资源简介

主题四 直流电及其应用
第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻 教学设计案例
课程内容 第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻
课程类型 实验课 课时 1 学时
教材内容分析 本节主要让学生练习根据全电路欧姆定律，设计测量电源电动势和内电阻的实验方案，讨论所需的实验器材，并在教师指导下进行实验，交流并验证实验结果，反思并改进实验方法，发展假设推理、探究设计等物理学科核心素养。
学情分析 学生已经学习了全电路欧姆定律，也进行了少量的练习，已经能够初步应用全电路欧姆定律解决实际问题。在此基础上，本实验给学生提供了部分仪器和材料，让学生尽情发挥自己的创新能力，灵活运用所学规律，解决一个实际的问题，可以发展学生的多种物理学科核心素养。
教学目标 1．进一步理解全电路欧姆定律，并练习应用其解决实际问题，测量出电源的电动势和内阻。
2．通过设计实验方案，进一步了解模型建构、假设推理、科学论证、质疑创新等科学方法。
3．学会至少一种测量电源电动势和内阻的方法。通过实验操作，进一步提升细心观察、规范操作、主动探索的实验品质。通过设计实验方案，增强探究设计的核心素养。
4．通过分工与合作完成实验，增强合作交流的意识，进一步发展精益求精的工匠精神。
教学重点 利用全电路欧姆定律，设计测量电源电动势和内阻的实验方案。通过分工协作，实施实验方案，实现实验目标。
教学难点 设计测量电源电动势和内阻的实验方案。实施实验方案，实现实验目标。
教学策略 让学生通过自主学习进行预习，通过合作学习设计实验方案，通过分工协作进行探究实验。
主要教法 帮助讲述实验原理、提示注意事项
主要学法 通过自主学习弄懂实验原理，通过合作学习设计实验方案、选择实验仪器和材料，分工协作进行实验探究。
教学资源 多媒体课件展示系统一套，一号干电池、直流电流表、直流电压表、电阻箱、滑动变阻器、单刀开关、单刀双掷开关、导线等6套。
课堂实施
教学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前 准备 1. 要测量一节电池的电动势和内阻，需要组成几个闭合电路？ 2. 电池的电动势约为多少？其内阻约为多少？ 3. 你准备使用哪些仪器？ 4. 你选用滑动变阻器还是电阻箱？ 5. 实验电路图画好了吗？ 6. 实验步骤设计好了吗？ 7. 实验数据如何处理？ 1. 安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。 2. 就学生提出的问题进行有针对性地指导。 对教材和教学视频进行学习，了解实验原理，并与同学一起设计实验方案，其中发现的问题，与老师沟通。 让学生通过课前自主学习，明确实验目的，理解实验原理。通过合作学习设计实验方案。
课堂 实施 检查预习 每个小组拿出自己的实验设计方案（包括选择的仪器、实验电路图、实验步骤、记录数据的表格、数据处理方法等）供老师检查。（5 min） 逐一检查每个学习小组的预习情况 学生观察实验室中老师准备的仪器，准备挑选使用。 通过检查，帮助学生养成良好的实验习惯
探究实验 各学习小组在组长的带领下，开始按照本组设计的实验方案，挑选仪器和材料。 巡视、监督、提醒、答疑 按照本组设计的实验方案，挑选仪器和材料。 开始实验探究准备
组长安排分工（指挥的、安装的、操作的、读数的、监督的、记录的、计算的等） 巡视、监督、提醒、答疑 组长安排分工 开始实验
学生按照设计方案，开始组装电路，不能接通电路。 巡视、监督、提醒、答疑 负责安装的学生组装电路，其他同学观看、提醒，负责操作的学生也可以邀请其他同学辅助操作。 组装电路
学生连接好电路后，请老师检查。主要检查电流表、电压表的正负极是否接反，滑动变阻器、电阻箱的初始位置是否正确等问题。检查通过后，确保仪器安装正确后，可以接通电路，进行实验。 检查每个学习小组连接的电路。 等待老师检查，如发现问题，及时改正，并作好记录。 检查电路。
学生按照操作规范进行实验：调节滑动变阻器或电阻箱的大小，使电表出现大小合适的数值。 巡视、监督、提醒、答疑 负责操作的学生闭合电路开关，开始操作。其他同学观看。 开始探究。
读取实验数据，记录在实验表格中。 巡视、监督、提醒、答疑巡视、指导。 负责读数的学生读取数据，负责记录的学生记录下来。 收集数据
再次调节滑动变阻器或电阻箱的大小，使电表出现大小合适的数值。 巡视、监督、提醒、答疑 负责操作的学生断开电路开关，调节滑动变阻器或电阻箱的大小，闭合开关。 继续探究。
再次读取实验数据，记录在实验表格中。 巡视、监督、提醒、答疑 负责读数的学生再次读取数据，负责记录的学生记录下来。 收集数据
共同处理数据，计算结果。 巡视、指导、答疑 负责计算的学生进行计算，其他同学监督，避免出错。 处理数据
如果实验结果理想，请老师检查。 检查、指导 负责安装的学生拆除电路，摆好仪器 完成探究
与其他同学交流经验，互相学习。 组织交流 与其他组同学交流 总结交流
反思本组实验过程中的失误和遗憾，总结教训，今后避免。 组织反思 反思实验教训 反思提升
实验任务完成后，整理实验仪器，将其恢复初始位置，摆放整齐，整理卫生，养成劳动习惯。 组织学生整理仪器，打扫卫生。 整理仪器，打扫卫生。 对学生进行养成教育。
课后 提升 撰写报告 将本小组的实验经过和结果、个人的体会与收获，写入实验报告，上交给老师。
板书 设计 略。
评价 反馈 将学生在实验过程中讨论、分工、操作、计算、交流、合作等方面的表现，以及对其撰写实验报告的批改评语等及时反馈给学生。
教学 反思 反思本节课是否让学生通过自主学习进行了预习？实验前是否对每位学生的预习效果进行了检查？每个学习小组的分工是否合理，做到了人人都有任务？实验过程中学生的操作是否精细，是否有损坏实验仪器的现象？实验过程中是否对学生给予了及时的、有针对性的指导？每个学习小组是否全部顺利地完成了测量任务？每个学习小组是否全部正确地处理了数据，得出了正确的实验结果？学生的实验观察能力、操作技能是否得到加强？学生的合作意识、工匠精神是否得到加强？学生是否提出了创新性的问题或体现了创新精神？学生实验完毕，是否整理了仪器，打扫了环境卫生？
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