《影響電阻大小的因素》教學(xué)設(shè)計(jì)
《影響電阻大小的因素》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
本節(jié)內(nèi)容是人教版《物理》九年級(jí)全冊(cè)第十六章第三節(jié)電阻的第二課時(shí)。要求學(xué)生在了解導(dǎo)體電阻的基礎(chǔ)上，探究決定電阻大小的因素，在探究的過(guò)程中學(xué)會(huì)控制變量的物理方法。本節(jié)課既是前面電學(xué)知識(shí)的延續(xù)，同時(shí)也為后面的學(xué)習(xí)變阻器、歐姆定律等知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)與技能：
通過(guò)科學(xué)探究理解決定電阻大小的因素。
2、過(guò)程與方法：
在探究決定電阻大小的因素過(guò)程中，體會(huì)用控制變量法研究物理問(wèn)題。
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀：
激發(fā)學(xué)生對(duì)電阻與哪些因素有關(guān)產(chǎn)生興趣，積極參與科學(xué)探究，培養(yǎng)與其他同學(xué)交流合作的意識(shí)。
三、教學(xué)重點(diǎn)：
探究決定電阻大小的因素。
四、教學(xué)難點(diǎn)：
運(yùn)用控制變量法進(jìn)行科學(xué)探究。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路：
本節(jié)課以學(xué)生的發(fā)展為本，以科學(xué)探究為主線，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，通過(guò)合作探究，自主地得出決定電阻大小的因素，體驗(yàn)和感悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法。
教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生知道影響導(dǎo)體電阻大小的因素，即導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度。本節(jié)課的重點(diǎn)是掌握探究解決問(wèn)題的方法，學(xué)會(huì)研究問(wèn)題．充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、發(fā)揮學(xué)生的自主性，從提出問(wèn)題開始、制定解決問(wèn)題的計(jì)劃、細(xì)致的操作收集證據(jù)、經(jīng)過(guò)分析總結(jié)出結(jié)論、然后交流和評(píng)估研究結(jié)果。
在引課時(shí)，通過(guò)演示前后兩次燈泡亮度的不同使學(xué)生在進(jìn)一步理解電阻概念的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)到還可以通過(guò)比較燈泡的亮暗程度來(lái)判斷電阻的大小，為后面學(xué)生的探究活動(dòng)做了鋪墊。有意降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難度，使學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)將重點(diǎn)放在控制變量法的設(shè)計(jì)上。
學(xué)生在對(duì)影響電阻大小的因素進(jìn)行猜想時(shí)，材料、長(zhǎng)度與橫截面積根據(jù)提示容易想到，而溫度對(duì)電阻的影響很難想到，因此由教師通過(guò)上節(jié)課的知識(shí)“溫度變化是絕緣體可以變成導(dǎo)體”的實(shí)驗(yàn)圖進(jìn)行提示，這種引導(dǎo)也為后面學(xué)生驗(yàn)證“溫度對(duì)電阻的影響”時(shí)，怎樣選擇器材做了一點(diǎn)暗示。
關(guān)于驗(yàn)證猜想的材料的選擇，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)“粗細(xì)不同的2b鉛筆芯”與“粗細(xì)相同的鉛筆芯與銅芯”以及“燈絲完好的日光燈芯”作實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)效果非常顯著，而且材料很容易收集。所以本節(jié)課提供這些材料讓學(xué)生進(jìn)行探究，通過(guò)顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能使學(xué)生通過(guò)感性的認(rèn)識(shí)更好的掌握影響電阻大小的因素。為了使學(xué)生進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)的目的，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)以完成填空的形式填寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告相關(guān)內(nèi)容。
學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，難免存在一些不規(guī)范的操作或不太理解的現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，通過(guò)教師設(shè)計(jì)的“交流討論”的兩個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生相互交流，培養(yǎng)他們?cè)谝院蟮膶?shí)驗(yàn)中知道如何注意一些細(xì)節(jié)以及怎樣分析問(wèn)題的能力，然后通過(guò)練習(xí)題檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課探究方法與探究結(jié)果的掌握情況。
最后呈現(xiàn)一個(gè)思考題“設(shè)計(jì)一種可改變燈亮度的電路，你有哪些方法？那個(gè)方法更簡(jiǎn)便可行”？這一問(wèn)題既可以使學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)的知識(shí)解決問(wèn)題，比如“給燈泡串聯(lián)一個(gè)電阻，通過(guò)改變電阻的材料、長(zhǎng)度等改變電阻的大小從而改變燈泡的亮度，還為下節(jié)課學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器做了一個(gè)鋪墊。
六、教學(xué)流程設(shè)計(jì)：
教師指導(dǎo) 學(xué)生活動(dòng)
1。以生活中的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生思考電阻與哪些因素有關(guān)。 考慮電阻跟哪些因素有關(guān)。
2。歸納學(xué)生的猜想，引導(dǎo)學(xué)生想象該如何驗(yàn)證這些因素與電阻的大小有關(guān)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
3。指導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，探究影響電阻 （教師巡回指導(dǎo)） 大小的因素。
4。根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果指導(dǎo)學(xué)生歸納影響電阻大小的因素。
5。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題 。學(xué)生根據(jù)自己在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的以及現(xiàn)象說(shuō)出體會(huì)。 碰到的問(wèn)題以及實(shí)驗(yàn)還需要改進(jìn)的地方。
6。留給學(xué)生思考的問(wèn)題，為下節(jié)課學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器做好鋪墊。
七、教學(xué)資源：
自制展示板，多媒體。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：電流表、電源、開關(guān)、小燈泡、長(zhǎng)度和橫截面積均相同的康銅導(dǎo)線和鎳鉻導(dǎo)線各一根，較短的鎳鉻導(dǎo)線一根；長(zhǎng)度不同的2b鉛筆各一支，一對(duì)鱷魚夾、導(dǎo)線若干。
八、教學(xué)過(guò)程：
�。ㄒ唬﹦�(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引入新課
1。利用展示板，先將兩盞相同的小燈泡并聯(lián)起來(lái)接入電路中，閉合開關(guān)，讓學(xué)生觀察其亮暗；再將兩段長(zhǎng)短、粗細(xì)不同的電阻絲分別與這兩盞燈泡串聯(lián)起來(lái)，讓學(xué)生再觀察其亮暗。
2。教師：燈泡的亮暗不同，說(shuō)明了什么？
學(xué)生：兩段導(dǎo)體的電阻不同。
�。ǘ┨骄浚簺Q定電阻大小的因素。
1。教師提出問(wèn)題：導(dǎo)體的電阻大小不同，那么，電阻的大小與哪些因素有關(guān)？
2。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象或生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們猜想決定電阻大小的因素。
學(xué)生：猜想電阻可能導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積……有關(guān)。
根據(jù)學(xué)生的猜想教師進(jìn)行篩選，明確本節(jié)課的探究方向：這節(jié)課探究導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)。
3。共同討論，設(shè)計(jì)方案。
學(xué)生以小組為單位，自主選擇以上三個(gè)因素中感興趣的一個(gè)因素進(jìn)行探究。
（1）師生共同討論：我們通過(guò)觀察什么現(xiàn)象來(lái)推知導(dǎo)體電阻的大小呢？
確定：用燈泡的亮暗或電流的大小推知電阻的大小。
�。�2）小組討論，設(shè)計(jì)方案。
請(qǐng)重點(diǎn)討論以下問(wèn)題：
�、偃绾芜x擇導(dǎo)體？選擇的依據(jù)是什么？
�、谌绾卧O(shè)計(jì)電路圖？
③如何記錄探究的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)？
教師參與到學(xué)生的設(shè)計(jì)活動(dòng)中，巡視課堂。在巡視過(guò)程中：①有可能發(fā)現(xiàn)在選導(dǎo)體時(shí)沒(méi)有采取控制變量法的小組，讓其展示。請(qǐng)其他同學(xué)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)所存在的問(wèn)題，并介紹控制變量法，教師指出在選導(dǎo)體時(shí)應(yīng)用控制變量法選擇導(dǎo)體。②如沒(méi)有發(fā)現(xiàn)此情況可讓用采取控制變量法選導(dǎo)體的小組展示，介紹控制變量法。
學(xué)生繼續(xù)討論設(shè)計(jì)方案，教師巡視課堂，參與學(xué)生的討論和指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)，關(guān)注設(shè)計(jì)能力較弱的小組。選擇幾組學(xué)生準(zhǔn)備上臺(tái)展示。
�。�3）設(shè)計(jì)方案展示：請(qǐng)?zhí)骄坎煌蛩氐膸讉�(gè)小組上臺(tái)匯報(bào)設(shè)計(jì)方案。突出介紹用控制變量法選擇導(dǎo)線的方法，電路圖的設(shè)計(jì)和表格的設(shè)計(jì)。其他小組傾聽，對(duì)所展示的的方案提出自己的看法或意見(jiàn)。 。
教師：在設(shè)計(jì)方案時(shí)，我們應(yīng)該互相借鑒其他小組設(shè)計(jì)方案中的優(yōu)點(diǎn)，不斷完善自己的設(shè)計(jì)方案。
�。�4）根據(jù)以上的交流討論，學(xué)生繼續(xù)完善自己的設(shè)計(jì)方案。
4。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
教師給學(xué)生提供足夠的器材，讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案自主選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
�。�1）教師：請(qǐng)同學(xué)們觀察桌上提供的實(shí)驗(yàn)器材，利用這些器材能否實(shí)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)方案，如果不能，需要什么器材可以向老師提出。
�。�2）溫馨提示：①在連接電路時(shí)，開關(guān)要斷開。
②電流表要選用適當(dāng)?shù)牧砍�，推薦使用0———0。6a。
③連接電路時(shí)注意不要讓夾子夾到手指。
（3）教師巡查各組實(shí)驗(yàn)情況，提醒學(xué)生注意觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生遇到的問(wèn)題予以指導(dǎo)。體現(xiàn)教師既是探究活動(dòng)的指導(dǎo)者同時(shí)又是學(xué)生學(xué)習(xí)的伙伴。
5。展示探究成果：
（1）探究結(jié)束，利用自制的展示板讓學(xué)生充分地展示自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
�。�2）自制的展示板原理圖及實(shí)物圖：
�。�3）教師介紹展示板的使用：電流表和小燈泡串聯(lián)在電路中。閉合s1可以短路小燈泡，閉合s2可以短路電流表。設(shè)計(jì)方案中如果是用燈泡來(lái)推知電阻大小的小組，可以閉合s2短路電流表并斷開s1，這時(shí)使用小燈泡；如果是用電流表推知電阻大小的，可以閉合s1短路小燈泡并斷開s2，這時(shí)可以使用電流表；斷開s1、s2可以同時(shí)使用電流表和小燈泡。
（4）教師可以有意識(shí)地讓探究不同因素的小組或探究同一因素但方法不同的小組上臺(tái)展示，展示的小組介紹如何用控制變量法選擇導(dǎo)線，實(shí)驗(yàn)的電路圖，向同學(xué)們展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。其他小組傾聽、比較，對(duì)展示小組的探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)估。
�。�5）綜合各小組的探究結(jié)果，小組討論，師生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行概括總結(jié)：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積。
�。�6）學(xué)生對(duì)探究過(guò)程回顧、評(píng)估。（先組內(nèi)自評(píng)，然后小組交流發(fā)言互評(píng)。）
�。ㄈ┥钪须娮韪淖兊膶�(shí)例。
教師演示調(diào)光臺(tái)燈的亮度變化，學(xué)生觀察。
亮度變化了，說(shuō)明電阻改變了。學(xué)生討論：臺(tái)燈是通過(guò)改變哪個(gè)因素改變電阻大小的，并把其作為學(xué)生的課后探究，同時(shí)為變阻器的教學(xué)埋下伏筆。
【板書設(shè)計(jì)】
探究：決定電阻大小的因素
1。提出問(wèn)題：影響導(dǎo)體電阻大小的因素可能有哪些？
2。猜想：導(dǎo)體的電阻可能與導(dǎo)體的……有關(guān)。
3。設(shè)計(jì)方案，展示方案。
4。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 收集處理信息。
5。展示交流探究成果。
6。歸納探究結(jié)論。
導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度與橫截面積有關(guān)。
附：《探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素》學(xué)習(xí)活動(dòng)卡
1、我們小組探究：電阻的大小跟 的關(guān)系。
2、合作討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
�、傥覀兺ㄟ^(guò)觀察什么現(xiàn)象來(lái)推知導(dǎo)體電阻的大小呢？
�、谟绊戨娮璐笮∮卸鄠�(gè)因素，我們應(yīng)該如何選擇導(dǎo)體？
③我們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖：
�、芪覀冞x擇的器材：
�、菸覀冞@樣記錄探究的結(jié)果：
3、分析與歸納：
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：