篇一：《焦耳定律》教學設計

　　一、教學目標：

　　1、知識和技能目標：知道電流的熱效應，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其運用，知道電熱器的原理及構造。

　　2、過程與方法目標：要求學生能從感知事物→提出問題→自己設計→動手動腦探究科學規(guī)律中體會科學研究的方法，學會科學探究、知識遷移的方法，培養(yǎng)學生的科學研究的能力。

　　3、情感態(tài)度與價值觀目標：激發(fā)和培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義精神，滲透實事求是和科學獻身教育，激勵學生努力學習。

二、教學重點與難點

　　如何引導學生進行科學探究；如何使學生在科學探究中掌握科學研究的方法，培養(yǎng)科學研究的能力。

三、教法與學法

　　將學生分組，以小組為單位進行教師引導下的科學探究，加強組內(nèi)同學間的合作、討論和交流，加強師生間相互反饋，以問題和小組交流貫穿教學的始終，不斷提出新問題，不斷解決新問題。開學時就將學生4人一組分組，分組時男女生分開后，自由組合，便于討論與交流，隨著學習的深入，可適當調整小組成員，每個組至少有一個好的同學能起到小老師的作用，帶領小組同學開展自主式學習。

四、教具與學具

　　學生用：鐵架臺、學生電源、大號試管和溫度計各三支、導線若干、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線）。每小組一套。

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

五、探究實驗：

　　研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時間的關系。

六、教學活動實錄（部分）：

　　（一）導入新課

　　師：（教師出示電飯鍋，白熾燈、電風扇）這幾種電器各有什么功能？

　　生：煮飯、照明、吹風。

　　師：這些電器雖然功能不同，有沒有共同點？

　　（學生小組討論，請三位同學上來各拿一個電器，同時通電實驗1分鐘，并請他們觸摸電器和電扇的電動機部分）

　　（凡教師提出問題，教師留有一定的時間，讓學生同桌或四人小組討論）

　　生：它們工作時都會發(fā)熱。

　　師：對！電流通過任何電器或導體，電器和導體都會發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流熱效應。（教師

　　板書：電流熱效應）

　　師：這種現(xiàn)象中能量是怎樣轉化的？

　　生：電能轉化為內(nèi)能。（教師板書：電能轉化為內(nèi)能）

　　師：它們產(chǎn)生的熱量有什么不同？

　　生：（學生討論后）它們產(chǎn)生的熱量有多有少。

　　（在學生心里自然產(chǎn)生了“產(chǎn)生熱量有多少？”這個問題。）

　　【點評】根據(jù)學生的日常生活創(chuàng)設問題情景，提出問題，建立問題期待，能有效地激發(fā)學生學習的動機。

　　（二）科學探究焦耳定律：

　　師：既然電流通過用電器產(chǎn)生的熱量不同，同學們會想到什么問題？

　　（學生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導 ）

　　生：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關？（學生自己提出問題）

　　師：你們覺得與什么因素有關？（引導學生去猜想）

　　（學生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導 ）

　　生：可能與電壓、電流、電阻、時間或其它等等因素有關。（學生猜想）

　　師：同學們討論很熱烈！猜想對不對呢？（引導學生進入實驗研究）

　　生：我們用實驗來驗證！（通過平時的教學，學生都明白：實踐是檢驗真理的唯一標準，任何問題都要由實驗事實來評判）

　　【點評】各種研究問題和教學活動都是由學生自己提出來的，而不是教師強加的，充分體現(xiàn)學生的主體作用，學生充滿興趣和動力去解決自己發(fā)現(xiàn)的問題。

　　師：好！下面就請你們以小組為單位設計實驗方案（學生設計實驗）

　　（學生小組討論，討論時間可以長一點）

　　【點評】教師開始不要給任何提示，以免禁錮了學生的思維，讓學生放開思維去思考，培養(yǎng)學生開放型思維能力。

　　師：哪個小組匯報一下你們設計的實驗方案？

　　（學生七嘴八舌，但真能設計完整方案的不多，此時需要教師的引導）

　　師：你們說說做這個實驗首先要解決一些什么問題？（教師引導學生如何進行實驗設計） 生：熱量的多少如何用實驗展示出來？

　　生：如何用實驗來驗證熱量與電流、電阻、時間的關系。

　　生：用什么樣的電路去實驗。

　　生：

　　師：大家想想在前面的學習中有沒有可以體現(xiàn)熱量多少的辦法？

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

　　師：請××同學談談你們的方法。

　　生：我們利用熱脹冷縮的辦法：找兩個相同的燒瓶??

　　師：很好！因為要進行比較，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？

　　【點評】滲透科學的比較方法：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！測溫度比較熱量法呢？

　　生：可以直接用溫度計去測量升高的溫度，質量相等的煤油溫度升高越多，吸熱越多?? 師：××同學說得很好！只是上述前幾種方法是定性討論方法，只能說明多少關系，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的這種實驗方法，好嗎？

　　【點評】滲透教學民主的觀念。

　　師：現(xiàn)在再來看看如何用實驗來驗證熱量與電流、電阻、時間的關系。大家想想：在前面的學習中，經(jīng)常學到某個物理量由幾個物理量決定，當討論它與其中一個量的關系時，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。

　　【點評】再次滲透科學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題分解成三個問題來研究？分解成哪三個問題？

　　生：熱量與電流，熱量與電阻，熱量與時間三個關系問題。

　　師：如何用實驗研究熱量與電阻的關系？

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

　　師：如何用實驗研究熱量與電流的關系？

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

　　師：如何用實驗研究熱量與時間的關系？

　　生：選擇任意一個電阻，不斷通電，觀察溫度是否隨通電時間不斷升高。

　　師：綜合大家的意見，我們要做三次實驗，花的時間太長。為了節(jié)省實驗時間，能否將上述三次實驗合并為一次實驗？看哪個小組最先設計好實驗電路。

　　（學生小組討論，畫出初步的實驗電路圖，不一定每個小組都對，教師用投影儀展示某組設計的實驗電路圖，并請該組代表講述設計思路）

　　生：

　　（用多媒體教學平臺展示探究過程中的問題流程圖，如右圖所示。教師結合該圖，小結一下同學們設計實驗的過程，并統(tǒng)一認識和完善實驗電路）

　　【點評】通過上述引導和展示圖例，教會學生學會分解問題和合并問題，學會逐步解決問題的方法，提高解決問題的能力。另外也提倡了開放性思維、多種解決方案。

　　師：請同學們按照上述我們設計的實驗方案開始實驗。

　　說明：學生以小組為單位進行實驗操作并記錄有關實驗數(shù)據(jù)，教師隨時指導實驗。（進行實驗）

　　實驗記錄：煤油的初溫：T0=____。

　　煤油的末溫：T1=____，T2=____，T3=____（三個末溫應為同時的溫度）。

　　（教師巡視各個小組，有選擇地將某個小組的實驗數(shù)據(jù)用投影儀展示出來，并請該組同學將數(shù)據(jù)轉換成下表內(nèi)容）

　　師：其它小組實驗數(shù)據(jù)雖然與這不同，但都與這個數(shù)據(jù)差不多，可以看出其中的規(guī)律。哪個同學說一下，你從這數(shù)據(jù)中看出了什么？（數(shù)據(jù)分析，歸納總結）

　　生：（學生可能說不準確，但大體的意思肯定能說得出來）。

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

　　（教師用教學平臺投影焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位等）

　　說明：在現(xiàn)實中學實驗條件下，該實驗能夠得出較準確的數(shù)量關系。

　　【點評】開展成功與激勵教育，另外強調了我們的研究方法與物理學家進行科學研究的方法一樣，潛意識地使學生認同科學探究的方法。

　　師：有的同學會問：我們一節(jié)課就能把這個規(guī)律研究出來，而焦耳要用好多年才能研究出來，是不是他有點問題？這里面有幾個方面的問題：

　　第一：那時的實驗條件不夠好；

　　第二：缺少必要的指導老師，因為在他之前沒有任何人研究和知道這個問題；

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

　　第四：很重要的一點就是實驗要精確，實驗數(shù)據(jù)沒有什么誤差，誤差大了就得重新做，不然就不叫規(guī)律了。焦耳就是在實驗條件簡陋的情況下，重復實驗了幾千次，直至實驗很精確了才得出了焦耳定律。

　　師：請問你們哪個小組的實驗沒有什么誤差？

　　生：有較大誤差。

　　【點評】通過對焦耳的故事介紹，對學生進行科學精神和實事求是精神的教育，并培養(yǎng)學生的科學獻身精神，激勵學生勤奮學習。同時也告訴了學生在科學研究中合作與交流的重要，還為下面的評估作了鋪墊。

　　師：能不能找一找誤差的原因和改進的辦法？（對實驗探究的評估）

　　生：（學生討論后發(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確，可換用阻值準確的電阻絲。

　　生：溫度計讀數(shù)不同時，盡量同時讀數(shù)。

　　生：三支試管中的煤油質量有誤差，最好用天平準確測量。

　　生：溫度計本身不標準，應事先選擇標準的三個溫度計。

　　生：

　　師：同學們分析得很好！從這里也可以告訴我們以后進行科學實驗研究時，不僅要做好誤差分析，更應該在設計實驗和實驗操作中時刻考慮到怎樣才能減小實驗誤差，這樣才能更好地得出規(guī)律出來。

　　【點評】評估過程也是對學生進行思維訓練的過程，同時也使學生認識到評估的重要性。

　　（三）自學訓練

　　學生自己閱讀課本上的例題，借此訓練學生的自學能力。

　　【點評】該例題不難，課本上解題過程很清楚，學生自己看得懂。學生自己能學的東西要放手讓學生自己去獲取，沒有必要加進教師這一中間環(huán)節(jié)，逐漸培養(yǎng)學生的自己學習的能力。

　　（四）交流與思考

　　用投影儀將下面問題投影出來，請同學們互相交流看法。

　　1、焦耳定律中有這樣一句話：“電流通過導體產(chǎn)生的熱量??跟導體的電阻成正比??”，小李想：如果要電爐在一定時間里多放出熱量，應當增大電阻絲的電阻。他的想法對嗎?為什么？

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

　　【點評】第一題是檢查學生對焦耳定律和科學比較方法的理解，第二題是回應開頭，并且讓學生思考電熱與電功的區(qū)別。

　　（五）小結及布置作業(yè)

　　用投影儀將教學流程圖投射出來，結合該圖重點小結一下上述科學探究的步驟和方法。

　　【點評】每節(jié)課都這樣，同學們就逐漸掌握了科學探究的步驟和方法，潛移默化地學會了科學探究。

　　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習檔案袋里。

　　【點評】學生的作業(yè)不能總是算過來算過去，經(jīng)常給學生布置一些文字型和開放型作業(yè)可以更全面促進學生的發(fā)展。同時，利用所學的科學知識與社會、生活相聯(lián)系，用科學知識去解釋現(xiàn)象，在日常生活中找到所學知識的應用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。