教科版九年级上册2 电路教案设计
展开《活动：电路创新设计展示》TPC 教学设计
一、 教学理念与方法简介
本节课从“开关对电路的控制作用”这一角度，通过电路设计活动，引导学生一步一步地探索出开关在控制电路时的巧妙用法，为学生接下进行电路的设计打基础。在智慧教室支持下，坚持以生为本，重视每一位学生参与、讨论和成果。课堂采用 TBL 团队合作学习模式，进行异质分组，促进独立思考、小组合作和小组竞争。
下面分别从教材（Contents）、教法（Pedagogy）、科技（Technology）等三方面，来说明教育教学与信息技术的深度融合。
(一)教材分析（Contents）
本课内容选于教科版九年级上册第三章《认识电路》第4节《活动：电路创新设计展示》，是学生在学习了本章电路基本组成与连接的知识之后，将其运用到实际中的设计活动。使学生了解生活，了解社会，培养他们的创新精神和实践能力。
(二)教法说明（Pedagogy）
为了使学生把握重点、突破难点。依据新课程标准的教学理念，本节课我主要采用以下教学方法实施教学。
1、问题情境法：我们将课程内容紧密与生活及学习相联系，利用汽车外部、内部灯光控制，以及学生的答题反馈显示灯光控制来激发学生的兴趣，调动学生探究热情。
2、引导概括法：经历了学生活动之后，引导学生总结开关在控制电路中的作用，通过对开关作用的概括，生成知识。
3、交流讨论法：引导学生充分发挥集体智慧，自主学习、合作探究，共同分享合作的乐趣，感受成功的喜悦。
(三)科技应用说明（Technology）
1、扩大关注，个别掌握
智慧教室环境下，利用智慧挑人、抢权等功能，扩大关注，重视每位同学的反应，提供公平的学习环境，并且掌握个别学生的学习情况。
2、人人互动，及时反馈
在智慧教室环境下，主要利用交互式电子白板批注功能，及时生成课堂资源，智慧挑人、抢答、即问即答，翻牌，统计图，帮助教师了解学生掌握情况，及时指导教学方向。教师对学生的学习结果进行测评，并及时提供反馈和相应的帮助。
3、合作为先，竞争为辅
采用 TBL 团队合作学习模式，每个学生充分表现自己的才智，在讨论中，各抒己见，在小组合作时要倾听、交流、协作、分享。学生平板上传作品，手机 HITA 拍照上传、直播实验，小组计分板的使用，促进学生自主的合作学习，使学生之间相互合作，小组之间相互竞争。
二、TPC教学活动(教案)设计
主题名称 | 《活动：电路创新设计展示》 | 教学对象 | 九年级 | |||
教材来源 | 教科版九年级上物理教材 | 教学时间 | 40分钟 | |||
教学资源 | 本课教学环境基于醍摩豆智慧教育教学系统，所用到的教学资源有： 课件、学习卡、反馈器/人、平板电脑/小组、NB电学模拟实验室软件。 | |||||
能力指标 | 1.认真观察，提炼信息； 2.细心思考，精益求精； 3.大胆质疑，追求创新； 4.表达观点，与人交流； 5. 解决问题，提炼知识。 | |||||
教学目标 | 1.知道开关与用电器串联和并联的使用方法，以及开关与开关串联和并联的使用方法； 2.能够通过现象，判断电路的连接方式，并且根据要求，设计电路； 3.会运用电学模拟实验室软件，进行模拟实验。 | |||||
教学模式 | 教学流程 (P、C) | 时间 | 科技应用(T) | 教学评量 (P、C) | ||
课前2分钟 | 【原创微课】微信公众号中的《电路图实物图的转换》复习巩固上一节课的内容，并为本节课铺垫基础。 | 2分钟 | 利用微信公众平台建立移动学习平台 | 观看视频，温故知新。 | ||
① 创设情境 引入新课 | 【视频】汽车灯光秀 提问：是什么控制着灯的亮和灭呢？ 引入：今天我们的电路创新设计活动，就围绕开关对电路的控制来展开。 |
2分钟 |
视频展示
|
激发兴趣，鼓动参与。知道开关的基本作用 | ||
② 学生活动 1、2： 汽车灯光 电路设计 | 【图片】汽车日行灯与大灯 观察思考，设计电路，要求： ①当汽车启动时,S1闭合，日间行车灯L1立即亮起； ②再闭合S2，车前大灯L2才会亮。 【学生活动1】设计日行灯和大灯的电路 每个同学完成后，先在小组中交流，组长组织选出最好的方案拍照上传。 教师组织点评：于S1在干路上还是支路上？哪一种方案更好呢？ 学生评价：选方案1、2的同学分别阐述自己的观点；其他学生可作补充说明。 【图片】安全带未系提示灯和车门开启警告灯 观察思考，设计电路，要求： ①当坐上车座时，相当闭合开关S1 ，指示灯发光； ②当系好安全带时，相当于闭合开关S2 ，指示灯熄灭。
【学生活动2】设计安全带未系提示灯电路 学生设计电路，小组交流，教师选出典型方案拍照上传。 教师组织点评：哪一种方案更好呢？为什么？ 学生评价：有保护电阻的电路更安全。 |
1分钟
2分钟
2分钟
2分钟
2分钟
2分钟 | 图片展示
推送 计时器：2分钟 拍照递交
IRS反馈：同意哪种方案？ 智慧挑人：选方案1、2的同学分别阐述观点； 强权：补充 图片展示
推送 计时器：2分钟 HiTa拍照上传：两种方案
抢答，评价
小组打分 | 知道开关对电路的基本控制方式：通路控制法；能够按照要求设计电路
能够根据实际需要思考电路的改进与创新
大胆发言，引导深入思考
探究开关对电路的短路控制；能够按照要求设计电路；并且可以想到短路设计中对保护电阻的使用 | ||
③ 归纳小结 练习反馈 | 【小结】通路控制法；短路控制法 。
【练习1】 家用电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能，当开关S1闭合，S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用。下列电路设计符合这种要求的是？ 引入活动3、4：电脑为回答正确的同学亮起了绿灯，给我们显示了答案。第6组的同学，课前也设计了一个单选题答案显示器，请他们来给大家展示一下吧！ | 1分钟
2分钟
| 课件展示
课件展示 IRS，图表， 设定正确答案，翻牌 | 通过活动，提炼开关与用电器串联和并联时的使用方法；归纳小结
应用知识，决问题，为活动3、4的引入做铺垫 | ||
④ 学生活动 3、4： 答题显示 电路设计 | 【小组展示】单选题答题显示器 学生提问： ①开关全部闭合会怎样？ ②能否设定其他答案为正确答案？ ③能否显示双选题的答案？
提问：在物理考试中，既有单选题也有双选题，双选题中需要选中两个正确答案才算全对，绿灯才能亮，只要选中一个错误答案就算错，红灯亮；单选题和双选题答题显示器的电路时如何设计的？分组选择完成活动3、4：单选题答题显示器：2颗星；双选题答题显示器：3颗星。
【学生活动3】设计单选题答题显示器，要求： ①闭合正确答案对应的开关 ，绿指示灯发光； ②闭合错误答案对应的开关 ，红指示灯发光。 【学生活动4】设计双选题答题显示器，要求： ①同时闭合两个正确答案对应的开关 ，绿灯才发光； ②只要闭合一个错误答案对应的开关 ，红灯就发光。 小组讨论，将小组设计方案拍照上传。
连接模拟电路，验证设计电路：为了验证同学们的设计是否正确，请大家利用电学模拟软件连接自己设计的电路图，试验一下能否实现预期的功能。完成的小组抢答展示。 学生展示，教师组织评价，小组评价 | 2分钟
1分钟
2分钟
2分钟
2分钟 |
抢答
智慧推送不同的任务
计时器
拍照递交，作品展示 计时器：2min；NB实验室软件；抢答；HiTA直播
小组打分 | 思考多个开关对电路的控制，如何实现想要达成的功能
按照要求设计电路
利用模拟实验室连接电路，验证功能，整合工科中“试验”思想
能够对他人作品进行判断与评价 | ||
⑤ 归纳小结 练习反馈 | 【小结】开关与开关串联；开关与开关并联。 【练习2】 为了节省电能，居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制。一个是 “光控开关”，光线暗时自动闭合，光线亮时自动断开；一个是 “声控开关”，有声音时自动闭合电路，两分钟后，若再无声音则自动断开。这样，就只有在夜晚，有人通过楼道发出声响时，灯才会亮起，那么，符合这一要求的电路图是哪一个呢？ 教师组织评价：选择B、C的同学说明理由。
【练习3】小明受楼道灯电路的启发，在爷爷的卧室里也安装了这样一个电路。晚上只要拍拍手，灯就亮了，过一会自动熄灭，给爷爷带来了方便。不过遇到晚上有雷雨，就出问题了，雷声使灯不断被点亮，影响爷爷休息。还有，爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮。小聪利用两个开关改进了电路。通过对两个开关S1、S2的操作，可以取消自动功能，使灯一直被点亮或者一直不亮。符合这一要求的电路图是哪一个？ 学生讨论：二次作答； 教师组织学生进行评价：变更答案的同学；其他学生补充。 | 1分钟
2分钟
2分钟
4分钟 | 课件展示
课件展示，电子白板画笔勾画
IRS，图表
智慧挑人：选择B、C的学生说明理由
课件展示，电子白板画笔勾画
IRS，图表
计时器：2min；二次作答，图表； 智慧挑人；强权 | 通过活动，提炼开关与开关串联和并联时的使用方法；归纳小结
练习：对知识进行应用，提升能力
能够运用知识对复杂的电路进行功能判断
通过小组讨论，合作学习，找出错误，并更改自己的答案。 | ||
⑤ 总结本课
| 【总结】收获与感想 学生分享&小组评价： 【提升主题】改革开放40周年庆典上，800架无人机带来的灯光秀（点击） 教师总结：在知识和科技的海洋中，还有很多，等待着同学们去探索的地方！希望你们不管遇到什么样的问题，都能像今天这样积极的去思考，去讨论，去解决，感谢同学们在这节课上的精彩表现！ | 2分钟
2分钟 | 随机挑人或抢答
视频展示 | 通过回顾课堂，理解本课时的主要目标 升华主题，培养学生探究习惯与创新意识。 | ||
课后复习 | 【原创微课】微信公众号中的《开关的妙用》复习巩固本节课的内容。 | 课后任意时间 | 利用微信公众平台建立移动学习平台 | 观看视频，巩固复习。 | ||
三、教学反思
1.本节课利用了以下新媒体和新技术：
①微信公众平台：利用本校初中物理组创建的微信公众号（“趣探究初中物理微课堂”）发布原创微课视频，并进行投票反馈、留言交流等活动；利于学生利用碎片化时间进行个性化的学习。并为翻转课堂建立资源。
②Focusky动画演示大师：新型多媒体幻灯片制作软件，演示稳定并且方便上传网络便于随时学习，可以通过缩放、旋转、移动动作使演示变得生动有趣，采用整体到局部的的演示方式，更好地体现知识的建构过程，有助于对课堂生成性问题的灵活演示。
③Hiteach智慧教学系统（IRS反馈器、交互式电子白板）：利用交互白板“计时器”可以有效地把握学生活动时间；利用“反馈器”进行全班检测，通过“统计图”反馈学生答题情况，使教师可以快速掌握学生学习情况，并根据具体情况生成新的活动；通过“智慧挑人”，可以快捷地选出特定学生（如某组别、某选项或者二次作答中变更选项的学生）阐述其观点；利用“计分板”对小组进行动态评价，激发合作与竞争。
④HiLearning学生端（平板电脑端）：利用平板电脑拍照上传的方式展示各小组设计作品，方便快捷，便于评价交流。
⑤HiTA智慧助教（手机端）:便于教师在巡堂中随时拍摄课堂活动照片和视频上传白板，即时分享，也可将群组作品同时呈现，进行比较。
⑥“NB物理实验”：物理实验模拟软件，其电学部分可以根据个人需求利用电学元件进行自主探索实验，相比于实物电路连接，更加方便清晰，有利于学生熟悉电路实物图的识别与连接，培养学生利用移动终端进行探究式学习的意识。
2.对教学活动中应用新媒体新技术的的反思（如教学策略与方法的实施、教学重难点的解决、师生深层次互动，生成性的问题解决等）。
①利用微信公众平台进行微课学习（课前后任意时间）：通过“微信公众平台”延伸课堂，利用投票、留言等功能增加师生、生生互动，虽然目前初中生使用手机时间有限，只能够一定程度上帮助到有需要的学生进行碎片化的个性学习。但是长远来看，有助于增强学生利用互联网进行自主学习的意识和习惯，更好适应未来信息化学习环境。
②利用“NB物理实验”软件对电路功能进行试验（23'00''-26'46''）：利用物理实验模拟软件进行试验与传统实物连接电路相比，真实性不够，所要求的动手能力也不如实物连接高，为什么选用“模拟实验”的方法而不选择实物连接呢？一方面是希望能够高效地达成“绘制、设计电路图，并根据电路图连接实物图”教学目标，另一方面也为学生利用移动终端进行探究活动提供方法，促进学生信息化时代学习方式的转化。
③Hiteach智慧教学系统的IRS反馈器的二次作答统计（29'35''-34'15''）：通过第一次作答，了解学生对知识的运用情况，通过小组讨论后再次作答，便于教学难点的解决，并且利用Hiteach智慧教学系统的“智慧挑人”功能选择“变更作答者”暴露思考过程，有利于解决学生的生成性问题。看似是一个技术使用的过程，其实用到恰当的时机，可以非常高效的解决学生的思维障碍。
3.关于新技术应用于教学的创新点及效果思考(教学组织创新、教学设计创新等)。
教学组织创新：利用公众号发布微课，延伸课堂；利用Hiteach智慧教学系统的IRS反馈器可以根据学生学习情况快捷地进行有针对性的学习活动，比如快捷统计学生“意见”，并进行分组交流阐述各方观点，这是传统课堂难以实现的。
4.对新技术的教学适用性的思考及对其有关功能改进的建议或意见。
相信任何一项新技术的开发都是基于了大量对学生学习行为的研究，但其教学适用性不会满足每一位教学者或学习者的“旧习惯”。作为教学者需要不断学习新技术，更新自己的教学“习惯”去恰如其分的运用新技术。
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