任务驱动 保持兴趣 深度学习
——《欧姆定律》教学案例
韩波
南京师范大学附属中学仙林学校初中部
关键词 欧姆定律 任务驱动 保持兴趣 一个到一类 深度学习
教学背景
欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识的基础。课标中要求通过实验探究电流与电压和电阻的关系，理解欧姆定律，并能进行简单计算。在此之前学生已经学习了电流、电压、电阻和电流表、电压表、滑动变阻器的使用。
教学设计
在上述基础上，本节课通过任务驱动，引导学生提出并探究问题：电路中的电流与电压、电阻的关系是什么？整个教学过程，尽可能让学生经历科学研究过程；让学生学习体验应用控制变量法探究问题；引导学生运用类比法学习新知识；让学生学会通过学习一个问题的解决方法，总结出一类问题的解决办法，达到深度学习的目的。
教学目标
1.通过引入环节的任务1培养学生积极解决问题的意识，并提出更加深入的新问题确定任务2。
2.通过新授环节的任务2实验探究电流、电压和电阻的关系，总结欧姆定律的内容，体验科学研究过程，学习科学研究方法。
3.通过新授环节的任务3进一步了解收集处理信息的常用方法，体会用图像研究物理问题的优越性。
部分教学过程
1.明确任务 保持兴趣
师：分析刚才的实验现象，同学们猜测电流与电阻和电压有关。那么请大家思考一下：我们是否可以同时探究电流与电压U和电阻R两个物理量的关系？
生：不能，需要采用控制变量法一次只探究与一个影响因素的关系。
2.探讨探究思路，深度学习
师：那么，我们先来探究电流I与电压U的定量关系吧，（板书）哪位同学能说一下你的探究思路？
生：我们需要只改变电压U，观察电流如何随着改变，这个过程中，我们要控制电阻R等因素不变。
师：为了控制电阻R不变，我们可以采用定值电阻（展示定值电阻）。为了观察通过电流与电压U的关系，我们需要哪些测量器材？
生：电流表测量电流，电压表测量电压。
师：根据上述分析，请同学们设计实验电路。
师：请同学们看着电路图思考一下，要探究电流与电压U的关系，如何操作呢？
生：电路连接好后，改变电池节数从而改变电压U，记下每次电压表、电流表的示数，再分析数据就可以得出结论。
师：我有个担忧，不知大家有没有想过：为了避免偶然性，寻找普遍规律，我们需要多次实验。这个电路可以多次改变电压吗？
生：不能，电池节数是有限的，做不到多次实验寻找普遍规律。
师：有解决的办法吗？
生：可以在电路中加个滑动变阻器。
师：滑动变阻器如何连入电路中？串联还是并联？
生：要改变导体的电压、电流，需要与导体串联。
（板书）（在原图上修改）
师：电路连接好后，调节滑动变阻器就可以改变电压U，记下每次电压表、电流表的示数，再分析数据就可以总结出电流与电压的关系。
师：我们需要记录的物理量有哪些？
|
电压U/V |
电流I/A |
|
|
|
生：电压U、电流I 电阻R
师：请同学们设计表格记录数据
（展示表格）电阻R= Ω
师：为了寻找普遍规律，我们需要多次实验，那就需要记录多组实验数据，因此表格需要补充实验次数。
师：请同学们阅读注意事项，然后按小组进行试验探究，并将实验数据记录在表格中。
注意：接电路时开关应___断开_＿，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到___阻值最大____＿位置。
师：请同学将你们组的数据誊写到黑板上。板书：电阻R= 5 Ω
|
序号 |
电压U/V |
电流I/A |
|
① |
1 |
0.2 |
|
② |
1.5 |
0.3 |
|
③ |
2 |
0.4 |
|
③ |
2.5 |
0.5 |
师：分析表中的数据，你能得到电流与电压的关系吗?判断依据是什么？
生：我们组发现电流与电压的变化倍数相同，所以我们的结论是：电流与电压成正比。
师：对于第二组的说法大家有什么看法？
生：我们组和他们的想法基本一致，但我们认为这个实验用了控制变量法，说结论时要说明哪些因素控制不变，我们的结论是：电阻不变时，电流与电压成正比。
生：我们小组得到的结论和前面同学的一样，但是，我们是计算出了每一次实验电压与电流的比值，发现这个比值是固定不变的，所以我们也得出了：电阻不变时，电流与电压成正比。（板书）
师：这也是一种思路，这个判断依据也很好。还有其他想法吗？
师：引导同学们画出图像，看看会不会有什么发现？
师：生展示所画画的图像。
师：请同学们观察图像，分析电流与电压的关系？
生：图像是过原点的直线，这说明电流与电压成正比。
生：应该说，电阻不变时，电流与电压成正比。（板书）
师：大家的说的很好！现在我们任务2完成了一半，知道了：电阻不变时，电流与电压成正比。大家还记得另一半任务是什么吗？
生：探究电流I与电阻R的关系。（板书）
师：那么，下面请大家类比刚才的探究过程，设计方案，完成另一半任务。
综合任务2的两个结论可知：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比.这就是著名的欧姆定律。(板书)
用公式表示为：I=U/R （板书）
师：欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识的基础，希望大家回想一下今天课堂上我们得出欧姆定律的过程，加深理解，为后面的学习打下坚实的基础。
教学反思
1.本节课采用任务驱动的教学方法，体现了学生为主体的教学思想，在学习中学生是主体，是学习的主人；教师则是起到了组织、引导、促进、评价、咨询的作用。在这样的学习方式中，随着任务一个又一个的完成，学生一次又一次体验到成功完成任务的喜悦，更容易激发、保持学生的学习兴趣，达到深度学习的目的。
2.教学中利用前面学过的电流、电压、电阻等知识，结合实验得出电流与电压、电阻的定性关系。这一环节为接下来的实验做了铺垫，帮学生明确了任务2，使学生对将要探究的问题非常感兴趣，产生了强烈的探索愿望，促进了深度学习。
3.任务2中，第2个实验的电路图的设计、实验数据记录表的设计、实验结论的得出，是在第1个实验的基础上，教师引导学生应用类比法学习的，这样做可以让学生学会通过学习一个问题的解决方法，总结出一类问题的解决办法，培养深度学习的习惯。
本节课还有一些不足之处，今后要注意修正：
本节课的设计，有一个基础是：学生对控制变量法的使用非常熟练，这一点从学生的课堂反应来看并没有达到。为了让课堂效果更好一些，对于课堂上要求学生具备的知识基础或者能力基础可以针对性的设计预习作业。
