課題一支筆點(diǎn)亮的科學(xué)探究-探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關(guān)教師學(xué)科物理課型新授課級別初三年級班級時(shí)間研究主題實(shí)驗(yàn)探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關(guān),對實(shí)驗(yàn)探究過程存在問題進(jìn)行評估交流教材分析本節(jié)課基于復(fù)習(xí)過程當(dāng)中，學(xué)生對科學(xué)探究及其評估問題還是存在很大的難度，結(jié)合教材中的影響電阻因素一節(jié)，設(shè)計(jì)一節(jié)能夠訓(xùn)練學(xué)生提出科學(xué)可探究的問題，并能過發(fā)現(xiàn)探究過程中存在著哪些科學(xué)問題。同時(shí)也強(qiáng)化影響電阻導(dǎo)電性能的因素一節(jié)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。注重了科學(xué)探究方法的滲透，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)情分析1、 學(xué)生能夠根據(jù)現(xiàn)象提出科學(xué)可探究的問題，但是在因變量和自變量確定上還有一些困難。2、 學(xué)生有一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，通過已掌握的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，有評估實(shí)驗(yàn)過程中存在的科學(xué)錯誤的能力，但是還不能很好的解決問題，改進(jìn)問題的措施。教學(xué)目標(biāo)知識與技能：知道影響電阻的大小的因素；會正確連接電路，使用二極管。過 程 與 方 法：通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)探究的過程，在制訂方案中學(xué)習(xí)控制變量法、轉(zhuǎn)換法的探究方法。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：在實(shí)驗(yàn)列數(shù)據(jù)收集過程中養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；在與小組成員合作完成實(shí)驗(yàn)過程中，加強(qiáng)與他人的協(xié)同合作能力。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：科學(xué)問題的提出，科學(xué)方法的運(yùn)用及其實(shí)驗(yàn)過程中的存在科學(xué)問題的評估。教學(xué)難點(diǎn)：科學(xué)問題提出；實(shí)驗(yàn)的評估。教 學(xué) 過 程教師行為學(xué)生行為教學(xué)意圖引入：一支筆點(diǎn)亮一座城市廣告要引入新科。唯美震撼的廣告中一支金線筆為什么能夠點(diǎn)亮所有小燈活動1：教師展示用普通鉛筆畫出石墨電阻線的點(diǎn)亮LED燈，如圖所示，在黑板前演示。問題1：你觀察到現(xiàn)象有什么不同？問題2：導(dǎo)致兩個燈泡亮度不同的原因？一只筆點(diǎn)亮的科學(xué)探究探究石墨電阻線的電阻大小影響因素活動2：提出科學(xué)問題交流展示（1）請根據(jù)上述現(xiàn)象提出一個可探究的科學(xué)問題： 。（2）你提出的上述問題中: 因變量 。自變量是 。(3)你的猜想是： 教師引導(dǎo)歸納總結(jié)提出科學(xué)問題的方法歸納出提出科學(xué)可探究問題的方法：例如猜想：石墨線電阻大小與石墨的長度有關(guān)石墨線電阻大小與石墨的長度無關(guān)活動3：同學(xué)根據(jù)老師所給的涂色卡不同圖案，討論可以完成哪些猜想？并闡述理由活動4：提供器材：電池（9v）、LED燈、6B、2H鉛筆、實(shí)驗(yàn)卡。 請每組同學(xué)們利用上述器材結(jié)合我們猜想完成一個或兩個猜想探究完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格的記錄、完成后總結(jié)結(jié)論活動5：實(shí)驗(yàn)評估交流：評估1：實(shí)驗(yàn)1：石墨線電阻與石墨的長度是否有關(guān)實(shí)驗(yàn)2：石墨線電阻與石墨的寬度是否有關(guān)問題1：不同組做出來的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不唯一，有的是B更亮一些,有的組是C更亮一些？為什么？問題2幾組探究里最嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的是哪個組？評估2：有的組涂好石墨線，組裝好電路發(fā)現(xiàn)燈不亮，請你幫助他分析原因？如何驗(yàn)證可能原因。1、LED燈接反了-改變燈的正負(fù)2、電池沒電了（電壓過小）-更換新電池（大電壓電池）3、電阻太大電路中電流太小-串靈敏電流計(jì) 4、石墨電阻線沒有涂勻?qū)е码娐烦霈F(xiàn)斷路- 繼續(xù)涂勻石墨線活動6：拓展：關(guān)于石墨的研究你知道有前沿科技石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/mK，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/Vs，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6 cm，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。 問題: 1、石墨烯有哪些優(yōu)點(diǎn)？2、猜想一下石墨烯在未來用途都有哪些？學(xué)生觀看視頻回答：金屬線是導(dǎo)體學(xué)生帶著好奇心仔細(xì)觀看演示實(shí)驗(yàn)并思考問題。學(xué)生思考學(xué)生嘗試提出所有可談及科學(xué)問題交流：問題1：石墨線電阻與石墨的長度是否有關(guān)問題2：石墨線電阻與石墨的寬度是否有關(guān)問題3：石墨線電阻與石墨的含碳量（石墨純度/石墨硬度）是否有關(guān)問題4：石墨線電阻與石墨的厚度是否有關(guān)問題5：石墨線電阻與石墨溫度是否有關(guān)學(xué)生通過已學(xué)習(xí)的控制變量法找出可談及的因素：長度、寬度、材料學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)錯誤：沒有控制石墨涂層的厚度石墨線電阻與石墨的材料是否有關(guān)前沿科技：石墨烯學(xué)生發(fā)散思維進(jìn)行各種猜想新穎的引入提高學(xué)生興趣引入主題培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)可探究的問題梳理方法，讓學(xué)生思路清晰實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ僮髋囵B(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生動手能力培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度拓展學(xué)生的視野，了解前沿科技。激起學(xué)生們鉆研科學(xué)的興趣。板 書 設(shè) 計(jì)一支筆點(diǎn)亮的科學(xué)探究探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關(guān)石墨的長度石墨的寬度石墨的含碳量（石墨純度/石墨硬度）石墨的厚度石墨溫度5 / 5