/A
1
2
2
4
3
6
投影学生的实验数据及结论:
第一小组:
电压U=2V
实验次数
R/Ω
I/A
1
2
1
2
4
0.49
3
6
0.33
结论:
在导体两端电压一定时,电阻越大电流越小。
第二小组:
电压U=2V
实验次数
R/Ω
I/A
1
2
1
2
4
0.5
3
6
0.34
结论:
导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
------
师:
两个小组同学的结论略有不同。
从同学们获得的实验数据可知,当导体两端的电压一定时,电阻越大电流越小,但导体中的电流与导体的电阻是否成反比的关系呢?
请同学们结合数学中的反比例函数继续研究实验数据。
学生:
有些学生通过求解函数关系式得出U不变时I与R成反比,有些学生通过作图得出相同的结论。
师:
综合两个实验结论,请同学们综合概括电流与电压电阻的关系。
学生:
在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
师总结为:
导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比即欧姆定律。
第二次课后讨论:
课结束后,教研组的老师们再一次进行了讨论。
反馈会议上老师们说了许多,各人表达的共同意思是:
在这堂实验课的教学中,教师通过设疑引导学生积极思考问题解决问题。
关于对“变量的控制、电路的设计及实验操作程序的设计”由学生通过小组合作完成,同时“实验操作过程、实验数据的处理和结论的得出”也由学生在亲身实践和小组合作过程中完成。
这堂课尝试了一次在教师适当引导下,由学生自主完成从实验探究到得出定律的过程,使学生对经典定律的理解更加深刻。
反思:
恰当的实验教学对学生理解经典实验定律的意义
在《欧姆定律》两堂课中,教师们研究的主题是如何恰当地运用实验教学有助于学生对经典科学定律的理解。
在不同阶段教师有不同的认识。
A恰当的实验教学就是让学生在明确实验目的、理解实验原理、按照实验步骤规范地完成实验操作,使学生通过亲身实验得出科学定律。
B恰当的实验教学还可以是教师通过设疑引导学生积极思考,学生通过小组合作确定实验方法,设计实验方案,完成实验操作。
学生不仅在实验过程中找到了科学定律,更重要的是在积极思考过程中锻炼了思维能力,学会了研究问题的方法,与此同时对定律的理解也加深刻。
由此可见,本课例研究中的恰当的实验教学是指教师在实验教学中不仅仅是直接告知学生这个实验该怎么完成,而是起到一个引导、启发的作用。
因此,在教学中,教师如能配合好恰当的实验教学,可以化易为难,有助于学生对定律内涵和本质的理解,更有助于锻炼学生的思维和掌握研究问题的方法。
一个拥有方法和学会思考的人定能自如地运用科学定律科学地分析问题解决问题。
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