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1、《物質(zhì)的導(dǎo)電性》說課稿
慈溪上林中學(xué) (315300) 葉波
一、教材分析
1.教材的地位和作用
《科學(xué)》7-9年級課程標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)電性活動中,通過實驗、觀察、查閱資料,比較導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的不同。通過活動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、情感和價值觀,通過調(diào)查了解導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體在現(xiàn)代生活和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用。這部分內(nèi)容安排在義務(wù)教育初級中學(xué)《科學(xué)》(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(xué)習(xí)以后編排的,其用意是讓學(xué)生把前面所學(xué)知識應(yīng)用于探究物質(zhì)的導(dǎo)電性,而在本節(jié)中學(xué)生通過思考、設(shè)計、討
2、論、修改得到的檢測物質(zhì)導(dǎo)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(dǎo)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(xué)鋪平道路。
2.教學(xué)目標(biāo):
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(dǎo)電性。知道常見的導(dǎo)體和絕緣體。了解導(dǎo)體的導(dǎo)電能力與外界條件有關(guān)。知道半導(dǎo)體材料及其應(yīng)用。知道金屬導(dǎo)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(xué)習(xí)根據(jù)要求設(shè)計實驗,并進(jìn)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(xué)探究能力.
⑶情感、態(tài)度、價值觀:通過科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生體驗科學(xué)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
3、以相互轉(zhuǎn)化的,是可以被認(rèn)識的辨證唯物主義的自然觀。
3.教學(xué)重點和教學(xué)難點
本節(jié)內(nèi)容的重點確定為:常見導(dǎo)體和絕緣體的辨析;電阻的概念。根據(jù)教材的編排和學(xué)生思維程度,難點確定為:設(shè)計實驗方案檢測物質(zhì)的導(dǎo)電性,金屬導(dǎo)電的微觀解釋。
二、學(xué)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(xué)習(xí)以后,學(xué)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(zhǔn)備.而導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體是生活、生產(chǎn)中非常常見的,每個初中學(xué)生都知道一些導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的有關(guān)知識,但又從一些觸電事故
4、中對電存在著恐懼心理。本課題通過學(xué)生探究各種物質(zhì)的導(dǎo)電性入手,使學(xué)生初步了解常見的一些導(dǎo)體、絕緣體,知道絕緣體在條件發(fā)生變化時也會變成導(dǎo)體,運用所學(xué)知識,注意平時用電中的安全意識,提高自我保護(hù)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(dǎo)體材料的發(fā)展對社會影響的了解,使學(xué)生樹立學(xué)科學(xué)、用科學(xué)、愛科學(xué)的思想,充分體現(xiàn)從生活走向科學(xué)、從科學(xué)走向社會的教育理念。
三、教學(xué)設(shè)計思路
在本節(jié)中,應(yīng)對不同的教學(xué)內(nèi)容采取不同的教學(xué)設(shè)計.在檢測物質(zhì)的導(dǎo)電性中, 從學(xué)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(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗,使學(xué)生在探究過程中體驗學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣。實驗完成后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分
5、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(xué)方法。為了使不同層次的學(xué)生都能順利進(jìn)行科學(xué)探究活動,教師要精心組織,分層次教學(xué),對探究能力還不夠強(qiáng)的學(xué)生,要多引導(dǎo)、多啟發(fā),避免學(xué)生因無從下手而“冷場”。
為了讓學(xué)生了解導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體知識在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)、科技中的應(yīng)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(xué)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(jìn)一步展開,從而使學(xué)生了解現(xiàn)代科學(xué)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(xué)與自身和社會發(fā)展的密切關(guān)系.
在分析金屬導(dǎo)體導(dǎo)電的原因時,因為學(xué)生只在第
6、一冊學(xué)習(xí)過分子,原子的結(jié)構(gòu)要到第四冊才學(xué)習(xí),所以相關(guān)知識的不足導(dǎo)致教學(xué)上的難點,而且學(xué)生對原子核和核外電子更是缺乏感性認(rèn)識。要突破這個難點,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(dǎo)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(xué)生形成概念,認(rèn)識金屬導(dǎo)電的原因。
對于電阻概念,由于前面已學(xué)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(dāng)引導(dǎo)即可使學(xué)生較好地掌握電阻這一概念。
材料器具:(教師)各種導(dǎo)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(xué)生)橡膠棒、玻璃棒、干燥木
7、條、銅絲、鎳鉻合金絲、氯化鈉晶體、酒精、蒸餾水、導(dǎo)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(xué)程序設(shè)計
1.創(chuàng)設(shè)情景,引入新課
出示各種不同的導(dǎo)線,引導(dǎo)學(xué)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(xué)生可能會提出:①為什么我們一般都用金屬銅或鋁做導(dǎo)線?而用橡膠或塑料做金屬導(dǎo)線的外套?②哪些物質(zhì)能導(dǎo)電?哪些物質(zhì)不能導(dǎo)電?③金屬為什么容易導(dǎo)電?橡膠塑料為什么不容易導(dǎo)電?)教師進(jìn)行篩選,從而引入新課。
2.針對問題,設(shè)計實驗,進(jìn)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
8、餾水、導(dǎo)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(xué)生提問“哪些物質(zhì)容易導(dǎo)電?哪些物質(zhì)不容易導(dǎo)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(xué)措施:表格中程度不同的學(xué)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(qiáng)的學(xué)生,直接讓學(xué)生設(shè)計;對于程度中等的學(xué)生,印有【啟發(fā)1】;對于程度低等的學(xué)生,印有【啟發(fā)2】。
【啟發(fā)1】所謂導(dǎo)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(dǎo)線、開關(guān)、用電器等。
檢測能否通過電流,就是顯
9、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(dǎo)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(dǎo)電能力的電路圖?
最后讓同學(xué)進(jìn)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(jìn)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(dǎo)學(xué)生歸納出導(dǎo)體和絕緣體概念,并分析導(dǎo)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(dǎo)體用于導(dǎo)電,插頭上的外殼、
10、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(jìn):用220V的交流電代替學(xué)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(xué)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(xué)生得出結(jié)論:導(dǎo)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(dǎo)體)。進(jìn)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(dǎo)電,反而會使施救者也觸電。
隨堂實驗二
閱讀課本“導(dǎo)體的表面若被氧化或腐蝕后,會使它的導(dǎo)電能力下降”的有關(guān)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)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
11、釘,取材時引導(dǎo)學(xué)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(jìn)行實驗,激發(fā)學(xué)生的好奇心,進(jìn)而介紹半導(dǎo)體,讓學(xué)生初步了解其概念和應(yīng)用。
3.由表及里,闡述本質(zhì)
根據(jù)學(xué)生提問“為什么導(dǎo)體容易導(dǎo)電,絕緣體不容易導(dǎo)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(dǎo)電的微觀解釋,讓學(xué)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(dǎo)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(dǎo)電,靠的是自由電子。
【拓展】食鹽溶液也能導(dǎo)電,導(dǎo)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
12、在前面的探究實驗中,當(dāng)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(dǎo)體不同,說明不同的導(dǎo)體對電流的阻礙作用有大有小。在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)用多媒體手段,用動畫將不同的導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體材料的發(fā)展對社會的影響(活動提示:了解半導(dǎo)體材料的種類,了解半導(dǎo)體材料在生活、技術(shù)中有哪些應(yīng)用,了解半導(dǎo)體材料的發(fā)展對社會的影響??梢哉垖W(xué)生閱讀有關(guān)半導(dǎo)體的
13、科普書,也可以上網(wǎng)查找收集有關(guān)半導(dǎo)體材料的應(yīng)用與發(fā)展的資料,以小論文的形式進(jìn)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(dǎo)電能力的電路進(jìn)行驗證。想一想為什么?
五、教學(xué)創(chuàng)新和策略
1.在本節(jié)課的教學(xué)中,注重學(xué)生資源的開發(fā)。由生活中常見的各種導(dǎo)線,啟發(fā)學(xué)生從已有的生活經(jīng)驗和科學(xué)知識提出各種自己想探究的問題,并且引導(dǎo)學(xué)生對上述問題實施科學(xué)實驗探究,從而得出新知。
2.在檢測物質(zhì)的導(dǎo)電性,讓學(xué)生設(shè)計一個簡單的實驗方案檢測物質(zhì)的導(dǎo)電性中,采用分層教學(xué),使得每一個學(xué)生對于檢測物質(zhì)導(dǎo)電性的電路圖的設(shè)計基本能一步到位,可以順利地進(jìn)行實驗探究。
3.
14、燒紅的玻璃能導(dǎo)電這個實驗按課本電路雖然安全,但說服力不夠強(qiáng)。所以用220V的交流電代替學(xué)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(xué)生對電的恐懼心理,記憶更加深刻。
4.在閱讀課本“導(dǎo)體的表面若被氧化或腐蝕后,會使它的導(dǎo)電能力下降,甚至不容易導(dǎo)電?!敝幸龑?dǎo)學(xué)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(xué)生完成"檢測物質(zhì)的導(dǎo)電性"探究活動可以進(jìn)行適時教學(xué)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(dá)與交流三個方面。(1)制訂解決該問題計劃方案的評價標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(xí)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(dá)與交流的評價標(biāo)準(zhǔn)為:能否完成實驗報告;能否清楚地表達(dá)實驗的過程和結(jié)果;能否在匯報交流時相互配合。
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