九年级第十五～十六章 能量转化的路径及描述——电流、电压、电阻(教学设计)-初中物理核心素养学科教学专题培训系列(人教版)

1 物理九年级全一册第十五章、第十六章教学设计（人教版） 大单元主题：能量转化的路径及描述——电流、电压、电阻 案 例 四 作者：岑 辉 [1] 本单元主题为电流、电压和电阻三个方面基本概念的学习及三者关系的探究，主要集中在 课程内容一级主题第三个主题“能量”范畴中，其中电流部分、电荷相关知识属于一级主题第 二个主题“运动和相互作用”第四个主题中，同时关于串、并联电路中电流、电压的关系探究 又属于课程内容一级主题第五个主题“实验探究”中。由于其基本知识点较多，内容跨度较大， 又是电学部分的基础，因此在进行大单元教学设计时，要基于“大任务”“大问题”的内涵要求， 根据知识特点，结合学生认识规律，运用结构化思维将其进行整合、重组，从而更好地对本单 元内容进行诠释。 一、教材内容分析与整合 （一）单元内容分析 初中物理主要围绕声、光、热、力、电等方面引导学生进行学习认知。人教版九年级物理 以电学及相关内容为主，从物理学角度来看，电学是物理学的一个重要基础学科；基于物理课 程而言，本单元内容是学生学习整个电学体系的开端和基础，在整个初中物理知识体系中占有 重要的地位，对于学生系统深入学习后续知识起着重要的奠基作用，是初中物理电学知识的基 础内容，主要是从能量的角度引导学生了解电的基础知识及其在生活中的应用。本单元内容比 较抽象，对学生要求较高，尤其是电学规律探究、应用及电路故障分析等方面，因此对于促进 学生物理观念的建构以及高阶思维的形成有着重要的奠基作用。 本单元内容包括第十五章“电流和电路”和第十六章“电压 电阻”两章，共九节。第十五 章包括五节，分别是：两种电荷，电流和电路，串联和并联，电流的测量，串、并联电路中电 流的规律。第十六章包括四节，分别是：电压，串、并联电路中的规律，电阻和变阻器，需要 认识的概念比较多。第十五章的主要内容包括电学的三个基本概念：电荷、电流和电路，电流 是核心概念。第十六章的主要内容包括电学的两个基本概念：电压和电阻。电流是衔接两章内 容的核心和关键，电流、电压和电阻三个主要概念的构建又是学习初中物理阶段电学知识结构 的重要基础，因此将两章内容整合成一个整体，将电荷、电流、电路、电压、电阻等基本概念 建立起相互联系，帮助学生构建起电学领域系列概念的知识体系，为后面探究电流与电压、电 阻的定量关系奠定重要基础。 [1]　岑 辉，山西阳高二中。 核心素养大单元教学实践与案例丛书 · 初中物理 2 （二）单元内容整合 本单元主要集中在课程内容第三个一级主题“能量”范畴中的第四个二级主题“电磁能” 中。“电磁能”包括七个三级主题，本单元涉及前四个。内容中有知识的理解，如电源、用电器、 电压、电流和电阻及三者的关系；有知识的应用，如列举生活中的串并联电路，并进一步升华、 提炼形成观念；同时也有科学思维、科学探究，如会画电路图，会使用电流表和电压表等，同 时还涉及生活生产实践中应用，体现社会责任，分别指向物理学科核心素养的四个维度。核心 素养不一定全部能体现三级主题中，需要教师在教学过程中通过情境、问题、任务等进行深入 挖掘。 在这个主题中，第一个三级主题“从能量转化的角度认识电源和用电器的作用”，揭示了能 量观念，也反映出本单元的核心主线，起到统领的作用，为本单元的整体教学奠基定调。由于 生活中很多实际情境中都涉及电的相关知识，而“能量”概念又比较抽象，基于本单元现象多、 概念多、关系多、应用多的特点，单元课程的建构可从能量转化的角度，围绕“现象—本质— 规律—应用”的思路进行整合，体现逻辑结构和进阶思维方式。例如：通过观察、了解生活中 的情境——家用电器的工作去进行认知建构，深入理解概念中的知识内涵，建立各物理量间的 联系，在实践应用中体会其重要价值。在这个过程中重思维过程的建构，重应用知识解决实际 问题的能力培养，重物理学科核心素养各个指标的渗透、培养。 教材编排符合学生的认知发展规律，但由于单元知识点较多、规律关系复杂，容易产生碎 片化的现象，不利于学生对单元内容形成整体认知以及对本单元难点的突破。基于此，结合以 上分析，本单元围绕“能量的转化”这一角度，从知识建构和实验探究两个层面，将原来的九 节内容整合成三个主题——电流、电压、电阻。 （三）单元内容框架结构 第十五、十六章横向内容知识框架 主题 内容结构 知识点 知识建构 电流 两种电荷、电荷间的作用规律、原子及其结构、导体、绝缘体 电流形成及方向、电路及构成、电路图、电路的三种状态（通路、断路、短路）、电路的两种连接 方式（串联和并联）、电流的强弱及单位、电流的测量、电流表的使用 电压 电压作用、大小及单位、电压的测量、电压表的使用 电阻 电阻概念及单位、影响电阻大小的因素、变阻器及应用、练习使用滑动变阻器 实验探究 测量