篇一：《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、教學(xué)目標(biāo)：

　　1、知識(shí)和技能目標(biāo)：知道電流的熱效應(yīng)，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其運(yùn)用，知道電熱器的原理及構(gòu)造。

　　2、過(guò)程與方法目標(biāo)：要求學(xué)生能從感知事物→提出問(wèn)題→自己設(shè)計(jì)→動(dòng)手動(dòng)腦探究科學(xué)規(guī)律中體會(huì)科學(xué)研究的方法，學(xué)會(huì)科學(xué)探究、知識(shí)遷移的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究的能力。

　　3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義精神，滲透實(shí)事求是和科學(xué)獻(xiàn)身教育，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究；如何使學(xué)生在科學(xué)探究中掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。

三、教法與學(xué)法

　　將學(xué)生分組，以小組為單位進(jìn)行教師引導(dǎo)下的科學(xué)探究，加強(qiáng)組內(nèi)同學(xué)間的合作、討論和交流，加強(qiáng)師生間相互反饋，以問(wèn)題和小組交流貫穿教學(xué)的始終，不斷提出新問(wèn)題，不斷解決新問(wèn)題。開(kāi)學(xué)時(shí)就將學(xué)生4人一組分組，分組時(shí)男女生分開(kāi)后，自由組合，便于討論與交流，隨著學(xué)習(xí)的深入，可適當(dāng)調(diào)整小組成員，每個(gè)組至少有一個(gè)好的同學(xué)能起到小老師的作用，帶領(lǐng)小組同學(xué)開(kāi)展自主式學(xué)習(xí)。

四、教具與學(xué)具

　　學(xué)生用：鐵架臺(tái)、學(xué)生電源、大號(hào)試管和溫度計(jì)各三支、導(dǎo)線若干、量筒、煤油、電阻絲（5、10、10歐各一根，教師課前用電爐絲截取并焊好導(dǎo)線）。每小組一套。

　　教師用：與學(xué)生的基本相同，溫度計(jì)改用數(shù)字的，另加各種電熱器（電爐、電飯鍋、白熾燈、電風(fēng)扇等）、多媒體課件及教學(xué)平臺(tái)。

五、探究實(shí)驗(yàn)：

　　研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系。

六、教學(xué)活動(dòng)實(shí)錄（部分）：

　　（一）導(dǎo)入新課

　　師：（教師出示電飯鍋，白熾燈、電風(fēng)扇）這幾種電器各有什么功能？

　　生：煮飯、照明、吹風(fēng)。

　　師：這些電器雖然功能不同，有沒(méi)有共同點(diǎn)？

　　（學(xué)生小組討論，請(qǐng)三位同學(xué)上來(lái)各拿一個(gè)電器，同時(shí)通電實(shí)驗(yàn)1分鐘，并請(qǐng)他們觸摸電器和電扇的電動(dòng)機(jī)部分）

　　（凡教師提出問(wèn)題，教師留有一定的時(shí)間，讓學(xué)生同桌或四人小組討論）

　　生：它們工作時(shí)都會(huì)發(fā)熱。

　　師：對(duì)！電流通過(guò)任何電器或?qū)w，電器和導(dǎo)體都會(huì)發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流熱效應(yīng)。（教師

　　板書(shū)：電流熱效應(yīng)）

　　師：這種現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？

　　生：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（教師板書(shū)：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）

　　師：它們產(chǎn)生的熱量有什么不同？

　　生：（學(xué)生討論后）它們產(chǎn)生的熱量有多有少。

　　（在學(xué)生心里自然產(chǎn)生了“產(chǎn)生熱量有多少？”這個(gè)問(wèn)題。）

　　【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)學(xué)生的日常生活創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，提出問(wèn)題，建立問(wèn)題期待，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

　　（二）科學(xué)探究焦耳定律：

　　師：既然電流通過(guò)用電器產(chǎn)生的熱量不同，同學(xué)們會(huì)想到什么問(wèn)題？

　　（學(xué)生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導(dǎo) ）

　　生：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)？（學(xué)生自己提出問(wèn)題）

　　師：你們覺(jué)得與什么因素有關(guān)？（引導(dǎo)學(xué)生去猜想）

　　（學(xué)生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導(dǎo) ）

　　生：可能與電壓、電流、電阻、時(shí)間或其它等等因素有關(guān)。（學(xué)生猜想）

　　師：同學(xué)們討論很熱烈！猜想對(duì)不對(duì)呢？（引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)研究）

　　生：我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證！（通過(guò)平時(shí)的教學(xué)，學(xué)生都明白：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，任何問(wèn)題都要由實(shí)驗(yàn)事實(shí)來(lái)評(píng)判）

　　【點(diǎn)評(píng)】各種研究問(wèn)題和教學(xué)活動(dòng)都是由學(xué)生自己提出來(lái)的，而不是教師強(qiáng)加的，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，學(xué)生充滿興趣和動(dòng)力去解決自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

　　師：好！下面就請(qǐng)你們以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

　　（學(xué)生小組討論，討論時(shí)間可以長(zhǎng)一點(diǎn)）

　　【點(diǎn)評(píng)】教師開(kāi)始不要給任何提示，以免禁錮了學(xué)生的思維，讓學(xué)生放開(kāi)思維去思考，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)放型思維能力。

　　師：哪個(gè)小組匯報(bào)一下你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案？

　　（學(xué)生七嘴八舌，但真能設(shè)計(jì)完整方案的不多，此時(shí)需要教師的引導(dǎo)）

　　師：你們說(shuō)說(shuō)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)首先要解決一些什么問(wèn)題？（教師引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)） 生：熱量的多少如何用實(shí)驗(yàn)展示出來(lái)？

　　生：如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。

　　生：用什么樣的電路去實(shí)驗(yàn)。

　　生：

　　師：大家想想在前面的學(xué)習(xí)中有沒(méi)有可以體現(xiàn)熱量多少的辦法？

　　生：（學(xué)生討論并發(fā)言）有熱脹冷縮比較熱量法，測(cè)溫度比較熱量法等等。

　　師：請(qǐng)××同學(xué)談?wù)勀銈兊姆椒ā?/p>

　　生：我們利用熱脹冷縮的辦法：找兩個(gè)相同的燒瓶??

　　師：很好！因?yàn)橐M(jìn)行比較，一定要條件相同，所以要用相同的燒瓶??其他小組還有什么方法？

　　【點(diǎn)評(píng)】滲透科學(xué)的比較方法：條件相同。

　　生：可以將上述燒瓶中的空氣膨脹換成液體（水或煤油）

　　師：也很好！測(cè)溫度比較熱量法呢？

　　生：可以直接用溫度計(jì)去測(cè)量升高的溫度，質(zhì)量相等的煤油溫度升高越多，吸熱越多?? 師：××同學(xué)說(shuō)得很好！只是上述前幾種方法是定性討論方法，只能說(shuō)明多少關(guān)系，最后這種方法是從定量的角度去考慮的，我們今天就采用他說(shuō)的這種實(shí)驗(yàn)方法，好嗎？

　　【點(diǎn)評(píng)】滲透教學(xué)民主的觀念。

　　師：現(xiàn)在再來(lái)看看如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。大家想想：在前面的學(xué)習(xí)中，經(jīng)常學(xué)到某個(gè)物理量由幾個(gè)物理量決定，當(dāng)討論它與其中一個(gè)量的關(guān)系時(shí)，要使另外的量相同或不變。這是什么方法？

　　生：這是控制變量法。

　　【點(diǎn)評(píng)】再次滲透科學(xué)的比較方法和控制變量法：條件相同。

　　師：因此我們可以將上述問(wèn)題分解成三個(gè)問(wèn)題來(lái)研究？分解成哪三個(gè)問(wèn)題？

　　生：熱量與電流，熱量與電阻，熱量與時(shí)間三個(gè)關(guān)系問(wèn)題。

　　師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與電阻的關(guān)系？

　　生：將兩個(gè)不同的電阻通以相同的電流（可以串聯(lián)），比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。

　　師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與電流的關(guān)系？

　　生；將兩個(gè)相同的電阻通以不同的電流（可以并聯(lián)），比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。

　　師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與時(shí)間的關(guān)系？

　　生：選擇任意一個(gè)電阻，不斷通電，觀察溫度是否隨通電時(shí)間不斷升高。

　　師：綜合大家的意見(jiàn)，我們要做三次實(shí)驗(yàn)，花的時(shí)間太長(zhǎng)。為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，能否將上述三次實(shí)驗(yàn)合并為一次實(shí)驗(yàn)？看哪個(gè)小組最先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路。

　　（學(xué)生小組討論，畫(huà)出初步的實(shí)驗(yàn)電路圖，不一定每個(gè)小組都對(duì)，教師用投影儀展示某組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并請(qǐng)?jiān)摻M代表講述設(shè)計(jì)思路）

　　生：

　　（用多媒體教學(xué)平臺(tái)展示探究過(guò)程中的問(wèn)題流程圖，如右圖所示。教師結(jié)合該圖，小結(jié)一下同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和完善實(shí)驗(yàn)電路）

　　【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)上述引導(dǎo)和展示圖例，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)分解問(wèn)題和合并問(wèn)題，學(xué)會(huì)逐步解決問(wèn)題的方法，提高解決問(wèn)題的能力。另外也提倡了開(kāi)放性思維、多種解決方案。

　　師：請(qǐng)同學(xué)們按照上述我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

　　說(shuō)明：學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師隨時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

　　實(shí)驗(yàn)記錄：煤油的初溫：T0=____。

　　煤油的末溫：T1=____，T2=____，T3=____（三個(gè)末溫應(yīng)為同時(shí)的溫度）。

　　（教師巡視各個(gè)小組，有選擇地將某個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用投影儀展示出來(lái)，并請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成下表內(nèi)容）

　　師：其它小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雖然與這不同，但都與這個(gè)數(shù)據(jù)差不多，可以看出其中的規(guī)律。哪個(gè)同學(xué)說(shuō)一下，你從這數(shù)據(jù)中看出了什么？（數(shù)據(jù)分析，歸納總結(jié)）

　　生：（學(xué)生可能說(shuō)不準(zhǔn)確，但大體的意思肯定能說(shuō)得出來(lái)）。

　　師：××同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律，我們不妨把這個(gè)規(guī)律稱為××定律。大家鼓掌祝賀他。其實(shí)這個(gè)定律早在很多年前，物理學(xué)家焦耳就是按照剛才大家的研究方法，實(shí)驗(yàn)研究了很多年才得出的，因此這個(gè)定律也叫焦耳定律。

　　（教師用教學(xué)平臺(tái)投影焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位等）

　　說(shuō)明：在現(xiàn)實(shí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件下，該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻贸鲚^準(zhǔn)確的數(shù)量關(guān)系。

　　【點(diǎn)評(píng)】開(kāi)展成功與激勵(lì)教育，另外強(qiáng)調(diào)了我們的研究方法與物理學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法一樣，潛意識(shí)地使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)探究的方法。

　　師：有的同學(xué)會(huì)問(wèn)：我們一節(jié)課就能把這個(gè)規(guī)律研究出來(lái)，而焦耳要用好多年才能研究出來(lái)，是不是他有點(diǎn)問(wèn)題？這里面有幾個(gè)方面的問(wèn)題：

　　第一：那時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件不夠好；

　　第二：缺少必要的指導(dǎo)老師，因?yàn)樵谒皼](méi)有任何人研究和知道這個(gè)問(wèn)題；

　　第三：缺少與其他科學(xué)家的合作與交流，基本上是一個(gè)人關(guān)門在家研究，要走很多彎路。而我們有老師指導(dǎo)和小組交流合作，集體的智慧是無(wú)窮的；

　　第四：很重要的一點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)要精確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒(méi)有什么誤差，誤差大了就得重新做，不然就不叫規(guī)律了。焦耳就是在實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)陋的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)了幾千次，直至實(shí)驗(yàn)很精確了才得出了焦耳定律。

　　師：請(qǐng)問(wèn)你們哪個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有什么誤差？

　　生：有較大誤差。

　　【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)對(duì)焦耳的故事介紹，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和實(shí)事求是精神的教育，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)獻(xiàn)身精神，激勵(lì)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)。同時(shí)也告訴了學(xué)生在科學(xué)研究中合作與交流的重要，還為下面的評(píng)估作了鋪墊。

　　師：能不能找一找誤差的原因和改進(jìn)的辦法？（對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的評(píng)估）

　　生：（學(xué)生討論后發(fā)言）有熱量的散失，試管外面包隔熱材料。

　　生：有可能這電阻絲的電阻不準(zhǔn)確，可換用阻值準(zhǔn)確的電阻絲。

　　生：溫度計(jì)讀數(shù)不同時(shí)，盡量同時(shí)讀數(shù)。

　　生：三支試管中的煤油質(zhì)量有誤差，最好用天平準(zhǔn)確測(cè)量。

　　生：溫度計(jì)本身不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)事先選擇標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)溫度計(jì)。

　　生：

　　師：同學(xué)們分析得很好！從這里也可以告訴我們以后進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，不僅要做好誤差分析，更應(yīng)該在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)操作中時(shí)刻考慮到怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差，這樣才能更好地得出規(guī)律出來(lái)。

　　【點(diǎn)評(píng)】評(píng)估過(guò)程也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練的過(guò)程，同時(shí)也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到評(píng)估的重要性。

　　（三）自學(xué)訓(xùn)練

　　學(xué)生自己閱讀課本上的例題，借此訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力。

　　【點(diǎn)評(píng)】該例題不難，課本上解題過(guò)程很清楚，學(xué)生自己看得懂。學(xué)生自己能學(xué)的東西要放手讓學(xué)生自己去獲取，沒(méi)有必要加進(jìn)教師這一中間環(huán)節(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自己學(xué)習(xí)的能力。

　　（四）交流與思考

　　用投影儀將下面問(wèn)題投影出來(lái)，請(qǐng)同學(xué)們互相交流看法。

　　1、焦耳定律中有這樣一句話：“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量??跟導(dǎo)體的電阻成正比??”，小李想：如果要電爐在一定時(shí)間里多放出熱量，應(yīng)當(dāng)增大電阻絲的電阻。他的想法對(duì)嗎?為什么？

　　2、電風(fēng)扇通電會(huì)發(fā)熱，這些熱量是人們希望得到的嗎？電風(fēng)扇的能量轉(zhuǎn)化形式怎樣？能否想點(diǎn)辦法減少電風(fēng)扇的能量散失？

　　【點(diǎn)評(píng)】第一題是檢查學(xué)生對(duì)焦耳定律和科學(xué)比較方法的理解，第二題是回應(yīng)開(kāi)頭，并且讓學(xué)生思考電熱與電功的區(qū)別。

　　（五）小結(jié)及布置作業(yè)

　　用投影儀將教學(xué)流程圖投射出來(lái)，結(jié)合該圖重點(diǎn)小結(jié)一下上述科學(xué)探究的步驟和方法。

　　【點(diǎn)評(píng)】每節(jié)課都這樣，同學(xué)們就逐漸掌握了科學(xué)探究的步驟和方法，潛移默化地學(xué)會(huì)了科學(xué)探究。

　　布置作業(yè)：將上述思考題作為作業(yè)，做在作業(yè)本上，待老師閱后保存在自己的學(xué)習(xí)檔案袋里。

　　【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生的作業(yè)不能總是算過(guò)來(lái)算過(guò)去，經(jīng)常給學(xué)生布置一些文字型和開(kāi)放型作業(yè)可以更全面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。同時(shí)，利用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生活相聯(lián)系，用科學(xué)知識(shí)去解釋現(xiàn)象，在日常生活中找到所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。