初中物理教學(xué)案例——《歐姆定律》教學(xué)設(shè)計
凌建勛
【教學(xué)設(shè)計】：歐姆定律是在學(xué)生對電壓、電流、電阻的理解基礎(chǔ)上，研究三者之間關(guān)系的課題，是電學(xué)中的基本定律，是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識、分析電路的基礎(chǔ)。本部分內(nèi)容體現(xiàn)了以學(xué)生全面發(fā)展為重點的課程理念，讓學(xué)生體驗科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，注重學(xué)科滲透，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、合作精神、收集、處理信息的能力。為此，本課采用探究式教學(xué)。
1. 知識和技能
（1）能解釋歐姆定律的內(nèi)容、公式和單位；
（2）理解歐姆定律，能對歐姆定律公式進行變換，理解和運用公式時注意“同一性”和“同時性”。能在新的問題情境中運用歐姆定律進行解釋、推斷和計算。
2. 流程與方法
（1）通過探究導(dǎo)體中電流、電壓與電阻之間關(guān)系的實驗研究過程初中物理歐姆定律實驗，學(xué)生能夠更加熟練地運用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，理解電流、電壓與電阻之間的正比和反比關(guān)系。
（2）通過實驗探索，初步學(xué)會相互交流、討論和合作。
（3）學(xué)會用數(shù)學(xué)公式表達物理定律，并體會這樣做的好處。
3.情感態(tài)度與價值觀：本課程結(jié)合歐姆研究電流、電壓與電阻關(guān)系的簡史，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、大膽探索的科學(xué)精神，同時讓學(xué)生提升自我實現(xiàn)的成功體驗。
2.教學(xué)重點：歐姆定律所揭示的物理意義及其數(shù)學(xué)表達形式；
3.教學(xué)難點：歐姆定律的實驗設(shè)計和學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析、總結(jié)和歸納。
4、教學(xué)器材：調(diào)光臺燈，小燈泡，電池組，變阻器，電流表，電壓表，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻器各一個，導(dǎo)線若干根等。
1. 設(shè)置討論的實際情況并提出問題。
如圖所示電路，可以用什么方法改變小燈泡的亮度？小組討論，然后交流。
學(xué)生方法：①改變電源電壓；②改變固定電阻器的阻值；③串聯(lián)滑動變阻器等。
實驗驗證，學(xué)生觀察光的亮度變化
老師：燈閃一下又閃一下代表什么意思？
學(xué)生：電路中的電流可以大，也可以小。
老師：哪些因素決定電路中電流的大小？
（二）大膽猜測，激活思維
鼓勵學(xué)生大膽猜測：你認為哪些因素決定了電流的大小？
學(xué)生分組討論，教師給予適當(dāng)提示。學(xué)生將所學(xué)知識與剛才的實驗現(xiàn)象聯(lián)系起來，猜測：電流和電壓的大小有關(guān)，因為電壓是電流產(chǎn)生的原因；電流和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，因為電阻對電流有阻礙作用。教師肯定學(xué)生的回答：最后，師生根據(jù)猜測，共同得出電路中的電流和電壓、電阻都有關(guān)：過渡：這是什么關(guān)系？
“創(chuàng)設(shè)情景—提出問題—進行猜測”兩個步驟激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生注意力高度集中，解決問題的積極性較高，激發(fā)了學(xué)生主動探究的動力。
3.實驗設(shè)計
1. 課件提出了一些值得思考的問題
（1）根據(jù)研究影響阻力大小因素的方法，應(yīng)采用什么方法來研究這個問題？
（2）應(yīng)該使用什么設(shè)備？
（3）這個實驗應(yīng)該分為幾步？具體步驟是什么？
2、同學(xué)們熱烈討論，明確了本題的研究方法：要研究另外兩個物理量的變化關(guān)系初中物理歐姆定律實驗，必須設(shè)法控制其中一個量保持不變，這就是控制變量法。
學(xué)生討論并提出，此項實驗要分兩步完成：第一步，保持R不變（確定應(yīng)使用定值電阻代替燈泡），研究I與U的關(guān)系；第二步，保持U不變，研究I與R的關(guān)系。對于第一步，改變U（用電壓表測得）觀察I（用電流表測得），可通過以下方式調(diào)整電壓：改變電池節(jié)數(shù)（在電源兩端直接串接一個阻值為R的電阻），或?qū)⒁粋€電阻串聯(lián)在滑動變阻器上，移動變阻器滑塊。
師生一起討論：通過改變變阻器的滑塊來改變電阻兩端的電壓比改變電池節(jié)數(shù)更好。
3、設(shè)計實驗電路，繪制電路圖：學(xué)生獨立設(shè)計電路，然后選取幾個有代表性的電路通過實物投影進行演示，分析方案的優(yōu)缺點。
4.實驗過程中細節(jié)討論：
在研究電流、電壓與電阻關(guān)系的兩個實驗中，滑動變阻器起什么作用？
討論
（六）鞏固實踐，強化認識
例1：當(dāng)在一根導(dǎo)體兩端加上6V的電壓時，流過它的電流為0.2A。
（1）此段導(dǎo)體的電阻是多少？
（2）如果在導(dǎo)體上施加 10 V 電壓，將有多少電流流過？導(dǎo)體的電阻是多少？
（3）如果導(dǎo)體兩端沒有電壓，那么導(dǎo)體的電阻是多少，流過導(dǎo)體的電流是多少？
強調(diào)對歐姆定律的理解，讓學(xué)生清楚地了解到：對于同一導(dǎo)體，若電阻R增大幾倍，則電流也增大幾倍，它們的比值不變；R與I、U無關(guān)，導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值。
例2：家庭使用交流電，當(dāng)50mA電流通過人體時，會引起呼吸麻痹和心室顫動。假設(shè)人體電阻為2kΩ，計算50mA電流通過時，電壓為多少？
對于首次應(yīng)用歐姆定律的計算問題，標(biāo)準(zhǔn)化解題要求。
（七）課堂教學(xué)總結(jié)與延伸：
（1）讓學(xué)生回顧本節(jié)課的探究過程：發(fā)現(xiàn)問題----作出猜測----探索研究----得出結(jié)論----指導(dǎo)實踐網(wǎng)校頭條，并指出這是學(xué)習(xí)物理的基本思路；在物理教學(xué)中要注意滲透科學(xué)研究方法，同時也要進行學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和辯證唯物主義的教育。（2）鼓勵學(xué)生課后總結(jié)：“我們現(xiàn)在學(xué)的物理中，哪些地方也用到了這種探究方法？你能找出多少地方？”課后布置作業(yè)，讓學(xué)生自己找，這樣一來，課結(jié)束了，學(xué)還沒有結(jié)束。
【教學(xué)反思】：通過本課的實驗探索，學(xué)生掌握了控制變量法的物理研究方法。在探索過程中，通過自主設(shè)計和動手操作，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；通過分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)出電流與電壓、電阻的關(guān)系，以及二者結(jié)論的綜合，提高了學(xué)生的分析能力、概括能力，增強了學(xué)生的主體參與意識。