第十六章 第3节《电阻》“教学评”一体化核心素养教案（人教版2024)

第十六章 第3节《电阻》“教学评”一体化核心素养教案（人教版2024)
教学目标
物理观念
理解电阻的概念，知道电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
（2）明确电阻的单位及其换算关系，能对常见导体的电阻大小有初步认识。
认识电阻是导体本身的一种性质，了解导体电阻大小与材料、长度、横截面积和温度有关。
（2）能根据电阻的特性，解释生活和生产中一些与电阻有关的现象，构建物理知识与实际应用的联系。
科学思维
通过实验探究影响电阻大小的因素，培养控制变量法的应用能力，提升逻辑推理能力。
（2）运用类比法，将电阻与水管对水流的阻碍作用类比，理解电阻概念，发展类比推理思维。
能根据电阻与各因素的关系，对导体电阻的变化进行推理和判断，培养演绎推理能力。
（2）在分析电阻相关问题时，培养批判性思维，敢于质疑和创新，提出独特见解。
科学探究
经历探究影响电阻大小因素的实验过程，学会提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等科学探究环节。
（2）根据探究目的，合理选择实验器材，设计实验方案，培养实验设计和规划能力。
在实验操作中，正确使用实验仪器，规范操作并准确记录数据，提高实验操作技能。
（2）能够对实验数据进行分析处理，得出合理结论，培养严谨的科学探究精神。
科学态度与责任
1.（1）在实验探究中，秉持实事求是的科学态度，如实记录和分析实验数据，不弄虚作假。
（2）培养勇于面对实验失败和困难的精神，积极寻找解决问题的方法，不轻易放弃。
2.（1）认识到电阻知识在生活和科技中的重要应用，增强将物理知识应用于实际的意识。
（2）关注电阻相关技术的发展对社会的影响，培养对科学技术的责任感。
教学重难点
重点
理解电阻的概念和单位。
（2）明确电阻是导体本身的一种性质，掌握影响电阻大小的因素。
学会用控制变量法探究影响电阻大小的因素。
（2）能运用电阻的知识解释一些生活和生产中的现象。
难点
理解电阻概念的物理意义，从微观角度理解导体对电流的阻碍作用。
（2）设计合理的实验方案探究影响电阻大小的因素，排除实验误差干扰，得出准确结论。
理解电阻大小与各因素之间的定量关系，能运用相关知识解决较复杂的实际问题。
（2）培养学生在实验探究过程中的科学思维和创新能力。
教学方法
1.讲授法：讲解电阻的概念、单位、影响因素等重要知识，确保学生理解关键概念。
2.实验探究法：通过实验探究影响电阻大小的因素，培养学生科学探究能力和实践操作能力。
3.类比法：将电阻与水管对水流的阻碍作用类比，帮助学生理解抽象的电阻概念。
4.讨论法：组织学生讨论实验方案、实验数据和结论，促进学生思维碰撞和合作交流。
教学道具素材
实验器材：电源、电流表、开关、导线、不同材料（如镍铬合金丝、铜丝）、不同长度和横截面积的电阻丝、小灯泡、酒精灯等。
多媒体课件：包含电阻相关的动画、图片、实验视频、练习题等资料，辅助教学。
教学过程
情境导入
1.展示现象
展示一个简单电路，闭合开关，小灯泡发光。然后在电路中依次接入长度、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝，引导学生观察小灯泡亮度的变化。
展示一段水流通过不同管径水管的视频，让学生观察水流通过时的顺畅程度。
2.提出问题
提问学生：“接入不同的金属丝，小灯泡亮度为什么会发生变化？”
进一步引导：“水流通过不同管径的水管时，顺畅程度不同，那电流通过导体时，是否也会受到类似的阻碍呢？”从而引出电阻的概念。
3.学生活动
观察实验现象和视频，思考老师提出的问题。
小组内交流讨论，尝试解释现象和回答问题。
4.设计意图：通过直观的实验现象和生活中类似的水流场景，引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望，为引出电阻概念做铺垫。
5.及时评价：对积极参与讨论、发表见解的学生给予肯定，鼓励学生大胆思考，对学生的回答进行简要点评，引导学生进一步思考。
电阻的概念
类比讲解
回顾刚才展示的水流通过水管的视频，强调水管对水流有阻碍作用，不同管径的水管阻碍作用不同。类比说明，导体对电流也有阻碍作用，这种阻碍作用的大小用电阻来表示。
利用动画展示电流通过导体时，自由电子与导体原子碰撞的情景，从微观角度解释导体对电流的阻碍作用。
概念总结
给出电阻的定义：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，用字母表示。
讲解电阻的单位：国际单位是欧姆，简称欧，符号是。介绍常用单位千欧（）、兆欧（）及其换算关系：，。
学生活动
认真听讲，结合类比和动画，理解电阻的概念。
记住电阻的单位和换算关系，思考生活中哪些地方会涉及电阻的概念。
设计意图：通过类比和微观动画展示，将抽象的电阻概念形象化，帮助学生理解电阻的本质。明确电阻的定义和单位，为后续学习打下基础。
及时评价：提问学生电阻的概念和单位换算，对回答正确的学生给予表扬，对理解有偏差的学生进行引导和纠正。
影响电阻大小的因素 猜想
引导思考
引导学生思考：既然电阻表示导体对电流的阻碍作用，那么导体的哪些因素可能会影响电阻的大小呢？提示学生从导体的材料、长度、横截面积以及温度等方面进行思考。
展示不同材料（如铜、铁、铝）、不同长度和粗细的导线，让学生观察并思考这些因素可能对电阻产生的影响。
猜想讨论
组织学生分组讨论，鼓励学生大胆猜想影响电阻大小的因素，并说明猜想的依据。
每个小组派代表发言，阐述本小组的猜想。例如，有的小组可能猜想导体的材料不同，电阻不同，因为不同材料的原子结构不同；有的小组可能猜想导体越长，电阻越大，因为电流通过的路径变长；还有的小组可能猜想导体横截面积越大，电阻越小，因为电子通过的空间更大等。
学生活动
积极思考，观察展示的导线，结合生活经验进行猜想。
在小组内充分讨论，分享自己的想法，倾听他人的意见。
设计意图：引导学生根据已有知识和生活经验进行猜想，培养学生的科学思维和创新能力，为后续实验探究做好准备。
及时评价：对学生的猜想给予肯定和鼓励，对有创意的猜想特别提出表扬，对不合理的猜想引导学生分析原因，帮助学生完善思维。
影响电阻大小的因素 实验探究
设计实验
引导学生讨论如何设计实验来验证猜想。强调控制变量法的应用，即研究某一个因素对电阻的影响时，要控制其他因素不变。
确定实验方案：以探究导体材料对电阻的影响为例，选择长度、横截面积相同，材料不同的电阻丝（如镍铬合金丝和铜丝），分别接入同一电路中，通过观察电流表的示数或小灯泡的亮度来判断电阻的大小。同样的方法可以探究长度、横截面积对电阻的影响。对于温度对电阻的影响，用酒精灯给电阻丝加热，观察电流表的示数变化。
介绍实验器材的使用方法和注意事项，如电流表的正确连接、酒精灯的使用安全等。
进行实验
学生分组进行实验，按照实验方案连接电路，注意操作规范。
分别改变导体的材料、长度、横截面积和温度，观察并记录电流表的示数或小灯泡的亮度变化，填入以下表格：
实验序号 探究因素 控制因素 电流表示数（A） 小灯泡亮度 电阻大小比较
1 材料 长度、横截面积相同
2 长度 材料、横截面积相同
3 横截面积 材料、长度相同
4 温度 材料、长度、横截面积相同
教师巡视各小组实验情况，及时纠正学生的错误操作，确保实验安全、顺利进行。
分析与论证
各小组对实验数据进行分析，讨论不同因素对电阻大小的影响。 小组代表汇报实验结论，教师汇总各小组数据，引导学生共同分析得出：导体的电阻大小与材料、长度、横截面积和温度有关。在其他条件相同时，导体的材料不同，电阻不同；导体越长，电阻越大；导体横截面积越大，电阻越小；大多数导体温度升高，电阻增大。
学生活动
小组协作完成实验，规范操作，准确记录数据。 分析实验数据，讨论得出实验结论，与其他小组交流分享。
设计意图：通过实验探究，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的实验操作能力、数据分析能力和归纳总结能力，加深对影响电阻大小因素的理解。
及时评价：对实验操作规范、数据记录准确、分析合理的小组给予表扬和奖励，展示他们的实验成果。对实验过程中出现问题的小组，帮助他们分析原因，鼓励他们积极改进，培养学生严谨的科学态度。
电阻知识的应用
实例讲解
结合生活和生产中的实例，讲解电阻知识的应用。例如，展示电炉丝和连接电炉的导线，说明电炉丝电阻大，产生的热量多，而导线电阻小，产生的热量少，所以电炉丝能发热，而导线不怎么发热。
介绍一些电子元件，如滑动变阻器，说明它是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，从而控制电路中的电流。
问题讨论
提出问题：“在家庭电路中，为什么要用铜导线而不用铁导线？” “如果要制作一个变阻器，应该选择什么样的材料和结构？”
组织学生分组讨论，鼓励学生运用所学的电阻知识进行分析和解释。
小组代表发言，分享小组讨论结果，教师进行点评和总结。
学生活动
认真听讲，理解电阻知识在实际中的应用。
积极参与问题讨论，运用电阻知识分析实际问题，与小组成员交流合作。
设计意图：通过实例讲解和问题讨论，让学生了解电阻知识在生活和生产中的广泛应用，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，增强学生学习物理的兴趣和动力。
及时评价：对学生的讨论结果进行及时评价，肯定学生的正确分析，对存在的问题进行引导和纠正，鼓励学生积极思考，培养学生的思维能力。
课堂小结
1.知识总结
引导学生回顾本节课所学内容，包括电阻的概念、单位、影响电阻大小的因素以及电阻知识的应用。
强调重点知识，如电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻的单位换算，导体电阻与材料、长度、横截面积和温度的关系等。
2.方法归纳
总结控制变量法在探究影响电阻大小因素实验中的应用，鼓励学生在今后的学习中运用这种方法探究其他物理量之间的关系。
回顾类比法在理解电阻概念中的应用，引导学生在学习其他抽象物理概念时，也可以尝试使用类比法。
3.学生活动
跟随教师引导，回顾本节课重点知识和方法。
思考自己在知识和方法上的收获与不足，与同学分享学习心得。
4.设计意图：帮助学生梳理知识体系，巩固重点知识，总结学习方法，培养学生的反思和总结能力。
5.及时评价：对学生的回顾和分享进行补充和完善，鼓励学生在今后学习中不断进步，针对学生提出的不足，给予指导和建议。
布置作业
基础性作业
完成教材课后习题中关于电阻概念、单位换算和影响电阻大小因素的题目，巩固课堂所学知识。
写出生活中至少三个利用电阻特性的实例，并简要说明其原理。
拓展性作业
查阅资料，了解电阻在电子技术、电力工程等领域的应用，写一篇简短的科普文章介绍你感兴趣的应用案例。
尝试利用铅笔芯制作一个简易变阻器，思考如何改变铅笔芯接入电路的长度来改变电阻，并记录实验过程和结果。
教学反思
1.成功之处：通过情境导入，利用直观的实验和生活实例，有效激发了学生的学习兴趣。在讲解电阻概念时，类比法和微观动画的运用，帮助学生较好地理解了抽象概念。实验探究环节让学生充分参与，培养了学生的科学探究能力和团队协作精神，学生对影响电阻大小的因素有了较深刻的理解。在知识应用部分，结合生活实例讨论，提高了学生运用知识解决实际问题的能力。
2.不足之处：在实验探究过程中，部分学生对控制变量法的理解不够深入，导致实验设计和操作出现一些问题。在讲解电阻与各因素的定量关系时，学生理解起来有一定困难，教学深度把握不够精准。另外，课堂时间把控上，在实验讨论环节花费时间较多，导致拓展性作业的布置和说明不够详细。
3.改进措施：在今后的教学中，加强对控制变量法的讲解和训练，通过更多实例和练习让学生熟练掌握。对于电阻与各因素的定量关系，采用更通俗易懂的方式进行讲解，如通过图表、数据对比等方式帮助学生理解。在课堂时间管理方面，更加合理安排各环节时间，预留足够时间对拓展性作业进行详细说明，确保学生明确作业要求和目的。