第十四章 综合实践活动 设计和制作一个模拟的调光灯（教学设计）-2024-2025学年苏科版物理九年级上册

第十四章综合实践活动设计和制作一个模拟的调光灯（教学设计）-2024-2025学年苏科版物理九年级上册学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：综合实践活动——设计和制作一个模拟的调光灯

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2024年10月25日星期三第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的创新意识和实践能力，通过设计和制作调光灯，让学生体验科学探究的过程。

2.强化学生的科学思维，学会运用物理知识解决实际问题，提高逻辑推理和问题解决能力。

3.增强学生的合作意识和团队精神，通过小组合作完成项目，培养学生的沟通协调能力。

4.提升学生的动手操作技能，通过实际操作学习电路连接和调试，提高学生的实际操作能力。学情分析九年级学生在进入物理课程学习后，已经具备了一定的物理基础知识，对电路、电流、电压等概念有一定的了解。在知识层面，学生对电路的基本原理有一定认识，但具体到电路设计和制作，可能存在操作技能不足的问题。

在能力方面，学生的动手操作能力参差不齐，部分学生可能缺乏实际操作经验，这在设计和制作调光灯的过程中可能会遇到困难。此外，学生的创新思维和问题解决能力也有待提高，这在模拟调光灯的设计环节尤为重要。

在素质方面，学生的合作意识和团队精神需要进一步培养。在小组合作完成调光灯制作的过程中，学生需要学会分工合作、沟通交流，这对于提高学生的综合素质具有重要意义。

行为习惯方面，部分学生可能存在注意力不集中、学习积极性不高的情况，这可能会影响他们在实践活动中投入的时间和精力。此外，学生在实验过程中可能存在安全隐患意识不足的问题，需要教师加强安全教育。

综合来看，学生对物理课程的学习有一定基础，但在实际操作、创新思维和团队协作等方面还有待提高。因此，在教学过程中，教师需要关注学生的个体差异，采取针对性的教学策略，激发学生的学习兴趣，提高他们的实践能力和综合素质。教学方法与策略1.采用项目导向学习法，引导学生通过实际操作来学习电路知识。

2.设计实验活动，让学生亲自动手组装和调试调光灯，增强实践能力。

3.结合小组讨论，鼓励学生分享设计思路和遇到的问题，培养合作精神和沟通能力。

4.利用多媒体教学，展示电路原理图和调光灯的制作步骤，帮助学生直观理解。

5.通过角色扮演，让学生模拟工程师角色，体验设计过程，提高创新思维。教学过程设计（一）导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示不同亮度环境下的生活场景，如家庭、商场、剧院等，引导学生思考不同场景下灯光亮度的需求。

2.提出问题：询问学生是否了解调光灯的作用，以及它是如何调节灯光亮度的。

3.引导学生思考：提出问题，如“如何设计一个简单的调光灯？它需要哪些元件？”

4.用时：5分钟

（二）讲授新课（15分钟）

1.介绍调光灯的基本原理：讲解电路的基本组成，包括电源、开关、电阻、灯泡等元件。

2.讲解调光灯的设计：展示调光灯的电路图，解释如何通过改变电阻值来调节电流，从而改变灯泡的亮度。

3.介绍制作步骤：详细讲解调光灯的制作过程，包括元件的选择、电路的连接等。

4.强调安全注意事项：提醒学生在操作过程中注意安全，如避免触电、短路等。

5.用时：15分钟

（三）巩固练习（10分钟）

1.分组讨论：将学生分成小组，每组设计一个简单的调光灯电路。

2.每组展示：每组选出代表，展示他们的设计，并解释其工作原理。

3.教师点评：对每组的设计进行点评，指出优点和不足。

4.用时：10分钟

（四）课堂提问（5分钟）

1.提问：询问学生对调光灯设计的理解，以及他们在设计过程中遇到的问题。

2.学生回答：鼓励学生积极回答问题，教师进行点评和解答。

3.用时：5分钟

（五）师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：针对调光灯设计，提出一些开放性问题，如“如何提高调光灯的稳定性？”、“如何使调光灯更加节能？”

2.学生讨论：引导学生进行小组讨论，分享不同的设计方案。

3.教师总结：对学生的讨论进行总结，强调创新思维和问题解决能力的重要性。

4.用时：5分钟

（六）实际操作（10分钟）

1.学生分组：将学生分成小组，每组准备所需的元件和工具。

2.指导操作：教师示范调光灯的制作过程，并指导学生进行实际操作。

3.学生制作：学生在教师的指导下，开始制作自己的调光灯。

4.教师巡视：教师巡视各小组，解答学生在操作过程中遇到的问题。

5.用时：10分钟

（七）总结与反思（5分钟）

1.学生展示：每组展示自己的调光灯，并讲解其工作原理。

2.教师点评：对学生的作品进行点评，强调他们在设计过程中的创新和团队合作。

3.学生反思：引导学生反思自己在设计过程中的收获和不足。

4.用时：5分钟

总计用时：45分钟学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握：学生在学习过程中，能够理解和掌握调光灯的基本原理，包括电路的组成、工作原理以及电路图的分析。

2.技能提升：通过实际操作，学生的动手能力得到显著提升，能够熟练进行电路元件的识别、连接和调试。

3.创新思维：学生在设计调光灯的过程中，能够运用所学知识进行创新设计，提出不同的设计方案，体现了创新思维。

4.问题解决能力：在面对实际操作中的问题时，学生能够运用所学知识进行分析和解决，提高了问题解决能力。

5.团队合作：在小组合作完成调光灯设计的过程中，学生学会了分工合作、沟通交流，培养了团队合作精神。

6.安全意识：通过实际操作，学生认识到电路安全的重要性，增强了安全意识。

7.实践能力：学生将理论知识应用于实践，通过设计和制作调光灯，提高了实践能力。

8.学习兴趣：通过参与综合实践活动，学生对物理学科产生了浓厚的兴趣，激发了进一步学习的动力。

9.综合素质：学生在学习过程中，不仅提高了物理学科素养，还培养了良好的学习习惯、严谨的科学态度和积极进取的精神。

10.知识迁移：学生能够将所学知识迁移到其他领域，如电子制作、智能家居等，拓宽了知识面。

11.评价能力：学生在展示和讲解自己的调光灯设计时，能够准确评价自己的作品，同时也学会了评价他人作品。

12.沟通表达能力：在小组讨论和展示过程中，学生的沟通表达能力和逻辑思维能力得到了锻炼。

13.自主学习能力：学生在完成调光灯设计的过程中，能够自主学习相关知识，提高了自主学习能力。

14.环保意识：学生通过设计节能型调光灯，培养了环保意识，认识到节能减排的重要性。

15.社会责任感：学生在参与综合实践活动过程中，认识到自己的社会责任，为社会发展贡献自己的力量。板书设计①本文重点知识点：

-电路的基本组成：电源、开关、电阻、灯泡等元件

-调光灯的工作原理：通过改变电阻值调节电流，改变灯泡亮度

-电路图分析：识别元件符号，理解电路连接方式

②关键词：

-调光灯

-电阻

-电流

-电压

-电路图

-元件符号

③重点词句：

-调光灯是通过改变电阻值来调节电流，进而改变灯泡亮度的装置。

-电路图中的电阻元件可以用不同阻值的电阻替代，以达到不同的调节效果。

-在电路连接过程中，注意电源的正负极连接，以及元件之间的串联或并联关系。典型例题讲解例题1：

调光灯电路中，灯泡L1和L2串联，电源电压为12V，灯泡L1的额定电压为6V，额定功率为6W。求灯泡L2的额定电压和额定功率。

解答：

1.根据串联电路的电压分配规律，灯泡L1和L2的电压之和等于电源电压，即U1+U2=12V。

2.灯泡L1的额定电压为6V，所以U1=6V。

3.由此可得，U2=12V-6V=6V，即灯泡L2的额定电压为6V。

4.灯泡L1的额定功率为6W，根据功率公式P=UI，可得灯泡L1的额定电流I1=P1/U1=6W/6V=1A。

5.由于L1和L2串联，电流相同，所以I2=I1=1A。

6.灯泡L2的额定功率P2=U2*I2=6V*1A=6W。

例题2：

一个调光灯电路中，有一个可变电阻和一个固定电阻，调光灯的总电阻为10Ω。当调光灯的功率为25W时，求调光灯的电压。

解答：

1.根据功率公式P=UI，其中U为电压，I为电流。

2.由于总电阻为10Ω，当调光灯功率为25W时，电流I=P/R=25W/10Ω=2.5A。

3.根据欧姆定律U=IR，可得调光灯的电压U=2.5A*10Ω=25V。

例题3：

一个调光灯电路中，有两个电阻R1和R2，其中R1为10Ω，R2为可变电阻。当调光灯的电流为1A时，求R2的电阻值。

解答：

1.根据串联电路的电流规律，I1=I2，其中I1为通过R1的电流，I2为通过R2的电流。

2.由于R1为10Ω，电流为1A，所以U1=I1*R1=1A*10Ω=10V。

3.根据串联电路的电压规律，U1+U2=总电压，其中U2为通过R2的电压。

4.假设总电压为V，则U2=V-U1。

5.由于电流为1A，根据欧姆定律U2=I2*R2，可得V-U1=1A*R2。

6.将U1的值代入，得V-10V=R2，即R2=V-10V。

例题4：

一个调光灯电路中，有两个电阻R1和R2，其中R1为10Ω，R2为可变电阻。当调光灯的电压为24V时，求R2的电阻值。

解答：

1.根据串联电路的电压规律，U1+U2=总电压，其中U1为通过R1的电压，U2为通过R2的电压。

2.假设通过R1的电压为U1，通过R2的电压为U2，则U1+U2=24V。

3.由于R1为10Ω，根据欧姆定律U1=I*R1，其中I为电路中的电流。

4.假设电流为I，则U2=24V-U1。

5.根据欧姆定律U2=I*R2，可得24V-U1=I*R2。

6.将U1和U2的关系代入，得24V-I*10Ω=I*R2。

例题5：

一个调光灯电路中，有两个电阻R1和R2，其中R1为可变电阻，R2为10Ω。当调光灯的功率为40W时，求R1的电阻值。

解答：

1.根据功率公式P=UI，其中U为电压，I为电流。

2.假设总电压为V，电流为I，则P=V*I。

3.由于R2为10Ω，根据欧姆定律U2=I*R2，可得U2=10I。

4.假设通过R1的电压为U1，则U1=V-U2。

5.根据功率公式P=U1*I1，其中I1为通过R1的电流。

6.由于电流I=I1+I2，其中I2为通过R2的电流，可得P=U1*(I1+I2)。

7.将U1和U2的关系代入，得P=(V-U2)*I1+U2*I2。

8.将P和U2的关系代入，得40W=(V-10I)*I1+10I*I2。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践导向：在课程设计中，我特别强调了实践操作的重要性，让学生通过动手制作调光灯，将理论知识与实际应用相结合，这样可以更好地激发学生的学习兴趣，提高他们的实践能力。

2.小组合作：我采用了小组合作的学习方式，让学生在团队中共同完成任务，这不仅培养了他们的合作精神，还锻炼了他们的沟通能力和团队协作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学深度不足：在讲授新课的过程中，我发现部分学生对电路原理的理解不够深入，这可能是由于他们在基础知识上的欠缺造成的。

2.课堂互动有限：虽然我鼓励了学生提问和讨论，但实际上的互动还是不够充分，有些学生可能因为害羞或缺乏自信而不愿意积极参与。

3.评价方式单一：目前我主要依靠学生的作品展示和课堂表现来评价他们的学习成果，这种评价方式可能不够全面，需要考虑引入更多的评价手段。

反思改进措施（三）

1.加强基础知识教学：为了帮助学生更好地理解电路原理，我计划在课程开始前进行一次基础知识复习，确保学生具备必要的物理基础知识。

2.增加课堂互动环节：我将设计更多互动性的教学活动，如小组竞赛、角色扮演等，以提高学生的参与度和课堂氛围。

3.多元化评价方式：为了更全面地评价学生的学习成果，我将引入多种评价方式，包括学生自评、互评、过程性评价和终结性评价，以形成更加全面的评价体系。

4.加强师生沟通：我将鼓励学生提出问题，并在课后进行个别辅导，以解决他们在学习过程中遇到的问题。

5.引入现代教育技术：为了提高教学效果，我计划利用多媒体教学手段，如视频、动画等，来帮助学生更好地理解抽象的物理概念。

6.优化课程设计：根据学生的学习反馈，我将不断优化课程设计，确保教学内容与学生的实际需求相符合，同时增加课程的趣味性和挑战性。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了综合实践活动——设计和制作一个模拟的调光灯。通过这节课的学习，同学们掌握了以下知识点：

1.调光灯的基本原理：通过改变电阻值来调节电流，从而改变灯泡亮度。

2.电路的基本组成：电源、开关、电阻、灯泡等元件。

3.电路图分析：识别元件符号，理解电路连接方式。

4.调光灯的制作步骤：元件选择、电路连接、调试等。

在接下来的时间里，我们将对所学内容进行总结和回顾，以便更好地巩固知识。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握情况，以下是一些检测题目：

1.以下哪个元件在调光灯电路中用于调节亮度？

A.开关B.电阻C.灯泡D.电源

2.在串联电路中，若电源电压为12V，两个灯泡的额定电压分别为6V和6V，那么两个灯泡的