课题一支笔点亮的科学探究-探究石墨电阻线的电阻与哪些因素有关教师学科物理课型新授课级别初三年级班级时间研究主题实验探究石墨电阻线的电阻与哪些因素有关,对实验探究过程存在问题进行评估交流教材分析本节课基于复习过程当中，学生对科学探究及其评估问题还是存在很大的难度，结合教材中的影响电阻因素一节，设计一节能够训练学生提出科学可探究的问题，并能过发现探究过程中存在着哪些科学问题。同时也强化影响电阻导电性能的因素一节的难点和重点。注重了科学探究方法的渗透，培养学生良好的科学素养。学情分析1、 学生能够根据现象提出科学可探究的问题，但是在因变量和自变量确定上还有一些困难。2、 学生有一定的实验操作能力，通过已掌握的科学方法的学习，有评估实验过程中存在的科学错误的能力，但是还不能很好的解决问题，改进问题的措施。教学目标知识与技能：知道影响电阻的大小的因素；会正确连接电路，使用二极管。过 程 与 方 法：通过实验探究，体验探究的过程，在制订方案中学习控制变量法、转换法的探究方法。情感、态度、价值观：在实验列数据收集过程中养成实事求是的科学态度；在与小组成员合作完成实验过程中，加强与他人的协同合作能力。教学重点与难点教学重点：科学问题的提出，科学方法的运用及其实验过程中的存在科学问题的评估。教学难点：科学问题提出；实验的评估。教 学 过 程教师行为学生行为教学意图引入：一支笔点亮一座城市广告要引入新科。唯美震撼的广告中一支金线笔为什么能够点亮所有小灯活动1：教师展示用普通铅笔画出石墨电阻线的点亮LED灯，如图所示，在黑板前演示。问题1：你观察到现象有什么不同？问题2：导致两个灯泡亮度不同的原因？一只笔点亮的科学探究探究石墨电阻线的电阻大小影响因素活动2：提出科学问题交流展示（1）请根据上述现象提出一个可探究的科学问题： 。（2）你提出的上述问题中: 因变量 。自变量是 。(3)你的猜想是： 教师引导归纳总结提出科学问题的方法归纳出提出科学可探究问题的方法：例如猜想：石墨线电阻大小与石墨的长度有关石墨线电阻大小与石墨的长度无关活动3：同学根据老师所给的涂色卡不同图案，讨论可以完成哪些猜想？并阐述理由活动4：提供器材：电池（9v）、LED灯、6B、2H铅笔、实验卡。 请每组同学们利用上述器材结合我们猜想完成一个或两个猜想探究完成实验数据表格的记录、完成后总结结论活动5：实验评估交流：评估1：实验1：石墨线电阻与石墨的长度是否有关实验2：石墨线电阻与石墨的宽度是否有关问题1：不同组做出来的实验现象并不唯一，有的是B更亮一些,有的组是C更亮一些？为什么？问题2几组探究里最严谨科学的是哪个组？评估2：有的组涂好石墨线，组装好电路发现灯不亮，请你帮助他分析原因？如何验证可能原因。1、LED灯接反了-改变灯的正负2、电池没电了（电压过小）-更换新电池（大电压电池）3、电阻太大电路中电流太小-串灵敏电流计 4、石墨电阻线没有涂匀导致电路出现断路- 继续涂匀石墨线活动6：拓展：关于石墨的研究你知道有前沿科技石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆(Andre Geim)和康斯坦丁诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/mK，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/Vs，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6 cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 问题: 1、石墨烯有哪些优点？2、猜想一下石墨烯在未来用途都有哪些？学生观看视频回答：金属线是导体学生带着好奇心仔细观看演示实验并思考问题。学生思考学生尝试提出所有可谈及科学问题交流：问题1：石墨线电阻与石墨的长度是否有关问题2：石墨线电阻与石墨的宽度是否有关问题3：石墨线电阻与石墨的含碳量（石墨纯度/石墨硬度）是否有关问题4：石墨线电阻与石墨的厚度是否有关问题5：石墨线电阻与石墨温度是否有关学生通过已学习的控制变量法找出可谈及的因素：长度、宽度、材料学生进行实验探究科学错误：没有控制石墨涂层的厚度石墨线电阻与石墨的材料是否有关前沿科技：石墨烯学生发散思维进行各种猜想新颖的引入提高学生兴趣引入主题培养学生提出科学可探究的问题梳理方法，让学生思路清晰实验能力操作培养培养学生动手能力培养学生严谨的科学态度拓展学生的视野，了解前沿科技。激起学生们钻研科学的兴趣。板 书 设 计一支笔点亮的科学探究探究石墨电阻线的电阻与哪些因素有关石墨的长度石墨的宽度石墨的含碳量（石墨纯度/石墨硬度）石墨的厚度石墨温度5 / 5