《電熱器 電流的熱效應(yīng)》教學(xué)案例

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

（1）能認(rèn)識(shí)電熱器，知道電熱器的主要組成部分。

（2）知道焦耳定律，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的電熱計(jì)算。

2.過(guò)程與方法

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電熱與哪些因素有關(guān)，了解用控制變量的方法研究影響電熱的因素。

（2）學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)換的方法來(lái)比較電阻絲的發(fā)熱量。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）在探究活動(dòng)中培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)參與研究的樂(lè)趣和分工合作的意識(shí)，培養(yǎng)樂(lè)于探索生活中的物理知識(shí)的興趣。

（2）對(duì)于電流的熱效應(yīng)在實(shí)際生活中的利用和防護(hù)，培養(yǎng)學(xué)會(huì)用辯證的眼光看待事物的能力。

二、教學(xué)重點(diǎn)

理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位和應(yīng)用

三、教學(xué)難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)探究焦耳定律

1.形成難點(diǎn)的原因

教師：由于這是一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，無(wú)論是教師操作，還是邀請(qǐng)一名學(xué)生操作，學(xué)生的參與度都不夠高，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性沒(méi)有得到有效調(diào)動(dòng)，只是通過(guò)提問(wèn)的方式，造成學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的探索不夠深入，因此形成難點(diǎn)。

學(xué)生：理論和實(shí)際不一致，尤其在研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，雖然知道要控制電阻不變，但學(xué)生不能把串聯(lián)電路的另一個(gè)電阻忽略不看，只觀察其中一個(gè)電阻在兩次電流不同時(shí)溫度計(jì)的變化。

2.解決方法

每?jī)擅麑W(xué)生配一個(gè)筆記本電腦，在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用課件操作時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出并主動(dòng)解決問(wèn)題，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以佐證。

四、教學(xué)器材

焦耳定律演示器、課件

五、教學(xué)過(guò)程

1.導(dǎo)入部分

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解電熱器。

（2）學(xué)生活動(dòng)：用最直接的方式，讓學(xué)生感受到電流的熱效應(yīng)，激發(fā)興趣。

（3）備注：充分利用周圍中的例子，自然過(guò)渡。

2.新課授課

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)：知道電熱器的原理和主要構(gòu)成；探究電流通過(guò)電熱器所產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)；知道焦耳定律的表述、適用范圍和計(jì)算公式；電功和電熱的關(guān)系。

（2）問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：本節(jié)內(nèi)容大家都預(yù)習(xí)了，什么叫電流的熱效應(yīng)呢？問(wèn)題2：利用電熱的用電器有哪些？這些用電器又可以稱為什么？主要結(jié)構(gòu)是什么？問(wèn)題3：電流通過(guò)電熱器所產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)大家猜猜并說(shuō)出猜想依據(jù)。問(wèn)題4：在探究過(guò)程中我們需要注意什么？問(wèn)題5：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量能直接觀察嗎？如何比較熱量熱量的多少？為何要選擇質(zhì)量相同的同種液體？問(wèn)題6：以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？問(wèn)題7：由這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否判斷電阻的大??？問(wèn)題8：焦耳定律的內(nèi)容是什么？公式？單位？問(wèn)題9：電功和電熱的關(guān)系是什么？問(wèn)題10：如何防止電熱？

（3）學(xué)生活動(dòng)：①聯(lián)系生活的例子，加深對(duì)電熱器的了解。②自主完成課本14頁(yè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高自主學(xué)習(xí)能力。③利用課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：操作時(shí)如何控制變量，改變什么、觀察什么。人人參與，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并積極解決問(wèn)題。④組長(zhǎng)安排本組展示人圍繞所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)展示本組討論成果。⑤在展示的過(guò)程中本小組其他成員可適當(dāng)補(bǔ)充，體現(xiàn)團(tuán)結(jié)合作的精神。⑥其他小組成員可提出異議，在爭(zhēng)議中夯實(shí)所學(xué)的知識(shí)。

（4）備注：對(duì)于學(xué)生自身能解決的知識(shí)可通過(guò)提問(wèn)的方式學(xué)習(xí)，既是對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)的一種檢查，又可把更多的時(shí)間用在后面的教學(xué)重難點(diǎn)上。①兩人為一個(gè)小組，一人操作，一人評(píng)價(jià)。②在討論時(shí)爭(zhēng)議較大的是到底用溫度計(jì)測(cè)最后的溫度，還是用變化的溫度表示電流產(chǎn)生熱量的多少？③在探究電流產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系時(shí)，改變滑動(dòng)變阻器后，通過(guò)觀察什么現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比對(duì)學(xué)生的難度最大。④對(duì)電功進(jìn)行適當(dāng)復(fù)習(xí)。⑤對(duì)Q=Cm△t進(jìn)行復(fù)習(xí)。⑥實(shí)際操作時(shí)有能量損失，Q＜W。演示實(shí)驗(yàn)在課件之后進(jìn)行，雖然現(xiàn)象不明顯，但學(xué)生基本清楚觀察什么。

3.當(dāng)堂練習(xí)

焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算和應(yīng)用；在練習(xí)的過(guò)程中加深對(duì)焦耳定律的理解；把在巡視過(guò)程中所看到學(xué)生的典型問(wèn)題用實(shí)物投影展示，請(qǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

六、教學(xué)反思

焦耳定律的公開(kāi)課我聽(tīng)過(guò)很多節(jié)，在探究焦耳定律實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了一些問(wèn)題：①作為演示實(shí)驗(yàn)，前面教學(xué)提問(wèn)的設(shè)計(jì)都是一環(huán)扣一環(huán)，學(xué)生只要回答老師的問(wèn)題，在整體操作上其實(shí)就是沒(méi)有概念的，基本是屬于被牽著鼻子走的；②在教師演示的時(shí)候，可清晰觀察實(shí)驗(yàn)的學(xué)生較少，（即使用實(shí)物投影效果也不怎么行），因此大部分學(xué)生不是在觀察，而是在“聽(tīng)”實(shí)驗(yàn)；③這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)間很長(zhǎng)，但又不好玩，并不能引起學(xué)生的興趣。

經(jīng)過(guò)和本組的老師多方交流和探索，最終我們采用課件和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、團(tuán)隊(duì)和個(gè)人相配合的方法，無(wú)論是對(duì)這個(gè)試驗(yàn)的深度了解，還是在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上，都取得了較好的效果。

本節(jié)課我們安排每?jī)擅麑W(xué)生為一個(gè)小組共有一臺(tái)筆記本電腦，在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用課件模擬操作，觀察現(xiàn)象并彼此介紹操作的意圖、根據(jù)什么現(xiàn)象得出什么結(jié)論。課件的好處是可以讓每個(gè)學(xué)生參與、模擬操作，忽略其他因素的干擾，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。在研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí)，很多學(xué)生知道要控制電阻這個(gè)變量。而在我們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖中卻是兩個(gè)不同的電阻串聯(lián)，很多學(xué)生不能排除另一個(gè)電阻存在的干擾只看其中一個(gè)電阻前后兩次不同電流的情況下溫度計(jì)的變化，光想著如果能拿走一個(gè)電阻就好了。但我們所使用的是現(xiàn)成的課件，拿不走，因此在這個(gè)地方耽誤的時(shí)間比較長(zhǎng)。這種現(xiàn)象再一次提醒我們會(huì)回答和會(huì)操作是兩個(gè)概念，學(xué)生的應(yīng)變能力欠缺，教師需要?jiǎng)?chuàng)造一切讓學(xué)生積極參與的機(jī)會(huì)。課件模擬操作結(jié)束后再進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)以示論證，邀請(qǐng)三個(gè)學(xué)生上臺(tái)分別介紹電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，教師補(bǔ)充說(shuō)明演示實(shí)驗(yàn)和課件中實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和實(shí)際操作時(shí)需注意的事項(xiàng)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程中，學(xué)生要么是操作者，要么是評(píng)判者，每一個(gè)都能積極參與，真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，取得了較好的效果。