教學活動設計與實施
新類導出
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探索一:未知內阻檢測
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學習繪制 UI 圖像
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課堂總結
新類導出
問題場景:組裝帶有視頻和圖片的聲控LED時,由于缺少10Ω阻值導致聲控LED無法正常使用。
提問:如果此時實驗室中存在未知內阻,如何檢測這個未知內阻的阻值?
探索一:未知內阻檢測
1. 設計實驗方案
組織中學生分組討論檢測未知內阻的實驗方案,簡要說明實驗過程,繪制實驗電路圖和實驗數據記錄表。
設計完成后,選取兩組中學生的方案上傳到大屏幕上,由中學生代表講解自己的設計思路。 引導其余中學生對兩組實驗方案進行比較和評價,思考哪一個更好,最后通過小組討論確定實驗方案。
2. 小組實驗
在中心大廳開啟虛擬實驗VR模擬互動講義《未知內阻的測量》,組織中學生三人一組進行實驗,其中一人操作,另一人負責監督、檢查、記錄數據并保護操作實驗的朋友的安全。
溫馨提示:①斷開電路時開關應處于斷開狀態; ②接表時要注意“正”和“負”; ③注意水表阻值的選用; ④滑動變阻器合閘開關前的滑板應滑動到最大阻力處。
三、交流報告
實驗完成后,每組中學生的實驗記錄表將通過照片上傳到大屏幕上。 中學生通過實驗檢測出虛擬實驗中的未知電阻值為10Ω。
學習繪制 UI 圖像
在化學中電阻的測量ppt免費,不僅可以使用列表法,還可以使用圖像法來探究兩個數學量之間的關系。 要求中學生將剛才未知內阻實驗中測得的多組U、I數據繪制連接在坐標軸上,觀察最終圖像的特征。
鼓勵中學生發言討論,確認剛才檢測的固定電阻值的UI圖像是比例圖像。 問個問題:內阻都是比例圖嗎?
探索二:研究小燈泡的內阻
1. 設計實驗方案
請中學生結合剛才畫UI圖的方法,設計一個學習小燈泡UI圖的實驗方案。 展示中學生自己設計的實驗電路圖和實驗程序,讓實驗方案在集體講解中越來越成立。
2. 小組實驗
組織中學生在中心大廳打開虛擬實驗VR仿真互動講義《小燈泡電阻的研究》電阻的測量ppt免費,按照電路圖連接電路。 聯通滑塊逐漸增大小燈泡兩端的電流,讓鎢絲由暗變亮,記錄幾組電流和電流值。
最后用表中的實測數據勾勒出燈泡的UI形象。
3.通信分析
在大屏幕上顯示三組中學生繪制的小燈泡UI圖,發現小燈泡的UI圖是一條曲線。
問題一:歐姆定理告訴我們電壓和電流成反比,為什么小燈泡的電壓和電流不成反比?
組織中學生討論交流,得出結論電壓與電流的反比一定是一個恒定的電阻值。 既然電壓和電流不成反比,就說明內阻可能發生了變化。
問題二:小燈泡的阻值有變化嗎?
引導中學生根據表中檢測到的多組電流和電流數據,計算小燈泡在不同電流下的電阻值。
再次在大屏幕上展示中學生的估算結果,發現實驗中小燈泡的內阻在逐漸減小。
問題三:內阻與電流、電流無關。 為什么燈泡的內阻會隨著電流和電流的變化而變化?
引導中學生結合課本知識和日常生活中的現象進行交流和解釋,最后得出結論:在剛才的實驗中,當小燈泡兩端的電流逐漸增大時,小燈泡的色溫小燈泡的鎢絲由暗變亮,鎢絲的溫度逐漸下降,小燈泡的電阻逐步減小。 為此,可以初步推測,小燈泡的內阻會隨著溫度的下降而降低。
課堂總結
鼓勵中學生發言復習本課完成的兩個實驗,包括實驗技巧、實驗原理和注意事項。 教師補充說明,其他中學生總結記錄在學習案例草稿上。
最后,請中學生課后根據本課內容思考一個問題:為什么白熾燈一關就容易燒壞? 工作一段時間后不容易倦怠?
教學反思
本課是整合中央圖書館虛擬實驗資源的新型實驗教學探究課。 在教學過程中,通過多次活動,中學生分組合作,經歷了“發現問題——提出問題——大膽猜測——設計實驗方案——實驗操作——觀察現象——獲取實驗數據——分析實驗”的完整實驗探究過程。數據——歸納實驗結果”有效培養了中學生的科學探究能力和核心數學素質。
中心大廳虛擬實驗資源的應用是本次課堂的亮點,有效提高了課堂效率,降低了設備消耗,讓中學生感受了信息技術的魅力。
在虛擬現實的理想環境中,中學生自主探索,完成了“未知內阻的測量”和“小燈泡電阻值研究”兩個實驗,學習了列表法和圖像法兩種不同的數據處理方式方法,提高了他們通過剖析多組數據得出實驗推論的能力。
專家點評
鄭其武
成都教育科學研究院教師、研究員
這門課的課程設計和中學生的完成度都很好。
首先,在課程設計中,不僅是“測量電阻值”的常規實驗,講師還結合UI形象,引導中學生進行“研究小燈泡內阻”的實驗》,讓中學生進一步探究小燈泡的UI圖像為什么不是直線、小燈泡的內阻特性等問題,實現了教學的改進和拓展。
其次,活動環節中,老師對中學生給予了很多鼓勵的點評,中學生也都表現出濃厚的興趣和求知欲,整體課堂氣氛十分活躍。
但是這個類還有改進的余地。 實驗教學指出“虛實結合”,建議教師減少物理實驗的教學內容,虛實對比,以虛促實。
據悉,虛擬實驗還應發揮其更大的優勢和價值,如:內阻會隨著溫度的下降而降低,虛擬實驗能否實時顯示鎢絲的體溫并計算電流內阻?阻值; 探討白熾燈為什么容易燃燒,是否??可以借助虛擬實驗創設情境,幫助中學生進行情境探究。
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供稿:中央圖書館虛擬實驗工作組
審稿人:馮繼兵
一審:周鑫