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第5节　跨学科实践:制作简易调光台灯
物理观念:观察台灯的调光功能,知道台灯的调光原理;了解电路元件的作用,掌握电路连接的基本方法。
科学思维:通过观察调光变化,引导学生积极思考,善于发现问题、解决问题。
科学探究:培养学生动手操作能力,提高实验技能;经历调光台灯的制作过程,明确调光装置在电路中的作用,并尝试固定与安装。
科学态度与责任:培养学生发现问题、解决问题的能力;通过了解物理知识在实际生活中的应用,进一步培养学生学习物理知识的兴趣,养成实事求是的科学态度。
教学重点:调光台灯的原理、电位器的连接。
教学难点:电路连接的准确性,实验过程中问题的解决。
教师准备:台灯两盏(一盏不可以调光,另一盏可以调光)、教学课件等。
学生实验:电池盒(2节电池)、电位器、导线若干、发光二极管(或2.5 V小灯泡)、胶带、胶水、双面胶、剪刀、直尺、铅笔等。
教学环节 设计意图
一、项目提出 教师分别展示不可以调光和可以调光的台灯,展示后引导学生思考: 1.分别画出电路图。 2.可以调光的台灯,与普通台灯有什么区别 学生画出电路图,分析调光台灯可以调光是因为有变阻器。 教师:调光台灯中的变阻器就是电位器,它可以改变电路中的电阻。今天我们一起来制作简易调光台灯。 以生活中的实际应用引入课堂,激发学生设计调光台灯的欲望
二、项目分析 小组讨论:对照台灯实物,思考设计制作一个简易调光台灯,需要考虑哪些问题 小组进行展示。 1.光源的选择。 2.怎样实现调光 怎样连接电位器 3.如何设计电路 4.从哪些方面加强台灯的实用性 ①怎么让底座牢固 ②选择什么材料做支架 ③怎么制作灯罩 …… 选择材料,合理设计调光台灯;培养学生的合作能力
三、项目实施 (一)设计台灯 学生观察桌面上的实验器材,并阅读课本,小组讨论交流解决以上问题。然后小组进行展示交流,其他小组进行补充完善。 1.选择发光二极管做光源,因为发光二极管比较容易固定。 教师点拨:发光二极管长脚为正极,短脚为负极。 2.选择电位器作为变阻器,滑动变阻器体积较大,不容易固定在底座上。 3.课件展示电位器及内部结构图。那么电位器与滑动变阻器有什么区别呢 学生:电位器就是一个变形的滑动变阻器。 课件展示电位器与滑动变阻器的结构示意图。 小组讨论交流:电位器应该如何接入电路中呢 利用电位器设计出模拟调光灯的电路图。 小组展示设计的电路图。 设计一:向右旋转旋钮,电位器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮。 设计二:向右旋转旋钮,电位器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗。 4.选择木板或小木盒做底座,为了美观将电池放在底座下或底座内;使用一次性纸杯作为灯罩,为了美观可以在纸杯上进行装饰,涂色或画出图案等。 (二)制作台灯 1.根据设计方案,列出所需器材及制作工具的清单,分工收集、准备。 2.按设计方案动手制作调光灯,完成制作任务。小组成员相互协作,共同解决制作过程中出现的各种问题。 3.教师巡视指导,拍照各小组制作过程,发现学生制作过程中的优点和缺点。 提示:制订设计要求时可以从实际需要和条件出发,考虑产品达到的功能。分析功能时,可将功能分为基本功能和附加功能。基本功能就是产品必须要达到的功能。附加功能是指产品基本功能之外的其他功能。在有限的实际条件下,可以先考虑满足基本功能,待条件成熟后,再考虑满足附加功能。 经历调光台灯设计方案的过程,为顺利进行制作做好铺垫 认识电位器的结构和接线方法,设计电路图,明确电路的连接方法 通过小组合作制作简易调光台灯,培养学生的动手操作能力、合作探究意识
[点拨] 1.如果找不到某些器材和工具,想一想能否用其他器材代替。 2.制作过程中可能会遇到许多原来没有想到的问题或发现原来设计方案中的不足,请共同商议解决方法或调整设计方案。
四、展示交流 1.向其他同学展示介绍你的作品。 2.对作品进行评价,评价优点和缺点,并选出优秀作品进行表扬鼓励。 3.各小组对所设计的调光台灯进行优化设计,交流展示。 我们可以把台灯的灯罩设计成凹形,应用了凹面镜会聚光。 我们可以把台灯的支架做成折叠的,这样可以提高实用性。 我们可以把机械式电位器更换为触摸式电位器。 我们可以把发光二极管改为彩色发光二极管,也可以并联多个发光二极管,增加亮度。 我们可以把电池换为容量更大的充电电池或充电宝,延长使用时间。 我们可以在电路中增加声敏开关或光敏开关,使台灯更加智能化…… [教师总结] 今天我们所上的物理综合实践课,其实就是用身边的器材解决日常生活中的一些问题。希望同学们课后利用我们平时所学的物理知识尝试着去解决生活的一些常见问题。这样我们的学习才更有乐趣,更有意义。 引导学生对制作进行合理评价,交流制作中的感受,完善作品
16.5　跨学科实践:制作简易调光台灯
一、项目提出
二、项目分析
1.光源的选择。
2.怎样实现调光 怎样连接变阻器
3.如何设计电路
4.从哪些方面加强台灯的实用性
三、项目实施
1.光源:发光二极管
2.变阻器:电位器
3.电位器结构图
四、展示交流
1.对制作的简易调光台灯进行优化设计,使之更加实用、美观。
2.课后收集有关调光台灯的材料,写一篇小论文。
　　本节课内容活动取材于生活,服务于生活。教学过程中学生经历学习和制作调光台灯的过程,让学生的思维得以发展。通过实践活动,不仅激发了学生们对物理浓厚的兴趣,更是培养了学生科学探究的能力。通过本节课的学习,学生了解了电路的基本原理和灯泡的发光原理,学会了制作可调光的台灯。在制作过程中,学生动手能力得到了锻炼,观察力和创新能力也得到了提升。同时,学生通过合作、讨论和展示,提高了沟通能力和团队协作能力。在实践过程中,学生能够运用所学物理知识解决实际问题,提高了学生解决问题的能力。

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