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第十五章 第3节 《串联电路和并联电路》
——“教-学-评”核心素养一体化教案
一、教学目标
（一）物理观念
理解串联电路和并联电路的连接特点，能准确识别两种电路，构建清晰的电路连接物理模型。
知道生活中串联电路和并联电路的应用实例，体会物理知识与生活实际的紧密联系。
（二）科学思维
通过对串联电路和并联电路连接方式的分析，培养逻辑思维能力，从电路结构归纳出电路特点。
运用比较、分类的思维方法，对比串联电路和并联电路的异同，加深对两种电路的理解。
（三）科学探究
经历探究串联电路和并联电路连接特点及用电器工作情况的实验过程，学会设计实验、进行实验操作、观察记录实验现象和数据。
在探究过程中，培养提出问题、作出假设、验证假设和得出结论的科学探究能力。
（四）科学态度与责任
在实验探究过程中，培养严谨、实事求是的科学态度，尊重实验事实和数据。
认识到合理选择电路连接方式在实际生活中的重要性，增强将科学知识应用于实际的意识和社会责任感。
二、教学重难点
（一）教学重点
串联电路和并联电路的连接特点。
串联电路和并联电路中用电器的工作特点。
（二）教学难点
复杂电路中串联电路和并联电路的识别方法。
根据实际需求设计简单的串联或并联电路。
三、教学方法与教学道具素材
（一）教学方法
实验探究法：通过学生亲自动手连接串联电路和并联电路，探究两种电路的特点，培养学生的探究能力。
讲授法：讲解串联电路和并联电路的概念、特点及识别方法，确保学生准确理解。
讨论法：组织学生讨论两种电路在生活中的应用及设计思路，促进学生思维的碰撞与交流。
（二）教学道具素材
多媒体课件：包含串联电路和并联电路的动画演示、生活中相关电路的图片和视频、复杂电路识别的示例等。
实验器材：干电池、小灯泡、灯座、开关、导线、电池盒、小电动机、蜂鸣器等。
四、教学过程
（一）新课导入（5分钟）
生活场景导入：播放一段节日期间街道上装饰灯的视频，有的灯组是依次亮起，有的灯组是独立亮起。提问学生：“同学们，在视频中我们看到了不同的灯亮的方式，你们知道这些灯是如何连接的吗？为什么有的灯会一起亮灭，而有的灯可以独立工作呢？”引导学生观察并思考生活中电路连接方式与用电器工作状态的关系。
设计意图：从学生熟悉的生活场景引入，激发学生的好奇心和求知欲，自然引出本节课关于串联电路和并联电路的主题。
及时性评价：对积极观察并思考问题的学生给予肯定，如“你观察得很仔细，能从生活场景中发现有趣的电学问题，非常好，让我们一起在今天的学习中寻找答案”。
（二）知识讲解与活动环节（30分钟）
活动一：串联电路的探究（10分钟）
实验操作：教师讲解串联电路的连接方法，将两个小灯泡依次首尾相连，再连接电池和开关，组成串联电路。闭合开关，让学生观察两个小灯泡的发光情况。然后依次取下一个小灯泡，再次观察另一个小灯泡的发光情况。
学生探究：给每个小组发放实验器材，让学生仿照教师的连接方式连接串联电路，重复上述实验操作，观察并记录实验现象。教师巡视指导，确保学生正确操作。
分析总结：引导学生根据实验现象分析串联电路的特点，组织学生讨论并回答问题：串联电路中用电器是如何连接的？各用电器的工作相互影响吗？电流路径有几条？教师根据学生的回答总结串联电路的特点：用电器逐个顺次连接，只有一条电流路径，各用电器相互影响，一个用电器断路，其他用电器都不能工作。
多媒体展示：利用动画展示串联电路中电流的流向，帮助学生从电流的角度理解串联电路的特点。
设计意图：通过实验操作和分析总结，让学生亲身体验和理解串联电路的连接特点和用电器工作特点，多媒体展示加深学生对电流路径的理解，培养学生的观察能力和归纳总结能力。
及时性评价：对实验操作规范、能准确观察并描述实验现象的学生给予表扬，如“你实验操作非常规范，对实验现象的描述也很准确，这是进行科学探究的良好习惯”。对积极参与讨论并能准确总结串联电路特点的学生给予肯定，如“你积极思考，总结的串联电路特点全面且准确，对知识的理解很到位”。
活动二：并联电路的探究（10分钟）
实验演示：教师讲解并联电路的连接方法，将两个小灯泡并列连接，两端分别连接电池和开关，组成并联电路。闭合开关，让学生观察两个小灯泡的发光情况。然后依次取下一个小灯泡，再次观察另一个小灯泡的发光情况。同时，闭合干路开关，断开其中一个支路开关，观察各小灯泡的发光情况。
学生实验：学生分组按照教师演示的方法连接并联电路，进行上述实验操作，观察并记录实验现象。教师巡视，及时解决学生在实验中遇到的问题。
讨论归纳：组织学生讨论并联电路的特点，引导学生从用电器的连接方式、电流路径、用电器工作是否相互影响等方面进行分析。教师总结并联电路的特点：用电器并列连接，有两条或多条电流路径，各支路用电器互不影响，干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路的用电器。
对比分析：引导学生将并联电路与串联电路的特点进行对比，加深对两种电路特点的理解。
设计意图：通过实验探究和对比分析，让学生深入理解并联电路的特点，培养学生的实验操作能力、分析归纳能力和对比思维能力。
及时性评价：对在并联电路实验中操作熟练、能积极思考并准确分析实验现象的学生给予赞扬，如“你在实验中表现出色，不仅操作熟练，对实验现象的分析也很到位，对并联电路特点理解得很好”。对在对比分析环节能清晰阐述两种电路异同的学生给予鼓励，如“你对串联电路和并联电路的对比分析非常清晰，很好地掌握了两种电路的特点”。
活动三：电路识别与应用讨论（10分钟）
复杂电路识别：利用多媒体展示一些较复杂的电路，引导学生运用电流路径法、节点法等方法识别电路是串联还是并联。教师逐步讲解识别方法和技巧，帮助学生掌握识别复杂电路的方法。
生活应用讨论：组织学生讨论串联电路和并联电路在生活中的应用实例，如家庭电路中的用电器是如何连接的？为什么要这样连接？让学生分组讨论后，每组派代表发言。教师对学生的发言进行点评和补充，介绍更多生活中电路连接方式选择的依据。
电路设计尝试：提出一些简单的电路设计要求，如设计一个电路，使两个灯泡既能同时亮灭，又能独立工作。让学生分组讨论并尝试设计电路图，教师巡视并给予指导。最后，各小组展示设计成果，其他小组进行评价。
设计意图：通过复杂电路识别的讲解和练习，提高学生识别电路的能力；生活应用讨论让学生体会物理知识与生活的紧密联系；电路设计尝试培养学生的创新思维和应用知识解决实际问题的能力。
及时性评价：对能快速准确识别复杂电路的学生给予高度评价，如“你对电路识别方法掌握得非常好，能够迅速准确地判断电路类型，非常厉害”。对在生活应用讨论中发言精彩、能准确阐述电路连接原因的小组给予表扬，如“这个小组对生活中电路连接的分析很透彻，让我们对物理知识的应用有了更深刻的认识”。对在电路设计中思路新颖、设计合理的小组给予肯定，如“你们小组的电路设计很有创意，既满足了设计要求，又体现了对知识的灵活运用”。
（三）典型例题讲解（10分钟）
例1：如图所示的电路中，属于串联电路的是（ ）
（此处需根据具体题目给出对应的电路图选项）
- **分析**：根据串联电路用电器逐个顺次连接，只有一条电流路径的特点，分析每个选项中的电路。逐一讲解每个选项电路的连接方式，判断其是否为串联电路。
- **解答**：指出正确答案，并强调判断串联电路的关键要点，如电流路径的数量、用电器的连接顺序等。
例2：在一个电路中有两个小灯泡，它们的亮度不同。则下列说法正确的是（ ） A. 较亮的灯泡中通过的电流大 B. 较暗的灯泡中通过的电流大 C. 两灯泡串联时，较亮的灯泡中通过的电流大 D. 无法判断两灯泡中通过电流的大小
分析：如果两灯泡串联，根据串联电路电流处处相等的特点，可知通过两灯泡的电流一样大，灯泡亮度不同是因为实际功率不同。如果两灯泡并联，各支路电压相等，根据，电阻不同时，电流也不同，所以仅根据亮度不同无法判断电流大小。
解答：答案选D。通过该例题，巩固学生对串联电路电流特点的理解，同时培养学生分析问题的全面性。
例3：根据以下要求设计电路：有两个灯泡和，一个开关，要求开关能同时控制两个灯泡，画出符合要求的电路图（至少两种）。
分析：开关能同时控制两个灯泡，既可以是串联电路，将开关串联在电路中；也可以是并联电路，将开关接在干路中。分别画出串联和并联的电路图，并讲解设计思路。
解答：展示正确的电路图，强调电路设计要满足题目要求，同时要规范绘制。
设计意图：通过典型例题，帮助学生巩固串联电路和并联电路的识别方法、电流特点以及电路设计能力，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
（四）课堂小结（5分钟）
一、串联电路
1. 连接特点：用电器逐个顺次连接。
2. 电流路径：只有一条。
3. 用电器工作特点：各用电器相互影响。
二、并联电路
1. 连接特点：用电器并列连接。
2. 电流路径：有两条或多条。
3. 用电器工作特点：各支路用电器互不影响，干路开关控制整个电路，支路开关控制所在支路。
三、电路识别与应用
1. 识别方法：电流路径法、节点法等。
2. 生活应用：根据实际需求选择合适的电路连接方式。
（五）课后作业
基础性作业：完成课本上关于串联电路和并联电路特点及识别的练习题；根据题目要求绘制串联电路和并联电路的电路图。
拓展性作业：观察家中的一个房间（如卧室或客厅），分析其中的电器（如灯、电视、空调等）是如何连接的，尝试画出简化的电路图，并说明这样连接的优点。如果要对该房间的电路进行改进，使其更节能或更方便使用，你会如何设计？写出你的设计思路和理由。
五、教学反思
在本节课教学中，通过生活场景导入和丰富的实验探究活动，学生对串联电路和并联电路的特点有了较深入的理解，课堂参与度较高。然而，在复杂电路识别和电路设计环节，部分学生仍存在困难。在讲解复杂电路识别方法时，虽然通过多种实例进行了演示，但部分学生在实际应用中还是不能灵活运用。在今后教学中，应增加更多复杂电路识别的练习，并引导学生多总结方法和技巧。对于电路设计，学生创新思维的培养还需加强，在教学过程中可提供更多实际生活中的电路设计案例，启发学生思考，提高学生运用知识解决实际问题的能力。同时，在学生实验过程中，个别学生存在操作不规范的情况，需要加强实验规范的教育和指导。
六、教学评价
（一）及时性评价
在学生回答问题、进行实验操作、参与讨论等过程中及时给予评价。如学生准确描述串联电路特点时，表扬“你对串联电路特点掌握得非常扎实，回答清晰准确，非常出色”；学生在并联电路实验中操作熟练且积极思考时，肯定“你在实验中表现得很认真，操作熟练，对并联电路的探究很深入”；学生在讨论生活中电路应用时发言精彩，鼓励“你对生活中电路的观察很细致，分析得也很到位，让我们对电路应用有了新的认识”。
（二）达成性评价
通过课堂提问，了解学生对串联电路和并联电路特点、识别方法等基础知识的掌握情况，如询问串联电路和并联电路的连接特点、电流路径特点等。
通过例题解答，评估学生运用知识识别电路、分析电路问题及进行电路设计的能力，观察学生能否准确判断电路类型、分析电流情况以及设计出满足要求的电路。
观察学生在实验探究和小组讨论活动中的表现，评价其科学探究能力、合作交流能力，如实验操作是否规范、小组讨论是否积极有序、能否提出有价值的观点等。
（三）评价结果反馈与教学调整
若学生对复杂电路识别存在困难，在后续教学中增加复杂电路识别的专项练习，通过更多不同类型的电路实例，详细讲解识别方法和技巧，并引导学生总结规律。
如果学生在电路设计方面能力不足，提供更多电路设计的案例分析，包括设计要求、思路和方法，组织学生进行针对性的设计练习，并加强对学生设计思路的引导和点评。
针对学生实验操作不规范的问题，在今后实验课开始前，再次强调实验操作规范，并进行示范。在学生实验过程中，加强巡视，及时纠正不规范操作，培养学生良好的实验习惯。

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