“導體的電阻”教學賞析

郭訓盛 嚴來蔣 朱向陽 朱和鵬

2016年4月，第十四屆江西省中學物理青年教師教學大賽在美麗之城吉安成功舉辦。我們以這次教學比賽的課例（榮獲一等獎第一名）進行賞析，從中獲得教學啟發和思考。

一、本課的教學

（一）教學目標的確定

1.知識與技能：認識電阻，了解導體的電阻規律，能用電阻的計算公式進行有關計算。理解電阻率的物理意義。能根據實驗要求及器材、設計實驗方案，正確連接電路，會根據探究目標整理和分析數據，并得出實驗結論。

2.過程與方法：經歷決定導體電阻的因素的探究過程，體驗運用控制變量的思維方法，體會實驗探究和邏輯推理都是重要的科學研究方法。

3.情感、態度與價值觀：使學生認識到探究活動是研究物理規律的科學方法，激發學生主動探究的熱情。

本課的教學重點為實驗探究導體的電阻與長度、橫截面積、材料等的定量關系。教學難點是電阻率的理解及探究方案的設計。教學方法方面，在學生科學猜想的基礎上，通過實驗探究得到規律，通過對電阻率的相關圖表的分析，提高學生分析信息，獲取知識的能力。

（二）教學過程的實錄

1.課題引入

實驗：接通電路。其中一根導線的火柴點燃了。（實驗引入課題）

設問：是什么原因使得這邊導線上的火柴先被點燃？（學生：……）

師：這與我們要探究的課題：導體的電阻有關（課件展示課題）

（設計意圖：利用奇趣的實驗現象，設置懸念，引出課題，激發學生的學習興趣和探究欲望）

2.新授過程

（1）科學猜想（課件展示問題：導體電阻與長度、橫截面積、材料的定量關系）

（2）實驗驗證猜想

①實驗方法

設問：請同學們思考，要探究電阻與三個物理量之間的關系時應該采用怎樣的實驗方法？

生：控制變量法（大屏幕展示控制變量法的具體應用）。

師：哪位同學來具體說說？

生：材料、橫截面積一定，探究電阻與長度的關系

材料、長度一定，探究電阻與橫截面積的關系

長度、橫截面積一定，探究電阻與不同材料的關系

②分組實驗

下面小組討論交流，把實驗電路圖畫在表格中。

生：小組討論，設計出多種不同方案并展示給大家。

學生活動：分組討論，并設計填寫實驗方案。展示討論成果。

學生分組實驗報告如下，學生分組實驗報告第一組：探究導體電阻R與長度L的關系；第二組：探究導體電阻R與橫截面積S的關系；第三組：探究導體電阻R與材料的關系。

③實驗結論總結

幻燈片展示：分別展示學生實驗報告，朗讀學生實驗報告上的實驗結論。（每展示一個做一次記錄）

師：將三種探究結果進行整合，可以得到：同種材料的導體，電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積成反比；導體的電阻還與構成它的材料有關。R∝L，寫成R∝■，等式的話可以寫成R=K■，在長度、橫截面積相同的情況下，比例系數K值越大，導體的電阻就越大，對電流的阻礙作用就大，導電性能就越差。我們把比例系數K命名為材料的電阻率，用符號？籽表示。（課件展示）

（3） 電阻率

電阻率？籽是反映材料導電性能的物理量，單位是歐·米。不同材料其導電性能也是不同的，即電阻率？籽不同，現在請同學們閱讀課本58頁的幾種導體的電阻率表格，同學們能發現哪些規律？

生：對比發現純金屬的電阻率一般比合金的電阻率小，常常用來做連接電路的導線，合金的電阻率比較大，常常用來制作電阻絲。

師：電阻率除了與材料有關，還與什么因素有關呢？（引導學生觀察表格上的標頭內容）

生：溫度。

演示實驗：把電源、小燈泡、鎢絲、開關串聯起來，閉合開關、燈泡亮。對鎢絲加熱，觀察小燈泡的亮度。

實驗現象：在導體長度、橫截面積幾乎不變的情況下，通過實驗我們可以得到鎢絲的電阻加熱后變大，即鎢絲的電阻率隨溫度的升高而增大。

師：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，利用這一特性，常常用來制作電阻溫度計，有些合金的電阻率幾乎不受溫度影響，常常用來制作標準電阻。

3.課堂小結

通過前面的探究，我們已經知道了同種材料的導體，電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積成反比，導體的電阻率不但與材料有關，也與溫度有關。

4.創新活動

設問：哪位同學想出辦法給火箭點火發射升空？把它罩住我們設計的點火器，接通電源，請同學們仔細觀察發熱體的變化。火箭成功被點火升空，讓我們以熱烈的掌聲祝賀我們設計的點火器成功發射火箭！

5.作業布置：很多火災發生都與連接電路的導線有關，針對此問題進行社會調查，寫成一篇小論文。

6.板書設計

一、學生猜想

二、實驗探究 （1）實驗方法 （2）實驗結論（3）電阻率

三、創新設計

二、本課的賞析

本節課以探究決定電阻的因素為載體，提供了實驗探究和理論探究兩種方案，體現了兩者都是重要的科學方法，兩者結合，可以讓學生體驗實驗的魅力和邏輯的力量，教科書探究方案中，通過理論探究得到導體電阻與長度、橫截面積的關系后，再用實驗研究導體電阻與材料的關系，本節知識不僅在物理思想方法上有教育意義，在培養學生分析問題的能力上面也有著重要的意義。

“導體的電阻”是人教版普通高中課程標準實驗教科書的內容，在初中已經定性研究過導體電阻與材料、長度、橫截面積有關，這一節課是定量研究導體電阻與影響因素的關系。如果單純從理論角度去探究這節課，可能會空洞干癟、索然無味。但通過巧妙的設置，使這節課精彩紛呈、生動有味，令學生和聽課老師回味無窮。

（一）教學設計的創新

其教學設計富有新意，教學流程如下：

（二）亮點的精彩呈現

亮點1：設計引入實驗，金屬絲點火柴實驗。一個點燃火柴演示實驗引入課題，用奇趣的物理實驗把學生的學習興趣激發出來，從而有利于后面探究任務的進行。

亮點2：分組實驗，探究導體電阻與長度、橫截面積、材料的定量關系。發揮學生主體作用，整個探究過程都是以提出問題、學生猜想、學生實驗探究驗證為主線來進行，給予了同學們充分的思考空間；通過小組實驗活動， 讓學生掌握科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，培養了學生與人合作的能力和動手能力，以及實事求是的科學態度。

亮點3：演示實驗，導體電阻率與溫度的關系。在探究學習電阻率與溫度的關系時，通過一個簡單的演示實驗，學生通過觀察實驗現象來獲得電阻率與溫度的規律。這一設計避免了對知識強硬灌輸，迎合了學生認識規律，通過直觀明顯的演示實驗，學生由感性認識再升華到理性認識。同時實驗取材于日光燈的燈絲，體現了物理“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的教學理念。

亮點4：創新實驗，設計電熱點火器。課堂結尾的“設計火箭點火裝置”創新活動，與課堂導入實驗前后呼應，課堂結構緊湊，既很好地解釋導入實驗原理，也很好地鍛煉了同學們的發散思維和豐富了同學們的想象力，學生創新能力得到了很好的培養。這一環節點燃了學生學習物理的熱情，讓整個課堂達到了新的高潮。

通過這節課，學生真正體會到了從物理走向生活的真諦。本節課最突出的亮點是實驗教學細節設計富有創新性，按照知識的內在邏輯順序創新安排教學活動。

（作者單位：江西省信豐中學）

□責任編輯 黃曉標

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