资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 物理 年级 九年级 学期 秋季
课题 第5节　跨学科实践：制作简易调光台灯
教学背景
1．教学内容分析 从教学内容上看，《跨学科实践：制作简易调光台灯》作为本章第5节，是变阻器知识的一次实际运用，不仅深化了学生对变阻器知识的理解，也是对《第十六章　电压　电阻》这一章的一次综合实践。同时，本节内容还涉及电路分析、欧姆定律等多个电学知识点，为后续的电学学习奠定了坚实的基础。 从科学思维上看，学生在生活经验和查阅资料的基础上，合理设计调光电路和调光台灯结构，有效提升了综合分析能力，并且通过设计和制作简易调光台灯，进一步发展了科学推理、科学论证的思维，同时还通过实践操作培养了学生的动手能力和创新思维。从科学探究的角度看，本节课在设计并制作调光台灯的过程中，培养了学生在生活中发现问题、提出问题的科学探究意识以及团队协作和沟通能力。 2．学情分析 九年级学生在知识方面已经学习了变阻器的相关知识，对变阻器的原理及应用有一定的了解。在思维方面，学生正处于抽象逻辑思维快速发展的阶段，能够较好地理解和分析较复杂的物理现象和原理，但对于过于抽象或未直接接触过的概念仍需具体实例辅助理解。在能力方面，学生开始具备初步的问题解决能力，能够通过观察、实验、推理等方法探索未知。在制作调光台灯的过程中，他们需要运用这些能力来分析问题、设计方案并实施操作。
教学目标
物理观念 （1）通过设计调光电路，知道台灯调光原理，能用物理知识解释生活现象。 （2）通过经历简易调光台灯的制作过程，巩固电路相关知识。 科学思维 （1）通过设计调光电路，培养用所学电路知识分析问题的能力。 （2）在实践活动中，能对简易调光台灯设计的合理性提出自己的见解，发展科学推理和分析论证能力，培养质疑创新的意识。 科学探究 （1）通过设计和制作简易调光台灯，能对发现的问题进行猜想、假设，培养观察能力与提出问题的能力。 （2）通过展示交流的过程，能表述自己的观点、自我反思和听取他人意见，培养与他人交流的能力。 科学态度与责任 通过制作简易调光台灯的过程，激发学习兴趣和求知欲望。在总结成功经验、分析失败原因的过程中，体验战胜困难、解决问题的喜悦，培养严谨认真、实事求是、善于与他人分享、合作的科学态度。
教学内容
教学重点 调光电路的设计；调光台灯结构的设计与优化；简易调光台灯的制作。 教学难点 简易调光台灯的制作。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
项目提出 创设情境：夜晚，我们在桌前办公作业时，一般需要一盏高亮度的台灯来增加局部亮度；当完成一天的学习工作想放松一下时，又需要一盏低亮度的台灯来进行简单照明。 提出问题：选择什么样的台灯可以满足人们对不同亮度的需求呢？ 市面上常见的调光台灯主要分为两种：一种是多档位分段调光台灯，一种是无级调光台灯。 展示两种台灯的不同调光方式。 提出问题：它们在调节亮度时分别有什么特点呢？ 分段式调光台灯和无级调光台灯各有特点，它们同时广泛应用于我们的生活中，人们可以根据自己的需求选择适合自己的调光台灯。 回答问题：选择可以改变亮度的调光台灯。 回答问题：分段式调光台灯每按一下按钮，改变一次亮度，调节时能快速达到所需亮度，但亮度变化范围小。无级调光台灯是通过旋转旋钮来改变亮度的，可以实现连续的亮度调节，但无法快速精准调节到所需亮度。 认真听课并思考。 通过创设真实的生活情境，激发学习兴趣，同时也让学生感受到调光台灯与生活密切相关，让学生对制作调光台灯充满期待与热情。
项目分析 一、设计调光电路 1．设计分段调光和无级调光电路图 课前准备：学生以小组为单位，通过查阅资料、交流讨论等方式，了解调光台灯的调光原理，并设计分段式调光和无级调光的电路图。 2．连接调光电路，展示调光效果。 展示：指导学生汇报设计思路，现场演示调光效果。 3．优化电路器材 考虑到台灯体积、电路简洁、安全及节能省电等原则，可以对设计电路中所使用的器材进行怎样的优化？ 4．实物图连接电路 根据电路图，连接实物图。请学生展示画图结果。 二、设计调光台灯 1．确定自制调光台灯基本要求。 让学生根据生活经验交流并讨论自制调光台灯应具备的特点，确定自制台灯成品的基本要求。 2．设计台灯结构，画出台灯外观图。 请同学们仔细观察台灯的外观结构，根据台灯基本要求思考台灯主要由哪几部分组成，各部分需要具有什么特点，确定台灯结构的设计思路，画出台灯草图。 3．调光台灯的主要结构及特点。 对于所画调光台灯主要结构及特点进行展示交流。 课前准备：查阅调光台灯相关资料，交流讨论并设计本组调光电路。 汇报展示：以小组为单位汇报本组调光电路的设计思路，并连接好电路，演示调光效果。 讨论、分享优化结果：可以选择无级调光电路，并将体积较大的滑动变阻器改为体积较小的电位器，将白炽小灯泡变为LED灯，将开关与电池合为一体以减小所占空间。 连接实物图并进行订正修改。 思考、讨论、交流 基本要求：①台灯可以摆放稳定；②台灯可以方便开关；③台灯照射位置合适；④台灯可以改变亮度；⑤台灯能够更换电池；⑥导线连接稳固安全；⑦台灯结构美观实用。 分享台灯结构的设计思路。台灯主要由以下三部分构成：灯罩、灯架和底座。灯罩需要是一个轻盈且能反光的罩子；灯架需要坚硬结实；底座需要大且稳定。展示交流台灯草图。 思考、讨论、倾听。 教师课前布置任务，课上展示交流，培养学生信息处理能力。针对电位器连接难点，通过实物图教学明确正确方法。展示调光电路及台灯设计时，引导学生优化电路材料和结构，体验现实问题复杂性，提升分析和解决问题能力。
项目实施 三、制作调光台灯 准备器材：提供LED灯、电源开关、电位器、纸杯、反光贴纸、弯头吸管、纸盒、铁丝、剪刀、螺丝刀、开孔器、镊子、双面胶、绝缘胶、热熔胶枪（强调使用方法及注意事项）、手套、抹布等。 提示学生在制作过程中可任意选择自带的器材或老师准备的器材进行制作，并且要注意操作安全。 观察学生制作过程，进行巡视和指导，及时给予帮助，关注实验安全。 观察、倾听。 合作制作调光台灯。 为了发挥学生的创造性与想象力，鼓励学生采用多种材料设计调光台灯，并通过分工合作的方式制作出调光台灯，提升学生的动手能力与交流合作的能力。
展示交流 四、展示与交流 1．项目评估 制作完成后，使用项目评价表，基于台灯基本要求，对本组的调光台灯进行自评，并总结本组台灯的特色。小组派一名代表将本组的调光台灯进行展示，可按照台灯的基本要求，从调光效果、实用性、外观、制作心得等方面进行展示说明。 全班可以利用项目评价表对每个展示的小组所制作的调光台灯进行点评。 引导学生进一步想一想：通过小组间的分享和交流，各小组的调光台灯还可以如何优化，使它更加美观、稳定、实用？ 2．总结反思 各组进行总结反思，从经验、反思和如何继续改进调光台灯三个方面进行总结发言。 3．项目拓展 除了传统的可调节亮度的调光台灯外，现代技术已经发展出了能够同时调节亮度和色温（冷、暖光）的调光台灯。这类台灯能够根据不同的使用场景和个人喜好，灵活调整光线的明亮程度和色温，从而提供更加舒适和个性化的照明体验。请查阅相关资料，深入了解此类调光台灯的工作原理，尝试画出调光电路图。 各小组派代表展示制作成果，并进行交流。使用项目评价表进行自评，发现问题，总结得失。 自制调光台灯如下： 各小组进行小组间的交流点评。 各小组结合本组的制作过程及其他小组的制作体会，充分表达自己的想法与改进方法。 各组就项目完成情况进行总结发言。 查阅相关资料、讨论并交流。 展示台灯成品后，引导学生评估实验方案、过程和结果，培养表达能力。小组互评中鼓励发表见解，培养合作评估能力。评估后总结经验并优化，培养反思与创新能力。
板书设计
16.5 跨学科实践：制作简易调光台灯 一、设计调光电路 二、设计调光台灯 三、制作调光台灯 四、展示与交流
7

展开更多......

收起↑