《物质的导电性》教学设计
生科051班 廖 丹 38号
一、指导思想
布鲁纳的认知发现说 布鲁纳认为：教学一方面要考虑学生已有知识结构和教材结构，另一方面要重视学生的主动性和学习的内在动机。强调学习的灵活性、主动性和发现性。提倡自己观察、探索和实验，发扬创造精神，独立思考，改组材料，自己发现知识和掌握原理原则，倡导一种探究性学习的方法。强调通过发现学习来开发学生的智慧潜力，调节和强化学习动机，牢固掌握知识并形成创新的本领。但是由于上课时间紧张，加之学生的知识、能力的欠缺，所以在进行自主探究的同时，需要老师加以引导。使得更有效率的掌故知识及获取知识的方法。
加涅的信息加工学习论 加涅认为：当刺激情境与记忆的内容以某种方式影响学习者的操作水平时，学习便发生了。教师要想影响学生的学习过程，就要在教学上注意以下环节：
激发学生回忆以前学到的知识和能力。在进行更高阶段学习之前，先弄清学生已经知道了什么。
使学生对学习有心理准备。可以运用强化等手段来刺激和形成学生适当的注意倾向和动机。
直接提出种种适当的刺激。充分的回忆一旦完成，教师就应向学生直接提示要学习的内容。
反馈的准备。教师的评价，打分，甚至点头、微笑或者看一下某个学生，允许他继续进行下一项活动等，都可以达到强化学生行为的目的。
二、教材分析
本堂课内容选自《科学》浙教版第八册上第四章《电路探秘》第3节内容，之前已经学习了电路图和电流的有关知识，学会了利用电路来测电流，知道了金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的，为学习《物质的导电性》奠定基础。同时学习本节知识为后面学习有关电阻的知识做好铺垫，本节教材的内容包括：检测物质的导电能力，金属导电的微观解释，电阻等。对于导体和绝缘体的概念来说，学生通过探究物质的导电性实验得出，并不难理解，但是对于导体能导电，绝缘体不容易导电的原因等问题，理解起来有一定的难度。因此，教材除了文字还有图片加以说明。
三、学情分析
法国前总理，著名教育家富尔在《学会生存》里说过：教育应该较少地致力于传递和储存知识（尽管我们要留心，不要过大夸大这一点），而应该更努力寻求获得知识的方法（学会如何学习）。在我们具体的教育活动中可以让学生自主进行探究，老师加以引导的模式。而初二的学生身心都处在一个高速发展的阶段，学生独立意识增强，好奇心强。根据学生的这些特点，本堂课的知识在教学过程中注重让学生自己进行科学探究，满足他们的独立意愿；开展竞赛，增强团队意识，调动学习兴趣。
物质导电是一个抽象的概念，而初二学生抽象思维能力较弱，认知程度也不高，单纯进行自主探究是不可行，若完全依靠教师讲授，也不能完全掌握这些知识。所以，就需要通过实验和模拟动画演示物质的导电性，达到较好的教学效果。
四、教学目标
(一)知识与技能
1、知道常见的导体和绝缘体
2、了解导体的导电能力与外界条件有关
3、知道金属导电原因是有自由电子
4、理解电阻概念，知道电阻的单位
（二）过程与方法
1、利用所学知识，能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性
2、在检测物质的导电性实验中能用正确的方法探测电路中的电流的大小
（三）情感态度与价值观：
1、通过检测物质导电性的实验加强分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力；
2、通过半导体在电子工业上作用的了解，增强好奇心，提高学习热情。
五、教学重点和难点
重点
利用实验检测物质的导电性
导体和绝缘体的定义
导体的导电能力与外界条件有关，电阻的概念及单位。
难点
1、利用实验检测物质的导电性
2、金属导电的原因
六、教学策略
学生自主型与师生共同探究型相结合（含自学、实验、讨论、讲授等）
七、教学器材准备
学生电源、导线、开关、灯座（灯泡）、纯水、食盐、玻璃棒、铜丝、铅笔芯、塑料尺、陶瓷棒、橡皮等。
八、教学课时
1课时
九、教学过程
（一）创设情景，导入新课（2分钟）
【实物展示】出示各种导线，取出一段导线，当场剖开，可看到外面的塑料外套和里面的金属丝
【提问】为什么所有导线都是这样设计的？能不能换一下，用塑料或橡胶做内导线，金属做外套？这样会有什么问题产生？
【学生回答】……
【总结】铜、铝会导电，而橡胶、塑料不会导电。换一下的话，导线不仅起不到导电的作用，金属外套还会漏电，存在安全隐患。
【板书】 第三节、物质的导电性
（二） 合作交流，探究新知（35分钟）
一、物质的导电能力
【实物展示】在讲台上展示铜丝、铅笔芯(碳棒)、塑料尺、陶瓷棒、玻璃棒、橡皮、食盐水等
【提问】根据生活经验，谁能把这些物质分分类，一类是能够导电的，另一类是不能导电的？
【学生作答】……(板书)
【再次提问】有同学有不同意见吗？（若有，见下面一段）
【学生作答】……(板书)
【提问】这是我们由生活常识得到的结论，正确与否我们得用事实来说话，动手做做实验，验证一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案，画出它的电路图。
1）用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？
2）什么情况下电路中会产生电流？
【学生讨论】……
【提示】所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流，这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路，还需要的器材有：导线、开关、电源及用电器（小灯泡、发光二极管或音乐卡片均可）。 （视讨论情况而定）
【总结】请学生在黑板上画出正确的电路图。
【思考】电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以？（如果学生设计的实验电路图没接小灯泡等用电器，那么在此衔接上去。）
【陈述】当被测物体是导电性能良好的导体时，电路中会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。
【实验演示】按照正确的电路图，把实物连到电路中，得出结论（若条件允许，学生进行自主演示）
【结论】1）容易导电的物质叫导体。有铜丝、铅笔芯、食盐水等。
2）不容易导电的物质绝缘体。有塑料尺、陶瓷棒、玻璃棒、橡皮等
【扩展】1）常见的导体有金属、石墨、人体、大地、食盐水、湿木头等。
2）常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油、干燥的空气等。
3）纯净的水机蒸馏水是不导电的，但普通水中往往溶有大量杂质，能够导电。
2、烧红的玻璃能够导电
【提问】绝缘体在任何情况下总是不容易导电的吗？那么我们通过下面的实验来看看绝缘体是不是在任何情况下总是不容易导电的。请同学们小组讨论实验方案，稍后请代表上台设计出电路图？
【总结】学生画出实验电路图
【评价】……
【实验演示】在电路中接入玻璃，闭合电路后用酒精灯给玻璃加热。（注意点：用酒精喷灯加热；电源电压控制在20伏左右；负载用发光二极管。若条件允许，学生进行自主演示）
【结论】1）在没有用酒精灯给玻璃加热时，电路中小灯泡不亮；用酒精灯给玻璃加热时，电路中小灯泡亮。
2）物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
3、半导体及应用
【陈述】半导体是导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质，常见的有硅、锗。
【图片展示】通过半导体产品展示，学生了解半导体在电子工业上的重要地位，通过半导体在电子工业上作用的了解，增强好奇心，提高学习热情。
二．金属导电的微观解释
【陈述】前面我们一起学习了导体，绝缘体和半导体的有关知识，那么请问导体为什么会导电，绝缘体不易导电呢？接下来我们一起来学习一下有关原子的内容
【提问】原子内部结构可以分成那两部分？
【学生回答】……
【动画展示】原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电，原子核带正电。 金属内部原子核位置是相对固定的，但有大量能自由移动的电子，它们能从一个地方移动到另一地方，当电路中接入电源，并接通后，金属中的这些自由电子都向同一方向（由电源的负极经导线向电源的正极）移动，从而形成了电流。
【提问】看完flash后，谁来回答一下导体会导电，绝缘体不易导电的原因？
【学生回答】……
【总结】金属导电原因是内部存在大量自由移动的电子，绝缘体不容易导电原因是内部几乎不存在自由电子。
【提问】如果你是一位电工，在工作中采取哪些措施，确保生命安全？
【学生回答】……
【物品展示】展示电工在工作中的装备
三．电阻
【陈述】我们已经知道有些物质容易导电叫做导体，有些物质不容易导电叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢？我们就引入电阻这个概念。电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻就越大。
电阻用字母R表示，电阻的单位：欧姆 简称：欧 符号：Ω
比欧大的单位有：千欧、兆欧
换算关系：1兆欧=103千欧=106欧
【提问】导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？
【学生回答】……
【总结】电阻越大，导体的导电能力越弱，所以绝缘体的电阻很大
（三） 课堂小结
【提问】本节课你学到了什么？（学生发言，教师归纳。）
【小结】
1、容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体。
2、导体的导电能力与外界条件有关，当外界条件改变时导体和绝缘体之间可以相互转化。
3、导体导电的实质是因为导体有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由电荷。
4、导体对电流的阻碍作用叫做电阻。单位为欧、千欧、兆欧等。
（四）教学评定，检测反馈（8分钟）
1、概括导体、半导体、绝缘体的定义，并各举出两个实例。
2、金属容易导电的原因是什么？
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3、评价验证物质导电性实验的优缺点，并补充说明实验中应注意的事项
4、3000欧= 千欧= 兆欧
5、轻轨电车是近年来又一新兴的交通工具，具有无污染的优点。当轻轨电车开动时，在轻轨电车跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦，会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，你认为该接触点上材料的选用较为合适的是（ ）
A、锌 B、石墨 C、铝 D、铜
十、板书设计
课件33张PPT。第一课时 物质导电能力 一男子电线杆上触电身亡,
头被整齐“割下”
一小孩因放风筝而触电 我们为什么用金属铜做导线，而用塑料或橡胶
做金属导线的外套呢？为什么不能用湿手去操作
开关呢？金属铜易导电，而塑料、橡胶不易导电。湿手去操作开关，容易导电，发生触电。一、物质的导电能力1、不同的物质具有不同的导电能力用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过？电流表检测、灯泡检测物质的导电能力就是电流能否通过该物质。你能否设计一个检测物质导电能力的实验方案？2、检测物质的导电能力有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、粉笔、纯净水等物品，检测哪些物质容易导电，哪些不容易导电。易导电物质有： 实验结果：不易导电物质有： 硬币、塑料尺、玻璃片、铅笔芯、食盐水粉笔、纯净水导体：容易导电的物质。3、导体和绝缘体如：金属、石墨、人体、大地、盐类水溶液等食盐水溶液能导电，水能导电吗？纯净的水是不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物质，因此生活中所用的水（自来水、井水、河水、海水）一般是能导电的。电线铜导线铝导线绝缘体：不容易导电的物质。如：塑料、玻璃、橡胶、陶瓷、干木头、油、干燥的空气等电木灯座电木插座绝缘胶带电木旋钮绝缘电工扳手电工绝缘鞋子、手套绝缘体在任何情况下总是不导电的吗？想一想玻璃在常温下是绝缘体，那么在加热到发红时能否导电？利用下列器材：电源、导线、开关、小灯泡、玻璃和酒精喷灯来检测绝缘体是否在任何情况下总是不导电的。
实验二玻璃是绝缘体，但烧红后的玻璃却是导体。4、导体和绝缘体不是______的绝对烧红的玻璃能导电① 在条件改变时，绝缘体可以变导体。潮湿的空气能导电② 在条件改变时，导体导电能力下降。被氧化或腐蚀的导体（如生锈的铁丝）电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。例如，人造卫星电路的接触点表面一般都会镀上金，以防止腐蚀，确保电路导电的可靠性。我国第一颗人造卫星在家庭电路中，所有导线都是用塑料和橡胶等材料包裹着，这是为什么？塑料和橡胶是绝缘体，避免漏电、触电事故的发生。导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质5.半导体： 我叫半导体，我有个哥哥叫导体，有个弟弟叫绝缘体，我的导电能力就是介于导体和绝缘体之间。我常见的材料有锗和硅。我具有许多独特的导电性能，在电子技术和无线电工程上有着广泛的应用，现在你对我有所了解了吧，以后可别说不认识我。 (如：硅和锗)半导体的自述计算机主板上集中了几十万个半导体元件半导体主要用于电子工业或 IT，信息技术产品，人们常说的“硅谷”意指电子产品基地。半导体的单向导电性6、导电能力的微观解释①分子构成②导电原因 计算机主板上集中了几十万个半导体元件1、原子结构：原子原子核电子带负电带正电(自由电子)金属导电的微观解释电路探秘之物质的导电性金属导电原因:内部存在大量自由移动的电子
绝缘体不容易导电原因:内部几乎不存在自由电子用金属导电的原理，你能否解释玻璃烧红后能导电的原因？常温下的玻璃中几乎没有能自由移动的电子，因此玻璃不导电；当玻璃被加热到高温状态后，内部就产生了足够的自由电子，这样烧红的玻璃就可导电了。不同的物质具有不同的导电能力。那么如何比较物质导电能力的强弱呢？为了描述物体导电能力的强弱，我们引入电阻的概念。二、电 阻导体对电流的阻碍作用。1、概念：（符号： “ R ”）导体对电流的阻碍能力越强，
其电阻值就越大。2、单位：欧姆（欧）（符号： “Ω” ）千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）1兆欧 = 千欧 = 欧1031063、单位换算：导体的电阻和绝缘体的电阻大小关系如何？导电能力呢？导体的电阻较小，导电能力强。绝缘体的电阻非常大，导电能力弱。绝缘体4、绝缘体与导体的电阻：5、人体的电阻：一般来说，人体电阻的平均值是1000~2000欧。当然，不同的人电阻是不同的，同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时，人体电阻较小；而在气温低、空气干燥的冬季，皮肤很干燥时，人体电阻较大。人体触电时，皮肤与带电体的接触面积越大，人体电阻越小。当人体接触带电体时，人体就被当作一电路元件接入回路。人体阻抗通常包括外部阻抗（与触电当时所穿衣服、鞋袜以及身体的潮湿情况有关）和内部阻抗（与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关）。小结一、物质的导电能力1、不同的物质具有不同的导电能力2、检测物质的导电能力导 体：容易导电的物质。3、导体和绝缘体绝缘体：不容易导电的物质。4、导体和绝缘体不是绝对的。5、半导体：如：硅和锗6、导电能力的微观解释金属能导电是因为有大量的自由电子。绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。二、电 阻导体对电流的阻碍作用。1、概念：（符号： “ R ”）导体对电流的阻碍能力越强，
其电阻值就越大。2、单位：欧姆（欧）（符号： “Ω” ）千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）1兆欧 = 千欧 = 欧1031063、单位换算：导体的电阻较小，导电能力强。绝缘体的电阻非常大，导电能力弱。4、绝缘体
导体电阻：1．在常温下，下列物质中， 是
导体， 是绝缘体。
① 橡皮 ② 碳棒 ③ 棉花 ④ 食盐水
⑤ 纯净的水 ⑥ 人体②④⑥①③⑤2、绝缘体不易导电的原因是因为它内部--（ ）
A、没有带电微粒 B、几乎没有电子
C、自由电荷很少 D、存在大量自由电子C3、电线是铜丝外加塑料皮，塑料于 ，
铜丝属于 。导体对于电流的 作用，叫做导体的电阻。一段金属丝的电阻20000Ω
= kΩ= MΩ阻碍200.02导体绝缘体4．导体和绝缘体的区别在于 。
①导体中有电子，绝缘体中没有电子
②导体中有能自由移动的电荷，绝缘体中没有电荷
③导体中有能自由移动的电荷，绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷③5．下列说法中正确的是------------------------（ ）
A、导体容易导电说明导体内部有多余的电子
B、绝缘体不容易导电是因为它不能带上电荷
C、直接用手拿着金属棒与毛皮摩擦时，金属棒
不会带电
D、通常情况下，塑料、玻璃、空气都不是绝缘体C
