第1节 电荷与电流 教学设计

4.1.1电荷与电流 教学设计
前期分析
学习内容分析
本节课选自浙教版八年级上科学第4章第1节的第一课时，本节内容主要是观察生活中的一些起电现象，总结出摩擦起点的概念然后从微观的角度，通过视频、材料阅读等方式了解摩擦起电的实质是电荷（电子）的转移，进而进入带电粒子电荷的概念，最后通过探究活动得出电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
本节内容是初中电学的起点，学生在小学阶段也有过电学相关内容的学习，但是初中阶段不仅仅流于摩擦起电的现象的表面，而是在于摩擦起电的实质和电荷间相互作用的探究。因此是在小学现象的基础上进一步的对于科学实质的探究和学习。
学习者分析
授课对象为八年级上册学生，在知识储备方面，该年级学生通过初一的学习已经具备初步的科学探究知识，同时小学的学习和生活的经验使得他们对摩擦起电这个现象并不陌生，也非常了解电荷间的相互作用规律，但是这个是如何得出的，学生没有这方面的实验储备；在能力方面，该年龄层次的学生基本上能够通过视频、材料阅读等方式提取新的知识点从而用于解决问题；在情感方面，他们非常渴望课堂的小活动，并对现象的解释充满了兴趣。因此本节课需要利用一系列的教学方式活跃课堂，并引导学生在探究中获取新知识。
重难点分析
重点：摩擦起电的实质、电荷间相互作用的规律；
难点：通过视频和材料自行归纳摩擦起电的实质、通过实验验证电荷间相互作用的规律。
教学目标分析
根据以上的前期分析结合中学科学教学标准，我制定教学目标如下：
知识与技能：
了解生活中的摩擦起电的现象并能够举例；
能够利用生活中的一些材料完成摩擦起电；
能够通过视频和材料阅读归纳出摩擦起电的实质是电荷的转移；
在探究电荷间相互作用的规律的实验中自主归纳相互作用的规律。
过程与方法：
在利用生活中的材料摩擦起电和举例摩擦起电的现象的过程中，掌握归纳的方法；
在探究电荷间相互作用的规律的实验中落实实验的评价方法并能够对实验进行相对应的改进。
情感态度价值观：
体会科学从观察中来，生活中要有科学观察的精神；
体会科学实验有的时候可以从实验现象是否明显，实验是否已操作等角度进行改进，争取科学创新。
教学过程分析
趣味实验引入
儿子元宝的照片和他的众多电动车玩具，然后提出生活中我们与电息息相关，但是今天要展示的是一款不需要“电动力”就能够运动的车。
展示易拉罐神奇小车，首先用泡沫板和毛巾相互摩擦，然后将泡沫板不断靠近易拉罐，发现易拉罐将会朝着泡沫板不断运动。
提出问题：为什么没有动力，但是神奇的易拉罐能够运动呢？
请学生根据教师操作时候“摩擦”的关键动作进行猜想，有可能是因为泡沫板摩擦起点然后吸引了小车。
摩擦起电实质的探究
继续提出问题：①什么是摩擦起电？②为什么摩擦能起电？③摩擦后带电体能否吸引物体？④为什么是吸引而不是排斥？
指出小学也学习了摩擦起电，为了了解什么是摩擦起电以及为什么能摩擦起电，我们需要了解物体的微观结构，通过视频指出很多物体由原子构成，原子中有带正电荷的质子和带等量负电荷的电子。
当了解了物体的微观结构之后，通过建立模型的方法展示某原子的微观结构，并强调，当我们进入微观世界的学习的时候往往可以采用模型的方法。然后请学生阅读关于摩擦起电实质的材料，并利用模型模拟这个过程，小组模拟结束后请一位同学到黑板上进行模拟，并解释摩擦起电现象的微观实质。
解决为什么会摩擦起电的问题
为什么会摩擦起电呢？为了解决这个问题，教师提供一个例题进行说明，例题如下：
在这个例题中，学生能够归纳出部分不物质的原子核对电子束缚能力强弱不同，因此在摩擦的时候能够进行电子的转移。并请学生判断玻璃棒和丝绸摩擦以及橡胶棒与毛皮摩擦时候电子转移的方向以及各个物质所带电荷种类。进而引出，玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒带正电；橡胶棒与皮毛摩擦，皮毛带正电。
实验验证摩擦后带电物体能够吸引其他物体
小学学习的过程中主要是教师展示摩擦后带电物体能够吸引其他物体，本节课中教师将提供一些生活中的物品，分别请学生完成“魔力气球、弯曲的水流、纸条爆炸、吸管的诱惑”这些小实验，并归纳带点物体能吸引轻小物体。
电荷间相互作用规律的探究
提出问题：为什么是相互吸引而不是排斥呢？电荷间相互作用有什么规律。
由于学生本身小学知识储备中对电荷间的相互作用规律已经了解，因此接下来需要展开这个实验结论的验证实验。
首先分析课本中的实验，两位同学合作，一位用丝绸摩擦玻璃棒使玻璃棒带正电，另一位用毛皮摩擦橡胶棒，使橡胶棒带负点，再分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的2个泡沫塑料小球后观察两个小球的现象。
实验中会发现，这两个小球根本不会有任何现象，请学生分析，实验失败的原因是什么，最后教师进行归纳：可能是小球发生了运动但是我们没有观察到，运动太微小了；可能是摩擦所带的电荷量太少了；可能是空气太潮湿了。
进而提出：如何对实验进行改进。
利用玻璃棒和橡胶棒进行实验，将一根中央有小孔的玻璃棒与丝绸进行摩擦，然后放置于针尖上。用另一根玻璃棒和丝绸进行摩擦靠近针尖上的玻璃棒，然后观察玻璃棒的转动情况；再用中央有小孔的玻璃棒与丝绸进行摩擦，然后放置于针尖上，用橡胶棒和毛皮进行摩擦靠近玻璃棒，观察玻璃棒的转动情况。
请学生对实验进行总结，电荷间的相互作用规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。并利用一张图解释为什么带电的物体能够吸引不带电的轻小物体，指出是带电梯能够使靠近它的非带电体内部的电荷重新分布，非带电体靠近带电体一端出现异种电荷，根据电荷间的相互作用规律，异种电荷相互吸引。
首尾呼应，解密魔术
请学生用本节课的知识点解释为什么课堂的开始“无电力”魔术车能够运动。
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