基于理解的中學數學熱概念教學
一、學業情況分析：
在學習本課知識之前，中學生已經學習了“電流”、“電壓”、“電阻”的基本知識，有了一定的知識儲備，但對兩者之間的關系還不太了解; 中學生，已經具備一定的動手實踐能力和解決問題的能力，能夠通過觀察、分析、比較等方式深入探究化學知識。 通過這節課，讓中學生體會到電壓、電流和電阻之間的緊密聯系，
進一步感受“控制變量法”在數學探究教學中的重要思想。
二、教學目標：
（一）科學理念
能夠通過實驗設計研究電壓、電流和電阻之間關系的研究方案，理解歐姆定律并解決簡單的熱問題；
（二）科學思維
1. 模型構建：利用圖像構建關系，能夠解讀圖像電流與電壓成正比，利用圖像信息構建熱模型。
2、科學推理：通過對電流和內阻概念的深入分析，初步了解電壓、電流和內阻之間的關系。
3、科學論證：通過控制變量法的思想，進一步闡明了電壓、電流與內阻之間的關系。
(3) 探究練習
1. 會根據實驗方案控制和檢測變量，并對數據進行標準化和記錄。
2. 能從實驗數據中找出反比或正比關系。
3. 能從循序漸進的實驗推導中總結出歐姆定理
（四）心理責任
1、初步形成學習數學的內在動力，尋找事物本來規律的熱情，能夠在合作中堅持觀點和改正錯誤。
2、通過探究活動，進一步養成嚴謹認真的行為心態，尊重他人善于合作，誠實理性的社會責任感和奉獻精神。
三、教學重點難點
重點：了解歐姆定律的內容
難點：學會用“控制變量”研究化學問題
4.教學計劃
中學生散熱工具箱
五、教學過程
1、創設情境，激發興趣，介紹：
取出一個熱暗箱（只有燈泡和開關漏電），調節內部滑動變阻器，燈泡色溫急劇變暗。
老師：老師是怎么把燈泡調暗的？
健康：可降低電板（改變供電電流）或串聯一個燈泡（或定值內阻或滑動變阻器）。
師：問：為什么改變電阻會改變燈泡通過的電壓？ 為什么改變燈泡兩端的電流會改變燈泡兩端的電壓？
生：內阻會阻礙電壓； 電流會推動電荷定向運動產生電壓。
師：這說明通過燈泡的電壓與什么感應有關？
健康：電流、內阻。
師：很好。 你剛才的猜測是否正確？ 我們撿起來就上去解密。
班主任示范： 1、打開熱暗箱，降低滑動變阻器的阻值，發現燈泡色溫變暗；
2、減少電芯數量，發現燈泡變亮了。
師：通過剛才的實驗，你認為電壓、電流和內阻之間的關系是什么？
健康：內阻越大，電壓越??； 電流越大，電壓越大；
2、新課教學：研究電壓、電流與內阻的關系
師：那我們可以設計實驗來定量研究它們之間的關系嗎？ 這就是我們明天要看的內容。
當我們要研究一個量與其他幾個量之間的關系時，我們經常使用哪些方法？
健康：控制變量法
師：研究電壓和電流的關系，什么東西要保持不變？ 改變什么？ 檢測到哪些？
在研究電壓與內阻的關系時，應該保持什么不變？ 改變什么？ 檢測到哪些？
健康：1、保持內阻不變，改變電流，測量電壓；
2、保持電流恒定，改變電阻值，測量電壓；
師：我們先研究一下電壓和電流的關系。
(1)探究電壓與電流的關系
師：討論：這個實驗應該使用什么樣的數據？ 什么設備？
健康：電源、電壓表、電流表、小燈泡、開關、電線
師：請小伙伴分組討論設計電路圖
出示電路圖討論評價：
1. 這個實驗用固定內阻好還是用燈泡好？ 為什么？
小燈泡的鎢絲（燈絲）的內阻會隨著溫度的下降而增大，內阻很難控制。
2. 本次實驗研究的對象是誰？ 電壓表測誰的電壓？電流表測誰的電壓？
當前的？
3、如何改變定值電阻的電流？ 改變固定值電阻兩端電壓的方法有哪些？ 哪一個更好？ 為什么？
串聯滑動變阻器R'或改變電池節數； 最好用滑動變阻器，因為滑動變阻器可以連續改變定值內阻兩端的電流電流與電壓成正比，數據更具有普適性（防止實驗重合）。
4、滑動變阻器在兩個實驗中的作用是什么？
①改變固定內阻兩端的電流； ②均流保護電路；
確定方案后，學生重新設計并更改電路圖，如圖3所示
中學生活動：根據電路圖連接實物圖
防范措施：
1、接通電路時開關應斷開。
2、先“串”后“并”
3、注意電阻值和正負極端子
4、合閘前，應將滑動變阻器的滑塊移至最大內阻位置。
推論：當內阻一定時，導體中的電壓與導體兩端的電流成反比。
(2)探究電壓與電流的關系
師：研究電壓和內阻的關系，什么東西要保持不變？ 改變什么？ 檢測到哪些？
健康：保持電流恒定，改變電阻，測量電壓；
師：如何保持R兩端的電流恒定？
生：解決方法1、保持電池數量不變（即供電電流恒定）
方案二、用滑動變阻器調節R兩端的電流到一定
中學生討論：方案2肯定可行（前面實驗證明可行），方案1不確定；
師：示范實驗批評：
師：分析表格，你發現了什么？
生：當電池節數不變（即供電電流不變）時，R兩端的電流會發生變化，內阻越大，R兩端的電流越大，即更接近于電源電流。
師：由于電源內部的內阻，電壓會分壓。 因此，要使R兩端的電流保持恒定，采用上述電路圖是否可行？
學生：不會，因為R兩端的電流會改變。
經過中學生的討論，統一改出如下電路圖：
中學生小組實驗：
推論：當電流一定時，導體兩端的電壓與導體的內阻成正比。
轉：雖然早在1827年，英國化學家歐姆就通過大量的實驗研究進行了推論（介紹歐姆當時的實驗條件，感受推論的難度，穿透情感價值觀）
3. 歐姆定理
歐姆定律內容：導體中的電壓與導體兩端的電流成反比，與導體的內阻成正比。
(1)歐姆定律的公式
表示加在導體兩端的電流減小數倍，導體中的電壓也減小數倍； 當加在導體兩端的電流一定時，導體的內阻減小數倍，其電壓也減小到原來的幾分之一。
(2) 歐姆定律公式
王毅：1、這兩個公式不是歐姆定理的內容，請不要混淆。
(1)U=IR：表示導體兩端的電流等于通過它的電壓與其內阻的乘積。
(2)
表示導體的內阻在數值上等于施加在導體兩端的電流與其兩端的電壓之比。 不能說導體的內阻與導體兩端的電流成反比，與導體兩端的電壓成正比。 我們知道，內阻是導體本身的一個特性。 導體中雖然沒有電壓，但其內阻不會發生變化，其內阻也不會因導體中電流的減小或減小而發生變化。
2、理解電壓與電流的關系時：
(1)導體中的電壓和導體兩端的電流對同一導體。 我們用電流表和電壓表來檢測同一導體的電流和電壓。 我們不能使用一根導線上的電壓和另一根導線上的電壓。 電流成反比。
(2) 不能反過來說，當內阻一定時，電流與電壓成反比。 這里有一個邏輯關系的問題。 電壓和電壓都是化學量，有各自的化學含義。 化學量之間存在一定的因果關系。 這里電流是因，電壓是果。 是由于導體兩端都加有電流，導體中就有電壓，并不是因為導體通過電壓才加上電流，因果關系不可逆轉。
4.黑板設計
5. 課堂作業