人教版高中物理《半导体、超导体》教学设计.docVIP

《半导体、超导体》教学设计 　 ［教材分析］本节教材介绍了半导体、超导体的一些特性，介绍了它们在现代科技中的应用和发展前景。教材与科技生产相联系，重点在于引导学生关注科技热点，使学生对一些前沿科学知识有所了解，播下致力于科学研究的种子． ［学生分析］学生已学习了电阻定律和电阻率，知道金属的电阻率随温度的升高而增加，能分辨导体与绝缘体，这是学习本节教材的基础。学生在日常生活及课外阅读中己对半导体、超导体有一些感性认识，对学习本节内容有着较高的学习积极性。 ［教学目标］ 1．知识与技能：⑴了解什么是、半导体的导电特性及常见的半导体材料； ⑵ 了解半导体的应用； ⑶知道什么是超导现象； ⑷简单了解超导研究的发展过程和现状以及研究高温超导的意义， 了解超导的应用前景； ⑸逐步培养学生的实验技能． 2．过程和方法：⑴通过观察与实验逐步培养学生观察能力和提出问题、分析问题的 能力； ⑵经历自主探究过程，有初步的探究意识． ⑶通过查阅资料或访问网站，体验通过多种途径获取新知识的过程和方法． 3．情感、态度与价值观：⑴体验通过网络获取有用信息的喜悦； ⑵关注日常生活，关注科技热点，感受生活中处处有物理； ⑶具有对科学的求知欲及乐于探究的态度； ⑷认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神； ⑸了解我国科学家在高温超导方面取得的成果，切实感受 祖国在科学技术上的日益强盛，使学生产生民族自豪感和自信心，进行爱国主义教育． ［教学准备］ 1．网络教室； 2．实验仪器：学生电源、电流表、热敏电阻、光敏电阻、、开关、导线若干、烧杯、热水、冷水、小灯泡、弧光灯； 3．课(节)件、图片与影像资料． ［重点难点］半导体、超导材料的特点，新材料对人类社会发展带来的影响，学生自 主探究合作能力的养成． ［教学方法］实验探究、讨论法、多媒体、网络辅助教学 ［设计思想］本节不是本章的重点内容，但这些内容应让学生清楚，半导体和半导体器材已经成为人们日常生活无法摆脱的伙伴，超导现象也将逐步走向生活，没有半导体和超导体方面的知识不能不说是一种缺憾．为激发学生对这部分知识的学习兴趣，更是为了每个学生的发展，教学设计中不仅将建构主义理论运用到本节课中，而且力求将信息技术与学科教学有机地进行整合；在教学方法上一改过去传统的灌输法，而采用了问题解决的教学方式，给学生自主学习、实验探究、交流合作学习以更多的时间和空间． 教学内容一方面要使学生知道半导体、超导体有别于导体的一些特性，通过实验探究、播放短片、多媒体图片展示等方式可使学生更好的理解并掌握；另一方面要让学生了解正是由于这些特性，它们在科学技术中有着十分重要的应用，与科技生产以及我们的生活紧密联系，所以本课的重点在于引导学生关注科技热点，知道半导体、超导体在现代科学技术中的应用．由于教材对这方面的介绍十分有限，因此让学生直接通过网络查找相关信息，采用网络教学应是一种比较理想的教学方法． 通过本节的教学，目的是使学生对一些前沿科学知识有所了解，还原物理学科的功能、激发学生学习的兴趣．在课堂上要注意调动学生主动学习的积极性，让他们感到半导体、超导体应用的广阔前景，并注意收集学生丰富的想象，播下致力于科学研究的种子． ［教学过程］ 一、创设情境 设疑激趣 分组实验⑴：量程为5mA的演示用的电流表、几百欧姆的（热敏）电阻和1.5V的干电池连接成电路．将这个（热敏）电阻分别放入一杯热水和一杯冷水中， 观察现象：电流表指针如何变化？ 分组实验⑵：用2CU或2DU型光电二极管与微安级的电流表和6V～8V的电源连接成电路，分别用太阳光、弧光灯或小电珠作光源， 观察现象：电流表指针如何变化？ 设疑：对上述两现象，你想提出什么问题吗？ 　　小组讨论、师生共同分析，得出结论：这个（热敏）电阻随温度的升高反而减小，随温度的降低反而增大，表明它的电阻随温度的变化与导体不同，光电二极管的电阻随光照减弱而增大，而随光照增强而减小，呈现“反常”规律．因此这种材料既不是导体也不是绝缘体，我们把它叫做半导体． 二、自主探究、深化概念 ㈠、半导体 什么是半导体 观察：下表列出了常温下一些材料的电阻率． 材料 电阻率/Ω·m 导体 银 1.6×10－8 铜 1.7×10－8 铝 2.8×10－8 半导体 锗 0.47 硅 630 绝缘体 普通玻璃 1010～1011 云母 9×1014 设问：半导体的电阻率与导体、绝缘体相比有何特点？从中说明了什么问题？ 结论：导电性能介于导体和绝缘体之间而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的