教师与科研
一、孙鸿坤老师个人资料
姓 名:孙鸿坤
任职单位:上海交通大学附属中学
任教学科:物理
从教时间:1999.8—至今
教坛心语:跟学生坐在一艘船上去探险,是我作为物理教师最幸福的事
所获荣誉:
杨浦区小荷杯教学比赛二等奖
所带班级获上海市先进集体
第三届全国中学生数理化学科能力展示活动上海市三等奖5人
上海市十七届高中基础物理知识竞赛(TI杯)市重点中学组 三等奖1人
上海市中学生科技创新大赛2个课题组:《关于振动发电、储能装置研究》、《环保凳子》均获上海市三等奖
杨浦区百花杯教学比赛一等奖
上海市中青年教师教学评选活动一等奖
二、《欧姆表》一课的教学设计
(一)【教学任务分析】
1.教学内容分析:
“欧姆表”是上科版高中物理教材第九章C节的内容,它是闭合电路欧姆定律之后,学习欧姆表的内部结构、测量原理和测电阻的方法等问题,又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用。学生通过本节课的学习,能巩固电学问题的分析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生合作、探究、交流能力,具有很重要的实际意义。完成本节教学内容须两课时,本节课为第一课时,主要是探究电流表改装成欧姆表、欧姆表的测量原理。第二课时为学生实验课,练习使用多用电表及相关练习巩固。
2.教材对象分析:
任教对象为市重点中学学生,在知识基础方面:
(1)掌握了闭合电路欧姆定律,并已熟练掌握了电路串并联的规律,会利用该定律列式求解相关问题。
(2)理解等效替代的思想方法。
在学习能力方面:
(1)学生的观察、分析能力不断提高,具有能够初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
(2)具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
(二)【教学目标】
1.知识与技能:
(1)了解欧姆表的简单构造及各组件的作用;理解欧姆表测电阻的原理。
(2)了解欧姆表刻度特点,初步学会用组装的欧姆表测量给定的电阻阻值。
2.过程与方法:
(1)通过解决用电流表测量 电阻的问题,感受等效替代的科学方法。
(2)通过“设计、组装”欧姆表的活动,经历科学探究的一般过程,感受分析、概括、推理等科学思维方法。
3.情感、态度与价值观:
(1)通过“设计、组装”欧姆表的过程,感受思考、探究的乐趣。
(2)通过利用自己亲手组装的欧姆表测量出给定电阻的阻值,体验自我设计成功喜悦,激发学习的兴趣。
(三)【教学重点与难点】
教学重点:探究欧姆表内部结构及测量原理。
教学难点:欧姆表内部结构及欧姆表刻度特点。
(四)【教学技术与学习资源应用】
多媒体、实物投影仪、干电池、定值电阻、电阻箱、导线、滑动变阻器、电流表(Ig=5mA)、画好弧线的纸片、固体胶、多用表
(五)【教学设计说明】
《欧姆表》是上科版高中物理教材第九章C节的内容,这节课在教学要求中强调的是多用表的使用,对操作的要求很高。本设计中,增加了欧姆表内部结构及测量原理等内容,将《多用表》这节课从原来重点“学会使用多用电表”的实验课(且劳技课上已经接触过多用表),转变为在实验的基础上与“闭合电路欧姆定律”联系的一堂理论联系实际的课,契合二期课改的精神,体现了物理学科的特点。
设计任教对象:上海市重点中学学生,在学习本节课之前,学生已学习过有关直流电路的基本知识,已掌握了电路串并联的规律及闭合电路欧姆定律;会使用物理实验室常用的学生电流表和电压表;能理解等效替代的思想方法,具备初步的分析、探究能力。
本设计的内容:欧姆表的内部基本结构,欧姆表测电阻的原理,练习使用多用电表。完成本节教学内容须两课时,本节课为第一课时,主要探究如何把电流表改装成欧姆表,欧姆表的测量原理。第二课时为学生实验课,练习使用多用表测电流、电压及测电阻。
本设计要突出的重点:理解欧姆表的内部结构及测电阻的原理。要突破的教学难点是欧姆表的内部结构、欧姆表刻度特点。
本设计教学方法:通过以学生为主体的探究式教学方式,亲历物理知识的建立和形成过程。
本设计的基本思路:以问题式情景引入,由探究测电阻的方法出发,逐步引导出等效替代的方法,获得欧姆表的内部结构和测量原理。又从实验中发现问题,进而引发思考,探讨修正方案,深刻理解了欧姆表内部结构中各部分的作用,充分体现物理知识的建立和形成过程。用组装好的欧姆表测量电阻,展示多用表欧姆档,看到自己设计的欧姆表和多用表欧姆档的一致性,感受自我设计的成就感。课堂训练以组装好的欧姆表引出条件变化时的情况,是对本节课教学效果的检验,引发学生进一步思考;最后提出问题,既拓展了学生思维,又为下节课做好铺垫。
整个教学过程始终以学生为主体,从闭合电路欧姆定律出发,获得欧姆表内部结构。展开探索,鼓励大胆质疑,相互合作,使学习兴趣和探究能力得到提高。
(六)【教学流程】
1.教学流程图
2.教学过程
教学环节与内容 |
教学活动 |
设计意图 |
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教师活动 |
学生活动 |
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问题引入 |
问题1:用电压表和电流表如何测量电阻? |
思考并回答 |
通过层层递进的几个问题,引发学生积极的参与思考。时引出今天的课题。
感受等效替代的科学方法。 |
问题2:只有电流表如何测量电阻? 投影学生设计的方案 |
活动1:设计解决方案 |
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设问1:不通过计算的方法,能否直接从表盘上读出电阻值? 类比、启发,引出等效替代的方法 |
思考、讨论 |
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过渡:在两接线柱之间,接入已知电阻,把指针所指示的电流值改为接入的电阻值,这样,电流表的表盘刻度就都变成了电阻值。当接线柱之间接入未知电阻时,就可以从表盘上直接读出。这样,电流表就变成了测电阻的表,我们可以叫它欧姆表。 |
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设计欧姆表 |
问题3:欧姆表内部应该有哪些结构? |
思考、讨论 |
在上述分析讨论的基础上导出欧姆表内部结构,并初步了解欧姆表的原理
说明组装过程及注意事项 |
问题4:根据改装好的欧姆表,电流和电阻值之间有怎样的对应关系? |
思考、回答 |
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演示1:用准备好的有弧线的纸片盖住电流表的刻度,按照电路图,连接电路,改变电阻箱阻值,对应电流发生改变。 |
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组装欧姆表 |
巡视、指导 |
活动2-1:利用给定器材改装一个简易欧姆表,标度表盘 |
通过学生亲自动手的改装,熟悉欧姆表的构造,及各部分作用,理解欧姆表的刻度特点 |
展示两组同学改装好的表盘 问题5:刻度有什么特点?两组同学的表盘有什么区别? |
观察、思考、回答 |
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提供变阻器 巡视并指导 |
活动2-2、重新标度 |
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测量电阻值 |
巡视并指导 |
活动3:用组装好的欧姆表测量定值电阻 |
初步学习用欧姆表测电阻的方法,同时检验设计、组装的成果 |
展示多用表欧姆档 |
演示2 (投影)多用表欧姆档表盘及电源滑动变阻器
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观察 |
学生看到真正的多用表的欧姆档刻度、内部电源和滑动变阻器。发现原理和基本结构的一致性。 |
课堂训练 和评价 |
课堂训练: 一欧姆表的电源电动势为1.5V,设经长期使用后电源电动势不变,内阻增大,用它测量电阻,会不会影响测量结果? |
思考讨论回答 |
检验学生对知识的掌握,提高学生思维 |
思维拓展 |
思维拓展: 若电阻的阻值比较大,该如何测量? 多用表的欧姆档是怎样做到比较准确的测量大电阻的? |
思考 观察
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引发学生深入思考,为下节课做好铺垫。
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小结 |
通过这一节课的学习,你学到了什么知识?什么方法? |
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总结课堂内容,培养学生概括总结能力。 |
三、《欧姆表》一课的教学反思:
1.体验和探究的环节设计,起到事半功倍的作用。
本节课在基础教材中安排一课时,强调多用表的使用,针对本校学生的特点,本人把它分为两课时进行。第一课时,学习欧姆表的内部结构和原理,第二课时,学习多用表测电压、电流和电阻。本节课为第一课时。通过本节课的学习,学生对于欧姆表的内部结构和原理有了深刻理解,比用题目训练,更容易接受。学生有了兴趣和深入理解后,能够独立分析在不同条件下得问题。通过这样的设计,既提高了兴趣,有发展了能力。
2.开放性问题的设计,对教师提出了更高要求。
本节课的台阶设计中,对于伏安法测电阻的方法,很容易想到,但对于第二个问题,“只用电流表如何测电阻”,是个开放性问题,答案不唯一,学生有多种设计,有的不能测出,有的要多次连接电路,有的要通过计算得出,有的想到等效替代的方法,教师要选择2—3组进行点评。对于开放性问题的提出,教师要有充分的预见性。
3.教师巧设“障碍”,突破重点和难点
对于欧姆表内部结构中,滑动变阻器起到调零电阻的作用,学生不能直接想到。教师引导学生需要定值电阻保护电路,而给出的定值电阻事先设计为不同值,使学生标度电阻值时,零刻度出现明显不同,进而从实验现象中自然想到把零刻度调到最右端的问题。这样的设计,使学生对调零电阻作用非常清晰。
另外,采用实物投影仪,三次投影学生的设计方案,非常直观,也使课堂有了很好的互动。
四、《欧姆表》一课教后心得体会
本人于2011年4月至5月,参加了杨浦区百花杯教学比赛,2011年9月至10月,参加了上海市中青年教师教学评选活动,取得了比较好的成绩,先就参加比赛的一些准备和心得做一简单梳理。
1.比赛的环节上
百花杯教学比赛包括:教学设计、教学说明、实际上一堂课、现场教学设计(一小时)和答辩。
上海市中青年教师教学评选活动包括:教学设计、教学说明、实际上一堂课和课后答辩。
2.选题教学设计方面
(1)我选的课题有以下特点:
内容有一定难度,通常的教学设计学生不能深刻理解。因此在设计方案时,精心设计探究实验,突破难点,突出学生的探究和体验。
(2)教学中感受到难度较大之处
设计了一定的开放性问题,对于学生的回答做了很多预设,但在正式比赛时还是会出现没有预测到的回答,因此对教师的现场应变能力是一种挑战。
(3)关于课堂主体
整个课堂至始至终要以学生为主体,教师要和学生一起面对困难,而不是作为一个已知者去启发和讲授。
(4)关于教学效果
所有的教学手段和环节设计,都是为了让学生有自我的发现和切身体验 ,是为提高教学效果服务,而不能为了表面的热闹,课后要再花时间去讲解。事实是,任何的补充和讲解都不能替代这节课的效果。
3.其他细节
(1)教学语言
对一节课上,教师的语言需要反复推敲,让自己所说出的每句话都准确、不重复、有清晰的指向。
(2)板书
板书一定要有,并且在一节课下课后,能在上面看到本节课的主线和重点内容,不多一个字也不少一个字,不擦黑板。
(3)问题的回答
学生回答不出,要耐心等待,有时只是我们没给他足够的时间。