課題一支筆點亮的科學探究-探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關教師學科物理課型新授課級別初三年級班級時間研究主題實驗探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關,對實驗探究過程存在問題進行評估交流教材分析本節課基于復習過程當中，學生對科學探究及其評估問題還是存在很大的難度，結合教材中的影響電阻因素一節，設計一節能夠訓練學生提出科學可探究的問題，并能過發現探究過程中存在著哪些科學問題。同時也強化影響電阻導電性能的因素一節的難點和重點。注重了科學探究方法的滲透，培養學生良好的科學素養。學情分析1、 學生能夠根據現象提出科學可探究的問題，但是在因變量和自變量確定上還有一些困難。2、 學生有一定的實驗操作能力，通過已掌握的科學方法的學習，有評估實驗過程中存在的科學錯誤的能力，但是還不能很好的解決問題，改進問題的措施。教學目標知識與技能：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：通過實驗探究，體驗探究的過程，在制訂方案中學習控制變量法、轉換法的探究方法。情感、態度、價值觀：在實驗列數據收集過程中養成實事求是的科學態度；在與小組成員合作完成實驗過程中，加強與他人的協同合作能力。教學重點與難點教學重點：科學問題的提出，科學方法的運用及其實驗過程中的存在科學問題的評估。教學難點：科學問題提出；實驗的評估。教 學 過 程教師行為學生行為教學意圖引入：一支筆點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亮LED燈，如圖所示，在黑板前演示。問題1：你觀察到現象有什么不同？問題2：導致兩個燈泡亮度不同的原因？一只筆點亮的科學探究探究石墨電阻線的電阻大小影響因素活動2：提出科學問題交流展示（1）請根據上述現象提出一個可探究的科學問題： 。（2）你提出的上述問題中: 因變量 。自變量是 。(3)你的猜想是： 教師引導歸納總結提出科學問題的方法歸納出提出科學可探究問題的方法：例如猜想：石墨線電阻大小與石墨的長度有關石墨線電阻大小與石墨的長度無關活動3：同學根據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、實驗卡。 請每組同學們利用上述器材結合我們猜想完成一個或兩個猜想探究完成實驗數據表格的記錄、完成后總結結論活動5：實驗評估交流：評估1：實驗1：石墨線電阻與石墨的長度是否有關實驗2：石墨線電阻與石墨的寬度是否有關問題1：不同組做出來的實驗現象并不唯一，有的是B更亮一些,有的組是C更亮一些？為什么？問題2幾組探究里最嚴謹科學的是哪個組？評估2：有的組涂好石墨線，組裝好電路發現燈不亮，請你幫助他分析原因？如何驗證可能原因。1、LED燈接反了-改變燈的正負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 4、石墨電阻線沒有涂勻導致電路出現斷路- 繼續涂勻石墨線活動6：拓展：關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成的單層片狀結構的新材料。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。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數高達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展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，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、石墨烯有哪些優點？2、猜想一下石墨烯在未來用途都有哪些？學生觀看視頻回答：金屬線是導體學生帶著好奇心仔細觀看演示實驗并思考問題。學生思考學生嘗試提出所有可談及科學問題交流：問題1：石墨線電阻與石墨的長度是否有關問題2：石墨線電阻與石墨的寬度是否有關問題3：石墨線電阻與石墨的含碳量（石墨純度/石墨硬度）是否有關問題4：石墨線電阻與石墨的厚度是否有關問題5：石墨線電阻與石墨溫度是否有關學生通過已學習的控制變量法找出可談及的因素：長度、寬度、材料學生進行實驗探究科學錯誤：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前沿科技：石墨烯學生發散思維進行各種猜想新穎的引入提高學生興趣引入主題培養學生提出科學可探究的問題梳理方法，讓學生思路清晰實驗能力操作培養培養學生動手能力培養學生嚴謹的科學態度拓展學生的視野，了解前沿科技。激起學生們鉆研科學的興趣。板 書 設 計一支筆點亮的科學探究探究石墨電阻線的電阻與哪些因素有關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