《欧姆定律》教学案例以小组合作学习为主展现和谐的生命——合作的课堂

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  这是2013年威海市“生命化课堂”课题实施水平验收时的一节课。课题研究三年了,丑媳妇总要见公婆,面对地区级物理教研员,面对那么多优秀的物理教师,展示出我们的课题实施成果,能获得专家们的肯定吗?直到听课结束后,这堂课得到了听课老师们的高度评价,着实令我们全体教研组感到欣慰。
  通过演示实验导入新课:通过演示实验:电压增大,灯泡变亮亮,电阻增大,灯泡变暗引起学生思考:通过一段电路的电流与这段电路两端的电压和这段电路的电阻之间有什么关系呢?学生猜想并讨论……,教师板书课题:探究导体中的I与U和R 的关系。
  教学进入第二个环节:教师引导学生猜想探究一段导体中,电流和电压的关系;电流和电阻的关系。生1交流:“关于I与U的关系,我们小组认为:当U越大,I越大,因为当接入的电池数目增大时,灯泡亮度更亮;而关于I与R的关系我们认为:当R越大,I越小,因为R表示导体对I的阻碍作用,当然是当R越大,I越小。”师:说得不错,还有补充吗?生2:“我们组认为应该强调当R相同时,U大,则I大;当U相同时,R大,则I小。”师:很好,你们注意到了控制变量法的应用。还有不同意见吗?生3:老师,我们组的想法和这些大致相同,但是我们能不能更深入地了解一下,当R相同时,U大一倍,则I大多少倍?当U相同时,R大一倍,则I小多少倍?”师:说得很好,那这节课我们就来探究一下一段导体中的I和U、I和R之间到底有什么定量的关系?首先,各小组参考学案,讨论设计一下自己的实验方案,注意控制变量法的应用。生:讨论设计5分钟;
  课堂上要让学生充分表达自己的观点,我的想法是宁可这节课完成不了任务,下节课接着探究,也要给学生足够的展示机会,这对培养他们的探究意识和习惯以及后续的发展都有好处。
  教学过程的第三个片段,交流展示实验方案。师:哪个小组到讲台来来展示一下你们设计的方案?生4:关于I和U 的关系,我们是这样设计的:
  我们的探究目的就是:……;
  实验电路图是这样:……;
  方法是:1、闭合开关,观察并记录电压表和电流表的示数;
  2、换用不同的电源,再闭合开关,观察并记录电压表和电流表的示数;
  3、为了更有说服力,我们再换一次电源电压,再得到一组U和I。
  预计我们将得到以下数据:
  当R= 欧姆时
  U/V
  I/A
  然后分析数据,看看有什么结论;
  关于I和R的关系,我们的电路图还是这样,这一次我们保证电压不变,换用不同的定值电阻,观察并记录每一次电流表的示数;然后分析数据,看看有什么结论;
  当U= 伏特时
  R/欧姆
  I/A
  大家还有什么补充吗?
  生5:有!我们组是这样设计的:因为串联电路也叫做分压电路,所以当探究I与U的关系时,我们在电路中串联了一个滑动变阻器,这样每移动一次滑片,我们都会得到一组电压和对应的电流值。
  当探究I和R的关系时,我们换用不同的定值电阻,只要移动滑片,就可以保证定值电阻电压不变。
  大家还有什么补充吗?
  生:没有了……;
  经历了生命化课堂长时间的熏陶,学生终于没有让我们失望,课堂分析有理有据,提出问题有意义、有深度,语言表达能力大方得体,正是这一个环节,博得了听课老师的交口称赞。生命化课堂让学生完全有能力和自覺性将探究活动延续到课后,培养他们的主动学习精神,呵护他们的学习兴趣,解放生命,顺遂生命,不正是新时代的要求吗?
  第四片段,评价完善小组的实验方案。师:说得很好,我们来评价一下这两种方案,哪种更好一点?生6:第二种更好,第一种每次换电源,太麻烦了。师:有道理,不过能设计出第一种也不容易,都不错。好,那大家再想想,如果按照第二种方案,实验中我们还要注意一些什么问题?生7:注意刚开始连接电路时,开关要处于断开位置;滑动变阻器的滑片要放在使电路中的阻值最大的位置;生8:为了便于分析,实验中最好让U成整数倍变化;师:不错,还有吗?生:没有了……;师:好,给大家1、2分钟时间,完善一下自己小组的方案。生:1分钟准备。
  教学的第五个部分,学生分组实验,探究电流和电压及电阻的关系。师:大家看一下实验警示,开始实验吧?生:约10分钟;师:哪个小组上来给大家展示一下你们的实验过程?生9:我们发现,U大几倍,I就大几倍;生10:我们发现,R大几倍,I就小几倍;师:同学们做得都不错,为了更进一步揭示数据蕴含的规律,各小组根据你们的数据做出图像,看看结论是否成立?生:……;师:有什么发现?生11:I与U成正比;I与R成反比;师:同学们很了不起,你知道吗?我们刚才重现了历史上的一个著名实验:早在19世纪初,德国的物理学家欧姆就给我们得出了这样的规律:……(教师顺势给出欧姆定律的内容)。希望同学们刻苦努力,勇于探索,将来咱们也有同学的名字被科学界所铭记。
  反思之一:生命化课堂要让全体学生动起来,大家都参与进来。通过小组间的讨论、交流和协作等活动,完成教学任务,培养组员的探究精神。小组长的培养很关键,组织能力、沟通能力、团结协作的能力等都需要我们平时坚持不懈地去培养和锻炼。组间同质,组内异质,在组长的领导下协作分工,有记录员,有操作员,有发言人,有监督员,小组活动是班级整体活动的单元,是我们的生命化课堂的基石。
  反思之二:实验探究课,教师应提前多做几次实验,把握实验中可能出现的各种问题,要么提前化解,要么事前警示学生。本节课就有很多小细节值得注意,例如滑动变阻器的选用要合适,否则调节滑片时,不能使定值电阻两端电压变化达到预期值;另外导线长短粗细等对实验效果都有影响。再比如在探究电流和电压的关系时,最好让电压成整数倍变化,这有利于我们的计算,事先都应该告知学生。
  反思之三:生命化课堂适应了新时代的要求,通过实践,学生很乐于接受这种学习方式,他们在课堂上自由发言,互助交流,人人主动参与,小组团结协作,更重要的是生命化课堂培养了他们优秀的学习品质,主动、合作、探究、发现,对他们的终身学习尤有益处。
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