人教版高中物理《半導(dǎo)體、超導(dǎo)體》教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、《半導(dǎo)體、超導(dǎo)體》教學(xué)設(shè)計(jì)　［教材分析］本節(jié)教材介紹了半導(dǎo)體、超導(dǎo)體的一些特性，介紹了它們?cè)诂F(xiàn)代科技中的應(yīng)用和發(fā)展前景。教材與科技生產(chǎn)相聯(lián)系，重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技熱點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)一些前沿科學(xué)知識(shí)有所了解，播下致力于科學(xué)研究的種子．［學(xué)生分析］學(xué)生已學(xué)習(xí)了電阻定律和電阻率，知道金屬的電阻率隨溫度的升高而增加，能分辨導(dǎo)體與絕緣體，這是學(xué)習(xí)本節(jié)教材的基礎(chǔ)。學(xué)生在日常生活及課外閱讀中己對(duì)半導(dǎo)體、超導(dǎo)體有一些感性認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容有著較高的學(xué)習(xí)積極性。［教學(xué)目標(biāo)］1．知識(shí)與技能：⑴了解什么是、半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性及常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料；⑵了解半導(dǎo)體的應(yīng)用；⑶知道什么是超導(dǎo)現(xiàn)象；⑷簡(jiǎn)單了解超導(dǎo)研

2、究的發(fā)展過(guò)程和現(xiàn)狀以及研究高溫超導(dǎo)的意義，了解超導(dǎo)的應(yīng)用前景；⑸逐步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能．2．過(guò)程和方法：⑴　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11通過(guò)觀察與實(shí)驗(yàn)逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力；⑵經(jīng)歷自主探究過(guò)程，有初步的探究意識(shí)．⑶通過(guò)查閱資料或訪問(wèn)網(wǎng)站，體驗(yàn)通過(guò)多種途徑獲取新知識(shí)的過(guò)程和方法．3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀：⑴體驗(yàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取有用信息的喜悅；⑵關(guān)注日常生活，關(guān)注科技熱點(diǎn)，感受生活中處處有物理；⑶具有對(duì)科學(xué)的求知欲及樂(lè)于探究的態(tài)度；⑷認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性，有主動(dòng)與他人合作的精神；⑸了解我國(guó)科學(xué)家在高溫超導(dǎo)方面取得的成果，切實(shí)感受祖國(guó)在科學(xué)技術(shù)上的日

3、益強(qiáng)盛，使學(xué)生產(chǎn)生民族自豪感和自信心，進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育．［教學(xué)準(zhǔn)備］1．網(wǎng)絡(luò)教室；2．實(shí)驗(yàn)儀器：學(xué)生電源、電流表、熱敏電阻、光敏電阻、、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、燒杯、熱水、冷水、小燈泡、弧光燈；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　113．課(節(jié))件、圖片與影像資料．［重點(diǎn)難點(diǎn)］半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料的特點(diǎn)，新材料對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)的影響，學(xué)生自主探究合作能力的養(yǎng)成．［教學(xué)方法］實(shí)驗(yàn)探究、討論法、多媒體、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)［設(shè)計(jì)思想］本節(jié)不是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，但這些內(nèi)容應(yīng)讓學(xué)生清楚，半導(dǎo)體和半導(dǎo)體器材已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ顭o(wú)法擺脫的伙伴，超導(dǎo)現(xiàn)象也將逐步走向生活，沒(méi)有半導(dǎo)體和超導(dǎo)體方面的知識(shí)不能不說(shuō)

4、是一種缺憾．為激發(fā)學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，更是為了每個(gè)學(xué)生的發(fā)展，教學(xué)設(shè)計(jì)中不僅將建構(gòu)主義理論運(yùn)用到本節(jié)課中，而且力求將信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機(jī)地進(jìn)行整合；在教學(xué)方法上一改過(guò)去傳統(tǒng)的灌輸法，而采用了問(wèn)題解決的教學(xué)方式，給學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究、交流合作學(xué)習(xí)以更多的時(shí)間和空間．教學(xué)內(nèi)容一方面要使學(xué)生知道半導(dǎo)體、超導(dǎo)體有別于導(dǎo)體的一些特性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、播放短片、多媒體圖片展示等方式可使學(xué)生更好的理解并掌握；另一方面要讓學(xué)生了解正是由于這些特性，它們?cè)诳茖W(xué)技術(shù)中有著十分重要的應(yīng)用，與科技生產(chǎn)以及我們的生活緊密聯(lián)系，所以本課的重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科技熱點(diǎn)，知道半導(dǎo)體、超導(dǎo)體在現(xiàn)代科學(xué)

5、技術(shù)中的應(yīng)用．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11由于教材對(duì)這方面的介紹十分有限，因此讓學(xué)生直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)信息，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)是一種比較理想的教學(xué)方法．通過(guò)本節(jié)的教學(xué)，目的是使學(xué)生對(duì)一些前沿科學(xué)知識(shí)有所了解，還原物理學(xué)科的功能、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣．在課堂上要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，讓他們感到半導(dǎo)體、超導(dǎo)體應(yīng)用的廣闊前景，并注意收集學(xué)生豐富的想象，播下致力于科學(xué)研究的種子．［教學(xué)過(guò)程］一、創(chuàng)設(shè)情境設(shè)疑激趣分組實(shí)驗(yàn)⑴：量程為5mA的演示用的電流表、幾百歐姆的（熱敏）電阻和1.5V的干電池連接成電路．將這個(gè)（熱敏）電阻分別放入一杯熱水和一杯冷水中，觀察現(xiàn)象：電流表

6、指針如何變化？分組實(shí)驗(yàn)⑵：用2CU或2DU型光電二極管與微安級(jí)的電流表和6V～8V的電源連接成電路，分別用太陽(yáng)光、弧光燈或小電珠作光源，觀察現(xiàn)象：電流表指針如何變化？設(shè)疑：對(duì)上述兩現(xiàn)象，你想提出什么問(wèn)題嗎？　　小組討論、師生共同分析，得出結(jié)論：這個(gè)（熱敏）電阻隨溫度的升高反而減小，隨溫度的降低反而增大，表明它的電阻隨溫度的變化與導(dǎo)體不同，光電二極管的電阻隨光照減弱而增大，而隨光照增強(qiáng)而減小，呈現(xiàn)“反?！币?guī)律．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11因此這種材料既不是導(dǎo)體也不是絕緣體，我們把它叫做半導(dǎo)體．二、自主探究、深化概念㈠、半導(dǎo)體1．什么是半導(dǎo)體觀察：下表列出了常溫下一

7、些材料的電阻率．材料電阻率/Ω·m導(dǎo)體銀1.6×10－8銅1.7×10－8鋁2.8×10－8半導(dǎo)體鍺0.47硅630絕緣體普通玻璃1010～1011云母9×1014設(shè)問(wèn)：半導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體、絕緣體相比有何特點(diǎn)？從中說(shuō)明了什么問(wèn)題？結(jié)論：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而且電阻不隨溫度的增加而增加，反隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體的電阻率約為10-5Ω·m～106Ω·m．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　112．你能例舉幾種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料嗎？這些半導(dǎo)體材料