教學設計個人信息姓名單位聯系方式設計者教學基本信息課題電動汽車制作-電路的組裝學科物理學段第一學段年級初三教材出版社：北京師范大學出版社 （閆金鐸主編）1. 指導思想與理論依據教育主要通過兩個維度對人施加影響：一方面是通過內容，即給教育者供給什么樣的知識、內容、問題，即情境。情境可能是完整的確定的，也可能是不完整不確定的。另一方面就是通過內容作用的時間，有些內容對教育者的影響是短時的，有些內容對教育者的影響則是終身的。我們的教育改革正在從面向知識立意的命題走向面向能力立意的命題；從確定的簡單理想情境走向不確定的真實情境。因此物理教育之路也正在從傳授知識走向培養素養，從考察對物理知識體系的解題能力走向考察攜求真務實的精神科學高效解決真實問題的素質。能力總是和人完成一定的實踐相聯系在一起的。離開了具體實踐既不能表現人的能力，也不能發展人的能力。能力可以理解為運用知識在復雜情境下解決具體問題的能力。 2. 教學背景分析（1）教材分析組裝電路是北師大版物理九年級全冊第十一章第2節，本節之前課程學生已經認識了電路的基本組成，知道通路、斷路、短路的概念，會畫基本簡單的電路圖、連接簡單的實物圖。但是缺乏對電路結構的判斷能力，尚未形成按照電路圖連接實物圖的習慣。本節內容重點分析串聯、并聯兩種電路結構，從結構和功能兩個維度進行對比。通過設計、連接串聯、并聯結構的電路增強電路設計能力與連接能力。（2）學情分析1.已有知識與經驗學生在既有生活中認識了很多電學元件，如電池、開關、燈泡、馬達等，但是尚缺乏識別電路、連接電路、設計電路的能力。2. 心理特征學生在學習電路時，一般有比較濃厚的興趣，看見燈泡亮起時總會充滿成就感。但是由于學生剛剛接觸電路，面對串聯、并聯的實物連接圖中存在的很多條導線，有一定的畏懼心理。3.認知規律學生已經具備了一定的邏輯思維能力，但尚缺乏對比思維、審辨性思維。因此串聯、并聯的區別是幫助學生提高思維審辨能力的重要知識。3. 教學目標（含重、難點）知識目標： 1）理解串聯、并聯電路結構的特點、功能特點（重點） 2） 會識別生活中的串聯、并聯結構 3）會連接串聯、并聯結構的電路（難點） 4）會根據功能需求設計電路結構方法目標： 掌握電路設計的一般流程 技能目標： 1）掌握使用鱷魚夾導線連接電路的技能 2）掌握使用普通導線連接電路的技能 3）不斷熟練按照電路圖連接實物圖的技能情感態度價值觀： 學有所用，建立學習知識的成就感 增強動手制作的興趣4. 教學過程與教學資源設計環節教師活動學生活動設計意圖引入:猜謎上道具（3min）1）出謎語，用可愛的語氣朗讀謎面，在讀“眼睛”和“四腳”時配合肢體動作。2）公布謎面：在中國開的電動汽車，因為中國限號呀！3）提出問題：如何避免“奇偶配對歇”的麻煩？為了避免限號的麻煩，讓我們進入電動車的世界，播放1min鐘左右的電動小汽車的視頻。4）介紹本節課的實驗器材：自制電動小汽車車身5）公布本節課的任務與任務單填寫要求任務一：讓小車亮起來任務二：讓小車跑起來-直行任務三：讓小車轉起來轉彎1）猜謎語現場情況：有學生猜是車，有學生猜是汽車。但這些都不完全正確，應該是在中國開的燃油小汽車。2）思考如何避免限號的麻煩？回答情況：學生能夠很快的回答買電動汽車3）觀察實驗桌上的小車“道具”。現場情況：學生看見小車的眼睛后覺得非常搞笑。點燃了課堂氣氛。汽車是能夠與電學內容很好結合的實體。從猜謎語引入，將學生快樂的代入汽車情境，謎面里包含了汽車的兩個重要部件：車燈和車輪，這兩個元件剛好是初中物理電學課程內容中常用且重要的元件。由謎語中的奇偶配對歇，引發學生對電動汽車取代燃油汽車這一社會問題的思考，再通過1min左右的電動汽車的視頻，將學生代入電動車的世界，讓本節課的主角隆重出場。這個自制電動小汽車的車身，剛好與謎面里對應的關鍵部件相匹配。公布三個任務，三個任務之間呈階梯型進展，引導學生由淺入深的理解知識、運用知識。同時，可以讓學習能力強的學生在提前完成任務后自主完成后面的任務。任務一：讓小車亮起來（20min）知識回顧回顧講解上一節課的重要知識。包括：電路中的元件符號，電路圖與實物圖的連接要點等。為學習新知識、完成新任務做好鋪墊。邊聽邊回憶知識。這些知識屬于事實性的知識，需要學生記憶。回顧和記憶元件符號；回顧和記憶閉合回路；回顧和記憶電路圖的畫法。通過回顧點亮一盞燈的知識，為完成任務中的點亮兩盞燈做鋪墊。任務一是讓小車的兩個眼睛同時亮起來，而不能是獨眼龍。這是一個有意思難度不大的任務，希望通過該任務的完成突破對串聯、并聯結構的理解。 體驗嘗試提出任務要求：讓小車的兩只眼睛同時亮起來提出注意事項：1）用鱷魚夾的導線；2）不用再連接開關，原因在于電池盒上已經集成了開關；3）時間2min以內；4）男生女生各派一名代表到黑板上連接。動手嘗試，挑戰讓兩個燈同時亮起來。現場狀態：2人一組，大部分小組很快就連接成功，所有完成的小組都使用了串聯結構。代表學生在黑板上連接電路圖。給予學生充分嘗試的時間，在體驗中激發起求知欲。黑板上的平面道具與學生手中的立體道具相結合，更直觀的展示實驗現象。深入講解通過對比分析法，講解串聯、并聯的結構特點與功能特點。一）結構特點分析1）配合老師完成各種指令：朗讀、提取關鍵詞、自我語言描述、肢體比喻、辨析等。2）用肢體模擬串聯、并聯結構3）在技術手段的支持下，觀看動畫里播放的電流在電路圖中的流動過程，對串聯、并聯結構的本質區別問題進行理解。4）按照老師指令將小車兩個燈按指定結構連接。A組連接成串聯；B組連接成并聯。4）記錄筆記，完成任務單上相應的內容。1）通過對比分析得出串聯、并聯的概念，培養學生比較學習能力。2）物理中有很多新概念。在幫助學生理解新概念時，我一般遵從這樣的學習路徑：先讓學生大聲朗讀，然后提取關鍵詞，之后用自己的語言表述，最后進行鞏固練習。 這是幫助學生理解掌握概念的腳手架。3）比喻是理解的最高境界，為了幫助學生理解，我讓學生用自己的身體模擬串聯與并聯，這個活動點燃了課堂的氣氛，起到了調味劑的功能，更加深了學生對串聯、并聯的理解。 4）通過問題驅動學生對概念的深入理解。在此采用辨析的方式讓學生認識到串聯與并聯在本質上的區別，而不是看表象的排列 借助技術手段，演示電流的運動過程，非常直觀，化抽象為具體，幫助學生理解 二、功能特點分析1）提出問題：一個燈泡不工作，會影響另外一個燈泡嗎？2）現場演示燈泡摘除實驗，對比串聯并聯在功能上的區別。3）歸納結論1）思考問題；2）觀察黑板實驗現象，歸納結論；3）摘除小車上的車燈，觀察現象。4）記錄筆記，完成任務單上相應的內容。現場直接摘除一支燈泡，比較兩個電路的實驗現象，對比非常強烈，將并聯電路獨立工作、串聯電路協同工作的特點展露無遺。任務二：讓小車跑起來-直行1）布置任務：A組學生，設計并連接串聯電路，讓小車能夠直行。B組學生，設計并連接并聯電路，讓小車能夠直行。2）講解完成任務的步驟，介紹設計電路的一般流程，與學生一起設計出電路圖。3）播放微課視頻，教授學生如何在給定小車上連接馬達，連接導線。3）現場巡查，指導學生1）與老師共同完成電路圖的設計；2）觀看微課視頻，掌握實物連接技能和技巧；3）自主實驗，完成老師給定的任務挑戰，并在跑道上測試。1）在深入理解了串聯、并聯以后，通過任務2，即讓車能夠跑起來進行鞏固。在此將燈泡換為馬達。學生只需要近距離遷移。學生按照老師指定的結構連接實物圖。2)在此，向學生提供設計電路的一般步驟，矯正學生以往不畫電路圖就連接實物圖的不良習慣。 3) 由于這里的導線連接不是學生熟悉的技能，通過微視頻示范教學，為學生完成任務搭建臺階。 4) 讓學生們積極動了起來，看見車跑起來充滿了成就感。而且在實驗中會發現新的問題。 任務三：讓小車轉起來轉彎1)引出任務要求：小車只能直行可以嗎？如何能夠讓小車轉彎？2）引導學生分析功能需求，設計電路。為馬達增加開關，控制馬達的啟停。子任務：左邊馬達單獨轉車子向右，原因：右邊不動，左邊前進距離大于右邊前進距離，向右打轉子任務:右邊馬達單獨轉車子向左，原因：左邊不動，右邊前進距離大于左邊前進距離，向左打轉3）與學生一起設計電路圖，理解電路圖。4）引出開關遙控板，講解按鈕開關與單刀開關等效的功能作用與連接方式。5）配備微課視頻，幫助不能自己連接實物圖的學生。1）在老師的引導下理解轉彎需要兩個馬達獨立工作。2）理解開關對馬達可以起到控制作用。3）理解并聯電路能夠實現兩個馬達獨立工作。4）知道按鈕開關的接入電路的方式。5）自主連接電路，上路測試。1）現實路況很復雜，需要轉彎的，于是學生挑戰任務3.。完成這個任務學生需要更深刻的理解和運用剛剛學到的知識。2)兩個子任務可以為完成任務搭建腳手架，幫助學生設計出轉彎電路。3）與學生一起設計電路圖，理解并聯電路能夠實現獨立工作的功能。4）由于任務比較困難，為不能獨立完成的同學提供的講解視頻，為他們的完成搭建臺階。5）當學生開著小車在道路上行駛時，可以獲得滿滿的成就感。 鞏固練習汽車上的其他電路功能：評價電路的優劣回顧知識；在新的情境中利用知識；思考回答問題1）給學生一道評價電路設計優劣的題目，鞏固連寫，培養學生批判性思維。2）還可以通過問學生汽車中還有哪些電路功能這樣的開放性問題，讓學生盡情發揮想象力，身體提出問題的重要性 5.板書設計與作業設計主板書 副板書學生課上任務單6. 教學設計特色說明與教學反思1）本節課的重要特征是創設基于STEM的真實問題情境，為本節課的理論找到了應用的場所，讓學生感受到學有所用，獲得成就感。 2）自制教具，稱為學生學習電路結構知識有用的載體。3）三個任務都是真實問題的解決，體現了對學生核心素養的要求。4）三個任務（燈亮、直行、轉彎）之間呈階梯型進展，引導學生由淺入深的理解知識、運用知識。5）鍛煉了學生的動手能力，符合STEM的教育理念，將科學知識與技術比較巧妙的融合起來。6）設計了幫助學生理解新概念的路徑和腳手架：大聲朗讀提取關鍵詞用自己的語言描述比喻辨析、遷移。7）通過肢體模擬串聯并聯，讓學生快樂而深刻的記住了知識。8）借助信息手段，錄制微視頻，呈現電流流動過程等，有效的提高了講解的效率。9）板書有創意，對比強烈，能夠有效的輔助課堂教學