“电阻测量”创新教学设计

【教学设计思想】

“电阻测量”这节内容是部分电路、闭合电路欧姆定律，串并联电路等知识的具体综合应用，即既有联系实际的意义，又能培养学生动手操作能力和分析能力，故可给学生提供足够的运用知识、分析和解决问题的机会，为此，在这节课的教学中，笔者根据建构主义，STS教学理念，进行了大胆的创新改进，在保持教学内容基本不变的前提下，特意把“电阻测量”的课题改为“电阻测量仪的设计”。精心地为学生营造了一种类似产品开发研制的学习情境和过程，让学生学以致用，把物理知识与实际应用有机的结合起来。

本节课学生始终扮演了“工程师”的角色，在教师的引导下，自觉地卷入设计、分析、验证和改进的研究中，仿佛已走向了未来的工作岗位，在科研部门工作一样，这样不仅使学生学到的知识得以巩固、扩展与升华，而且还激发了其创新意识，培养了创新精神和合作精神，提高了实践能力，也有助于形成关心社会、关心技术的正确科学观。

本节课教学主线为：

【教学过程设计】

一、导入新课

1．提问：电阻定律、部分和闭合电路欧姆定律的公式分别是什么？并指出三个公式中相同的物理量是什么？（电阻）

2．观察：用视频投影仪把微机或电视机主电路板投影到大屏幕上，让学生观察其上各种不同的电阻，使其明确电阻是最常用的电子元件，应用很广，并问如何知道其阻值（测量）

3．导入：在实际应用中，经常需要知道电阻的阻值，那么，我们能否设计一个测量电阻的仪器呢？

二、设计方案

1．点拔：可运用已学过的知识（如上述三定律）进行研究，请写出原理，测量方法，有电路的要画出电路图。

2．设计：教师巡回指点，选择较好的方案填入下表

三、可行性论证

1．电阻定律法：虽然不需要电路测量，但只能测量金属导体的电阻，实用范围大大受限，故作为电阻仪的方案不可选。

2．伏安法：

（1）元件购置：引导学生分析，用这种方案需要哪些元件？目前市场有无？价格如何？最后得出结论：货源充足，价格合理。

（2）实际操作：本实验特意采用同一较小的电阻用两种不同的测量方法，使测量后计算结果不同，专门为学生创设了发现新问题的机会，激发其思考。

①实验仪器：待测电阻为10Ω，额定电压为4．5V，6V蓄电池，电压表（0－3－6V）内阻（3kΩ，6kΩ），电流表（0－0．6－3．0A）内阻（0．5，0．1Ω），滑动变阻器（0－10Ω），开关。

②实验要求：分组进行；分别用两种方法，测量、计算并比较；实验中要注意观察各表的变化情况；教师对仪器、量程选择不作指导。

③实验发现：（教师引导提问、共同总结）

发现一：测量值与真实值不完全一样。

发现二：两种方法测量值不一样。

发现三：同一种方法，电表选不同量程测量值不一样。

（3）误差分析：根据学生在实验中发现的问题，在教师引导下进行分析，得出内外接法，并引导学生进行误差分析，讨论并总结如下表：

通过上述论证知，伏安法测量电阻具有可操作性，并误差较小，可作为优选方案。

3．欧姆表法：

（1）教师引导，师生共同分析，得出结论：欧姆表法只需三个元件，构造简单，尽管转换刻度有一定误差，但使用方便，也可作为优选方案。

（2）应用多媒体课件讲解欧姆表的使用方法和注意事项。

四、加工样品

1．理想加工：让学生想象说明，怎样把实验所用器材装在一个小盒子上，制成一台内部结构布局合理，外部美观，使用方便的仪器。

2．观察样品：

①教师把预先在胶片上画好的样品图投影，边观察边讲解。

②把教学仪器厂生产的、用作课堂演示的欧姆表代替样品，让学生观察。

鼓励有条件的同学，在电子商店购置元件自行制作。

3．继续研究：引导学生思考，象我们这样的“产品”有什么缺点？我们能否利用现代微电子技术加以改进？使之成为体积小，重量轻，使用更方便，科技含量高，有市场竞争力的精品。

五、研发新品

1．点拔：伏安法要用人工计算，用什么来代替人脑呢？（电脑芯片）读表又很不方便，如能直接显示测量结果，甚至自动报数那该多好，这些又如何实现呢？（集成电路）请同学们想一想。

2．画框图：在教师的引导下，师生共画框图如下：

在这个改进的方案中，不需要安培表和伏特表，且集成块的体积是很小的（教师可让学生观察集成块实物并投影），故这样的电阻测量仪就象我手机那样小，无论携带还是测量都是十分方便的。如能继续改进成为既能测电阻，又能测电压、电流等的多用表，那将成为电子维修的最理想工具。

六、课堂小结：这节课，我们运用欧姆定律，串并联等电学知识，成功地开发研制了电阻测量仪，希望同学们掌握其主要方法与思路，提高自己解决实际问题的能力，为将来成为真正的工程师奠定坚实的基础。