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1、关于电动势的教学设计关于“电动势”概念的教学设计 朱建廉 南京市 金陵中学 背景： 应聘为“省特级教师后备人才培训班”和“市学科带头人高级研修班”的指导教师，于是便自然承担了开设示范课的任务。为节约篇幅计，省却了规范的教学设计文本中的若干环节而直接切入实质性的教学流程设计之中。 流程： 1、新课导入 演示：司空见惯的“电现象” 操作：接通图1所示电路 现象：电路中的灯泡发光 讨论：针对演示现象作深入、细致的讨论 序 1 2 3 4 5 问 题 准 备 小灯泡发光是由于？ 理 答 准 备 是由于有电流流过小灯泡电流！ 图2 小灯泡持续发光是因为？ 是因为有持续电流流过小灯泡持续电流！ 维持持续电
2、流靠的是？ 加一节电池将？ 怎样度量电源的供电能力？ 维持持续电流靠的是电源电源！ 小灯泡将更亮供电能力更强！ 引入新课！ 理答补充： 电流流经小灯泡而做功，把电能转化为光能，使小灯泡发光。 电源供电而小灯泡用电，其间的供求关系是电路中的基本关系之一。 度量电源供电能力的因素搬运电荷的多少？搬运电荷的快慢？搬运等量电荷 1 过程中做功多少？搬运等量电荷过程中转化能量的多少？ 叙述：今天我们学习一个能够度量电源供电能力的物理量电动势。 2、电动势 2、新课学习 新课学习从学习主体的自主性阅读而启动，在师生间的设问和理答中求深入，以教师的启发性引领和学生的主体性感悟来完成。 布置阅读：阅读内容课本
3、P4344页。 阅读要求带着问题读，读出问题来。 问题准备： 问题1：电源是在怎样的环境中发挥其相应功能的？ 问题2：电源所在的工作环境中其主要矛盾是什么？ 问题3：电源对用电器供电的本质意义应如何理解？ 问题4：电源对用电器供电的相应操作是如何实施？ 问题5：阅读过程中你觉得哪些物理概念比较重要？ 问题6：你觉得影响电源供电能力的因素都有哪些？ 问题7：你能设置一些小标题来梳理本节课内容吗？ 问题8：你能通过阅读提出值得深入探讨的问题吗？ 理答准备： 准备1：电源发挥相应功能的工作环境是电路。 准备2：电路中主要矛盾是供电与用电的矛盾。 准备3：电源对用电器供电的本质是提供电能。 准备4：电
4、源发挥作用的操作搬运电荷而供压。 准备5：重要概念有电动势、非静电力、内阻。 准备6：影响电源的供电能力非静电力的特性。 准备7：用于梳理本节课内容的小标题见小结。 准备8：应对学习主体读出的问题生成的处置。 交流感受： 3、学习小结： 小结1：如图3所示，没有电源，只能形成瞬时电流。 小结2：如图4所示，有了电源，使电路闭合，可以产生持续电流。 小结3：如图5所示，电源外部，静电力把正电荷从正极搬运到负极，电势能转化为其他能；电源内部，非静电图4 图5 图3 力把正电荷从负极搬运到正极，其他能转化为电势能。 小结4：电源的作用是通过非静电力搬运电荷而建立电场、通过建立电场而对用电器提供电压、
5、通过提供电压而在用电器中形成电流、通过电流做功而转化并向用电器提供电能。相应的操作以及引发的连锁反应依次为：“搬运电荷电场电压电流电功电能”。 小结5：针对“电动势”概念的基本知识梳理如下 电动势的定义：电源内部的非静电力把单位正电荷从负极搬运到正极所做的功叫做电源的电动势。 电动势定义式：E=W q电动势的意义：反映了电源搬运电荷而对用电器提供电压的能力；量化了电源搬运电荷而对用电器提供电能的本领。 4、课后思考： 思考题1：若在图1所示电路中再串联一个相同的小灯泡如图6中所示，则将如何？若在图1所示电路中再并联一个相同的小灯泡如图6中所示，则又将如何？ 图6 思考题2：物理学中的供求关系电
6、源搬运电荷而对用电器提供电能；生活中的供求关系家长辛勤劳动而供给孩子的生活费用。在针对上述关系的类比中，你能获得怎样的3 启示？ 评析： 1、关于“新课引入” 考虑到“电动势”实质上是用于表征“电源”特性的参量，所以课题的引入便自然想到从“电源”切入；考虑到“电源”是维持电路中形成“持续电流”的特殊装置，所以便抓住“持续电流”做文章；考虑到“持续电流”可以借助于特定的用电器而形成持续性的表象，所以设计了司空见惯的“电现象”的相应演示。 在观察演示实验现象的基础处，以精心设计的问题组合而针对所观察到的现象作探究式深入思考，在诸如“发光电流”、“持续发光持续电流”、“持续电流电源”、“电源比对表征
7、电源特性的参量”等一系列自然而合理的联想中，研究描述电源供电能力的参量的现实需求便浮出水面。 在“新课引入”阶段中，除了演示实验的设置和问题准备的安排新颖合理外，理答准备的精心和运作处理的谋划也是耐人寻味而可圈可点。仅举一例：在演示实验后提出第一个问题而实施针对演示实验现象的深入探讨时，教师的问题提出方式是这样的灯泡原来不亮，接通电路后发光，这大概是有什么流经灯泡而对其产生了某种刺激所致。小灯泡发光是由于？有了这样的一段铺垫、启发与引领，学生的思维便自然聚焦于教学设计中所预期的目标电流。 2、关于“新课学习” 以学习主体的自主性阅读行为而启动“新课学习”，并在后续的教学活动注意突出学生的主体地
8、位、注意扮演教师的应有角色、注意处理师生间和谐关系等，使得相应的教学过程能够在较高品位中流畅的运行，切实保证了多维度的教学目标的达成。 阅读指导中以8个问题体现出设计者的教学理念，相应的理答准备也在一定程度上反映了执教者较为扎实的专业功底。而相应的教学运作过程折射出的则是执教者的教学主张我不奢望把你教会，我要努力把你问懂。 在“新课学习”的环节中，教师主持下的“交流阅读感受”的活动，在设计的层面上应该能够频频爆出火花。仅举一例： 师：把一节电池放在商店的货架上时，它不可能发挥电源的供电作用。只有将其？ 4 生：接入电路。 师：对！只有接入电路的电池才能够实实在在的发挥出对小灯泡供电的相应作用。
9、你对我供电，那么我就只有？ 生：用电。 师：对！用电。“用电器”嘛，当然要“用电”。这样看来：你供电，我用电，电路这样的装置所要解决的主要问题就应该是？ 生：电源与用电器之间的“供”与“用”关系。 师：是的！电路所解决的就是电源与用电器之间的“供”与“求”矛盾。只是：电源“供电”和用电器“用电”“电什么？” 生：？ 师：电源实质上提供了什么？用电器实际上消耗了什么？ 生：电能。 师：对！电源与用电器之间的关系，实质上就是表现在针对“电能”的“供”与“求”。只是：电源的“供”又是通过怎样的操作完成的呢？ 生：？ 师：从本质层面上看，电源对用电器提供电能；从操作层面上看，电源是通过怎样的具体操作来
10、履行提供电能的职责的呢？ 生：？ 师：对不起！让老师用通俗的比喻来表达这个意思吧：同学们目前在生活上尚未能独立，还需要由父母提供生活的必需品，譬如食物。父母可以做好饭菜直接为你提供食品，也可以适当给你些钱让你自己去买些食品。既然父母为你提供食品可以有不同的操作方式，那么针对电源为用电器提供电能我们当然也想了解其相应的操作方式。 生：哦！我知道了：电源通过向用电器提供电流来实现对用电器提供电能。 师：电流？形成电流的原因是？ 生：电压。更确切的说法应该是：电源通过提供电压来提供电能。 师：电压？所谓电压，指的就是电势差；所谓电势，描述的是？ 生：电势描述的是电场的能特性。 师：那么关于电源提供电
11、能的相应操作还可以怎样表述呢？ 生：电源通过提供电场来提供电能。 师：作为一种特殊的物质，电场存在于？ 5 生：电荷周围有电场。电源通过搬运电荷来提供电能。 师：很好！电源对用电器提供电能的相应操作是“搬运电荷”，而“搬运电荷”引起的连锁反应依次是：搬运电荷建立电场提供电压形成电流电流做功提供电能。在这里，电源向用电器提供电能的直接操作就是两个字搬运。“搬”，意味着必须用“力”；“运”，意味着必然有“位移”。既要用“力”而又有“位移”，于是便做了“功”、便转化了“能”。 3、关于“学习小结” 借用教材中上一节的两幅图而凸显电源的表象功能维持电路中的持续电流；借用教材中本节的一幅图而指明电源内外
12、的本质区别搬运电荷的力的性质和能量转化方向的区别。 以小结的方式给出针对电源的相应概括，在阐述了引入电动势概念的必要性的同时，也明确了电动势概念的意义和定义方式。 以相应的条目将电动势概念的相应知识作有序的梳理，从而显性的完成了教学的知识目标。 4、关于“课后思考” 思考题1提出了“电动势”概念的前概念初中物理教学中的“电源电压”，并在具体问题中启发思考。 思考题2则从“生活”与“物理”的类比中启发思考：家长辛勤劳动供养孩子自己也要消费；电源搬运电荷提供电能自己的内电阻上也要消耗电能。 课后思考的相应安排，实际上是针对“电源内电阻”的一种教学处理关于电源的内电阻，留待课后在基于类比的主体性思考中完成相应的意义建构。 6
