人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)《焦耳定律》核心素養(yǎng)說(shuō)課稿（教師招聘面試專用）一、說(shuō)教材1.教材地位與作用《焦耳定律》是人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)第十七章第6節(jié)的內(nèi)容，是電學(xué)規(guī)律與能量轉(zhuǎn)化的核心應(yīng)用，承接前文歐姆定律、電功率的知識(shí)，銜接家庭電路安全用電（如電熱器使用、保險(xiǎn)絲原理），構(gòu)建了“電流→電能→電熱”的能量轉(zhuǎn)化鏈條。本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)探究為核心，不僅是學(xué)生理解電熱產(chǎn)生規(guī)律、解決電熱應(yīng)用問(wèn)題的關(guān)鍵，更是培養(yǎng)“科學(xué)探究”“科學(xué)思維”“物理觀念”核心素養(yǎng)的重要載體，完全契合教師招聘面試中對(duì)“知識(shí)銜接”“素養(yǎng)落地”“實(shí)驗(yàn)探究”“實(shí)際應(yīng)用”的四重考察要求。2.核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念：學(xué)生能準(zhǔn)確表述焦耳定律的內(nèi)容（電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比），理解公式(Q=I^2Rt)的含義及單位（Q-焦耳J，I-安培A，R-歐姆Ω，t-秒s），建立“電流熱效應(yīng)與電流、電阻、時(shí)間的定量關(guān)系”認(rèn)知模型，能解釋生活中電熱器（電爐、電暖器）和防電熱設(shè)備（電腦散熱風(fēng)扇）的工作原理。科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸納焦耳定律，結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)(Q=I^2Rt)與(Q=W=Pt)的適用條件，培養(yǎng)邏輯推理、抽象概括能力；能運(yùn)用焦耳定律解決電熱計(jì)算、電熱利用與防止的實(shí)際問(wèn)題，形成“實(shí)驗(yàn)歸納→公式推導(dǎo)→應(yīng)用拓展”的科學(xué)思維鏈條?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：經(jīng)歷“提出問(wèn)題（電熱與哪些因素有關(guān)）→猜想假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（控制變量法）→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析論證→評(píng)估反思”的完整探究過(guò)程，掌握控制變量法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，提升實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力；能結(jié)合生活實(shí)際設(shè)計(jì)“減少電熱危害”的創(chuàng)新方案，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用意識(shí)?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過(guò)了解焦耳定律的發(fā)現(xiàn)歷程，體會(huì)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的探究精神；認(rèn)識(shí)電熱在生活、生產(chǎn)中的利與弊，培養(yǎng)安全用電意識(shí)和合理利用能源的社會(huì)責(zé)任，理解科學(xué)技術(shù)“服務(wù)人類、趨利避害”的價(jià)值。3.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：焦耳定律的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程、內(nèi)容表述及公式(Q=I^2Rt)的理解與應(yīng)用；電熱的利用與防止措施。難點(diǎn)：控制變量法在實(shí)驗(yàn)探究中的具體實(shí)施（如何控制電流、電阻、時(shí)間單一變量）；焦耳定律公式(Q=I^2Rt)的推導(dǎo)邏輯；電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系（純電阻電路中(Q=W)，非純電阻電路中(Q<W)）。二、說(shuō)學(xué)情九年級(jí)學(xué)生已具備三大基礎(chǔ)：①掌握電流、電阻、電壓的概念及歐姆定律(I=\frac{U}{R})；②理解電功率公式(P=UI)和電功公式(W=UIt)，知道電流做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程；③有“探究電流與電壓、電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，熟練掌握控制變量法和電流表、電壓表的使用。但存在三個(gè)核心短板：①對(duì)“電流熱效應(yīng)的影響因素”缺乏系統(tǒng)探究，抽象思維不足，難以直接猜想“與電流的二次方成正比”；②對(duì)“電功與電熱的區(qū)別”理解模糊，易混淆(Q=I^2Rt)與(W=UIt)的適用場(chǎng)景；③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中對(duì)“控制電流不變”的操作（如串聯(lián)電路）和“轉(zhuǎn)換法”（通過(guò)液面高度差反映電熱多少）的應(yīng)用不夠熟練。在教師招聘面試中，需突出“學(xué)情適配”，設(shè)計(jì)“具象化實(shí)驗(yàn)、階梯式推導(dǎo)、生活化應(yīng)用”的教學(xué)環(huán)節(jié)突破難點(diǎn)。三、說(shuō)教法與學(xué)法1.教法探究式教學(xué)法：以問(wèn)題鏈為驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展探究，體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)理念，契合面試對(duì)“探究素養(yǎng)”的考察。實(shí)驗(yàn)演示與學(xué)生實(shí)操結(jié)合法：教師演示核心實(shí)驗(yàn)（控制變量法探究電熱影響因素），學(xué)生分組參與數(shù)據(jù)記錄與分析，通過(guò)“觀察→操作→思考”增強(qiáng)直觀性，突破抽象難點(diǎn)。講練結(jié)合法：公式推導(dǎo)后配套基礎(chǔ)計(jì)算、綜合應(yīng)用例題，即時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果，確保教學(xué)目標(biāo)高效落地，適配面試“知識(shí)應(yīng)用”的考察要求。多媒體輔助教學(xué)法：利用課件展示實(shí)驗(yàn)電路圖、數(shù)據(jù)表格、動(dòng)態(tài)電流熱效應(yīng)過(guò)程，通過(guò)動(dòng)畫演示“純電阻與非純電阻電路的能量轉(zhuǎn)化”，幫助學(xué)生理解難點(diǎn)。2.學(xué)法自主探究法：學(xué)生自主參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、數(shù)據(jù)記錄與分析，培養(yǎng)獨(dú)立思考與探究能力。合作學(xué)習(xí)法：以小組為單位討論實(shí)驗(yàn)方案、分析誤差原因，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通表達(dá)能力。歸納總結(jié)法：歸納焦耳定律的內(nèi)容、公式、應(yīng)用場(chǎng)景，形成系統(tǒng)的知識(shí)框架，便于記憶與應(yīng)用。推導(dǎo)遷移法：結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)公式變形，理解不同公式的適用條件，提升知識(shí)遷移能力。四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）情境導(dǎo)入：展示兩組素材：①冬天用電暖器取暖、電爐燒水的圖片；②電腦工作時(shí)散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)、電線過(guò)載發(fā)熱起火的新聞片段。提出問(wèn)題：“電暖器、電爐為什么能發(fā)熱？”“電腦為什么需要散熱？電線過(guò)載會(huì)起火，這又是什么原因？”引導(dǎo)學(xué)生思考：“電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。那電熱的多少與哪些因素有關(guān)？”引出課題：通過(guò)生活中電熱的“利”與“弊”制造認(rèn)知沖突，激發(fā)探究欲望，自然引出本節(jié)課主題——《焦耳定律》（板書課題）。設(shè)計(jì)意圖：從生活實(shí)例出發(fā)，兼顧電熱的利用與危害，既貼近學(xué)生認(rèn)知，又滲透“趨利避害”的科學(xué)態(tài)度，符合“從生活走向物理”的課程理念。（二）新課講授（25分鐘）1.實(shí)驗(yàn)探究：電熱與哪些因素有關(guān)（12分鐘）猜想與假設(shè)：引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)猜想：“電熱可能與電流大小有關(guān)（電流越大，燈泡越熱）、與電阻有關(guān)（電爐絲電阻大，發(fā)熱明顯）、與通電時(shí)間有關(guān)（通電越久，電暖器越熱）?！痹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：強(qiáng)調(diào)“控制變量法”：探究電熱與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電流和通電時(shí)間不變；探究電熱與電流的關(guān)系時(shí)，控制電阻和通電時(shí)間不變；探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系時(shí)，控制電流和電阻不變。?實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、不同阻值的定值電阻（5Ω、10Ω）、滑動(dòng)變阻器、電流表、溫度計(jì)（或U形管壓強(qiáng)計(jì)）、密閉容器（內(nèi)裝等質(zhì)量煤油）、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)原理：利用“轉(zhuǎn)換法”，通過(guò)測(cè)量密閉容器中煤油的溫度升高量（或U形管液面高度差）反映電熱多少（煤油吸熱越多，溫度升高越多，說(shuō)明導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多）。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：探究1（電熱與電阻的關(guān)系）：將5Ω和10Ω電阻串聯(lián)（控制電流I不變），接入電路，通電相同時(shí)間（t不變），記錄煤油溫度升高量?，F(xiàn)象：10Ω電阻對(duì)應(yīng)的溫度升高量更大，說(shuō)明電阻越大，電熱越多。探究2（電熱與電流的關(guān)系）：保持10Ω電阻不變，通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變電路電流（I?<I?），通電相同時(shí)間，記錄溫度升高量?，F(xiàn)象：電流越大，溫度升高量越大，說(shuō)明電流越大，電熱越多。探究3（電熱與通電時(shí)間的關(guān)系）：保持電阻和電流不變，分別通電1分鐘和3分鐘，記錄溫度升高量?，F(xiàn)象：通電時(shí)間越長(zhǎng)，溫度升高量越大，說(shuō)明通電時(shí)間越長(zhǎng)，電熱越多。分析論證：引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時(shí)間有關(guān)，且與電流的二次方、電阻、通電時(shí)間均成正比，即焦耳定律。2.焦耳定律的內(nèi)容與公式（8分鐘）內(nèi)容表述：教師總結(jié)：“英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，這就是焦耳定律?！保ò鍟鴥?nèi)容）公式推導(dǎo)：基本公式：(Q=I^2Rt)（板書公式，標(biāo)注單位）。推導(dǎo)變形：結(jié)合歐姆定律(U=IR)，可得(Q=UIt)、(Q=\frac{U^2}{R}t)，強(qiáng)調(diào)：純電阻電路（電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，如電爐、白熾燈）中，(Q=W=UIt=Pt=\frac{U^2}{R}t)；非純電阻電路（電能部分轉(zhuǎn)化為電熱，如電動(dòng)機(jī)、充電器）中，(Q<W)，只能用(Q=I^2Rt)計(jì)算電熱。單位換算：回顧各物理量單位，強(qiáng)調(diào)單位統(tǒng)一性（I-A、R-Ω、t-s、Q-J），避免計(jì)算錯(cuò)誤。3.電熱的利用與防止（5分鐘）電熱的利用：展示電熱器圖片（電爐、電水壺、電暖器），引導(dǎo)學(xué)生分析：電熱器的核心是發(fā)熱體，通常由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金絲制成，利用(Q=I^2Rt)產(chǎn)生熱量，服務(wù)于生活生產(chǎn)。（板書：利用：電熱器，核心是發(fā)熱體）電熱的防止：展示電腦散熱風(fēng)扇、電線絕緣層、變壓器散熱片圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考：過(guò)多電熱會(huì)損壞設(shè)備、引發(fā)火災(zāi)，防止措施包括：增大散熱面積（散熱片）、加快空氣流動(dòng)（風(fēng)扇）、選用電阻率小的導(dǎo)線（減少電線發(fā)熱）等。（板書：防止：散熱、選優(yōu)質(zhì)導(dǎo)線等）（三）鞏固提升（5分鐘）基礎(chǔ)題：一個(gè)阻值為10Ω的電阻，通過(guò)的電流為2A，通電5分鐘，產(chǎn)生的熱量是多少？（學(xué)生板演，規(guī)范解題步驟：已知→求→解→答）拓展題：為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而與它串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？（引導(dǎo)學(xué)生用(Q=I^2Rt)分析：串聯(lián)電路I相同，電爐絲電阻遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)多于導(dǎo)線）設(shè)計(jì)意圖：分層練習(xí)兼顧基礎(chǔ)鞏固和能力提升，契合面試中“知識(shí)應(yīng)用深度”的考察要求。（四）課堂小結(jié)（2分鐘）學(xué)生自主總結(jié)：本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程、焦耳定律的內(nèi)容與公式、電熱的利用與防止。教師補(bǔ)充：強(qiáng)調(diào)焦耳定律是電流熱效應(yīng)的核心規(guī)律，公式(Q=I^2Rt)是通用公式，純電阻電路可靈活選用變形公式，同時(shí)提醒學(xué)生注意安全用電，合理利用電熱。（五）布置作業(yè)（3分鐘）基礎(chǔ)作業(yè)：教材課后習(xí)題1、3、5題（鞏固公式應(yīng)用和電熱利用與防止）。探究作業(yè)：回家觀察家中的電熱器（如電水壺）和防電熱設(shè)備（如冰箱散熱管），分析其工作原理，結(jié)合焦耳定律寫出3條安全使用電熱器的建議，下節(jié)課分享。設(shè)計(jì)意圖：作業(yè)分層，兼顧知識(shí)鞏固和實(shí)踐探究，延伸課堂教學(xué)效果，培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)。五、說(shuō)板書設(shè)計(jì)焦耳定律1.電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象2.實(shí)驗(yàn)探究：方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法（溫度升高量反映電熱多少）結(jié)論：Q與I2、R、t成正比3.焦耳定律：內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。公式：(Q=I^2Rt)（Q-J，I-A，R-Ω，t-s）變形：純電阻電路(Q=UIt=\frac{U^2}{R}t=Pt)4.應(yīng)用：利用：電熱器（發(fā)熱體：電阻率大、熔點(diǎn)高）防止：散熱（風(fēng)扇、散熱片）、優(yōu)質(zhì)導(dǎo)線（附：基礎(chǔ)題簡(jiǎn)化解題過(guò)程）設(shè)計(jì)意圖：板書邏輯清晰、重點(diǎn)突出，涵蓋實(shí)驗(yàn)方法、核心規(guī)律、公式應(yīng)用和實(shí)際場(chǎng)景，便于學(xué)生快速梳理知識(shí)體系，符合教師招聘面試中“板書結(jié)構(gòu)化、直觀化”的考察要求。教學(xué)反思一、成功之處5.核心素養(yǎng)落地精準(zhǔn)：本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)，以公式推導(dǎo)強(qiáng)化科學(xué)思維，以電熱利與弊的分析滲透科學(xué)態(tài)度，將核心素養(yǎng)融入每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，完全契合新課程標(biāo)準(zhǔn)和教師招聘面試的考察導(dǎo)向。6.知識(shí)邏輯銜接緊密：從電流熱效應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)入，到實(shí)驗(yàn)探究、規(guī)律總結(jié)、公式推導(dǎo)，再到實(shí)際應(yīng)用，構(gòu)建了“現(xiàn)象→探究→規(guī)律→應(yīng)用”的完整知識(shí)鏈條，符合學(xué)生“從具象到抽象”的認(rèn)知規(guī)律。7.學(xué)情適配性強(qiáng)：針對(duì)學(xué)生對(duì)“電流二次方成正比”“純電阻與非純電阻電路區(qū)別”的理解難點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀展示、公式分步推導(dǎo)、生活實(shí)例分析等方式突破；設(shè)計(jì)分層練習(xí)和實(shí)踐作業(yè)，兼顧不同層次學(xué)生。8.面試適配度高：板書簡(jiǎn)潔規(guī)范、教學(xué)環(huán)節(jié)完整、重點(diǎn)突出，注重實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推導(dǎo)，充分展現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)化教學(xué)設(shè)計(jì)”“素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)”“課堂掌控能力”等教師招聘面試核心考察點(diǎn)，同時(shí)突出了“從物理走向社會(huì)”的課程理念。二、不足之處9.實(shí)驗(yàn)探究細(xì)節(jié)把控不足：試講中未充分模擬學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的常見(jiàn)錯(cuò)誤（如串聯(lián)電路連接錯(cuò)誤、溫度計(jì)讀數(shù)偏差），對(duì)誤差分析（如環(huán)境散熱影響）的引導(dǎo)不夠深入，課堂真實(shí)感稍弱。10.公式推導(dǎo)引導(dǎo)不夠細(xì)致：非純電阻電路中(Q<W)的原因未充分解釋，部分學(xué)困生可能對(duì)變形公式的適用條件理解模糊。11.拓展應(yīng)用深度不足：未涉及“利用焦耳定律設(shè)計(jì)節(jié)能電熱器”等創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生拓展不夠，思維深度有待提升。三、改進(jìn)措施12.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)M：在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，增加“實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤案例辨析”（如將電阻并聯(lián)導(dǎo)致電流不同），讓學(xué)生判斷并糾正；補(bǔ)充誤差分析問(wèn)題（“為什么測(cè)量的溫度升高量比理論值??？”），提升探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。13.細(xì)化公式推導(dǎo)：用動(dòng)畫演示純電阻（電爐）和非純電阻（電動(dòng)機(jī)）的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，直觀展示“純電阻電能全轉(zhuǎn)化為電熱，非純電阻部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”，幫助學(xué)生理解公式適用條件；分步推導(dǎo)變形公式，標(biāo)注每一步的依據(jù)（如歐姆定律代入）。14.深化拓展應(yīng)用：在鞏固提升環(huán)節(jié)，增加“創(chuàng)新設(shè)計(jì)題”（“如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效節(jié)能的電暖器？從電阻、材料、結(jié)構(gòu)等方面說(shuō)明依據(jù)”），引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用焦耳定律解決創(chuàng)新問(wèn)題，提升思維深度。15.精準(zhǔn)把控時(shí)間：將實(shí)驗(yàn)探究和公式應(yīng)用的時(shí)間占比調(diào)整為60%以上，確保核心環(huán)節(jié)充分展開(kāi)；預(yù)留1-2分鐘