214学会科学方法,提高探究效度.docVIP

学会科学方法，提升探究效度 ——“影响导体电阻大小的因素”的课例研究 214 一、问题提出的背景 在研究“影响导体电阻大小的因素”的教学时，一些教师为了图方便，让学生通过猜想和分析就得出结论, 诚然，学生通过分析和猜想不难分析出电阻大小可能与导体的长度、横截面积、材料等有关。但这不是科学的态度，也影响了探究的深度，更重要的时失去了一次让学生一次亲历性地学习科学研究方法的良好机会。因为探究“影响导体电阻大小的因素”这一教学内容是让学生学习运用控制变量法的最佳机会。由此我想到能不能结合“影响电阻大小的因素”的探究，让学生重点学会运用控制变量法这一科学研究中最常用的方法。于是就有了下面课例的尝试。 二、课例展示 1.复习导入 【复习引入】导体和绝缘体的区别是什么？－－导电能力的差异 这说明什么？－－说明各种材料的导电能力是不同的。 －－影响电阻大小的因素之一：材料 1.1.展示各种电阻，或实物或图片， 1.2.提出研究的问题：影响导体电阻大小的因素会有哪些？ （注意：科学猜想以事实为依据，不是瞎猜！） 1.3.整理各种猜想，说明猜想依据 猜想一 导体的电阻可能与导体的长度有关 猜想二 导体的电阻可能与导体的粗细有关 猜想三 导体的电阻可能与导体的材料有关 猜想四 导体的电阻可能与导体的温度有关 （有学生提出：与电流、 电压有关——告诉学生以后学了电压之后再探究） 2.设计实验电路 2.1.怎样才能知道哪个导体的电阻大？（回顾上堂课的实验方案。） 通过比较电灯的亮度或是电流表上显示的电流大小来比较与之串联的导体电阻大小。 2.2.与同学讨论，设计实验方案，并画出相关的电路图，交流并修正后进行实验。 3.实验过程 3.1.探究导体电阻与导体长度的关系 3.1. 1.控制导体不变量：导体的材料、 粗细、 温度 3.1. 2.控制导体变量：导体的长度不同 思考：实验室里有两种导线,一种是导电能力很强的铜线(电阻很小) ,还有一种导电能力很差的镍铬合金线(电阻较大) , 你认为用哪一种作为本实验的被测导体较好？ 3.1. 3.根据实验结果填写表格 导体 长度（cm） 直径（mm） 材料 小灯泡发光情况 电流大小 导体电阻 甲 20 0.5 电阻丝 暗 小 大 乙 10 0.5 电阻丝 亮 大 小 3.1.4.得出实验结论： 同种材料相同横截面的导体，导体越长，电阻越大。 3.2. 探究导体电阻与导体粗细的关系 3.2.1.控制导体不变量：导体的材料、长度、温度 3.2.2.控制导体变量：导体的粗细不同 如何选材？如何较准确的测量一根金属丝导线的直径？ 回顾《科学》第一册中的“累积法”测微小量。 使用上一个实验的设计方案，进行实验。 3.2.3.根据实验结果填写表格 导体 长度（cm） 直径（mm） 材料 小灯泡发光情况 电流大小 导体电阻 甲 20 0.5 电阻丝 暗 小 大 乙 20 1 电阻丝 亮 大 小 3.2.4.得出实验结论： 同种材料相同长度的导体，导体横截面越大，电阻越小。 3.3.探究导体电阻与导体材料的关系 3.3.1. 控制导体不变量：导体的粗细、长度、温度 3.3.2. 控制导体变量：导体的材料不同 （如何选材？指导学生选用铜丝与电阻丝） 使用上一个实验的设计方案，进行实验。 3.3.3.根据实验结果填写表格 导体 长度（cm） 直径（mm） 材料 小灯泡发光情况 电流大小 导体电阻 甲 20 1 电阻丝 暗 小 大 乙 20 1 铜丝 亮 大 小 3.3.4.得出实验结论 同种长度相同横截面的导体，电阻大小与材料有关。 3.4.研究导体电阻与温度的关系 3.4.1. 控制导体不变量：导体的粗细、长度、材料 3.4.2. 控制导体变量：导体的温度不同 回顾上一堂课“烧红了的玻璃能导电”温度升高，电阻减小。 提问：金属也是这样的吗？如何使导体的温度发生改变？酒精灯加热 使用上一个实验的设计方案，进行实验。 3.4.3.根据实验结果填写表格 导体 长度 （cm） 直径 （mm） 材料 小灯泡 发光情况 温度 电流大小 导体电阻 甲 20 1 电阻丝 暗 高 小 大 乙 20 1 电阻丝 亮 低 大 小 3.4.4.得出实验结论： 导体的电阻大小与导体的温度有关，温度越高电阻越大。 揭示矛盾的存在：“烧红了的玻璃能导电”。突出金属导体的电阻与温度有关，温度越高电阻越大。 思考：当金属导体的温度降低时，其电阻会如何变化呢？ 推理：金属导体的温度降到一定程度时，电阻会变为0！ 超导现象！ 三、教后的体会与反思 1．教学中自己感到满意的几点 1.1.把控制变量法融入创