人教版九年级物理全册教案：18.4 焦耳定律 教学设计.doc

焦耳定律教学设计一教学目标知识和技能目标知道电流的热效应理解焦耳定律的内容公式及其运用知道电热器的原理及构造httpwww21cnjycom过程与方法目标要求学生能从感知事物提出问题自己设计动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法学会科学探究知识迁移的方法培养学生的科学研究的能力httpwww21cnjycom情感态度与价值观目标激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神培养学生的辩证唯物主义精神渗透实事求是和科学献身教育激励学生努力学习二教学重点与难点如何引导学生进行科学探究如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法培养科学研究的能力三教法与学法httpwww21cnjycom将学生分组以小组为单位进行教师引导下的科学探究加强组内同学间的合作讨论和交流加强师生间相互反馈以问题和小组交流贯穿教学的始终不断提出新问题不断解决新问题开学时就将学生人一组分组分组时男女生分开后自由组合便于讨论与交流随着学习的深入可适当调整小组成员每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用带领小组同学开展自主式学习四教具与学具httpwww21cnjycom学生用铁架台学生电源大号试管和温度计各三支导线若干量筒煤油电阻丝欧各一根教师课前用电炉丝截取并焊好导线每小组一套教师用与学生的基本相同温度计改用数字的另加各种电热器电炉电饭锅白炽灯电风扇等多媒体课件及教学平台五探究实验研究通电导体产生的热量跟电流电阻和时间的关系六教学活动实录部分一导入新课师教师出示电饭锅白炽灯电风扇这几种电器各有什么功能生煮饭照明吹风师这些电器虽然功能不同有没有共同点学生小组讨论请三位同学上来各拿一个电器同时通电实验分钟并请他们触摸电器和电扇的电动机部分凡教师提出问题教师留有一定的时间让学生同桌或四人小组讨论生它们工作时都会发热师对电流通过任何电器或导体电器和导体都会发热这种现象叫电流热效应教师板书电流热效应师这种现象中能量是怎样转化的生电能转化为内能教师板书电能转化为内能师它们产生的热量有什么不同生学生讨论后它们产生的热量有多有少在学生心里自然产生了产生热量有多少这个问题点评根据学生的日常生活创设问题情景提出问题建立问题期待能有效地激发学生学习的动机二科学探究焦耳定律师既然电流通过用电器产生的热量不同同学们会想到什么问题学生议论纷纷举手发言教师引导生电流通过导体产生的热量与什么因素有关学生自己提出问题师你们觉得与什么因素有关引导学生去猜想学生议论纷纷举手发言教师引导生可能与电压电流电阻时间或其它等等因素有关学生猜想师同学们讨论很热烈猜想对不对呢引导学生进入实验研究生我们用实验来验证通过平时的教学学生都明白实践是检验真理的唯一标准任何问题都要由实验事实来评判点评各种研究问题和教学活动都是由学生自己提出来的而不是教师强加的充分体现学生的主体作用学生充满兴趣和动力去解决自己发现的问题师好下面就请你们以小组为单位设计实验方案学生设计实验学生小组讨论讨论时间可以长一点点评教师开始不要给任何提示以免禁锢了学生的思维让学生放开思维去思考培养学生开放型思维能力师哪个小组汇报一下你们设计的实验方案学生七嘴八舌但真能设计完整方案的不多此时需要教师的引导师你们说说做这个实验首先要解决一些什么问题教师引导学生如何进行实验设计生热量的多少如何用实验展示出来生如何用实验来验证热量与电流电阻时间的关系生用什么样的电路去实验生师大家想想在前面的学习中有没有可以体现热量多少的办法生学生讨论并发言有热胀冷缩比较热量法测温度比较热量法等等师请同学谈谈你们的方法生我们利用热胀冷缩的办法找两个相同的烧瓶师很好因为要进行比较一定要条件相同所以要用相同的烧瓶其他小组还有什么方法点评渗透科学的比较方法条件相同生可以将上述烧瓶中的空气膨胀换成液体水或煤油师也很好测温度比较热量法呢生可以直接用温度计去测量升高的温度质量相等的煤油温度升高越多吸热越多httpwww21cnjycom师同学说得很好只是上述前几种方法是定性讨论方法只能说明多少关系最后这种方法是从定量的角度去考虑的我们今天就采用他说的这种实验方法好吗点评渗透教学民主的观念httpwww21cnjycom师现在再来看看如何用实验来验证热量与电流电阻时间的关系大家想想在前面的学习中经常学到某个物理量由几个物理量决定当讨论它与其中一个量的关系时要使另外的量相同或不变这是什么方法生这是控制变量法点评再次渗透科学的比较方法和控制变量法条件相同师因此我们可以将上述问题分解成三个问题来研究分解成哪三个问题生热量与电流热量与电阻热量与时间三个关系问题师如何用实验研究热量与电阻的关系生将两个不同的电阻通以相同的电流可以串联比较两个电阻在相同的时间里产生的热量师如何用实验研究热量与电流的关系生将两个相同的电阻通以不同的电流可以并联比较两个电阻在相同的时间里产生的热量师如何用实验研究热量与时间的关系生选择任意一个电阻不断通电观察温度是否随通电时间不断升高师综合大家的意见我们要做三次实验花的时间太长为了节省实验时间能否将上述三次实验合并为一次实验看哪个小组最先设计好实验电路学生小组讨论画出初步的实验电路图不一定每个小组都对教师用投影仪展示某组设计的实验电路图并请该组代表讲述设计思路生用多媒体教学平台展示探究过程中的问题流程图如右图所示教师结合该图小结一下同学们设计实验的过程并统一认识和完善实验电路httpwww21cnjycom点评通过上述引导和展示图例教会学生学会分解问题和合并问题学会逐步解决问题的方法提高解决问题的能力另外也提倡了开放性思维多种解决方案师请同学们按照上述我们设计的实验方案开始实验说明学生以小组为单位进行实验操作并记录有关实验数据教师随时指导实验进行实验实验记录煤油的初温煤油的末温三个末温应为同时的温度教师巡视各个小组有选择地将某个小组的实验数据用投影仪展示出来并请该组同学将数据转换成下表内容电流电阻时间温升大小放热多少实验结论与比较与比较自身比较师其它小组实验数据虽然与这不同但都与这个数据差不多可以看出其中的规律哪个同学说一下你从这数据中看出了什么数据分析归纳总结生学生可能说不准确但大体的意思肯定能说得出来httpwww21cnjycom师同学发现了一个规律我们不妨把这个规律称为定律大家鼓掌祝贺他其实这个定律早在很多年前物理学家焦耳就是按照刚才大家的研究方法实验研究了很多年才得出的因此这个定律也叫焦耳定律教师用教学平台投影焦耳定律的内容公式单位等说明在现实中学实验条件下该实验能够得出较准确的数量关系点评开展成功与激励教育另外强调了我们的研究方法与物理学家进行科学研究的方法一样潜意识地使学生认同科学探究的方法httpwww21cnjycom师有的同学会问我们一节课就能把这个规律研究出来而焦耳要用好多年才能研究出来是不是他有点问题这里面有几个方面的问题第一那时的实验条件不够好第二缺少必要的指导老师因为在他之前没有任何人研究和知道这个问题第三缺少与其他科学家的合作与交流基本上是一个人关门在家研究要走很多弯路而我们有老师指导和小组交流合作集体的智慧是无穷的第四很重要的一点就是实验要精确实验数据没有什么误差误差大了就得重新做不然就不叫规律了焦耳就是在实验条件简陋的情况下重复实验了几千次直至实验很精确了才得出了焦耳定律师请问你们哪个小组的实验没有什么误差生有较大误差httpwww21cnjycom点评通过对焦耳的故事介绍对学生进行科学精神和实事求是精神的教育并培养学生的科学献身精神激励学生勤奋学习同时也告诉了学生在科学研究中合作与交流的重要还为下面的评估作了铺垫师能不能找一找误差的原因和改进的办法对实验探究的评估生学生讨论后发言有热量的散失试管外面包隔热材料生有可能这电阻丝的电阻不准确可换用阻值准确的电阻丝生温度计读数不同时尽量同时读数生三支试管中的煤油质量有误差最好用天平准确测量生温度计本身不标准应事先选择标准的三个温度计生httpwww21cnjycom师同学们分析得很好从这里也可以告诉我们以后进行科学实验研究时不仅要做好误差分析更应该在设计实验和实验操作中时刻考虑到怎样才能减小实验误差这样才能更好地得出规律出来点评评估过程也是对学生进行思维训练的过程同时也使学生认识到评估的重要性三自学训练学生自己阅读课本上的例题借此训练学生的自学能力httpwww21cnjycom点评该例题不难课本上解题过程很清楚学生自己看得懂学生自己能学的东西要放手让学生自己去获取没有必要加进教师这一中间环节逐渐培养学生的自己学习的能力四交流与思考用投影仪将下面问题投影出来请同学们互相交流看法httpwww21cnjycom焦耳定律中有这样一句话电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比小李想如果要电炉在一定时间里多放出热量应当增大电阻丝的电阻他的想法对吗为什么电风扇通电会发热这些热量是人们希望得到的吗电风扇的能量转化形式怎样能否想点办法减少电风扇的能量散失点评第一题是检查学生对焦耳定律和科学比较方法的理解第二题是回应开头并且让学生思考电热与电功的区别五小结及布置作业用投影仪将教学流程图投射出来结合该图重点小结一下上述科学探究的步骤和方法点评每节课都这样同学们就逐渐掌握了科学探究的步骤和方法潜移默化地学会了科学探究布置作业将上述思考题作为作业做在作业本上待老师阅后保存在自己的学习档案袋里httpwww21cnjycom点评学生的作业不能总是算过来算过去经常给学生布置一些文字型和开放型作业可以更全面促进学生的发展同时利用所学的科学知识与社会生活相联系用科学知识去解释现象在日常生活中找到所学知识的应用培养学生的创新意识教学设计说明httpwww21cnjycom根据素质教育的要求我们的教学要培养学生的科学素养和创新能力体现以人为本的教学思想使学生在学校里得到全面的发展物理学科是一门以实验为基础的学科要想学好物理就得认真仔细地做好实验提倡学生敢于动手勤于动手要多动脑对实验中看到的现象和学习中遇到的问题要多问些为什么我们还要突破知识本位的思想着力培养学生的科学研究的方法和能力学习物理还要多联系社会与生活试着用科学知识解释看到的现象在日常生活中找到所学知识的应用想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处同时又带来什么社会问题应该怎样解决力争使自己的教学富有时代气息突出科技技术环境和社会三大主题增强学生的社会责任感和时代紧迫感httpwww21cnjycom我们的教学目标包括三个方面知识和技能目标过程与方法目标情感态度与价值观目标焦耳定律一节内容若仅从知识和技能目标来看仅是让学生理解和运用焦耳定律的公式这是很容易达到的教师多出几道例题让学生训练就可以使学生学会运用公式了然而这是远远不够的根本没有达到教学目标教师再补做一下演示实验也仅仅是让学生增加一些感性认识使学生对焦耳定律产生一些认同感加深记忆培养学生一些实验技能和尊重实验的精神这仍然是不够的完成的仍然是浅层次的教学目标过程与方法情感态度与价值观目标很难体现httpwww21cnjycom为了全面完成各项教学目标我们必须充分挖掘隐含在该节内容中的素质教育因素对学生进行教育首先把教师的演示实验改为学生的科学探究实验严格按照科学探究的步骤开展另外将学生进行分组加强同桌和小组同学间的交流与讨论学生在自己提出的问题驱动下去探究在讨论交流中进行思维的沟通和碰撞这些都是创造学习的重要手段既能培养学生的实验动手能力又能培养学生的合作学习精神和探求真知的兴趣能使学生主动活泼的学习真正成为学习的主体更重要的是使学生真正体验到科学发现的成功喜悦得到了科学探究的方和科学研究的能力的培养领悟科学的思想和精神为他将来的科学研究奠定了基础附焦耳定律中的素质教育httpwww21cnjycom时至今日以创新教育为核心的素质教育早已深入人心人们不再谈论需不需要开展素质教育而是探讨怎样去开展素质教育学生每天大部分时间在学校上课因此课堂教学是素质教育的主阵地素质教育的任务主要靠课堂教学来完成如何在课堂教学中开展素质教育这是值得每位教师研究的问题下面我就人教版初三物理焦耳定律的课堂教学实例来谈谈我在这节课中开展素质教育的一些做法供老师们参考一焦耳定律内容概述httpwww21cnjycom该节的教学目标有知道电流的热效应知道电热器的原理和应用理解焦耳定律会用焦耳定律进行简单的计算教材顺序为简单说明电流的热效应重点讲述焦耳定律实验归纳规律公式练习讲述电热的应用httpwww21cnjycom我在教学中基本上按教材内容和顺序进行教学只是改动了两个地方演示实验为了节省实验时间将实验电路改为如图的电路做一次实验即可将烧瓶改为大试管里面装上相等质量的煤油减少煤油的质量容易升高煤油的温度直接用数字温度计测量温度既测量准确又增大了可视度对隐含在该节知识点以外的科学素质内容加以归纳总结培养学生的科学素质二该节教学中的素质教育httpwww21cnjycom中学教育是基础教育的一部分也是一种素质教育素质教育的内容很丰富在物理教学中对学生进行素质教育主要是对学生进行科学素质教育提高学生的科学素质科学素质是指人们在认识自然和应用科学知识的过程中所表现出来的一种特质一个人的科学素质是其整体素质的重要组成部分主要包括科学知识科学能力科学方法科学精神等几方面在该节课中我全方位地对学生进行科学素质的教育和培养下面分别说明科学知识的教育httpwww21cnjycom科学知识是科学素质的基础没有科学知识就谈不上科学素质对物理学而言物理概念和规律是物理知识的核心内容在该节课中上述教学目标就是学生要掌握的知识我的教学活动也是围绕它们展开的希望通过教学让学生掌握这些知识这也是大多数老师最为重视的教学内容即传授知识科学能力的培养httpwww21cnjycom素质教育是人的全面素质的教育而能力是人的全面素质的核心是直接影响活动效率使活动顺利完成的个性心理特征能力不是既定的知识本身而是获取和处理知识的方式一个人有各种各样的能力其中科学能力是人最重要的一种能力是科学素质的首要因素也是我们课堂教学的重点发展对象在该节课中我对学生进行了下面几种能力的培养httpwww21cnjycom观察和实验的能力为了研究决定电流通过导体产生热量的因素我做了演示实验通过演示实验加强了学生的观察和实验的能力的培养观察老师装配好的电路要求画出实验电路图用煤油吸收的热去替代电流产生的热的实验原理观察温度计示数变化的情况从温度计示数上升的多少得出产生热量的多少比较三个电阻产生的热量的多少归纳出实验结论等httpwww21cnjycom分析综合能力该节的演示实验只是分别得出了热量与某个因素的关系并没有在一次实验中得出热量同时与三个因素的关系这就需要在演示实验基础上的归纳和综合综合三个因素得出焦耳定律在这个思维过程中学生得到了分析综合能力的锻炼httpwww21cnjycom理解能力焦耳定律是由三个成正比组成对成正比怎样理解是一个难点我在教学中引导学生成正比就是在其他因素相同或不变的条件下热量随某个因素成正比例的增大或减小还将此节的一个练习题拿过来让学生讨论既然热量与电阻成正比那么时间相同时是电阻大的还是电阻小的产生的热量多通过这样的方式不仅使学生理解了焦耳定律的内涵而且培养了学生的理解能力httpwww21cnjycom推理和计算能力在得到焦耳定律的公式后为了巩固它在课本例题求热量的基础上我又增加了两个小练习题分别求时间和电阻这就需要将焦耳定律公式从原始形式推理到另外的形式在这些练习中培养了学生的推理和计算能力科学方法的教育httpwww21cnjycom科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式是们认识的改造客观世界的有效工具科学方法与科学知识之间存在着内在的必然联系知识是方法的基础因为它反映了客观现实的要求和规律但这并不意味着知识可以自动转化为方法更不能把知识和方法简单等同起来对于人的活动来说方法比知识更重要方法可以被看作运用知识的知识我们教师要在教学中加强对学生进行科学方法的教育为他们将来的的科学研究打下方法论的基础正如卢梭所说问题不在于给他们讲授科学而是教给他们一些方法以便他们增进了科学兴趣以后能够进行研究工作那么在该节课中我们可以教给学生什么科学方法呢科学探究的方法教育httpwww21cnjycom该节重点是焦耳定律焦耳定律和其他物理规律或概念一样都是科学家在科学实验研究的基础上得出的规律这些规律对于人类来说是已知的但对于未学的学生来说是未知的我们在教学中完全应该引导学生像科学家那样自己去把规律探究出来这就要求教师教给学生科学探究的方法这种科学研究的步骤一般为提出要研究的问题进行合理的猜想设计研究实验进行实验研究记录现象和数据分析现象和数据得出初步结论结论推广在大量重复实验研究的基础之上上升为规律在得出了焦耳定律之后我归纳了科学探究的基本方法或步骤提出问题进行猜想设计实验科学实验数据分析得出结论上升规律物理实验方法的教育物理实验方法很多物理教学中应尽量教给学生一些物理实验的方法运用本节的实验至少可以教给学生两种实验方法httpwww21cnjycom等量替换法因为热量很难直接测量所以在研究电流产生的热量时让煤油来吸收电流放出的热煤油吸收的热等于电流产生的热量而煤油吸收的热可以通过测量质量和升高的温度测量出来这就是等量替换法即让一个容易测量的量去等量替换很难测量的量httpwww21cnjycom控制变量法在研究电流通过导体产生的热量的实验中为了研究热量与电阻的正比关系采用电阻串联让电流和时间相同为了研究热量与电流的关系采用电阻不同方式并联让电阻和时间相同为了研究热量与时间的关系可比较同一个电阻电流与电阻相同的情况这就是控制变量法即在研究某物理量与它的某个影响因素的关系时必须让其他影响因素相同或不变等量替换法和控制变量法既是物理实验方法又是物理思想在物理学习和研究中经常用到学生必须掌握这些方法科学精神的教育httpwww21cnjycom科学精神作为文化科学深层结构中所包括的一套价值和规范的复合体从总体上说就是不断探索不断发展的精神有了科学精神任何人都可能在各自专业中有所发现都可能不断取得新成就作为教育工作者我们要从小就培养学生的科学精神该节课中我利用教材的内容培养了学生的下列精神httpwww21cnjycom求实精神科学是老老实实的学问来不得半点虚伪和骄傲科学就是实事求是就是追求真善美在教学中我们要培养学生的求实精神该节中有演示实验实验的核心就在于实要让事实说话让数据说话由于我们用数字温度计测量较精确从实验数据确实可以看出热量与电阻或时间成正比学生很信服对于热量与电流平方成正比虽然不是很严格成正比有些误差但也要说明一下误差的来源在实验差范围内仍然成正比这样可以逐渐使学生养成实事求是的科学精神httpwww21cnjycom创新精神科学工作是一种创造性的工作没有创造性就谈不上科学同样教育是对学生的再塑造也是一种创造性工作要时刻培养学生的创造精神该堂课为了节省演示实验时间将书中的演示实验改革了这是一种教学创新也是想借这个事例告诉我们的学生不要迷信课本不要迷信权威在平时的学习中为了更好地达到学习的目标可以用最好的方式去学习可以用课本上没有的自己创造的方法去学习httpwww21cnjycom献身精神科学研究决不是一种自私的欢乐追求科学是一种无私的奉献为了培养学生献身科学的精神在得出焦耳定律时我用几分钟讲述了焦耳的生平及其对物理学的贡献讲述了他用毕业心血在实验条件很差的情况下重复无数次的实验终于精确得出了能的转化和守恒定律热功当量及焦耳定律等事迹潜移默化地教育学生为追求真理而奉献自己的才智辩证思想和安全意识的教育httpwww21cnjycom辩证思想和安全意识也是素质教育的重要内容特别在理科教学中要让学生明白事物的因果关系懂得用全面的联系的而不是片面的孤立的观点去认识事物认识自然使学生在学习过程中不知不觉地养成辩证唯物主义科学观在讲电热的应用时我不仅讲电热有利的一面也强调电热不利的一面人们在使用电热器的时候要尽量减少电热造成的危害趋利避害这就是引导学生用辩证的眼光去看问题处理任何问题都要一分为二具体问题要具体分析不能以偏概全在这个过程中顺便教给了学生安全用电的常识也加强了安全意识的教育httpwww21cnjycom有的教师可能有疑问不是每节内容都象焦耳定律有这么多素质可教育该节课的教学时间是否够用我觉得任何一节物理内容中都含有大量的素质教育内容就看你是否去挖掘我仅仅是以该节为一个例子上述的素质教育内容写起来很多但在教学中并不是刻意停下课去用大量时间进行而是在知识点的教学中恰到好处地花上几分钟总结归纳一下在不知不觉中对学生进行素质教育根据学生和课堂的实际一个课时不够就用两个课时反正我们的每一节课都是要进行素质教育为了达到素质教育的目标我们不怕多用一点课时就是花上一些时间进行能力方法精神的教育也是值得的学生的素质也不是在一节课之内就能提高很多我们要求的是一节一节课地日积月累地去提高长此以往通过几年的中学教育学生的素质就能得到全面的发展三几点教学启示httpwww21cnjycom从上面我们可以看出素质教育不是一句空话也不仅仅是搞一些课外活动而是实实在在的在每一节课中都可以进行素质教育也应该进行素质教育我们教师要把素质教育的目标落实到每一节课堂教学之中因此我们要做下面几件事研究素质教育理论转变教育教学思想httpwww21cnjycom在课堂教学中落实素质教育提高学生素质教师一定要研究素质教育理论理解素质教育的内涵掌握一些素质教育的方法还要转变教育教学思想从传授知识的传统观念转变到培养能力的现代观念再到培养全面发展的人的全新观念要把教学的立足点放在培养学生的素质上我们的教学不能仅是从知识到知识而要从知识到能力从知识到素质传授知识发展能力教给方法培养精神是我们教学必不可少的四项任务正如李岚清同志所说教学的重点应当是在掌握必要文化知识的同时教会学生获取新知识的方法和能力使学生能够运用所学的知识和方法不断补充新知识解决新问题教学中要注意的地方httpwww21cnjycom在进行教学设计的时候要充分挖掘教材内涵挖掘知识点以外的能培养学生素质的东西要将素质教育的内容渗透到每节课堂教学中去根据不同的教学内容选择不同的教法和学法制定不同的素质培养目标积极地开展素质教育全面提高学生的全面素质