【大单元·任务式】《6.4.1 跨学科实践：半导体与光伏发电（第一课时）》课时教学设计（表格式）--教科2024版9年级

中小学教育资源及组卷应用平台 【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册 第6章 电功率 课题 6.4.1 跨学科实践：半导体与光伏发电（第一课时） 课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课 1.教学内容分析 本节属于跨学科实践内容，以“半导体与光伏发电”为载体，融合物理与科技、生活的联系。教材先通过光伏发电场景引入，介绍半导体“导电性能介于导体与绝缘体之间”的基本概念及典型材料；接着阐述半导体“掺杂微量其他元素可显著提升导电能力”的特性，以及N型、P型半导体结合制成二极管等器件的知识；再通过“二极管的导电性”实验探究其单向导电特性；最后从集成电路、光伏发电、传感器、LED 等多领域，展现半导体技术对现代科技与社会生活的关键作用。内容既涵盖半导体基础特性，又突出其技术应用价值，体现物理知识与实际的深度融合。 2.学情分析 九年级学生已掌握“导体、绝缘体”的分类及电路基本工作原理，具备初步实验观察与分析能力。但“半导体”属于新材料范畴，其“掺杂改性能”“单向导电”等特性抽象且超出日常认知，学生对半导体技术的“原理—应用”关联缺乏深入理解。需通过直观实验、生活实例辅助，帮助学生从“已知（导体/绝缘体）”过渡到“新知（半导体）”。 3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： 3.4电磁能 3.4.2知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。 3.4.3会使用电流表和电压表。 3.4.4探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 课标分析： 依据义务教育物理课程标准，本节要求学生掌握串、并联电路等效电阻的规律，能运用欧姆定律推导并理解等效电阻公式，学会用“等效电路”简化复杂电路的分析；同时，通过实验探究与理论推导的过程，培养科学推理能力，建构“等效替代”的物理模型，掌握以简驭繁的电路研究方法；此外，还要增强运用物理知识解决实际问题的意识（如维修电路、分析电阻箱工作原理等），体会物理与技术、生活的联系，提升科学素养。 学习目标： 1.物理观念：知道半导体导电性能的特殊性，理解二极管的单向导电性。 2.科学思维：通过对比导体、绝缘体与半导体的导电差异，分析“掺杂改性能”的逻辑；从二极管实验现象归纳导电规律，培养分析与归纳能力。 3.科学探究：能自主完成“二极管导电性”实验，观察、记录现象并分析结果，提升实验探究技能。 4.科学态度与责任：了解半导体技术对芯片、光伏发电等领域的核心作用，增强对科技与社会发展关系的认识，激发探索兴趣。 重点： 1.半导体的基本特性。 2.二极管的单向导电特性及实验探究。 3.半导体在集成电路、光伏发电等领域的广泛应用。。 难点： 1.半导体“掺杂后导电能力变化”的微观理解。 2.二极管单向导电性的原理性理解。 4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：理解半导体、二极管特性； 知识应用：能解释LED 发光、光伏发电等现象；小组合作评价小组讨论：参与小组讨论的积极性； 合作任务：合作任务的分工与成果质量；实验评价实验操作：二极管实验操作是否规范； 实验观察与分析：能否分析实验中“亮暗”现象推理单向导电性；技术应用评价技术认知：知晓芯片、光伏发电等半导体应用； 拓展思考：能简单说清其对科技发展的作用。 5.学习活动设计 教师活动 学生活动 设计意图/学习评价 任务一：激趣导入 展示“漫山遍野的光伏电池板”图片：清洁能源正悄悄走进千家万户，引导学生观察并思考：这些能将太阳能转化为电能的光伏电池板，核心材料是什么？它为什么能实现能量转化？ 呈现半导体定义：导电性能介于导体和绝缘体之间，如硅、锗、砷化镓。结合生活实例补充：我们手机里的芯片、晚上用的 LED 灯，核心材料也是这种特殊材料———半导体。 抛出疑问： ... ...