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视频课题：初中物理人教版九年级争当优秀电路设计师—变阻器的应用
教学设计、课堂实录及教案：初中物理人教版九年级争当优秀电路设计师—变阻器的应用
指导思想与理论依据
1. 物理学科的课程价值：
通过实验探究，使学生经历基本的科学探究过程，主张以探究的方式让学生学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度，体验科学探究的乐趣。
物理是一门以实验为基础的学科，它主要是探索物质的结构、研究物质的特性和规律，这些是跟其它学科不同的一些特点。学生如果想获取物理知识，就必须要掌握科学的学习方法和良好的实验操作能力；学生如果想要把复杂的物理知识进行整理、并且构建出清晰的知识体系，就要掌握严谨的分析能力和逻辑思维能力。教师采用探究的教学方式对学生加以引导，让学生模拟科学工作者的研究过程，学生不仅会学习到一般的物理知识及技能，更重要的是能够学习到处理问题的科学研究方法、亲身体验科学研究的艰辛、体会到科学家探究知识的不懈精神以及态度。所以说，以探究教学的方式引导学生学习物理，对提高学生的学习能力、培养科学的学习态度，促使学生的全面发展、推进新课改的实施起着重要作用。
科学探究是科学学习的核心，学生将所掌握的科学知识同他们已有的知识经验相联系，学会在发现问题、提出问题、解决问题的过程中将所学的科学知识应用到新的问题中去。
教学策略是指在教育教学活动中，所采用的实现教学目标的各种手段及方法，它在一定程度上影响着教学活动的设计。因此，教师想要高效地达成教学目标、快速地提高教学效益、加快素质教育的实施，必须合理地设计教学策略。教育之所以会产生甚至发展如此迅速，就是为了满足学习者的学习需要。学习需要是指学习者己有的学习状况与被期望达到的学习状况之间的差距。教师要通过教学活动对学生施加影响，首先必须对学生现有的学习态度、学习习惯、已有知识经验、学习技能、学习风格等情况进行全面了解。因为只有这样，教师才能选择出适合学生认知水平的学习内容、创设出符合学生心理特点和经验的问题情境、激发学生的学习兴趣，让其产生学习的主动性，从而影响其学习的效果。
质疑是一种物理科学研究的方法，同时也是进行物理教学的有效方法，正所谓学习源于思考，思考源于质疑。美国心理学家杰罗姆·S·布鲁纳的研究表明，难易适中且富有挑战性的问题会激励学生向下一阶段发展，继而会逐步形成较为持久的内在学习动机。例如：如何改变油桶中接入电阻的长度？对于自制的学具，学生本身就会有好奇心，看到乒乓球，看到油自然就会想到用“水涨船高”的道理从而解决问题。根据探究实验的必要环节，让学生提出问题，找到自变量，因变量，控制变量，自变量如何变，控制变量如何控制等问题，均是我们这节课要解决的问题。 2.学科素养：
物理教学，不是仅以知识的传授为最终目标。在传承知识的同时，我们还要体现物理学研究问题的方法，传递用科学探索世界的精神，以及物理服务于社会生活的作用。这样的物理课堂才是生动的课堂。
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为建设生动的物理课堂，本节课主要有两个设计：一是教学结构的设计——“争当优秀电路设计师”为比赛的内容，通过小组合作式学习激发学生思考，培养团队合作的精神，把课堂还给学生，让学生成为真正的主人公，我需要调动学生的积极性，在必要的时候给予一定的鼓励与正确的引导，让学生在这个氛围里能够有所收获，有所欢笑。二是科学探究的过程。科学探究能力的培养是学习物理的一个重要方向。在过去的课堂上，老师带着学生一起探究滑动变阻器的使用，往往忽略了变阻器的应用，因此借助书后的一道练习题，将装置加以改装，变成可以探究的科学问题，并能够加以利用，我想这样的课堂才更有意义和价值，学生在这个过程中有思考的意愿，有学习的动机，达到学以致用的目的。实验对物理的重要性是不言而喻的从平时的现象中发现问题，分析问题解决问题，体会探究实验的设计思路与步骤。 3.核心素养：
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分，主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等四个方面的要素构成。其中“物理观念”主要指高中物理中重要的观点、概念、规律，主要包括物质观、运动观、能量观、相互作用观等，侧重知识与技能方面；“科学思维”主要指物理中重要的思维方法，包括建模的思想、理想化方法、分析综合、抽象概括、批判性思维、推理论证等思维与方法；“实验探究”主要指物理中通过实验发现物理规律的方法，包括发现问题、合理猜测、设计实验探究方案和获取证据、分析论证、合作与交流、评估和反思等；“科学态度与责任”主要指对待科学的态度与价值观，包括能正确认识科学的本质，具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，实事求是，不迷信权威，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感等。
有一则寓言，“北风南风打赌，看谁能把行人的大衣脱掉。北风使劲刮，可越刮，行人把大衣裹得越紧；南风徐徐，轻柔温柔，使行人感觉到温暖如春，于是自觉地把大衣脱下。”南风之所以赢了北风，就是因为他顺应了人的内在需要，使人的行为变为自觉。这种以启发自我反省、满足自我需要而产生的心理反应，心理学称之为“南风效应”。这则寓言给我一个最大的启示是在教学过程中，我们不能与学生现阶段的认知背道而驰，而是因材施教，每一个学生都有其独特的闪光点和魅力，如果能够对症下药那么教育过程也就因此变得有意义。学生也因此而热爱学习，寻找学生的内在需求找寻正确的方法“以学生为本”让教育更具感染力。
教学背景分析
教学内容：
这堂课是我自己设计的一堂课，课本上半页纸带过，而在我看来“变阻器的应用”才是培养学生创造力，激发学生学习动机以及学以致用的重要途径。过去我们只是给学生一张图来判断油量越多电表示数越大，但是学生只是通过已有的知识做出一个简单判断，如果让孩子真正制作一块油量表那么他们会在这个过程中学会的不只是“油越多，电阻小，电流表示数越大”这个简单的知识结构。还有旋钮变阻器，学生只是停留在书本上的图片，却没有真实的进行操作和连接，本节课充分让学生动手设计出成品。在制作油量表的环节中，我将其按照探究实验的基本环节加以设计，让学生体验科学探究的过程，体会科研工作者的求真态度，以及成功后的喜悦。如果实验没有成功，要有分析实验失败原因的能力，以及改进实验装置的能力，关键是培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
我将本节课主要分成了两部分（1）自制油量表（2）自制多功能调速凉帽，将课堂完全还给学生。在第一个环节中，首先问的是设计意愿是什么？实际上，考察的是学生如何提出问题，这里包括两个重要因素：自变量和因变量。通过这样的手段可以培养学生提出可探究科学问题的能力。在改进装置中，通过实验过程中出现在一些问题，介绍一种新型的电位器：滑杆电位器，大大开拓了学生的眼界。在介绍旋钮电位器的时候，我展示了一个大型教具学生对于电位器的连接也有了较为深刻的认识。 学生情况：
我校分层教学效果比较显著，我这层的学生基础知识相对扎实，难度稍大一些的题目需要搭建一个问题的台阶最终也能心领神会。
研究表明，学生的兴趣、热情和自信决定了他对知识学习的关注度、投入程度和持久程度，所以激发物理学习兴趣和增强学习自信心是初中物理教学中的重要关注点。有趣的实验可以有效激发学生学习兴趣。从教学结构上每一个环节都在激发学生的求知欲，学生会因为没有得到相应的积分而抓耳挠腮，看着他们为抢答一道题而奋笔疾书，我想我的目标达到了。
其次，学生是基于自己与外部世界相互作用的独特经验以及赋予这些经验的意义来建构自己的知识。也就是说，学生的生活经验和前概念对于后续知识的建构具有重要的意义。如何有效利用这些生活经验和前概念呢？创设情境，暴露其错误的想法和原有的观念。再采取相应的教学策略。让学生说出自己的想法，答错不扣分的设计策略，及时鼓励让他感受到说错了很正常，不要因此而感到没面子或是觉得为自己所在的队伍拉后腿。
基于以上认识，本节课创设的实验情景“魔术：神奇的调光灯”，既是学生见过的，具有一定的前概念，同时又给出一定的矛盾，与之前想的不一样等。利用认知中的冲突，来激发思考。其次，利用学生对比赛的一种刺激行为，对于平时不爱举手回答问题的孩子也得到了一定的刺激和鼓励，大部分学生都能激发思考，利用所学知识解决实际问题。 教学方式：小组合作探究
教学手段：学案，PPT展示，自制的教具和学具
前期教学状况、问题、对策：以往的教学经验给我的感觉是学生对于“接入电阻”的概念理解的不是很清楚。在实验室中应用滑动变阻器来探究实验，而生活中很少用到滑动变阻器，取而代之的是电位器，这样会给学生一个误区：学滑动变阻器有什么用？这么一个大装置生活中也用不上。由此
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我想到了将课上所学应用到实践中去，并制作出一个可以使用的物品如自制油量表，自制太阳能凉帽，可以大大激发学生的创造力和创新精神。实验过程中学生可以经历科研工作者的求真求实的意识，也能将理论联系实际，出现问题分析问题最终解决问题，并加以思考创新，即使有失败的实验，这也不可怕，只要找到问题的根源并加以解决就是目的。在数据处理这个环节：方法一：学生得到了一系列的数据，通过数学中学过的描点作图，找到一条直线，让点在直线附近，带入两组数据得到一次函数。方法二：运用excel中数据拟合的功能，得到一条线性函数关系，做到了多学科的融合。
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行，举手抢答，积分最多的队获胜，获胜团队将获得胜利勋章！
二、预备知
识
为了成为优秀的设计师，我们今天要做好工作记录。
学生抢答答对可获得2分 这节课必备
的基础知识
多媒
体课件
2min
三、自制油量表
首先进入第一个比赛课题：自制
油量表。你希望你制作的油量表实现什么功能？如果学生未能说出理想的意图，引导学生：家里的汽车加满
油后立刻满格。 最好能“一一对应”实验盒里为大家提供了所需的实验器材。
【设计实验方案】 自变量：油量V
因变量：电流I
教师提问：如何改变接入电阻的长度？
提问控制变量是什么？为什么要控
制电源电压不变？基于以上的分析，请同学们设计电路图。先演示错误的电路，即没有定值电阻的电路图，这
样会出现什么问题？ 继续提问：那么如何改进？继续展示电路图，直到出现最合理的设计方案
为止。 学生回答：油量越多，电流表示数越
大。
学生抢答，并记录
得分
球的浮力。 油面上升，
球上升，
接入电阻减小。
学生回答：电源电压。
实验过程中不能改变电池的个数，影响电流的大小。 学生回答：如果变
阻器调到最小值
电路短路。
实质是让学生能够提出一个可探究的科学问题。 根据教师提供的思路引导学生进行探究实验的设计思路。 多媒
体课件 投影仪
自制教具油量
桶
30 min
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教师演示：根据电路图连接实物图，闭合开关，记录无油时候的电流值，断开开关倒入400mL油，待乒乓球稳定后再闭合开关，读数。等的时间可以继续称油。下面请同学们仔细研读实验步骤完成学案第五项内容。注意小组分工要合理，现在开始实验。 进行实验······教师巡视 数据分析：实验过程中，第一个完成任务的组在Excel表格中输入数据，得到拟合后的函数图像。其余组则通过描点画图的方式进行数据拟合得到电流与油量的函数关系式。 为了解决上述问题，老师为大家介绍一种变阻器 叫推杆电位器。 与滑动变阻器原理一致 连接时 遵循“一上一下”的连接方式，通过滑片移动改变接入电阻的长度。
为大家展示改进装置：
学生在实验过程中出现很多问题：电流表指针来回摆动，等待稳定时间过长，兵乓球连接杆与双金属导轨接触不良等
学生讨论这套装置好，完美解决上述问题。
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如果有个摄像头对准这套装置就更好了。
四、自制调速凉帽
实验室中我们经常使用滑动变阻器，而生活中我们经常会用到电位器，例如调光台灯，音响
教师通过展示大型旋钮电位器教具介绍其构造：
它是由滑片，电阻丝和三个接线柱组成。如果让滑片顺时针转动电阻变小应该如何接线？ 【生活中的电位器】
调节洗衣模式的旋钮，电烤箱中的调温旋钮。
学生根据老师提供的情景做了很好的回答。
1.具有主动思考的意识，哪怕错了也要给予相应的鼓励与指导。
2.培养用物理语言准确表达自己想法的能力。
3. 鼓励学生动手操作，发展学生的核心素养，让学生能够制作出成品。
多媒体课件
小黑板
8min
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下面就利用该电位器制作一顶多功能调速凉帽，根据帽子里的实验器材，请同学们在学案上设计电路图。 并根据电路图连接相应的实物电路。
学生对此十分感兴趣，但是连接实际电路的时候还是出现了很多问题，例如导线不经过开关就连接在电路中了。
五、魔术揭秘
魔术揭秘：实际接入电路的电阻丝被我设计在板后了，利用一根隐形的绳子改变接入电阻。生活需要创意，也请同学们将所学知识应用到生活中去，用心思考，发挥你们的奇思妙想，你的人生也会更加精彩
学生心中的疑惑终于解决了
首尾呼应 1min
六、颁奖
最后我们要选出优秀的科研团队 为他们颁发荣誉奖章 学生满心欢喜荣誉感十足。
为比赛画上
一个圆满的句号
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
