初中物理“電源電壓”教學(xué)設(shè)計方法略探

摘 ? 要：“電源電壓”一課的設(shè)計以物理學(xué)科核心素養(yǎng)為指引，努力體現(xiàn)兩個特色：一是注重科學(xué)態(tài)度的培育，讓學(xué)生閱讀電源發(fā)展的歷史、經(jīng)歷還原“伏打電堆”的活動過程，體驗科學(xué)家研究與發(fā)現(xiàn)的成就，樹立敢于質(zhì)疑、勇于探索的科學(xué)精神，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度;二是注重教學(xué)方式的變革，利用電子設(shè)備構(gòu)建信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，提供自主學(xué)習(xí)資源包，培養(yǎng)學(xué)生自主閱讀、善于觀察、勤于思考、合作探究和表達(dá)交流等學(xué)習(xí)習(xí)慣。

關(guān)鍵詞：初中物理;創(chuàng)新教具;類比學(xué)習(xí);自主學(xué)習(xí)

作者簡介：宣愛東，上海市長寧區(qū)婁山中學(xué)理化教研組組長，中學(xué)高級教師。（上海 ?200050）

中圖分類號：G633.7 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）02-0073-03

一、教學(xué)任務(wù)分析

本節(jié)課是上海教育出版社九年級物理第七章“電路”第一節(jié)“電流電壓”的第二課時，主要內(nèi)容包括電壓的初步概念和電壓表的使用等。電壓是初中電學(xué)的基本概念之一，正確使用電壓表是學(xué)生必須具備的基本實驗技能。本節(jié)課的學(xué)習(xí)是后續(xù)學(xué)習(xí)歐姆定律、電阻等電學(xué)知識的重要基礎(chǔ)。

在七年級科學(xué)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)初步學(xué)習(xí)了簡單電路的相關(guān)知識，以及電流表和電壓表的使用，但并沒有對電流、電壓概念進(jìn)行較為深入的學(xué)習(xí)。通過前一課時“7.1.1電荷電流”的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道金屬導(dǎo)體中有大量脫離原子核束縛、可以在原子核外自由移動的帶負(fù)電的自由電子，也知道在電解液中有大量可以自由移動的正、負(fù)離子，為本節(jié)課對電壓概念的學(xué)習(xí)做了鋪墊。同時，前一課時關(guān)于電流概念和電流表使用的學(xué)習(xí)，則為本節(jié)課學(xué)習(xí)電壓表的使用奠定了基礎(chǔ)。

本節(jié)課首先通過演示簡單電路中小燈的發(fā)光引出新課;然后通過學(xué)生“還原伏打電堆”的活動以及觀察電壓與水壓類比的演示實驗，知道電壓的初步概念;隨后聯(lián)系生活實際，了解掌握電壓的單位及一些常見的電壓值;最后學(xué)生通過閱讀電壓表使用電子說明書，學(xué)會使用電壓表，完成自制伏打電堆的電壓、干電池電壓以及電路中小燈兩端電壓的測量。

本節(jié)課的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動參與，讓學(xué)生在實驗、討論、交流的過程中建構(gòu)物理觀念，感受類比、歸納等認(rèn)知事物的科學(xué)思維方法，感悟合作學(xué)習(xí)的重要性，從而逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察、善于思考、敢于質(zhì)疑、學(xué)以致用、勇于實踐的科學(xué)探究意識。

二、教學(xué)目標(biāo)和重點難點

第一，通過“還原伏打電堆”的活動以及觀察電壓和水壓的類比實驗，知道電壓的初步概念，掌握類比的科學(xué)方法，體驗科學(xué)家研究與發(fā)現(xiàn)的過程。第二，通過閱讀電壓表使用說明書和分組實驗，學(xué)會正確使用電壓表測量電壓，靈活運用比較、歸納的科學(xué)方法，感悟合作學(xué)習(xí)的重要性，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度。

教學(xué)重點：掌握電壓表的使用方法。

教學(xué)難點：讓學(xué)生了解電壓的初步概念。

學(xué)生的實驗器材：電壓表、電池組、電鍵、小燈泡、電解液、銅片、鋅片、燈架、iPad、學(xué)習(xí)活動卡片等。

教師需要的演示實驗器材：自制“伏打電堆”演示器、自制“水流形成”“電流形成”演示器、簡單電路板等。

三、教學(xué)設(shè)計思路

本節(jié)課的主要內(nèi)容分為兩個部分：一是電壓的概念，二是電壓表的使用。本節(jié)課的基本思路是通過學(xué)生“還原伏打電堆”活動和通過電壓與水壓類比的活動，構(gòu)建電壓的初步概念。然后，學(xué)生在信息化資源支持下開展自主、合作和探究學(xué)習(xí)，學(xué)會正確使用電壓表測量電壓。

1. 本節(jié)課要突破的難點：理解電壓的概念。

方法一：再現(xiàn)歷史，激發(fā)興趣。尊重物理學(xué)史，學(xué)生利用教師自制“伏打電堆”學(xué)具，體驗研究與發(fā)現(xiàn)的成果，激發(fā)學(xué)習(xí)電壓的興趣。

方法二：創(chuàng)新教具，助力理解。利用自制“水流形成”和“電流形成”演示器，將“電壓”與“水壓”進(jìn)行類比，利用彩色燈帶模擬電子的定向移動，將電流形成的微觀過程變得可視化、形象化、淺顯化，幫助學(xué)生理解電壓的概念。

方法三：技術(shù)輔助，自主學(xué)習(xí)。利用iPad向?qū)W生推送數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包，學(xué)生自主閱讀、討論資源包中的資料，學(xué)習(xí)電壓的初步概念。

2. 本節(jié)課要突出的重點：電壓表的使用。

方法一：閱讀文本，自主學(xué)習(xí)。讓學(xué)生對照電流表閱讀電壓表使用說明書，學(xué)習(xí)電壓表使用方法。

方法二：合作實驗，實踐應(yīng)用。學(xué)生合作完成用電壓表測“伏打電堆”的電壓、干電池的電壓以及測量小燈兩端的電壓，反復(fù)操練，學(xué)會正確使用電壓表。

方法三：技術(shù)輔助，評價促進(jìn)。利用iPad構(gòu)建課堂小型局域網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生利用iPad閱讀資源包中的資料，完成實驗并上傳實驗數(shù)據(jù)，小組的實驗情景通過投影可以同時呈現(xiàn)在教室屏幕上，從而優(yōu)化實驗的呈現(xiàn)方式。通過小組實驗活動的展示，可以增加學(xué)生交流評價的機(jī)會，通過評價促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

四、教學(xué)流程

1. 教學(xué)流程圖說明（見圖1）。

情景I演示實驗1：演示使小燈發(fā)光的電路，提出問題：為什么電源能使電路中的電荷定向移動形成電流？

活動I學(xué)生實驗1：借助數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包和自制“伏打電堆”學(xué)具，完成“還原伏打電堆”的活動。

情景II演示實驗2：借助自制“水流形成”和“電流形成”演示器，類比水壓形成電壓的初步概念。

活動II學(xué)生實驗2：借助數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包，使用電壓表測量自制伏打電堆的電壓、干電池電壓以及電路中小燈兩端的電壓。

2. 教學(xué)主要環(huán)節(jié)。

第一環(huán)節(jié)：開展“還原伏打電堆”活動和“電壓”與“水壓”類比活動，知道電壓的初步概念及電壓的符號、單位以及一些常見的電壓值。