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《电阻的串联》教学案例 高淳县沧溪中学 吴冬凤 “伏安法”测电阻是电学综合实验，实验的技能要求高，是电学实验的重点。在学生初步认识了用“伏安法”测单个电阻的实验技能之后，我们能不能继续用“伏安法”来测出串联电路中两个串联导体的总电阻呢？这样既可以加深学生对“伏安法”的理解，又可以培养他们运用知识的能力，同时又增强了学生的实验技能。本节课注重了引导学生主动探究获取知识，整个教学过程是一个在教师指导、监控下的学生动脑、动口、动手、动笔的生动活泼的探究求学过程。 一、提出问题，进行猜想 教师出示一只5欧姆和一只10欧姆的电阻后，提出问题：现在我们要把两只电阻串联起来，那么，串联起来的两只电阻的总电阻比每只电阻的值大呢还是小？也就是串联电路的总电阻与各串联电阻之间是一个什么样的关系呢？我们能否作一个“科学猜想”？ （学生分组讨论） 有的说，串联电路的总电阻等于各个串联电阻；有的说，串联电路的总电阻与各串联电阻成正比；有的说，各串联电阻越大，串联电路的总电阻也越大；也有的说，串联电路的总电阻等于各串联电阻之和等等。（教师不表态） 〔点评〕教师通过演示实验中的现象，使学生推测或设想可能的答案。这一环节把教学的基点定在发展思维和培养素质上，使学生产生求知欲，试着像科学家一样提出假说，启迪了思维。 二、引导启智，设计方案 为了找出串联电路的总电阻与各串联电阻之间的关系，要求同学们分组讨论，每组设计出一个研究上述关系的实验方案。教师启发：可用等效替代法或伏安法。 学生讨论后，提出方案的有： 1．把两个已知电阻R1、R2串联起来，用能够直接测量电阻的仪器来测出它们的总电阻R，比较R和R1、R2的关系。 （教师提示：直接测量电阻大小的“欧姆表”或“万用表”是我们以后在高中阶段要学习的测量器材。） 2．把两个已知电阻R1、R2串联起来接入电路，用电流表测出电流的值I；再把两电阻取下，接上电阻箱，调节四个旋盘，使电流表的值与前次的I相等时，读出电阻箱的阻值R，把R与R1、R2比较。 3．把两个已知电阻R1、R2串联在电路中，用电压表测出它们的总电压U，用电流表测出电流I，用欧姆定律算出串联电路的总电阻R=U/I，再用R与R1、R2比较。 经过讨论，确定第3种方案为我们的实验方案，并要求学生画出电路图，按这种方案进行学生分组实验（每小组已备好器材）。 〔点评〕教师指导学生讨论如何用实验进行研究，设计出什么方案，包括选择以至设计解决问题的实验手段、程序，头脑中形成解决问题的策略、步骤。这方案的设计正有利于诱导特长教育的发展、激发创造欲望的开发。在这生动活泼、各抒己见中，学生的潜能得到了挖掘，个性得到了发展，从而调动了学生潜在的勇气和胆识。 三、实验操作，思维探索 在学生自己动手探索这一关系时，指出实验中观察及注意之点：①连接电路过程中开关是断开的；②注意识别电池的正负极；③对电压表、电流表要注意接线柱的“＋”、“－”及量程的选择；④正确读数。 （学生分组动手实验，教师巡回辅导，重点检查电路连接情况及两表的正确读数） 〔点评〕学生在教师指引下，在“做”科学中自觉、主动地叩开知识的大门，向着未知领域不断探索。学生亲自实验，这为学生营造了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛，一个思维活跃、鼓励创新的环境。在这个别化和分层递进的操作中，学生选择了适合自己学习的策略，他们的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序。这培养了学生独立操作的能力，促进了个体功能的发挥。 四、归纳总结，得出结论 教师请几组学生把他们所测的数据进行投影，数据分析。 引导学生发现：在实验误差允许的范围内，可知：R总=R1＋R2，即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 引导学生：从这个结论看，上面的“猜想”的课题得到了验证，但科学的理论要经得起检验，其他电阻又是怎样？现换用R1和R2再做实验。 学生重作上述实验，依照刚才的表一来设计表二，自己分析数据，得出结论：R总ˊ=R1＋R2 〔点评〕学生在实验中获得感知，再对这些数据进行比较、概括，进行思维加工，总结出结论。与传统教学中的总结不同的是，教师不是对自己做的演示实验进行自我总结，而是在学生自我发展的基础上，通过疏理学生认知结果来归纳出结论，使学生感到成功的喜悦。 五、运用迁移，深化认识 利用前面学过的知识，师生共同推导串联电路的总电阻和各个电阻之间的关系：R=R1＋R2。 强调：理论推导仍然有与实验相同的结论。 引导学生用“决定电阻大小的因素”来解释实验结论。 总结：1．提问：今天所上的课是以怎样的程序来进行的？2．学生回答后，教师总结：这是科学的研究方法之一，即在提出问题的基础上进行猜想，根据猜想设计方案，动手观察探索，分析数据，抽象出结论，再用理论知识加以说明。这种方法对我们将来独立进行科学研究大有好处。 〔点评〕教师组织学生运用