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1内容简析
“电热器”是浙教版初中《科学》九年级上第3章第7节的教学内容主要有四部分.首先，简单介绍了电吹风机、电熨斗、电磁炉等常见电热器，并点明各种各样电热器都是利用了电流热效应原理工作的；然后是讨论：学生还见过哪些电热器，电流的热效应有什么利和弊；第三，通过一个活动，向学生介绍如何研究“电热跟哪些因素有关”的实验，并由此得到焦耳定律.最后，通过例题分析，指导学生进行有关问题研究与解决.
教材的设计意图，通过向学生展示常见的电热器，激发学生想了解电热器的激情，然后通过实验剖析，使学生认识焦耳定律和电热器的原理，在进一步的例题学习中，巩固电热器的有关知识.
2设计理念
科学是一门以实验为基础的学科，科学的形成和发展都离不开实验，无论是理论或假说都是建立在实验的基础上的，同样，科学在理论上作出任何结论，也都要经过实验的检验和验证，以判断其正确的程度.实验在科学教学中同样占有相当重要的地位，实验不仅可以提供丰富的感性材料，激发学生的学习兴趣，加深对科学概念、规律的理解和掌握，而且还可以培养学生的观察能力、实验能力、思维能力、知识的重建和迁移能力.实验的方法也反映了科学发展的规律，实验教学本身培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度.实验是科学教学的重要方法，也是科学教学的重要内容.因此，在科学教学中，充分利用实验的基础性，通过实验建立科学的概念和规律，拓展学生的知识，不仅是可能的，也是必须的.
科学的特性，不仅表现在研究对象上，也表现在研究方法上，科学的基本研究方法就是实验和数学的结合，没有实验就没有科学，没有数学也没有科学，但在两者的结合上，实验是研究的基础，数学是一种科学的语言.近代科学发展的根本在于科学方法的建立，伽利略的科学方法重直观分解、数学演绎和实验证明.牛顿的科学方法重视实验、归纳和演绎.都把实验和数学结合起来，开创了实验加数学的科学方法.如何将实验的结果用数学的方法表现和描述，是科学教育的重要过程，也是学生概念和规律建立的基础.
本节课通过实验建立焦耳定律.焦耳定律是自然界最重要的能量转化的规律之一，说明了通过电流的传导，可以将电能转化成热能.运用实验方法将电流产生热量和热量产生多少与电流、电阻和通电时间的关系呈现是本节课的教学关键.因此，我们的教学设计试图通过实验和对比、转化和分析等综合科学方法，营造使学生主动参与学习的氛围，引导学生开展积极的实验探究与逻辑思维的过程，从中既认识焦耳定律的意义，又能感悟获取知识的方法有多种途径.
3目标定位
3.1知识与技能
（1）知道电流通过导体会发热.
（2）知道焦耳定律是通过实验和分析推理方法得到的.
（3）知道焦耳定律的数学表达式和科学意义.
（4）理解焦耳定律中各量的单位.
（5）能运用焦耳定律解决一般的电流通过导体发热问题.
（6）了解电流通过导体发热的作用与危害.
3.2过程与方法
（1）理解转化、分析等科学方法是研究科学问题的常用手段.
（2）理解解决同一科学问题可以有不同的解决方法或途径.
（3）感受不同方法研究同一科学问题，得到相同结果是由自然规律的本质决定的.
（4）懂得控制变量法在本节实验中的具体运用方法.
3.3情感、态度和价值观
（1）体验不同实验在解决相同问题中的作用.
（2）体验实验在探索焦耳定律中的巨大作用.
（3）感悟焦耳定律在日常生活和生产中的巨大作用.
4方法阐述
（1）问题的提出：将生活问题转化成科学问题
本节课通过运用电阻丝烤香肠的具体情景，引入一个熟悉的需要解决的问题：影响烤熟香肠的因素是什么？并将其转化成一个科学问题——烤香肠是一个电路中导体发热的问题，电路中导体发热的多少与哪些量有关？如何研究这些量？
（2）解决的方法：运用实验解决猜想，并对实验方案进行比较
通过让学生提出猜想，教师引导学生分析猜想因素成立的可能性与不需要验证的原因，对可能成立的猜想因素，学生设计实验方案，在教师出示的一些材料基础上，学生实验探索，并根据实验现象，总结出初步结论，归纳引导得出焦耳定律.在学生基本认可和理解焦耳定律的认知基础上，教师引导学生阅读课本的焦耳定律实验段落，让学生分析比较，不同的实验探究有什么不同，并认识到解决同一问题可以有不同的方法，采用怎样的方法与人的认知基础、实验条件和环境有关.
（3）问题的拓展：理解焦耳定律，认识生活中的电热器
运用焦耳定律，再次对烤香肠问题进行讨论与分析，让学生理解生活问题如何转换成科学问题，科学规律如何解释和解决实际的生活问题，提出电烤箱、电饭煲、电吹风等有关用电器的应用举例和基本结构介绍.
5教学流程
环节一将生活中的实际问题转化成科学问题
[问题]大家吃过烤香肠吗？今天我们以烤香肠为例，来研究一个电流产生热量的问题.
[展示]出示一个烤香肠的电路：电源是通过变压器的交流电源、一个开关、两个4～5厘米长的钢针，直接插入一段普通香肠，连接成一个简单的电路.说明在这个电路中，香肠本身就作为一个电阻.接通电路后，可以使学生看到香肠冒出热气和闻到飘散的香肠香味.
[说明]上述方法是利用电路中产生的热量来烤香肠.科学上将电流产生的热量问题，称为电流的热效应.
[问题]（1）烤香肠需要的热量来自哪里？（2）将这样一段香肠烤熟需要多少时间？
[理答]根据学生的回答，教师确认：（1）热能由电能转化而成.（2）考熟香肠不仅决定于香肠自身大小质量，也决定于电流放出热量的多少. 设计意图：从实际问题引入，是想让学生理解和体会到，科学研究的问题就是生活或生产中的实际问题，也是普通的自然界中存在的问题.但实际问题往往有多种因素影响，比较复杂，应该通过一定方式将它转化成可以研究的科学问题.本设计中，就是首先将香肠本身作为一个电阻去研究，使问题简化.
环节二将难以研究的问题转化成可以研究的问题
[说明]因为香肠本身的体积、形态变化各异，无法得到普遍的规律，我们用一段可以控制长短、粗细和制作材料的合金丝来代替，也就是将香肠转化成可以控制的电阻丝，深入研究导体上产生的热量与哪些因素有关.
[问题]将电阻丝接到电路里，闭合开关.你觉得这段电阻丝发热了吗？有什么现象或证据能证明你的观点.
[说明]针对学生可能提出的用手摸、眼睛看等方法，提醒同学们千万不能用手去摸，且不说它正在通电，而且电阻丝可能已经很烫了，你的手会受伤的，而且，这样的感觉只有实验人自己知道，不能让大家客观感受.为了使证据信服于人，应该使证据明显、易观察和测量.
[实验]这里有一块泡沫，将泡沫块搁到电阻丝上，闭合开关通电，泡沫马上被切断.
[说明]实验中，大家看到了什么现象，说明了什么问题.我们看到实验将一个难以观察的现象转化成了一个可以直接观察到的现象.这样的方法，在科学上称为转化法.
设计意图：通过提问、实验与分析，将烤熟香肠需要多少热量这一不可研究的问题，转化成研究一个电阻产生热量的多少问题，再次让学生感受在科学学习中，如何将具体问题转化成科学问题进行研究.而且，通过实验与说明，使学生明白，虽然手、皮肤等感觉器官能够感知某些实验结果，但可能会使身体受伤，而且，关键是难以让大家直接感知，需要实验者的描述，影响了实验结果的客观性.
环节三将一个探究多因素问题转化成单一因素的实验问题
[问题] 切割泡沫需要电阻产生热量.那么，会有哪些因素影响电阻丝产生热量的多少？大家仔细思考，提出猜想.
[处理]针对大家提出的猜想中，可能产生的与电阻发热量无关的因素，需要进行合理分析、取舍，比如学生可能会提到的电阻丝的直径（已经包含在电阻值里了）、电压（电流与电压成正比，因为我们今天是研究电流的热效应）等，应通过分析予以否定，对通电时间显然是影响的因素，而且，随着时间的增加，产生的热量肯定是增加的.那么，无需再检验.在讨论分析的基础上，最后，确定我们的猜想就是电流产生的热量Q与电流大小I和电阻值R可能有关.
[讨论]组织学生进行讨论.要求：针对电阻产生的热量多少Q可能与电流大小I和电阻值R有关的问题，设计两个实验电路图，分别进行对比研究.让学生讨论组在教师事先准备好的任务单上，进行电路图设计，教师巡视指导.
在学生讨论的基础上，选择有一定代表性的电路图进行全班分析、讨论，形成共识，如图2和图3.
[实验]教师：根据我们前面的实验，电阻丝产生热量，可以将泡沫切割.因此，我们可以用讨论得到的电路图，分别将泡沫块放到相应的电阻丝上，根据相同厚度的泡沫块被切割的快慢，比较电阻丝产生热量的多少.这里我们再次把产生的热量多少这样一个无法直接观察的量，转化成切割泡沫的快慢与数量可以直接观察的量，又用到转化的方法.
学生分组实验，检验猜想的成立与否.
教师交代电阻丝应该如何连接（因为是自制的），连接前应确认自己的电路设计是正确的，电路连接后，确认连接是正确的，再把泡沫放在相应的电阻丝上，才闭合开关.
学生分组实验，教师巡视纠正与指导.
[分析] 请学生汇报实验结果，首先是串联电路的结果.
在得到一组学生的结果是电阻值大的电阻丝切割泡沫快，说明在电流相同、通电时间相等条件下，电阻越大，产生的热量越多.再请第二、三、四组等重复汇报结果.
然后汇报并联电路的实验结果，同样请四组都汇报.
[归纳]通过前面实验，不同的组使用不同阻值的电阻丝，都得到了相同的结果，说明这是一个普遍的规律.指导学生把这规律总结和归纳出来，用自己的语言把它准确而精练地表达成文字.
设计意图：本环节是教学的重点，让学生充分思考，提出自己的猜想，并进行仔细的分析、取舍，是为了给学生一个宽松的学习环境和思考时间，同时也让学生尽量把自己的想法呈现的目的.学生只有在排除自己的一切疑惑后才能信任和主动思考问题.实验设计与活动中，既体现了控制变量的科学方法要求，也重视了渗透转化方法.在最后的实验结果讨论中，之所以需要有四组学生的重复汇报，目的是让学生感受得到的结果是一个普遍性的结论，与实验人员、电阻丝的阻值大小等因素无关，它渗透了科学方法教育.
环节四解决同一科学探究问题可以有多种方法
[问题]研究电阻产生热量多少，是否只有采用电阻丝切割泡沫这样的方法，才能得到正确的结果？
请学生看教科书P108的活动，注意两个问题：一是实验是怎样让电阻丝产生的热量转化成我们可以观察的量？二是实验中如何比较不同电阻丝产生热量的多少？
[分析]在学生汇报的基础上，着重说明，实验是将电阻丝产生的热量转化成煤油的温度上升，导致玻璃管中煤油液面的升高，为我们所观察到；人们是通过比较两个实验瓶玻璃管中的煤油液面升高程度来判断电阻丝产生热量的多少.
事实上，只要我们能设计实验，将电阻丝产生的热量转化成我们可以直接观察的量，就可以研究这一问题.
[结论]同一问题的研究与解决，可以由不同的方法，但得到的结果是一样的，这也是研究的问题与方法的科学性所决定的.在其他的科学问题研究中，也同样是这样的.
设计意图：一般的课堂教学中，常常用单一的方法解决问题，使不少学生在思维上形成定势，以为解题可以有不同的方法，但在用科学的方法解决实际问题时，总以为只有一条路可以走，长久如此形成错误的思维方法，束缚了自己的问题解决视野.本环节的主要目标是，要让学生形成同一问题可以用多种方法解决，而且不同的解决问题的方法各有优势，关键是要使自己的思维方式与当时的环境（器材）相适应. 环节五将实验探究的科学问题转化成理论问题
[介绍]对电阻丝在通电流时，产生热量大小与哪些因素有关的研究，无论是我们的实验研究，还是教科书上的实验研究，其实都是一种定性的研究，只能粗略比较产生热量的多少，对具体的数值关系，限于实验器材，我们无法研究得到精确的结果.
英国科学家焦耳在150年前的1840年，对此问题已经进行了精确的定量研究，并得到了一个直接的数量关系，人们将这一电阻丝产生热量与通电电流、电阻值大小和通电时间的关系的规律叫做焦耳定律.其文字表达是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.
焦耳定律可以用如下的公式表示：Q=I2Rt
其中：I的单位是安培（安），R的单位是欧姆（欧），t的单位是秒，那么，Q的单位就是焦耳（焦）.
设计意图：通过介绍使学生明白，课堂实验，虽然帮助我们揭示了导体产生的热量与通过导体电流、电阻值和通电时间直接的关系，虽然这样的关系是正确的，但是很不确切的，要得到精确的数量关系、科学的规律，还必须进行精准的数量关系研究，由此，我们应该懂得，科学的发展依赖于技术的发展.一定的单位关系是科学规律成立的必然属性，因此，在运用科学规律时，务必考虑单位的统一性.
环节六用实际问题的解决巩固科学知识
例题如果我们实验用的香肠电阻为200 Ω，电路的电源电压是50 V，我们用了5分钟把香肠烤熟了.试问：（1）通过香肠的电流多大？（2）电流产生的热量多少？
[板演] 两个学生到黑板上演算，其余学生自己独立完成.
教师对学生的板演进行评价与分析.着重说明，解决问题过程中，应注意的是：（1）各科学量的单位应统一；（2）正确应用焦耳定律进行计算.
介绍生活中的用电器设计，说明焦耳定律的应用.
[小结]对学习进行回顾与归纳：（1）我们学习的知识内容主要有哪些？（2）影响电流产生热量的因素有哪些？（3）我们是通过怎样的方法将电流产生的热量表达出来的，在我们已经学过的知识中，这样的方法还在哪些地方运用过？（4）为什么，我们与书本采用不同的方法，可以得到同样的结果.
设计意图：小结的目的是对知识、方法有一个简单的回顾.学生在学习过程中，往往随着教师的讲解，只顾及眼前的知识与方法，而没有对整体有一个明晰的把握.通过小结，既可以使学生对主要知识——焦耳定律加深影响，也能对我们获取焦耳定律的整个过程有一个清晰的思维脉络，对探究的方法——转化有更深的理解，对科学规律的确定性与普遍性有感性的认同.
6板书设计（略）
“电热器”是浙教版初中《科学》九年级上第3章第7节的教学内容主要有四部分.首先，简单介绍了电吹风机、电熨斗、电磁炉等常见电热器，并点明各种各样电热器都是利用了电流热效应原理工作的；然后是讨论：学生还见过哪些电热器，电流的热效应有什么利和弊；第三，通过一个活动，向学生介绍如何研究“电热跟哪些因素有关”的实验，并由此得到焦耳定律.最后，通过例题分析，指导学生进行有关问题研究与解决.
教材的设计意图，通过向学生展示常见的电热器，激发学生想了解电热器的激情，然后通过实验剖析，使学生认识焦耳定律和电热器的原理，在进一步的例题学习中，巩固电热器的有关知识.
2设计理念
科学是一门以实验为基础的学科，科学的形成和发展都离不开实验，无论是理论或假说都是建立在实验的基础上的，同样，科学在理论上作出任何结论，也都要经过实验的检验和验证，以判断其正确的程度.实验在科学教学中同样占有相当重要的地位，实验不仅可以提供丰富的感性材料，激发学生的学习兴趣，加深对科学概念、规律的理解和掌握，而且还可以培养学生的观察能力、实验能力、思维能力、知识的重建和迁移能力.实验的方法也反映了科学发展的规律，实验教学本身培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度.实验是科学教学的重要方法，也是科学教学的重要内容.因此，在科学教学中，充分利用实验的基础性，通过实验建立科学的概念和规律，拓展学生的知识，不仅是可能的，也是必须的.
科学的特性，不仅表现在研究对象上，也表现在研究方法上，科学的基本研究方法就是实验和数学的结合，没有实验就没有科学，没有数学也没有科学，但在两者的结合上，实验是研究的基础，数学是一种科学的语言.近代科学发展的根本在于科学方法的建立，伽利略的科学方法重直观分解、数学演绎和实验证明.牛顿的科学方法重视实验、归纳和演绎.都把实验和数学结合起来，开创了实验加数学的科学方法.如何将实验的结果用数学的方法表现和描述，是科学教育的重要过程，也是学生概念和规律建立的基础.
本节课通过实验建立焦耳定律.焦耳定律是自然界最重要的能量转化的规律之一，说明了通过电流的传导，可以将电能转化成热能.运用实验方法将电流产生热量和热量产生多少与电流、电阻和通电时间的关系呈现是本节课的教学关键.因此，我们的教学设计试图通过实验和对比、转化和分析等综合科学方法，营造使学生主动参与学习的氛围，引导学生开展积极的实验探究与逻辑思维的过程，从中既认识焦耳定律的意义，又能感悟获取知识的方法有多种途径.
3目标定位
3.1知识与技能
（1）知道电流通过导体会发热.
（2）知道焦耳定律是通过实验和分析推理方法得到的.
（3）知道焦耳定律的数学表达式和科学意义.
（4）理解焦耳定律中各量的单位.
（5）能运用焦耳定律解决一般的电流通过导体发热问题.
（6）了解电流通过导体发热的作用与危害.
3.2过程与方法
（1）理解转化、分析等科学方法是研究科学问题的常用手段.
（2）理解解决同一科学问题可以有不同的解决方法或途径.
（3）感受不同方法研究同一科学问题，得到相同结果是由自然规律的本质决定的.
（4）懂得控制变量法在本节实验中的具体运用方法.
3.3情感、态度和价值观
（1）体验不同实验在解决相同问题中的作用.
（2）体验实验在探索焦耳定律中的巨大作用.
（3）感悟焦耳定律在日常生活和生产中的巨大作用.
4方法阐述
（1）问题的提出：将生活问题转化成科学问题
本节课通过运用电阻丝烤香肠的具体情景，引入一个熟悉的需要解决的问题：影响烤熟香肠的因素是什么？并将其转化成一个科学问题——烤香肠是一个电路中导体发热的问题，电路中导体发热的多少与哪些量有关？如何研究这些量？
（2）解决的方法：运用实验解决猜想，并对实验方案进行比较
通过让学生提出猜想，教师引导学生分析猜想因素成立的可能性与不需要验证的原因，对可能成立的猜想因素，学生设计实验方案，在教师出示的一些材料基础上，学生实验探索，并根据实验现象，总结出初步结论，归纳引导得出焦耳定律.在学生基本认可和理解焦耳定律的认知基础上，教师引导学生阅读课本的焦耳定律实验段落，让学生分析比较，不同的实验探究有什么不同，并认识到解决同一问题可以有不同的方法，采用怎样的方法与人的认知基础、实验条件和环境有关.
（3）问题的拓展：理解焦耳定律，认识生活中的电热器
运用焦耳定律，再次对烤香肠问题进行讨论与分析，让学生理解生活问题如何转换成科学问题，科学规律如何解释和解决实际的生活问题，提出电烤箱、电饭煲、电吹风等有关用电器的应用举例和基本结构介绍.
5教学流程
环节一将生活中的实际问题转化成科学问题
[问题]大家吃过烤香肠吗？今天我们以烤香肠为例，来研究一个电流产生热量的问题.
[展示]出示一个烤香肠的电路：电源是通过变压器的交流电源、一个开关、两个4～5厘米长的钢针，直接插入一段普通香肠，连接成一个简单的电路.说明在这个电路中，香肠本身就作为一个电阻.接通电路后，可以使学生看到香肠冒出热气和闻到飘散的香肠香味.
[说明]上述方法是利用电路中产生的热量来烤香肠.科学上将电流产生的热量问题，称为电流的热效应.
[问题]（1）烤香肠需要的热量来自哪里？（2）将这样一段香肠烤熟需要多少时间？
[理答]根据学生的回答，教师确认：（1）热能由电能转化而成.（2）考熟香肠不仅决定于香肠自身大小质量，也决定于电流放出热量的多少. 设计意图：从实际问题引入，是想让学生理解和体会到，科学研究的问题就是生活或生产中的实际问题，也是普通的自然界中存在的问题.但实际问题往往有多种因素影响，比较复杂，应该通过一定方式将它转化成可以研究的科学问题.本设计中，就是首先将香肠本身作为一个电阻去研究，使问题简化.
环节二将难以研究的问题转化成可以研究的问题
[说明]因为香肠本身的体积、形态变化各异，无法得到普遍的规律，我们用一段可以控制长短、粗细和制作材料的合金丝来代替，也就是将香肠转化成可以控制的电阻丝，深入研究导体上产生的热量与哪些因素有关.
[问题]将电阻丝接到电路里，闭合开关.你觉得这段电阻丝发热了吗？有什么现象或证据能证明你的观点.
[说明]针对学生可能提出的用手摸、眼睛看等方法，提醒同学们千万不能用手去摸，且不说它正在通电，而且电阻丝可能已经很烫了，你的手会受伤的，而且，这样的感觉只有实验人自己知道，不能让大家客观感受.为了使证据信服于人，应该使证据明显、易观察和测量.
[实验]这里有一块泡沫，将泡沫块搁到电阻丝上，闭合开关通电，泡沫马上被切断.
[说明]实验中，大家看到了什么现象，说明了什么问题.我们看到实验将一个难以观察的现象转化成了一个可以直接观察到的现象.这样的方法，在科学上称为转化法.
设计意图：通过提问、实验与分析，将烤熟香肠需要多少热量这一不可研究的问题，转化成研究一个电阻产生热量的多少问题，再次让学生感受在科学学习中，如何将具体问题转化成科学问题进行研究.而且，通过实验与说明，使学生明白，虽然手、皮肤等感觉器官能够感知某些实验结果，但可能会使身体受伤，而且，关键是难以让大家直接感知，需要实验者的描述，影响了实验结果的客观性.
环节三将一个探究多因素问题转化成单一因素的实验问题
[问题] 切割泡沫需要电阻产生热量.那么，会有哪些因素影响电阻丝产生热量的多少？大家仔细思考，提出猜想.
[处理]针对大家提出的猜想中，可能产生的与电阻发热量无关的因素，需要进行合理分析、取舍，比如学生可能会提到的电阻丝的直径（已经包含在电阻值里了）、电压（电流与电压成正比，因为我们今天是研究电流的热效应）等，应通过分析予以否定，对通电时间显然是影响的因素，而且，随着时间的增加，产生的热量肯定是增加的.那么，无需再检验.在讨论分析的基础上，最后，确定我们的猜想就是电流产生的热量Q与电流大小I和电阻值R可能有关.
[讨论]组织学生进行讨论.要求：针对电阻产生的热量多少Q可能与电流大小I和电阻值R有关的问题，设计两个实验电路图，分别进行对比研究.让学生讨论组在教师事先准备好的任务单上，进行电路图设计，教师巡视指导.
在学生讨论的基础上，选择有一定代表性的电路图进行全班分析、讨论，形成共识，如图2和图3.
[实验]教师：根据我们前面的实验，电阻丝产生热量，可以将泡沫切割.因此，我们可以用讨论得到的电路图，分别将泡沫块放到相应的电阻丝上，根据相同厚度的泡沫块被切割的快慢，比较电阻丝产生热量的多少.这里我们再次把产生的热量多少这样一个无法直接观察的量，转化成切割泡沫的快慢与数量可以直接观察的量，又用到转化的方法.
学生分组实验，检验猜想的成立与否.
教师交代电阻丝应该如何连接（因为是自制的），连接前应确认自己的电路设计是正确的，电路连接后，确认连接是正确的，再把泡沫放在相应的电阻丝上，才闭合开关.
学生分组实验，教师巡视纠正与指导.
[分析] 请学生汇报实验结果，首先是串联电路的结果.
在得到一组学生的结果是电阻值大的电阻丝切割泡沫快，说明在电流相同、通电时间相等条件下，电阻越大，产生的热量越多.再请第二、三、四组等重复汇报结果.
然后汇报并联电路的实验结果，同样请四组都汇报.
[归纳]通过前面实验，不同的组使用不同阻值的电阻丝，都得到了相同的结果，说明这是一个普遍的规律.指导学生把这规律总结和归纳出来，用自己的语言把它准确而精练地表达成文字.
设计意图：本环节是教学的重点，让学生充分思考，提出自己的猜想，并进行仔细的分析、取舍，是为了给学生一个宽松的学习环境和思考时间，同时也让学生尽量把自己的想法呈现的目的.学生只有在排除自己的一切疑惑后才能信任和主动思考问题.实验设计与活动中，既体现了控制变量的科学方法要求，也重视了渗透转化方法.在最后的实验结果讨论中，之所以需要有四组学生的重复汇报，目的是让学生感受得到的结果是一个普遍性的结论，与实验人员、电阻丝的阻值大小等因素无关，它渗透了科学方法教育.
环节四解决同一科学探究问题可以有多种方法
[问题]研究电阻产生热量多少，是否只有采用电阻丝切割泡沫这样的方法，才能得到正确的结果？
请学生看教科书P108的活动，注意两个问题：一是实验是怎样让电阻丝产生的热量转化成我们可以观察的量？二是实验中如何比较不同电阻丝产生热量的多少？
[分析]在学生汇报的基础上，着重说明，实验是将电阻丝产生的热量转化成煤油的温度上升，导致玻璃管中煤油液面的升高，为我们所观察到；人们是通过比较两个实验瓶玻璃管中的煤油液面升高程度来判断电阻丝产生热量的多少.
事实上，只要我们能设计实验，将电阻丝产生的热量转化成我们可以直接观察的量，就可以研究这一问题.
[结论]同一问题的研究与解决，可以由不同的方法，但得到的结果是一样的，这也是研究的问题与方法的科学性所决定的.在其他的科学问题研究中，也同样是这样的.
设计意图：一般的课堂教学中，常常用单一的方法解决问题，使不少学生在思维上形成定势，以为解题可以有不同的方法，但在用科学的方法解决实际问题时，总以为只有一条路可以走，长久如此形成错误的思维方法，束缚了自己的问题解决视野.本环节的主要目标是，要让学生形成同一问题可以用多种方法解决，而且不同的解决问题的方法各有优势，关键是要使自己的思维方式与当时的环境（器材）相适应. 环节五将实验探究的科学问题转化成理论问题
[介绍]对电阻丝在通电流时，产生热量大小与哪些因素有关的研究，无论是我们的实验研究，还是教科书上的实验研究，其实都是一种定性的研究，只能粗略比较产生热量的多少，对具体的数值关系，限于实验器材，我们无法研究得到精确的结果.
英国科学家焦耳在150年前的1840年，对此问题已经进行了精确的定量研究，并得到了一个直接的数量关系，人们将这一电阻丝产生热量与通电电流、电阻值大小和通电时间的关系的规律叫做焦耳定律.其文字表达是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.
焦耳定律可以用如下的公式表示：Q=I2Rt
其中：I的单位是安培（安），R的单位是欧姆（欧），t的单位是秒，那么，Q的单位就是焦耳（焦）.
设计意图：通过介绍使学生明白，课堂实验，虽然帮助我们揭示了导体产生的热量与通过导体电流、电阻值和通电时间直接的关系，虽然这样的关系是正确的，但是很不确切的，要得到精确的数量关系、科学的规律，还必须进行精准的数量关系研究，由此，我们应该懂得，科学的发展依赖于技术的发展.一定的单位关系是科学规律成立的必然属性，因此，在运用科学规律时，务必考虑单位的统一性.
环节六用实际问题的解决巩固科学知识
例题如果我们实验用的香肠电阻为200 Ω，电路的电源电压是50 V，我们用了5分钟把香肠烤熟了.试问：（1）通过香肠的电流多大？（2）电流产生的热量多少？
[板演] 两个学生到黑板上演算，其余学生自己独立完成.
教师对学生的板演进行评价与分析.着重说明，解决问题过程中，应注意的是：（1）各科学量的单位应统一；（2）正确应用焦耳定律进行计算.
介绍生活中的用电器设计，说明焦耳定律的应用.
[小结]对学习进行回顾与归纳：（1）我们学习的知识内容主要有哪些？（2）影响电流产生热量的因素有哪些？（3）我们是通过怎样的方法将电流产生的热量表达出来的，在我们已经学过的知识中，这样的方法还在哪些地方运用过？（4）为什么，我们与书本采用不同的方法，可以得到同样的结果.
设计意图：小结的目的是对知识、方法有一个简单的回顾.学生在学习过程中，往往随着教师的讲解，只顾及眼前的知识与方法，而没有对整体有一个明晰的把握.通过小结，既可以使学生对主要知识——焦耳定律加深影响，也能对我们获取焦耳定律的整个过程有一个清晰的思维脉络，对探究的方法——转化有更深的理解，对科学规律的确定性与普遍性有感性的认同.
6板书设计（略）