《影響電阻大小的因素》教學(xué)設(shè)計
《影響電阻大小的因素》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)內(nèi)容分析：
本節(jié)內(nèi)容是人教版《物理》九年級全冊第十六章第三節(jié)電阻的第二課時。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，在探究的過程中學(xué)會控制變量的物理方法。本節(jié)課既是前面電學(xué)知識的延續(xù)，同時也為后面的學(xué)習(xí)變阻器、歐姆定律等知識奠定了基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識與技能：
通過科學(xué)探究理解決定電阻大小的因素。
2、過程與方法：
在探究決定電阻大小的因素過程中，體會用控制變量法研究物理問題。
3、情感、態(tài)度和價值觀：
激發(fā)學(xué)生對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。
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)探究的過程，通過合作探究，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、長度、橫截面積和溫度。本節(jié)課的重點(diǎn)是掌握探究解決問題的方法，學(xué)會研究問題．充分調(diào)動學(xué)生的積極性、發(fā)揮學(xué)生的自主性，從提出問題開始、制定解決問題的計劃、細(xì)致的操作收集證據(jù)、經(jīng)過分析總結(jié)出結(jié)論、然后交流和評估研究結(jié)果。
在引課時，通過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)識到還可以通過比較燈泡的亮暗程度來判斷電阻的大小，為后面學(xué)生的探究活動做了鋪墊。有意降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)計的難度，使學(xué)生在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時將重點(diǎn)放在控制變量法的設(shè)計上。
學(xué)生在對影響電阻大小的因素進(jìn)行猜想時，材料、長度與橫截面積根據(jù)提示容易想到，而溫度對電阻的影響很難想到，因此由教師通過上節(jié)課的知識“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“溫度對電阻的影響”時，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，通過顯著的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能使學(xué)生通過感性的認(rèn)識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)時以完成填空的形式填寫簡單的實(shí)驗(yàn)報告相關(guān)內(nèi)容。
學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，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，通過教師設(shè)計的“交流討論”的兩個問題，讓學(xué)生相互交流，培養(yǎng)他們在以后的實(shí)驗(yàn)中知道如何注意一些細(xì)節(jié)以及怎樣分析問題的能力，然后通過練習(xí)題檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課探究方法與探究結(jié)果的掌握情況。
最后呈現(xiàn)一個思考題“設(shè)計一種可改變燈亮度的電路，你有哪些方法？那個方法更簡便可行”？這一問題既可以使學(xué)生學(xué)會用所學(xué)的知識解決問題，比如“給燈泡串聯(lián)一個電阻，通過改變電阻的材料、長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)滑動變阻器做了一個鋪墊。
六、教學(xué)流程設(shè)計：
教師指導(dǎo) 學(xué)生活動
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)計實(shí)驗(yàn)方案。
3。指導(dǎo)學(xué)生按照設(shè)計好的方案進(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)注意的問題 。學(xué)生根據(jù)自己在實(shí)驗(yàn)過程中的以及現(xiàn)象說出體會。 碰到的問題以及實(shí)驗(yàn)還需要改進(jìn)的地方。
6。留給學(xué)生思考的問題，為下節(jié)課學(xué)習(xí)滑動變阻器做好鋪墊。
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；長度不同的2b鉛筆各一支，一對鱷魚夾、導(dǎo)線若干。
八、教學(xué)過程：
�。ㄒ唬﹦�(chuàng)設(shè)問題情景，引入新課
1。利用展示板，先將兩盞相同的小燈泡并聯(lián)起來接入電路中，閉合開關(guān)，讓學(xué)生觀察其亮暗；再將兩段長短、粗細(xì)不同的電阻絲分別與這兩盞燈泡串聯(lián)起來，讓學(xué)生再觀察其亮暗。
2。教師：燈泡的亮暗不同，說明了什么？
學(xué)生：兩段導(dǎo)體的電阻不同。
（二）探究：決定電阻大小的因素。
1。教師提出問題：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、長度和橫截面積有關(guān)。
3。共同討論，設(shè)計方案。
學(xué)生以小組為單位，自主選擇以上三個因素中感興趣的一個因素進(jìn)行探究。
�。�1）師生共同討論：我們通過觀察什么現(xiàn)象來推知導(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)計方案。
請重點(diǎn)討論以下問題：
�、偃绾芜x擇導(dǎo)體？選擇的依據(jù)是什么？
�、谌绾卧O(shè)計電路圖？
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)計活動中，巡視課堂。在巡視過程中：①有可能發(fā)現(xiàn)在選導(dǎo)體時沒有采取控制變量法的小組，讓其展示。請其他同學(xué)評估，發(fā)現(xiàn)所存在的問題，并介紹控制變量法，教師指出在選導(dǎo)體時應(yīng)用控制變量法選擇導(dǎo)體。②如沒有發(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，關(guān)注設(shè)計能力較弱的小組。選擇幾組學(xué)生準(zhǔn)備上臺展示。
�。�3）設(shè)計方案展示：請?zhí)骄坎煌蛩氐膸讉�小組上臺匯報設(shè)計方案。突出介紹用控制變量法選擇導(dǎo)線的方法，電路圖的設(shè)計和表格的設(shè)計。其他小組傾聽，對所展示的的方案提出自己的看法或意見。 。
教師：在設(shè)計方案時，我們應(yīng)該互相借鑒其他小組設(shè)計方案中的優(yōu)點(diǎn)，不斷完善自己的設(shè)計方案。
�。�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)計方案自主選擇器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
�。�1）教師：請同學(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，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)，對學(xué)生遇到的問題予以指導(dǎo)。體現(xiàn)教師既是探究活動的指導(dǎo)者同時又是學(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)計方案中如果是用燈泡來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，這時可以使用電流表；斷開s1、s2可以同時使用電流表和小燈泡。
（4）教師可以有意識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)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。其他小組傾聽、比較，對展示小組的探究過程進(jìn)行評估。
�。�5）綜合各小組的探究結(jié)果，小組討論，師生共同對實(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、長度和橫截面積。
（6）學(xué)生對探究過程回顧、評估。（先組內(nèi)自評，然后小組交流發(fā)言互評。）
�。ㄈ┥钪须娮韪淖兊膶�(shí)例。
教師演示調(diào)光臺燈的亮度變化，學(xué)生觀察。
亮度變化了，說明電阻改變了。學(xué)生討論：臺燈是通過改變哪個因素改變電阻大小的，并把其作為學(xué)生的課后探究，同時為變阻器的教學(xué)埋下伏筆。
【板書設(shè)計】
探究：決定電阻大小的因素
1。提出問題：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)計實(shí)驗(yàn)：
�、傥覀兺ㄟ^觀察什么現(xiàn)象來推知導(dǎo)體電阻的大小呢？
�、谟绊戨娮璐笮∮卸鄠�因素，我們應(yīng)該如何選擇導(dǎo)體？
�、畚覀冊O(shè)計的電路圖：
�、芪覀冞x擇的器材：
⑤我們這樣記錄探究的結(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：