173 电阻测量创新教学设计

6.5 “电阻测量”创新教学设计

陕西府谷县同创中学边秀文

【教学设计思想】

“电阻测量”这节内容是部分电路、闭合电路欧姆定律，串并联电路等知识的具体综合应用，即既有联系实际的意义，又能培养学生动手操作能力和分析能力，故可给学生提供足够的运用知识、分析和解决问题的机会，为此，在这节课的教学中，笔者根据建构主义，STS教学理念，进行了大胆的创新改进，在保持教学内容基本不变的前提下，特意把“电阻测量”的课题改为“电阻测量仪的设计”。精心地为学生营造了一种类似产品开发研制的学习情境和过程，让学生学以致用，把物理知识与实际应用有机的结合起来。

本节课学生始终扮演了“工程师”的角色，在教师的引导下，自觉地卷入设计、分析、验证和改进的研究中，仿佛已走向了未来的工作岗位，在科研部门工作一样，这样不仅使学生学到的知识得以巩固、扩展与升华，而且还激发了其创新意识，培养了创新精神和合作精神，提高了实践能力，也有助于形成关心社会、关心技术的正确科学观。

本节课教学主线为：

【教学过程设计】

一、导入新课

1．提问：电阻定律、部分和闭合电路欧姆定律的公式分别是什么？并指出三个公式中相同的物理量是什么？（电阻）

2．观察：用视频投影仪把微机或电视机主电路板投影到大屏幕上，让学生观察其上各种不同的电阻，使其明确电阻是最常用的电子元件，应用很广，并问如何知道其阻值（测量）

3．导入：在实际应用中，经常需要知道电阻的阻值，那么，我们能否设计一个测量电阻的仪器呢？

二、设计方案

1．点拔：可运用已学过的知识（如上述三定律）进行研究，请写出原理，测量方法，有电路的要画出电路图。

．设计：教师巡回指点，选择较好的方案填入下表

2．

方案原理方法电路

查、测出电阻定律法代入计算测出u、I代

入计算伏安法

I与R一一对应，电流

表刻度上标欧姆表法的值，上R即可真接读数三、可行性论证

1．电阻定律法：虽然不需要电路测量，但只能测量金属导体的电阻，实用范围大大受限，故作为电阻仪的方案不可选。

2．伏安法：

（1）元件购置：引导学生分析，用这种方案需要哪些元件？目前市场有无？价格如何？最后得出结论：货源充足，价格合理。

（2）实际操作：本实验特意采用同一较小的电阻用两种不同的测量方法，使测量后计算结果不同，专门为学生创设了发现新问题的机会，激发其思考。

①实验仪器：待测电阻为10Ω，额定电压为4．5V，6V蓄电池，电压表（0－3－6V）内阻（3k Ω，6kΩ），电流表（0－0．6－3．0A）内阻（0．5，0．1Ω），滑动变阻器（0－10Ω），开关。

②实验要求：分组进行；分别用两种方法，测量、计算并比较；实验中要注意观察各表的变化情况；教师对仪器、量程选择不作指导。

③实验发现：（教师引导提问、共同总结）

发现一：测量值与真实值不完全一样。

发现二：两种方法测量值不一样。

发现三：同一种方法，电表选不同量程测量值不一样。．

（3）误差分析：根据学生在实验中发现的问题，在教师引导下进行分析，得出内外接法，并引导学生进行误差分析，讨论并总结如下表：

接内接外接

由于伏特表内阻的分流由于安培表内阻的分电路分安培表读数偏使用伏特表读

数偏

误差原因

真实值（R）X

R测量值（）测

比较

适用条件

适用测较小的电阻适用测较大电阻

通过上述论证知，伏安法测量电阻具有可操作性，并误差较小，可作为优选方案。

3．欧姆表法：

（1）教师引导，师生共同分析，得出结论：欧姆表法只需三个元件，构造简单，尽管转换刻度有一定误差，但使用方便，也可作为优选方案。

（2）应用多媒体课件讲解欧姆表的使用方法和注意事项。

四、加工样品

1．理想加工：让学生想象说明，怎样把实验所用器材装在一个小盒子上，制成一台内部结构布局合理，外部美观，使用方便的仪器。

2．观察样品：

①教师把预先在胶片上画好的样品图投影，边观察边讲解。

②把教学仪器厂生产的、用作课堂演示的欧姆表代替样品，让学生观察。

鼓励有条件的同学，在电子商店购置元件自行制作。．

3．继续研究：引导学生思考，象我们这样的“产品”有什么缺点？我们能否利用现代微电子技术加以改进？使之成为体积小，重量轻，使用更方便，科技含量高，有市场竞争力的精品。五、研发新品

1．点拔：伏安法要用人工计算，用什么来代替人脑呢？（电脑芯片）读表又很不方便，如能直接显示测量结果，甚至自动报数那该多好，这些又如何实现呢？（集成电路）请同学们想一想。2．画框图：在教师的引导下，师生共画框图如下：

在这个改进的方案中，不需要安培表和伏特表，且集成块的体积是很小的（教师可让学生观察集成块实物并投影），故这样的电阻测量仪就象我手机那样小，无论携带还是测量都是十分方便的。如能继续改进成为既能测电阻，又能测电压、电流等的多用表，那将成为电子维修的最理想工具。

六、课堂小结：这节课，我们运用欧姆定律，串并联等电学知识，成功地开发研制了电阻测量仪，希望同学们掌握其主要方法与思路，提高自己解决实际问题的能力，为将来成为真正的工程师奠定坚实的基础。

原载《物理教学》（沪），2003．12

【教学设计思想】

“电阻测量”这节内容是部分电路、闭合电路欧姆定律，串并联电路等知识的具体综合应用，即既有联系实际的意义，又能培养学生动手操作能力和分析能力，故可给学生提供足够的运用知识、分析和解决问题的机会，为此，在这节课的教学中，笔者根据建构主义，STS教学理念，进行了大胆的创新改进，在保持教学内容基本不变的前提下，特意把“电阻测量”的课题改为“电阻测量仪的设计”。精心地为学生营造了一种类似产品开发研制的学习情境和过程，让学生学以致用，把物理知识与实际应用有机的结合起来。

本节课学生始终扮演了“工程师”的角色，在教师的引导下，自觉地卷入设计、分析、这样不仅使学在科研部门工作一样，仿佛已走向了未来的工作岗位，验证和改进的研究中，