探究的意义在于发现与创新

　　学情分析

　　本校新课程研究始于2001年9月，初期目标是构建具有“探究性的学习、问题式的教学、合作化的课堂”等特色的课堂教学。本届初二学生经过近一年半的新课程理念的熏陶及近一学期的物理新教材的学习，已基本领悟了“科学探究”的各主要环节，同时也具有了一定的实验设计能力及操作能力，但科学探究的真正意义是什么？学生还不甚明了。

　　设计理念

　　本课设计中力图体现：“知识学习”是一种“探究的活动”，知识并不是绝对的、不变的结论。

　　结合教学实际对本书内容进行更为合理的重组，以更利于探究，让学生在探究中发现，在探究中创新，从而学到真正的知识和掌握相关的技能，并领悟科学探究的意义，从探究的“程序操作”走向“实质探索”。

　　并以“探究卷”为“桥”，引领师生共同走向这一“变薄的教材”。

　　教材简析与处理

　　《电阻》是初中物理（八年级下册）第六章第三节的内容。本书主体内容由“电阻”、“变阻器”组成，编者的实施建议是使学生通过探究“导体对电流的阻碍作用”，认识导体本身固有的一种属性——电阻，通过实践学会使用滑动变阻器改变电流、电压。

　　为尽可能体现出“探究的意义在于发现与创新”，并尊重编者的建议，结合学生实际，对教材做如下处理：

　　第一环节：打开探究之门。

　　教师组织学生收集、观察家用电线并提出思考：普通导线为什么多用铜制成？

　　第二环节：探究与发现。

　　通过探究未发现导体对电流的阻碍作用与导体材料、长度的关系。在完成“电阻”的知识建构过程中打开创新之门：如何制作可变电阻器件？（至于横截面积与温度因素对电阻的影响的探究仍按课标建议安排在课外实践活动中。）

　　第三环节：创新与实践。

　　重组教材内容，通过设计变阻器件和操作实践，变单一的技能培养为创新意识的建立与实践能力的培养。

　　第四环节：拓展与延伸。

　　补充介绍“半导体”以开阔学生视野；多维度建构课堂小结，并对下一步探究方向做出设想，使课堂得以延伸……

　　教学目标

　　1．采用实验、观察、对比分析、设计创新等多种方法探究电阻及滑动变阻器，知道电阻及其单位，知道滑动变阻器的构造并会利用滑动变阻器改变电流、电压。

　　2．通过了解半导体和超导体以及它们在现代科学技术中的应用开阔视野。

　　3．领悟探究的意义。

　　教学准备

　　电池组、小灯泡、开关、导线、自制电阻比较装置、铅笔芯、滑动变阻器、自制滑动变阻器模型、“探究卷”及课件。

　　教学流程

　　一、导入（5分钟）

　　（师语）请同学们观察所带来的各式电线，谈谈你们的“发现”并提出你们最感兴趣的问题？

　　（学生）可能性的发现和提问：（摘选）

　　1．一般电线内部是金属丝，外部包有一层塑料。

　　2．为什么普通电线内部的导线多用铜制成，可否采用其他常见金属材料来代替铜。

　　（师）结合1再联系旧知及实物重新加深学生对导体、绝缘体概念的理解，并指出好的导体和绝缘体都是重要的电工材料。

　　结合2引思；能用铁或普通不锈钢材料来代替铜吗？从而打开课堂探究之门。

　　（“导入”中注重“从生活走向物理”。）

　　二、探究与发现（15分钟）

　　1．实验与发现。

　　目的：探究粗细、长短都相同的铜丝、不锈钢丝的导电情况。

　　过程：

　　①学生设计实验、选择器材并操作（参考装置见图1）；

　　②教师补充探究粗细、长短都相同的铜丝、碳钢丝、康铜丝及镍铬合金丝的导电情况。

　　（学生）通过观察灯泡的明暗去推断电流强弱，并发表见解。

　　发现小结：粗细、长短都相同的不同金属丝导电能力不一定相同，换言之它们对电流的阻碍作用可能有所不同。

　　（师）组织讨论本次发现的意义。

　　意义概述：①粗细、长短都相同的金属丝导电能力跟导体的种类有关；②不同导体的电阻可能不同。

　　（此步教学的目的是让学生通过观察、比较、分析，确认导体对电流有阻碍作用，并且使学生明确怎样用实验的方法来比较导体电阻的大小。从而初步突破“电阻”这一教学重难点。）

　　2．研讨与发现。

　　目的：了解电阻。

　　过程：组织学生研读“电阻”框，并积极鼓励合作探究和对有效信息进行收集。

　　（学生）可能性的发现和提问：（摘选）

　　①电阻表示异体对电流的阻碍作用。符号R，电路图中的符号“”，单位：欧姆（Ω）；

　　②对第13页框表中所列的几种导体在一定条件下的阻值数据提出猜想：导体电阻除与材料有关外，是否可能还与导体的长度、横截面积及温度有关。

　　（此种教学安排的目的有二，一是放手让学生进行知识建构，突破“电阻”这一教学重难点；二是打开新的探究之门。）

　　3．实验与发现。

　　目的：探究导体电阻的大小限它的长度有什么关系？

　　过程；

　　①学生设计实验、选择器材并操作（参考装置见图2）；

　　②观察灯泡亮度的变化。

　　（学生）发现：导体长度越长则电阻越大。

　　（师）组织讨论本次发现的意义：

　　①某段电路中的电阻可以改变，做法之一就是改变导体接入电路中的长度。

　　②可根据导体的这一特性制作“可变电阻器件”。

　　三、创新与实践（20分钟）

　　创新课题：设计一种可以改变电路中电阻大小的器件。

　　设计依据：上述实验的发现。（原则上应由学生给出）

　　设计选材：师生互动探讨材料选择。

　　主要材料选择：

　　1．可选择金属电阻丝，因为它的韧性和可塑性好；

　　2．为便于使用，又不影响导体电阻，需用绝缘体制作配套的固定装置。

　　设计过程：师生合作“制作”变阻器模型（见图3）。

　　1．绕线（目的：减小空间范围）

　　2．抽头。（目的：取不同阻值）

　　3．设滑片。（目的：可任取相应阻值）

　　4．装固定架。（目的：便于操作）

　　（师）组织学生观察实际的“滑动变阻器”并探究有效接法与变阻情况。

　　学生讨论得出：

　　1．接“A、B阻值最大，接C、D阻值几乎为零，且均无法变阻。应接A（B）和C（D）；

　　2．若接A和C（D），则P向A移动阻值减小……

　　（师）提醒学生注意“滑动变阻器”的最大阻值和允许通过的最大电流值。

　　操作实践；用变阻器改变灯泡亮度。

　　注：实验过程由学生完成（略）。

　　（师语）由于选材和变阻方式不同，变阻器会有很多种类，课后请同学们也试着设计一种变阻器，并了解实际生活中的其他变阻器件的应用。

　　（师）组织讨论本次创新的意义：

　　1．学会了设计制作滑动变阻器，并为了解其他变阻设备的原理打下了基础。

　　2．应用滑动变阻器可（根据需要）改变电路中的电流、电压。

　　（本环节中重组了教材内容，让学生经历“探究——设计——实践”这一个性化的过程，去主动突玻“变阻器”这一教学重难点，使学生“不仅知其然，而且知所以然。”充分体现了本课的设计理念：即“知识”乃是一种“探究的活动”，并不是绝对的、不变的结论。）

　　四、小结与延展（5分钟）

　　师生共同构建多维度课堂小结，并对下一步探究方向做出设想。

　　附：补充介绍“半导体”的有关知识以开阔学生视野；“超导现象”由学生课后了解。

　　（此步设计重在从多维度建构课堂小结，并通过师生交流设置“课堂留味”，以收“课虽停而思未止”之效。）

　　板书设计

　　师生共同构筑的“知识树”。（以下板书仅供参考）

　　附：探究卷

　　探究的意义在于发现与创新——教师赠语

　　三　电　阻

　　（一）探究与发现

　　实验一：请将粗细、长短都相同的铜丝、（　）丝接入你所设计的简单电路，并谈谈你的发现。

　　我的发现：

　　我本次的发现非常有意义，它使我想到；

　　自学研讨：电阻

　　我了解到：1.电阻表示（　），符号：（　），单位：（　），电路图中电阻的符号：

　　2．其他：

　　实验二：探究导体电阻的大小跟长度的关系

　　设计与操作：

　　我的发现：

　　我本次的发现非常有意义，它使我想到：

　　（二）创新与实践

　　创新课题：设计一种可以改变电路中电阻大小的器件。

　　设计依据：通过改变_________来改变电路中电阻的大小。

　　主要材料选择：

　　设计思路：

　　实践：利用变阻器改变灯泡的亮度。

　　我设计的电路：

　　我的体会：

　　我又有了新的发现：

　　（三）我的收获

　　1．我“种”的知识树：

　　2．本节课中我印象最深的过程和方法：

　　3．老师，我还想知道……

　　（四）课后探究

　　导体电阻除与材料和长度有关外，可能还与其他哪些因素有关呢？请设计实验进行进一步探究。

　　你会设计“变阻器”吗？请试一试，并画出你的设计图。

　　谨记：探索无止境！──教师赠语

　　（探究卷上均采用第一人称，以体现学生是课堂的真正主人，是探究的真正主体。）