《影響電阻大小的因素》教學(xué)設計
《影響電阻大小的因素》教學(xué)設計
一、教學(xué)內容分析：
本節內容是人教版《物理》九年級全冊第十六章第三節電阻的第二課時(shí)。要求學(xué)生在了解導體電阻的基礎上，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。本節課既是前面電學(xué)知識的延續，同時(shí)也為后面的學(xué)習變阻器、歐姆定律等知識奠定了基礎。
二、教學(xué)目標：
1、知識與技能：
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(guān)：
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)：
運用控制變量法進(jìn)行科學(xué)探究。
五、教學(xué)設計思路：
本節課以學(xué)生的發(fā)展為本，以科學(xué)探究為主線(xiàn)，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，體驗和感悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法。
教學(xué)內容要求學(xué)生知道影響導體電阻大小的因素，即導體的材料、長(cháng)度、橫截面積和溫度。本節課的重點(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(kāi)始、制定解決問(wèn)題的計劃、細致的操作收集證據、經(jīng)過(guò)分析總結出結論、然后交流和評估研究結果。
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上認識到還可以通過(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)驗設計的難度，使學(xué)生在設計實(shí)驗時(shí)將重點(diǎn)放在控制變量法的設計上。
學(xué)生在對影響電阻大小的因素進(jìn)行猜想時(shí)，材料、長(cháng)度與橫截面積根據提示容易想到，而溫度對電阻的影響很難想到，因此由教師通過(guò)上節課的知識“溫度變化是絕緣體可以變成導體”的實(shí)驗圖進(jìn)行提示，這種引導也為后面學(xué)生驗證“溫度對電阻的影響”時(shí)，怎樣選擇器材做了一點(diǎn)暗示。
關(guān)于驗證猜想的材料的選擇，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現“粗細不同的2b鉛筆芯”與“粗細相同的鉛筆芯與銅芯”以及“燈絲完好的日光燈芯”作實(shí)驗研究對象，實(shí)驗效果非常顯著(zhù)，而且材料很容易收集。所以本節課提供這些材料讓學(xué)生進(jìn)行探究，通過(guò)顯著(zhù)的實(shí)驗現象能使學(xué)生通過(guò)感性的認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)驗的目的，讓學(xué)生在實(shí)驗時(shí)以完成填空的形式填寫(xiě)簡(jiǎn)單的實(shí)驗報告相關(guān)內容。
學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗時(shí)，難免存在一些不規范的操作或不太理解的現象，實(shí)驗結束時(shí)，通過(guò)教師設計的“交流討論”的兩個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生相互交流，培養他們在以后的實(shí)驗中知道如何注意一些細節以及怎樣分析問(wèn)題的能力，然后通過(guò)練習題檢驗學(xué)生對本節課探究方法與探究結果的掌握情況。
最后呈現一個(gè)思考題“設計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(cháng)度等改變電阻的大小從而改變燈泡的亮度，還為下節課學(xué)習滑動(dòng)變阻器做了一個(gè)鋪墊。
六、教學(xué)流程設計：
教師指導 學(xué)生活動(dòng)
1。以生活中的實(shí)例引導學(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，引導學(xué)生想象該如何驗證這些因素與電阻的大小有關(guān)，指導學(xué)生設計實(shí)驗方案。
3。指導學(xué)生按照設計好的方案進(jìn)行實(shí)驗。 進(jìn)行探究實(shí)驗，探究影響電阻 （教師巡回指導） 大小的因素。
4。根據學(xué)生實(shí)驗的結果指導學(xué)生歸納影響電阻大小的因素。
5。引導學(xué)生總結出實(shí)驗中應注意的問(wèn)題 。學(xué)生根據自己在實(shí)驗過(guò)程中的以及現象說(shuō)出體會(huì )。 碰到的問(wèn)題以及實(shí)驗還需要改進(jìn)的地方。
6。留給學(xué)生思考的問(wèn)題，為下節課學(xué)習滑動(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)驗器材：電流表、電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、長(cháng)度和橫截面積均相同的康銅導線(xiàn)和鎳鉻導線(xiàn)各一根，較短的鎳鉻導線(xiàn)一根；長(cháng)度不同的2b鉛筆各一支，一對鱷魚(yú)夾、導線(xiàn)若干。
八、教學(xué)過(guò)程：
�。ㄒ唬﹦�(chuàng )設問(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(kāi)關(guān)，讓學(xué)生觀(guān)察其亮暗；再將兩段長(cháng)短、粗細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(guān)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。根據觀(guān)察到的現象或生活經(jīng)驗，請同學(xué)們猜想決定電阻大小的因素。
學(xué)生：猜想電阻可能導體的材料、長(cháng)度、橫截面積……有關(guān)。
根據學(xué)生的猜想教師進(jìn)行篩選，明確本節課的探究方向：這節課探究導體的電阻可能與導體的材料、長(cháng)度和橫截面積有關(guān)。
3。共同討論，設計方案。
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(guān)察什么現象來(lái)推知導體電阻的大小呢？
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，設計方案。
請重點(diǎn)討論以下問(wèn)題：
�、偃绾芜x擇導體？選擇的依據是什么？
�、谌绾卧O計電路圖？
�、廴绾斡涗浱骄康默F象或數據？
教師參與到學(xué)生的設計活動(dòng)中，巡視課堂。在巡視過(guò)程中：①有可能發(fā)現在選導體時(shí)沒(méi)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)現所存在的問(wèn)題，并介紹控制變量法，教師指出在選導體時(shí)應用控制變量法選擇導體。②如沒(méi)有發(fā)現此情況可讓用采取控制變量法選導體的小組展示，介紹控制變量法。
學(xué)生繼續討論設計方案，教師巡視課堂，參與學(xué)生的討論和指導學(xué)生的設計，關(guān)注設計能力較弱的小組。選擇幾組學(xué)生準備上臺展示。
�。�3）設計方案展示：請探究不同因素的幾個(gè)小組上臺匯報設計方案。突出介紹用控制變量法選擇導線(xiàn)的方法，電路圖的設計和表格的設計。其他小組傾聽(tīng)，對所展示的的方案提出自己的看法或意見(jiàn)。 。
教師：在設計方案時(shí)，我們應該互相借鑒其他小組設計方案中的優(yōu)點(diǎn)，不斷完善自己的設計方案。
�。�4）根據以上的交流討論，學(xué)生繼續完善自己的設計方案。
4。進(jìn)行實(shí)驗與收集證據
教師給學(xué)生提供足夠的器材，讓學(xué)生根據自己的設計方案自主選擇器材進(jìn)行實(shí)驗。
�。�1）教師：請同學(xué)們觀(guān)察桌上提供的實(shí)驗器材，利用這些器材能否實(shí)現自己的實(shí)驗方案，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(kāi)關(guān)要斷開(kāi)。
�、陔娏鞅硪x用適當的量程，推薦使用0———0。6a。
�、圻B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)驗情況，提醒學(xué)生注意觀(guān)察、記錄實(shí)驗現象或收集實(shí)驗數據，對學(xué)生遇到的問(wèn)題予以指導。體現教師既是探究活動(dòng)的指導者同時(shí)又是學(xué)生學(xué)習的伙伴。
5。展示探究成果：
�。�1）探究結束，利用自制的展示板讓學(xué)生充分地展示自己的實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗結論。
�。�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。設計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(kāi)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(kāi)s2，這時(shí)可以使用電流表；斷開(kāi)s1、s2可以同時(shí)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線(xiàn)，實(shí)驗的電路圖，向同學(xué)們展示實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗結論。其他小組傾聽(tīng)、比較，對展示小組的探究過(guò)程進(jìn)行評估。
�。�5）綜合各小組的探究結果，小組討論，師生共同對實(shí)驗的結果進(jìn)行概括總結：導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導體的材料、長(cháng)度和橫截面積。
�。�6）學(xué)生對探究過(guò)程回顧、評估。（先組內自評，然后小組交流發(fā)言互評。）
�。ㄈ┥钪须娮韪淖兊膶�(shí)例。
教師演示調光臺燈的亮度變化，學(xué)生觀(guān)察。
亮度變化了，說(shuō)明電阻改變了。學(xué)生討論：臺燈是通過(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(shū)設計】
探究：決定電阻大小的因素
1。提出問(wèn)題：影響導體電阻大小的因素可能有哪些？
2。猜想：導體的電阻可能與導體的……有關(guān)。
3。設計方案，展示方案。
4。進(jìn)行實(shí)驗， 收集處理信息。
5。展示交流探究成果。
6。歸納探究結論。
導體電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它與導體的材料、長(cháng)度與橫截面積有關(guān)。
附：《探究影響導體電阻大小的因素》學(xué)習活動(dòng)卡
1、我們小組探究：電阻的大小跟 的關(guān)系。
2、合作討論，設計實(shí)驗：
�、傥覀兺ㄟ^(guò)觀(guān)察什么現象來(lái)推知導體電阻的大小呢？
�、谟绊戨娮璐笮∮卸鄠�(gè)因素，我們應該如何選擇導體？
�、畚覀冊O計的電路圖：
�、芪覀冞x擇的器材：
�、菸覀冞@樣記錄探究的結果：
3、分析與歸納：
分析實(shí)驗現象或數據，得出的結論是：
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