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《物質(zhì)的導電性》說課稿 慈溪上林中學 (315300) 葉波 一、教材分析 1.教材的地位和作用 《科學》7-9年級課程標準中主題1《常見物質(zhì)》第一部分“物質(zhì)的性質(zhì)”，要求在探究物質(zhì)導電性活動中，通過實驗、觀察、查閱資料，比較導體、半導體、絕緣體的不同。通過活動培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、情感和價值觀，通過調(diào)查了解導體、半導體、絕緣體在現(xiàn)代生活和科學技術(shù)中的應用。這部分內(nèi)容安排在義務教育初級中學《科學》(浙教版)第三冊第四章《電路探秘》中的第三節(jié)，是在經(jīng)過第一節(jié)“電路圖”和第二節(jié)“電流的測量”的學習以后編排的，其用意是讓學生把前面所學知識應用于探究物質(zhì)的導電性，而在本節(jié)中學生通過思考、設(shè)計、討論、修改得到的檢測物質(zhì)導電性的實驗方案可繼續(xù)用于下一節(jié)即第四節(jié)“影響導體電阻大小的因素”的實驗探究中，也可用于探究電路中的暗箱問題。為后續(xù)教學鋪平道路。 2.教學目標: ⑴知識與技能:能設(shè)計一個簡單的實驗方案檢測物質(zhì)的導電性。知道常見的導體和絕緣體。了解導體的導電能力與外界條件有關(guān)。知道半導體材料及其應用。知道金屬導電的原因是有自由電子。理解電阻概念，知道電阻的單位。 ⑵過程與方法:學習根據(jù)要求設(shè)計實驗，并進行實驗,通過實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論,培養(yǎng)初步的科學探究能力. ⑶情感、態(tài)度、價值觀：通過科學探究的學習方式，讓學生體驗科學探究活動的過程和方法,接受自然界是物質(zhì)的,是多樣化的,是可以相互轉(zhuǎn)化的,是可以被認識的辨證唯物主義的自然觀。 3.教學重點和教學難點 本節(jié)內(nèi)容的重點確定為：常見導體和絕緣體的辨析；電阻的概念。根據(jù)教材的編排和學生思維程度,難點確定為：設(shè)計實驗方案檢測物質(zhì)的導電性,金屬導電的微觀解釋。 二、學情分析 經(jīng)過第一節(jié)“電路圖”和第二節(jié)“電流的測量”的學習以后,學生已經(jīng)知道電路的基本組成,能用電路符號畫簡單的電路圖,知道顯示電流的方法有小燈泡檢測法、電流表檢測法等,能較熟練地連接電路,這些都為本節(jié)的探究活動提供了知識和技能的前期準備.而導體、半導體和絕緣體是生活、生產(chǎn)中非常常見的，每個初中學生都知道一些導體、半導體和絕緣體的有關(guān)知識，但又從一些觸電事故中對電存在著恐懼心理。本課題通過學生探究各種物質(zhì)的導電性入手，使學生初步了解常見的一些導體、絕緣體，知道絕緣體在條件發(fā)生變化時也會變成導體，運用所學知識，注意平時用電中的安全意識，提高自我保護意識，這是一項有實際意義和價值的探究問題。同時通過對半導體材料的發(fā)展對社會影響的了解，使學生樹立學科學、用科學、愛科學的思想，充分體現(xiàn)從生活走向科學、從科學走向社會的教育理念。 三、教學設(shè)計思路 在本節(jié)中,應對不同的教學內(nèi)容采取不同的教學設(shè)計.在檢測物質(zhì)的導電性中, 從學生的生活實際出發(fā)，引出問題，激發(fā)好奇心與求知欲，引導學生自己設(shè)計實驗，使學生在探究過程中體驗學習科學的樂趣。實驗完成后引導學生進行分類和歸納。在實驗設(shè)計和實驗過程中，逐漸滲透控制變量的科學方法。為了使不同層次的學生都能順利進行科學探究活動，教師要精心組織，分層次教學，對探究能力還不夠強的學生，要多引導、多啟發(fā)，避免學生因無從下手而“冷場”。 為了讓學生了解導體、絕緣體、半導體知識在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)、科技中的應用，逐漸滲透STS思想，可以多展示一些圖文資料，也可以上網(wǎng)搜索相關(guān)資料。為了增加教學的趣味性，插入光敏二極管的小實驗，并通過課外的兩個小活動進一步展開,從而使學生了解現(xiàn)代科學技術(shù)對建設(shè)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)和改善人們物質(zhì)與精神生活的作用，使他們意識到科學與自身和社會發(fā)展的密切關(guān)系. 在分析金屬導體導電的原因時，因為學生只在第一冊學習過分子，原子的結(jié)構(gòu)要到第四冊才學習，所以相關(guān)知識的不足導致教學上的難點，而且學生對原子核和核外電子更是缺乏感性認識。要突破這個難點，根據(jù)學生的學習心理特征和思維規(guī)律，要充分發(fā)揮形象思維的作用，需要借助多媒體flash動畫來模擬原子結(jié)構(gòu)和金屬導電的原理，并與第二節(jié)中圖4-15結(jié)合起來分析，其目的在于使學生形成概念，認識金屬導電的原因。 對于電阻概念，由于前面已學過密度、沸點等物質(zhì)的特性，已具備不同的物質(zhì)有不同的性質(zhì)這一概念，只要適當引導即可使學生較好地掌握電阻這一概念。 材料器具：（教師）各種導線、廢燈泡玻璃心、白熾燈泡、開關(guān)、鐵架臺、光敏二極管、電源。（學生）橡膠棒、玻璃棒、干燥木條、銅絲、鎳鉻合金絲、氯化鈉晶體、酒精、蒸餾水、導線若干、一寸未生銹的鐵釘、一寸生銹的鐵釘、二寸生銹的鐵釘、電流表、燒杯、小燈泡、開關(guān)、電源。 四、教學程序設(shè)計 1.創(chuàng)設(shè)情景,引入新課 出示各種不同的導線,引導學生找組成材料的共同點，在此基礎(chǔ)上提問:你從中想到了什么？你想知道什么？（學生可能會提出：①為什么我們一般都用金屬銅或鋁做導線？而用橡膠或塑料做金屬導線的外套？②哪些物質(zhì)能導電？哪些物質(zhì)不能導電？③金屬為什么容易導電？橡膠塑料為什么不容易導電？）教師進行篩選，從而引入新課。 2.針對問題,設(shè)計實驗，進行探究 桌上有橡膠棒、玻璃棒、干燥木條、銅絲、鎳鉻合金絲、氯化鈉晶體、酒精、蒸餾水、導線若干、鉛筆芯和你自帶的物品（例如塑料直尺、玻璃棒、鉛筆芯、硬幣等物品），根據(jù)學生提問“哪些物質(zhì)容易導電？哪些物質(zhì)不容易導電？”設(shè)問：你用什么方法辨別呢？設(shè)計一個簡單的實驗方案，并畫出電路圖。（畫在事先分發(fā)的表格上） 分層教學措施：表格中程度不同的學生印制的內(nèi)容不同，對于前期知識掌握比較好的，探究能力強的學生,直接讓學生設(shè)計;對于程度中等的學生，印有【啟發(fā)1】；對于程度低等的學生，印有【啟發(fā)2】。 【啟發(fā)1】所謂導電能力就是要檢測某種物質(zhì)能否通過電流，要設(shè)計這樣的電路，除了被檢測物質(zhì)外，還要哪些器材呢？即一個完整電路的組成－－電源、導線、開關(guān)、用電器等。 檢測能否通過電流，就是顯示電路里有無電流，而顯示電流的方法又有哪些呢？－小燈泡檢測法（看燈泡的亮滅）、電流表檢測法（看指針的偏轉(zhuǎn)）等 根據(jù)以上的設(shè)想能否畫出一個檢測電路圖呢？ 【啟發(fā)2】查閱第一節(jié)圖4－3的實驗電路圖，換用其他材料替代其中的一根金屬導線，小燈泡會不會亮？據(jù)此能不能畫出一個檢測物質(zhì)的導電能力的電路圖？ 最后讓同學進行交流、討論、修改實驗方案，并確定最佳方案。（檢測電路圖見教參） 隨堂實驗一 根據(jù)電路圖，連接電路，對上述物品進行探索性實驗，把實驗現(xiàn)象填入表格。根據(jù)實驗結(jié)果，指導學生歸納出導體和絕緣體概念，并分析導體和絕緣體在電工方面的用途（插頭上的鋼片、電線中的銅絲是導體用于導電，插頭上的外殼、電線的塑料皮是絕緣體用于絕緣）。 演示實驗一 演示課本圖4—25實驗（改進：用220V的交流電代替學生電源，用白熾燈泡代替小燈泡，研究對象為廢燈泡玻璃心），讓學生觀察玻璃芯的變化和燈泡的亮度，根據(jù)實驗現(xiàn)象啟發(fā)學生得出結(jié)論：導體和絕緣體并沒有絕對的界線，在條件改變時（例：高溫、潮濕），絕緣體也可變成導體）。進行安全教育，不用濕布擦拭正在工作的用電器，有人觸電時可以用干木棒把電線挑開，但要注意濕的木棒能導電，反而會使施救者也觸電。 隨堂實驗二 閱讀課本“導體的表面若被氧化或腐蝕后，會使它的導電能力下降”的有關(guān)內(nèi)容，引導學生用檢測電路驗證，材料有一寸未生銹的鐵釘，一寸生銹的鐵釘，二寸生銹的鐵釘，取材時引導學生注意控制變量。 演示實驗二 在檢測電路中接入光敏二極管，用遮光布遮蓋、拿開進行實驗，激發(fā)學生的好奇心，進而介紹半導體，讓學生初步了解其概念和應用。 3.由表及里，闡述本質(zhì) 根據(jù)學生提問“為什么導體容易導電，絕緣體不容易導電？”通過多媒體flash動畫來模擬原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和金屬導電的微觀解釋，讓學生了解原子是由位于中心的原子核和核外高速運動的電子構(gòu)成，在金屬導體中，部分電子可以脫離原子核的束縛而在金屬內(nèi)部自由移動，這種電子叫自由電子。金屬導電，靠的是自由電子。 【拓展】食鹽溶液也能導電，導電的原因又是什么呢？－－其中有自由移動的離子 4.追根溯源，引出新知 在前面的探究實驗中，當不同的物品接入檢測電路時，燈泡亮度不同，為什么？燈泡亮度不同是由于通過燈泡的電流大小不同，而造成電流大小不同的原因是因為組成電路的導體不同，說明不同的導體對電流的阻礙作用有大有小。在此基礎(chǔ)上，教師應用多媒體手段，用動畫將不同的導體對電流的阻礙作用大小不同，從而引起燈泡亮度不同生動地演示一遍，并最終得到結(jié)論：導體對電流的阻礙作用的大小用電阻來表示，同時介紹電阻的符號、單位、單位的符號及換算。 5.課外作業(yè) 1、半導體材料的發(fā)展對社會的影響（活動提示：了解半導體材料的種類，了解半導體材料在生活、技術(shù)中有哪些應用，了解半導體材料的發(fā)展對社會的影響?？梢哉垖W生閱讀有關(guān)半導體的科普書，也可以上網(wǎng)查找收集有關(guān)半導體材料的應用與發(fā)展的資料，以小論文的形式進行交流）。 2、剖析一個簡單的電路元件（例如：廢舊的開關(guān)、燈座），分析組成材料。并用檢測物質(zhì)的導電能力的電路進行驗證。想一想為什么？ 五、教學創(chuàng)新和策略 1.在本節(jié)課的教學中，注重學生資源的開發(fā)。由生活中常見的各種導線，啟發(fā)學生從已有的生活經(jīng)驗和科學知識提出各種自己想探究的問題，并且引導學生對上述問題實施科學實驗探究，從而得出新知。 2.在檢測物質(zhì)的導電性，讓學生設(shè)計一個簡單的實驗方案檢測物質(zhì)的導電性中，采用分層教學，使得每一個學生對于檢測物質(zhì)導電性的電路圖的設(shè)計基本能一步到位，可以順利地進行實驗探究。 3.燒紅的玻璃能導電這個實驗按課本電路雖然安全，但說服力不夠強。所以用220V的交流電代替學生電源，用白熾燈泡代替小燈泡，雖然有一定的危險性。但絕緣工作做得好，不但現(xiàn)象明顯，而且能消除學生對電的恐懼心理，記憶更加深刻。 4.在閱讀課本“導體的表面若被氧化或腐蝕后，會使它的導電能力下降，甚至不容易導電?！敝幸龑W生用檢測電路驗證，展示了實驗的探究功能和驗證功能，而且滲透控制變量的思想。 5.對學生完成"檢測物質(zhì)的導電性"探究活動可以進行適時教學評價，評價要點主要包括制定計劃、設(shè)計實驗，觀察與實驗、獲取事實與證據(jù)，表達與交流三個方面。(1)制訂解決該問題計劃方案的評價標準為：可否形成一個正確的電路；能否作出正確的判斷；是否符合實際；是否是最優(yōu)的方案。(2)獲取事實與證據(jù)的評價標準為：能否按電路圖連接成正確的電路；實驗過程中操作是否規(guī)范，以及良好實驗習慣的養(yǎng)成情況，如是否檢查電路、實驗完畢是否整理好器材等。(3)表達與交流的評價標準為：能否完成實驗報告；能否清楚地表達實驗的過程和結(jié)果；能否在匯報交流時相互配合。