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1、
《導(dǎo)體的電阻》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)設(shè)計理念
《導(dǎo)體的電阻》反映了導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截
面積及材料的定量關(guān)系 .本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計秉持 “讓學(xué)生體驗科學(xué)探究過程、 嘗試應(yīng)用科學(xué)的方法研究物理問題” 的理念,體現(xiàn)探究性教學(xué)的特點, 注重過程與方法 .教學(xué)過程中, 教師引導(dǎo)學(xué)生小組內(nèi)分工合作,小組之間相互交流,完成探究過
程.教師注重組織學(xué)生對實驗方案、 數(shù)據(jù)和結(jié)論進(jìn)行評價、 交流和歸納 .
一、教學(xué)目標(biāo)定位
1.知識與技能 (1)知道導(dǎo)體的電阻與影響因素之間的定量關(guān)系,得出導(dǎo)
2、體電阻規(guī)律的內(nèi)容; ( 2)理解電阻率的物理意義;(3)能根據(jù)實驗要求及器材,設(shè)計實驗方案,正確連接電路 .
2.過程與方法( 1)熟悉科學(xué)探究的環(huán)節(jié):問題
究-結(jié)論;( 2)會用控制變量法研究電阻 R 與 L 、S
-猜想 -探以及材料
的關(guān)系
3.情感、態(tài)度與價值觀( 1)經(jīng)歷實驗探究等學(xué)習(xí)活動,
激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的好奇心; ( 2)體會與他人合作交流的意義,
能主動對自己和他人的研究進(jìn)行客觀的評價 .
二、教學(xué)重點、難點及教學(xué)資源
重點:探究電阻 R 與 L 、 S 以及材料的
3、關(guān)系
難點:設(shè)計合理、可行的實驗方案
教學(xué)資源:多媒體、自制導(dǎo)體電阻實驗器等
三、教學(xué)過程
1.創(chuàng)設(shè)情景 激發(fā)探究欲望
(教師首先給學(xué)生展示一節(jié)干電池和一條中間窄兩頭寬的錫紙 .)
師:如果我把錫紙導(dǎo)電的一面兩端接到電池兩極上會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
(學(xué)生思考)
師:大家注意觀察在什么位置發(fā)生了什么現(xiàn)象?
(教師演示實驗)
生:起火,在較窄處 .
師:在較窄處起火,說明相同時間內(nèi)較窄處產(chǎn)生的熱量多,根據(jù)焦耳定律 Q=I2Rt 可以知道較窄處電阻大 .
設(shè)計意圖:物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)
4、科,通過簡單的小
實驗,引發(fā)學(xué)生思考,激發(fā)了學(xué)生探究的欲望 .
2.巧設(shè)問題,引導(dǎo)探究方向
師:那么導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定呢?請同學(xué)們猜想
一下 .
生:橫截面積、長度、材料等 .
師:請大家猜想長度、橫截面積與導(dǎo)體的電阻可能存在
怎樣的定量關(guān)系呢?
生 1: R∝L ,或者 R∝ L2 等等 .
生 2: R∝1S 或者 R∝ 1S2 等等 .
師:要探究一個物理量與幾個因素的關(guān)系,應(yīng)該采用什
么方法呢?
生:控制變量法 .
(大屏幕展示控制變量法的
5、具體應(yīng)用)
1.同種材料, S 一定,探究 R 與 L 的關(guān)系;
2.同種材料, L 一定,探究 R 與 S 的關(guān)系;
3.L 一定, S 一定,探究 R 與材料的關(guān)系;
(學(xué)生認(rèn)真觀察實驗臺上的實驗器材,各小組討論設(shè)計
實驗方案 .提供的儀器有: 導(dǎo)體電阻實驗器、 電壓表、電流表、
學(xué)生電源、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動變阻器等)
3.設(shè)計實驗,體驗探究過程
師:下面同學(xué)們根據(jù)器材討論 2 個問題:
( 1)觀察實驗器材,設(shè)計一個測電阻的電路圖,并畫到白板上 .
( 2)觀察實驗板,思考如何改變L 、S、
6、材料;
(小組討論交流,每小組推薦一位同學(xué)使用實物投影儀
公布實驗設(shè)計方案,每一小組需要說明本組實驗板的特點,
以及實驗時如何具體操作)
師:下面看看大家設(shè)計的電路圖
學(xué)生展示電路圖(如圖 1)
老師簡單點評,引導(dǎo)學(xué)生將滑動變阻器采用限流式接法
(理由:電路連接簡單) 、電流表采用外接法(理由:小電
阻) .
(重點分析導(dǎo)體電阻實驗器)
問題一:如何改變金屬絲的長度?
生 1:我們組的實驗板如圖 2,6 根金屬絲長度、橫截面積及材料都相同, 接線柱 12 接入電路時, 導(dǎo)體
7、長度為 L ;接
線柱 13 接入電路時,導(dǎo)體長度變?yōu)?2L ;以此類推,將 17
接入電路,導(dǎo)體長度變?yōu)?6L.
生 2:我們組的實驗板如圖 3,一根金屬絲,可以連續(xù)
變化其長度, 將 AC 兩接線柱接入電路, 沿導(dǎo)線移動觸片 C,
問題二:如何改變金屬絲的橫截面積?
生 3:如圖 4,6 根金屬絲長度、 橫截面積、 材料都相同,
將 Aa 接線柱接入電路,導(dǎo)體橫截面積為 S;用銅片把 AB 、
ab 連接,橫截面積為 2S;以此類推,用銅片將 ABCDEF 連
接、 abcd
8、ef
連接,導(dǎo)體橫截面積變?yōu)?
6S.
生 4:如圖 5,6 根金屬絲長度、材料都相同,橫截面積不同,使用螺旋測微器測出金屬絲直徑,計算出橫截面積
問題三:如何改變導(dǎo)線的材料?
師:在探究導(dǎo)體電阻與長度的定量關(guān)系實驗中,將對應(yīng)
的幾組 R、 L、 S 帶入上式,分別計算出比例系數(shù) ρ 1、 ρ 2;
在探究導(dǎo)體電阻與橫截面積的定量關(guān)系實驗中,將對應(yīng)的幾
組 R、L 、 S 帶入上式,分別計算出比例系數(shù) ρ 3、 ρ 4.
設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生積極大膽猜想的意識和科學(xué)猜想的
方法,
9、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及整理歸納能力 .由教師啟發(fā)引
導(dǎo)學(xué)生參與整個設(shè)計過程,這將有助于學(xué)生了解實驗設(shè)計的
基本程序,使學(xué)生初步了解科學(xué)實驗的特點和實驗方案的設(shè)
計過程 .
4.自主探究 經(jīng)歷探究過程
師:下面請同學(xué)們從實驗盒中拿出實驗卡并閱讀,然后分工合作,完成本組相應(yīng)的探究任務(wù) .
(開始實驗,連接電路、記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、得出規(guī)
律)
師:各小組都完成了探究任務(wù),下面展示一下各小組的探究結(jié)論 .
從探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積、材料的定量關(guān)系小組中,各選出一組,展示實驗數(shù)據(jù)、處理方法、獲得的結(jié)論
10、
(要求學(xué)生說出實驗數(shù)據(jù)處理的方法和結(jié)論) .
設(shè)計意圖:注重科學(xué)探究,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和合作精神,同時通過學(xué)生之間的合作,讓不同知識水平的學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中互助互學(xué) .
5.理論推導(dǎo)增強交流意識
用理論探究電阻與長度、橫截面積的定量關(guān)系 .
設(shè)計意圖:實驗探究和理論探究都是重要的科學(xué)研究方
法,兩者結(jié)合,可以讓學(xué)生體驗實驗的魅力和邏輯的力量
5.學(xué)以致用,升華探究成果
師:下面看一個實驗:電源、電鍵、小燈泡、鎢絲串聯(lián)起來,閉合電鍵,燈泡亮;現(xiàn)在對鎢絲加熱,大家觀察小燈泡的亮度有什么變化,并說明原因
11、
生:燈泡變暗了 .鎢絲加熱后電阻變大, 電路中的電流變
小.
設(shè)計理念:學(xué)以致用是探究教學(xué)的又一基本特征,探究
教學(xué)重點在知識技能的獲得和應(yīng)用 .積極有效的課堂, 最終歸屬于問題解決能力的提高 .通過最后小實驗,升華了探究成果,再一次體現(xiàn)教學(xué)三維目標(biāo) .
四、教學(xué)反思
探究課強調(diào)學(xué)生的主體性,并不是任由學(xué)生自由飛翔,
而應(yīng)該做到開放性和指導(dǎo)性相結(jié)合 .利用一個個問題, 將探究
任務(wù)和目標(biāo)具體化,引導(dǎo)學(xué)生有序地進(jìn)行實驗探究 .本節(jié)課,通過“提出問題 -進(jìn)行猜想 -設(shè)計方案 -實驗操作 -數(shù)據(jù)處理 -結(jié)論匯報”的探究過程,大膽發(fā)揮學(xué)生的認(rèn)知主體作用,教師
適時對學(xué)生進(jìn)行必要的點評提升 .但是本節(jié)課也有一些不足:
語言表述的嚴(yán)謹(jǐn)性欠缺;課堂生成性問題的靈活處理尚有待
優(yōu)化之處 .