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1、串联电路和并联电路执教老师：上海市长风中学 严荣琴一、 背景和教学任务简介上海市长风中学是一所普通的公办校，串联电路和并联电路是上海市物理二期课改新教材的内容，总共是4课时，本案例是第二课时，这节内容重点要求学生通过实验测量、数据记录、分析归纳得出串并联电路的特点。学生须具备的知识有串并联电路的连接和电流表和电压表的使用。二、 教学目标1、 知识和技能理解串联电路和并联电路的电流、电压、电阻的特点。2、 过程和方法（1） 通过实验设计、实验测量、数据记录的体验，培养学生用实验手段处理遇到问题的能力（2） 通过数据处理和分析归纳培养学生的实验归纳能力。3、 情感、态度和价值观（1） 通过任务的驱
2、动，激发学生分析研究物理过程，积极参与、主动探究从而体会达成任务的喜悦。（2） 通过对小组交流合作让学生感悟团结友爱，和谐共进的人文精神。（3） 通过规范的实验操作，数据的分析让学生体验严谨的研究作风和实事求是的科学精神。三、 教学重点和难点重点：串并联电路的特点。难点：串并联电路中的电阻关系。四、 教学设计思路和教学流程教学设计思路：本节课先是通过观察小灯连接的不同方式从而导致亮暗不同激发学生去研究它们的电流和电压的关系。本节课的难点是如何让学生探究串并联电路中的电阻关系？在课堂设计中先让学生类似于玩的形式中找到一个等效替代的电阻，通过等效替代的电阻和分电阻的关系引入总电阻的概念。让学生充分
3、体验好奇的产生，探其究竟、活动进行、边玩边学以及结论的得出全过程。提高学生的学习物理的兴趣、和培养研究物理问题的科学精神。情景1观察、思考 设问1提出猜想活动1讨论交流确定方案活动2学生实验活动3分析归纳串并联电路的电流和电压关系活动4比较分析串并联电路的电阻关系学习资源和器材准备1、 学生实验器材：电源、电键（两个）、电阻（两个、部分小组提供若干个）、电压表、电流表。2、 教师资源提供：幻灯片课件六、案例实录教学过程点评一、情景引入演示实验（投影展示）师：这是一个只有一盏小灯的简单电路，现在老师要求同学们在这个电路中再接一个小灯，要求两灯能同时发光。那么怎样将它们连入电路呢？根据所学过的知识
4、如何来连接呢？生：我们可以串联连接或并联连接。师：（根据学生的方法连接电路、连接两个电路方便比较。）师：（闭合电键）观察两灯的发光情况，两灯的亮暗一样吗？ 生：不同。师：为什么一盏灯在接入另一个小灯后两灯出现不同的亮暗情况，而且不同的连接方式同一个灯的亮暗也不同呢？生1：可能是流过小灯电流不同。生2：可能是小灯两端的电压不同。生3：可能是小灯的电阻不同。生4：不同的连接方法导致同一个小灯的电流、电压不同。二、设计实验方案师：那今天我们就来研究一下，分别在串联电路和并联电路中的电流、电压的关系。今天老师给同学们准备了学生电源、导线、电流表、电压表、阻值已知的不等的电阻。我们分成四大组，每一大组有
5、四小组来探究不同电路中的电流和电压的关系。第一大组：串联电路中的电流关系。第二大组：串联电路中的电压关系。第三大组：并联电路中的电流关系。第四大组：并联电路中的电压关系。师：同学们先小组讨论如何来测得串并联电路中的不同导体电流和电压、并设计一个表格填入你需要测量的数据。生1：我们取不同的电阻来连接成串联电路。在电路中刚从电源正极出发、流经电阻R1 、电阻R2之后的电流比较。I=I1=I2=生2：将电压表分别接在R1和R2的两端，测得电压U1和U2，然后将电压表并接在电源两端，测得电路的总电压U。最后将结果记录在下表中。U=U1=U2= 生3：我们取不同的电阻连接成并联电路，将电压表分别接在 R
6、1和R2的两端，测得电压U1和U2，然后将电压表并接在电源两端，测得电路的总电压U。最后将结果记录在下表中。U= U1=U2= 生4：将电流表分别串联在R1和R2的支路中，测得电流I1和I2，再将电流表串联在干路中，测出干路电流I，并把结果记录在下表中。I=I1=I2=师：每一小组根据你们的实验目的进行实验，完成后与统一大组中的各小组交流你们的实验数据，并归纳出你们这一大组的结论。三、学生实验和大组讨论学生实验。大组交流讨论。教师巡视。四、学生归纳实验结论第一大组：串联电路中各处的电流都相等。I=I1=I2第二大组：串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。U= U1 +U2第三大组：
7、并联电路中各支路两端的电压与电源电压都相等。U = U 1= U 2第四大组：并联电路干路中的总电流等于各并联支路的电流之和。I= I1 + I 2师：从刚才的实验中我们找到了串并联电路中的电流和电压的关系。五、等效总电阻的概念。师:根据你刚才的电路，能否在老师提供的其它固定电阻（2欧、3欧、8欧、10欧、15欧、20欧等）中选一个电阻R接入电路，替代电阻R1和R2。要求：在电源电压保持不变的条件下，电路中的电流与原来电路的总电流相同，将电阻R阻值与电阻R1、R2比较能否找到他们的关系。R=R1=R2=生：在串联电路中如果电流表和电压表的示数与原来相同，则有R= R1 +R2师：在并联电路中找
8、到了等效替代的电阻吗？生：找到了。师：那它们的关系呢？你们能否从它们倒数寻找关系。生：师：很好。我们用一个导体来替代两个导体R1和R2，且使替代后的导体两端的电压和通过它的电流与原来的相同。我们就把这个起替代作用的导体的电阻R称为这两个导体的总电阻。师：串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。R= R1 +R2并联电路的总电阻的倒数等于个并联支路电阻得倒数之和。五、 总结和设疑师：我们今天通过实验观察、猜测、设计实验、学生探究最后交流讨论，得出了串并联电路的特点。总共有哪些呢？生：师：在串联电路中电压表的示数U1I 2，这是为什么？同学们回去继续思考。通过情景提问、观察现象，即复习了上一节课
9、所学的内容，又激发学生的兴趣，促进学生进一步的 探究。这个设问相当重要，把学生观察到的现象和感受直接锁在不同的连接方式上思考电流与电压、电阻的关系。这个分组很有创意，让整节课纵向知识通过横向集体一起完成，体现了局部和整体的关系，同时也让学生体验团队合作的乐趣。这部分讨论交流让每一个学生明白实验的操作过程，为照顾到一部分学习困难的同学不知如何设计实验，为实验的顺利展开奠定基础。通过小组活动和大组讨论培养学生的动手能力和与他人交流的能力。在归纳实验结论的过程中，各组同学往往会直接说出它们的关系式，此时老师应鼓励学生尽量用文字语言来表达并尽可能的完整。通过学生自己类似于玩的形式，找到等效电阻，体会等
10、效替代法，同时起到突破难点的作用。这个问题很重要，学生在仅有的时间、和惯用的数据处理方法，通常很难想到对数据的倒数的处理，所以老师要引导。通过对知识的总结，同学们明白本节课所学内容的重点，同时让学生感悟到学习任务可以通过“合作”来完成。七、 教学反思1、 本节课以学生活动为主线，从连接小灯泡的不同方式、观察灯的亮暗程度，猜测可能原因入手，然后实验设计、实验探究、分析归纳得到串并联电路的电流和电压的关系。随后通过老师的启发提问、实践和引导引入总电阻的概念，从而找到串并联电路的电阻关系。既体现了学生在研究物体问题过程中的主体作用，也体现了教师在课堂中的主导作用。2、 本节课的难点是如何让学生研究串
11、并联电路中的电阻关系。最初设想将研究出来的电流和电压关系引入欧姆定律计算得到，这样关系式比较容易找到。然而学生很难理解等效总电阻的概念。在第一次课堂实施的时候，在计算过程中，很多同学不知如何去利用前面已得到的电流和电压的关系式。所以只有部分同学算出电阻的关系式。在第二次课堂实施的时候考虑到可以更直观和简单得去研究等效总电阻的概念，就是让学生从老师事先准备好的几个电阻中选出其中一个，使接入后总电流和总电压不变，这样就很顺利地引到等效总电阻的概念上来。然而并联电路中电阻的关系式的得出是有一定的难度的，在本校的学生中只有极少部分的学生想到在并联电路中去对测量数据进行倒数处理得到它们的关系式。所以在第
12、三次课堂实施时，尽量不让学生对数据处理的无所适从而影响教学过程，甚至无法完成本节课的教学任务。这儿增加了一个老师的引导“能否从它们的倒数去寻找关系呢？”，最后顺利地得到电阻关系。八、 案后语 串并联电路这节内容可采取多种不同的教学方式，本节课教师考虑到串并联电路中电流、电压、和电阻关系的探究的重复性，所以将串联电路的电流关系、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系、并联电路的电压关系分成四大组探究。这样大大的减少了学生的重复活动，从而提高了课堂的效率和增强了课堂得紧凑感。同时让学生体验分享成果喜悦和增加集体的凝聚力。整节课教学目标明确，教学过程清晰，有序地组织学生活动，分工明确，学生主动积极参
13、与，取得了较好的教学效果，体现了以学生为主体，教师为主导的教学理念。主要有以下特点：1、 创设一个好的情景引入通过情景问题让学生复习上节课所学的内容同时，通过情景的观察激发学生继续学习的兴趣，有利于促进学生对知识不断深入探究。2、 合理、有效的组织教学内容和学生活动（1） 研究串并联电路的特点存在探究过程的相似性，如果每一个学生都经历探究所有特点的全过程，课时会拉得很长，学生也会失去探究新知识的兴趣。教师在这里安排学生活动，通过分工合作探究在有限的时间内完成教学任务，让学生保持较高的探究兴趣同时感悟“合作”的重要性。（2） 在研究电阻关系的时候，由于通过学生的观察和常规思维是很难想到的。教师通
14、过学生自己像游戏一样挑选电阻的方法使学生建立起等效电阻的概念，找出关系从而引入总电阻的概念，起到了很好的突破难点的作用，把电阻关系和电流、电压关系分开来探究对知识点进行有效的处理和区分。（3） 通过实验方案的讨论和交流可以逐步优化实验方案同时照顾到一部分困难学生。3、 注重过程教学和重视培养科学素养物理是一门以实验和观察为基础的学科，而且是物理知识的探究和深入是无止境的，本节课从引入开始就注重学生经历知识的累积过程，在课堂结束又时有设计一个新的问题使学生不断深入学习，在知识累积的过程中体验科学的探究方法：发现问题提出猜测设计方案实验探究归纳结论。教师在教学活动中培养学生观察、实验、归纳的能力。同时强调实事求是的科学态度，对于测量数据的误差进行分析和适当的处理。教学中不是所有同学完成一个目标任务，而是通过整体团队的合作，每一个不同的具体的任务完成达成了整个课堂的教学任务，让学生体验真正科学研究过程通常是分工合作的科学精神。本节课的不足之处：学生在实验探究过程中的数据有一定的误差是很正常，不一定要使数据正好相等然后才能总结实验规律，这是恰恰是不科学的做法，有些学生可能预习过了，在记录数据时做了一定的调整，教师在这是应该做适当的引导和进行实事求是的科学方法的教育，并进行全体的误差分析然后总结。
