《电与热》教学设计

第五届全国中学物理教学改革创新大赛参赛课

人教版八年级物理下册

第八章第四节

《电与热》第一课时

教学设计

黑龙江省佳木斯市第二十中学卢远望

对教学任务的思考及策略

[设计思想]

多年的教学经验证明，学生猜想电热的影响因素不外乎I、U、R、t，其他可能的猜想很容易用这几个因素来代替，但由于I、U、R之间存在关联，给控制变量法研究问题带来麻烦，以往我们硬性将U排除掉的做法是不符合学生认知规律的，不排除U进行探究又不好解释控制变量的思想。

本节课采取从探究电热与电阻的关系入手，按照学生自己的思维方式研究，允许学生采用各种电路连接方法，允许学生得出不同结论，再引导学生分析控制的变量，培养学生严谨的思维；在学生交流Q和R关系时，通过多组同学的数据或一组同学多次实验的数据，捕捉到与I的关系；至于和t的关系作淡化处理，不去探究。这样符合学生的思维习惯。

焦耳定律不求探究得出，而是直接告诉学生，但通过学生探究和焦耳的结论对比，要引导学生思考。

为分散难点，关于纯电阻电路和非纯电阻电路中电热的问题，放在课后思考，第二课时再处理。

[学习任务分析]

本节课是对学生理性思考的要求较高的一节课，仅凭学生的生活经验和实验探索是不能得到准确结论的。由于学习内容较多，本节课分两课时：第一课时在学生已有知识经验的基础上，让学生体验科学探究的基本过程；焦耳定律公式及导出式的适用范围，以及电热的计算、利用和防止，作为第二课时的内容。

[学习者分析]

初二下学期的学生，对科学探究的各个要素已经了解，已经具备了初步的探究能力和小组合作学习的意识。所以本节课对“电热影响因素”的探究重点不放在完整的探究环节上，而是物理思维方法的点拔、智慧和实验成果共享的引导上。

[教学目标]

知识与技能

1、知道电流的热效应及能量转化

2、知道焦耳定律的内容及表达式

过程与方法

1、通过经历科学探究的过程，知道电热与各因素的关系。

2、通过多组同学成果共享，发现规律。

情感态度价值观

1、学习科学家焦耳的执着精神

2、培养集体智慧共享、成果共享的意识

教学重点：引导学生经历探索电热与电阻的关系。

教学难点：焦耳定律及其导出式的适用条件。

[教具]

分组：自制电热锯、自制研究电热影响因素的装置、电池组、开关、导线、电流表、滑动变阻器。

演示：自制电热切割器、电炉子、

教学流程的设计及预设结果

一、参与活动，引出新课

1、体验电可以生成热。

操作方法：课前为每组同学准备电池组、电阻丝、导线、几片泡沫板。让学生利用所给的器材做电热切割实验。

设计意图：感性认识能直接提起兴趣，通过简单易行的实验，学生感受电流的热效应，引发对电热知识的探索兴趣，更利于引起对生活中电热经验的回忆。

预设结果：学生通过电热切割活动，会对电阻丝的“通电”和“发热”建立起联系。

2、电流热效应。

操作方法：让学生谈切割的方法，并通过分析知道电能转化成热。适时告诉学生，这叫电流的热效应。

设计意图：让学生把从实验中体验到的知识，用语言表达出来。

3、电流热效应举例。

操作方法：让学生结合对电热切割的理解，举出生活中的电热实例。并对学生已有经验加以引导。

设计意图：充分利用学生已有经验来理解新知识，让学生知道，生活离不开物理。

二、创设情境，引发问题

1、对比产生问题。

操作方法：分发器材的时候，有的组电热切割的电阻丝特别大，导致无法完成切割；学生可能选择不同节数的干电池进行实验。在生生对比、师生对比实验效果之后产生问题，即电热有多有少，什么原因造成的呢？

设计意图：培养学生问题意识，在实验对比观察中发现问题，并将问题准确表达出来，产生探索的欲望。

预设结果：切割效果不同的原因是电热的多少不同，产生问题是：电热的多少受什么因素影响呢？切割效果不好的同学很着急或采用与众不同的切割方法，从而引起大家的关注，于是在思维碰撞中产生问题。

三、多种方法，提出猜想

操作方法：对比同学手中电热丝的长短不同；对比师、生使用的电热丝电压不同；结合生活经验。让学生提出猜想。另外，在例举电流热效应的实例时，老师可以手拿着导线，看电炉热得发红，对电阻影响电热的猜想做出暗示。

设计意图：电热的影响因素很多，包括I、R、t，在纯电阻电路中也和U有关。t的影响由生活经验就可推理，I、U的影响由学生的经验会达成共识。关于R的影响，学生不同的经验认识，会产生矛盾。淡化控制变量的难度，由矛盾的问题入手，即先研究电热与R的关系。

预设结果：（1）对比器材发现：电阻丝长短、粗细不同，归结为电阻的影响。

（2）出现两种不同的观点：一种认为电阻越大产生的热越多，另一种认为电阻越小产生的热越多。

四、渗透方法，捕捉电热

1、学生设计捕捉电热变化的方法。

操作方法：提出思考的问题，导体热的变化如何体现出来，让学生设计各种可行方案，在肯定学生做法合理的基础上，讨论弊端，力求完善。从各种可行方案中归纳出物理学重要思想——转换法。

设计意图：渗透转换法的思想。

预设结果：（1）用温度计测导体温度变化：接触不充分，把导体放在液体中，温度计测液体温度变化。

（2）用电热切割的速度来体现，电阻丝上粘蜡，通过熔化速度来体现：定性研究，不准确。

（3）封闭气体的热胀冷缩来体现：气体体积膨胀与受热不成正比。

2、老师对捕捉电热变化的思考。

操作方法：介绍老师自制的仪器。

构造（小瓶、细管、刻度尺、酒精等）、

原理（液体热胀冷缩）、

读数经验（实验前，把零刻线对准细管内液面）。

设计意图：（1）实验器材的改进是本节课的创新之处。

希望老师通过自制改进实验器材这种创新活动，

能在学生思想深处引起更多的思考

（2）弄清原理，扫清实验的一个障碍。

预设结果：学生对这一器材产生兴趣。 五、提供器材，放手探索

操作方法：介绍提供的器材，提醒注意：选择哪些器材、设计什么样的电路、怎么研究合理。然后放手学生讨论、实验。

学生实验过程中，关注操作的障碍。

设计意图：按照学生自己的思维去设计、操作实验，有困难个别引导。不是牵着学生按老师的想法去做。 预设结果：（1）学生可能的电路连接

两电阻串联 两电阻并联 两电阻分别连入电路

（2）可能出现的失误：分别连入电路时，时间没保持一定；有的定性研究、有的定量研究。

六、汇报交流，成果共享

1、在交流过程中引导思维的碰撞。

操作方法：以小组为单位，汇报实验做法、数据、结论。引导小组合作的意识，其他成员补充、辩解。 引导其他小组的质疑精神，在质疑的过程中产生思维的升华。

设计意图：让学生知道在探究活动中成果共享、智慧共享的重要性。

预设结果：针对实验方法、步骤、结论等多方面交流。

2、关注两种不同结论的前提

操作方法：对比两种不同的结论：R 越大Q 越多，R 越小Q 越多，是否矛盾？

设计意图：让学生辩证地看问题，脱离条件的结论是没有意义的。

预设结果：学生更加关注第一种结论的前提是I 、t 一定，第二种结论的前提是U 、t 一定。认识条件的重要。

七、给出定律，情感引导

1、学习定律和情感教育。

操作方法：老师介绍焦耳定律及定律的公式表达。指出他的结论比我们严密。指出焦耳在时间和精力上的付出值得我们学习。

设计意图：学习焦耳关于电热影响因素的精密结论；感悟科学规律的发现凝聚科学家的心血。

R 1=2.5Ω R 2=5Ω 教师自制的分组探究装置