《半导体的基本知识》教学设计

1-1半导体的基本知识1《电子技术基础》半导体的基本知识教学设计1-1半导体的基本知识课程名称电子技术基础课程性质专业课授课专业机电技术应用授课地点教学楼103授课班级2024级机电一班授课时数1授课内容分析让学生认识半导体材料，使学生知道半导体材料制成的半导体器件是20世纪中叶发展起来的新型电子器件，由于它具有体积小、质量轻、工作可靠、使用寿命长、耗电量小等优点，因此在电子技术中得到了广泛的应用。本节内容主要使学生掌握半导体的基本概念、PN结及单向导电性。由于电子技术基础的学习方法与电工其它课程的学习方法不同，它需要有较好的电工基础和数学课程功底，而这恰又是技工院校学生的软肋，这就给教学带来了困难。这就要求教师在教学时，按照从具体到抽象，再由抽象到具体的认识规律组织教学，同时要求学生注意加强复习，把理论知识与动手实验能力有机的结合起来，注重实验过程和结果的记录，激发学生学习电子技术的浓厚兴趣。教学目标知识目标1．了解半导体的基本知识；2．理解PN结正偏、反偏的含义；3．掌握PN结的单向导电性；技能目标1．会区分导体、半导体和绝缘体三类物质的异同；2．培养学生的分析能力，为以后分析电路做准备；3．能利用实验验证PN结单向导电性的能力；4．通过做实验加强团队合作意识，提升学生的动手能力；5．培养学生观察实验现象，总结概括的能力。情感目标1．通过实验活动，培养学生参与、合作意识；2．通过实验分析，激发学生学习兴趣和乐于探究的精神；3．探究实验过程，培养学生耐心探索的科学精神。教学重点1．半导体的导电特性；2．两种杂质半导体的形成、特点。教学难点1.PN结的形成及其特点。教学资源及手段多媒体课件；智慧树平台；YN智慧校园；钉钉；智慧黑板以及彩色粉笔。教学方法讲授法；提问法；练习法；演示法；讨论法；自主学习法。教学环节教学内容及过程课前教学内容教师活动学生活动设计意图1.通过智慧树平台，让学生利用微课视频提前预习教学内容；2.通过钉钉线上布置任务，让学生明确学习任务；3.通过钉钉线上提交课前预习情况及时调整课堂教学内容；4.准备电子课件、电子教案；课前，教师通过钉钉平台家校本功能发布预习任务；根据学生提交的课前学习任务完成情况，适时调整教学内容。查看钉钉课前预习任务并按时提交，“智慧树”平台观看电子技术概述微课视频。提升学生学习电子技术这门技术的兴趣，把握学生预习情况。中复习旧知(2min)准备上课：用YN智慧校园点名功能，进行签到；上次课内容的回顾本节课是电子技术基础的第一节课，可以直接新课导入，通过多媒体播放图片、实物展示等让学生在直观上感知电子技术的魅力，激发学生学习的好奇心。把全班学生进行分组，对每个小组课前预习情况及完成率进行总结，并计入课堂考核。教师提问，电子技术这门课的初步印象。（提问法）分小组回答老师提出的问题，并互相评价每个小组回答的是否准确。（讨论法）让学生对本门课程产生兴趣和认知新课导入(5min)多媒体播放图片、微视频演示、实物观察让学生在直观上感知学习任务，激发学生学习的好奇心和求知欲。YN智慧校园点名；视频演示、电路板实物演示。(演示法)学生在YN智慧校园APP完成本节课考勤；观看视频、观察电路板的组成。提高学生课堂注意力，激发学生学习兴趣。新课讲解(32min)一、概述(5min)1.半导体（semiconductor）指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。二、半导体的基本概念(25min)1.半导体的导电特性热敏特性：随温度的升高导电能力增强，电阻减小。光敏特性：受到光照后导电能力会增强。掺杂特性：在纯净的半导体中掺入微量杂质，导电能力会增强。2.杂质半导体纯净的半导体称为本征半导体，它的导电能力是很弱的，利用半导体的掺杂特性，可制成N型和P型两种杂质半导体，它们分别是P型半导体和N型半导体。三、PN结及其单向导电性(25min)1.PN结特殊的工艺使P型半导体和N型半导体结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”，如下图所示：PN结是制作半导体二极管、半导体三极管、场效应管等各种半导体器件的基础。2.PN结的单向导电性通过实验来证明PN结的单向导电性，让学生更加深刻的理解这一特性。（1）PN结加正向电压正向导通（2）PN结加反向电压反向截止结论：PN结加正向电压导通，加反向电压截止，这是PN结的重要特性单向导电性。思考：1.什么情况下是PN结的反向截止状态？2.什么是半导体，半导体的导电特性具体有哪些特性？提问1：同学们，老师现在手里拿的是什么呢？（提问法）提问2：那么，手机有没有哪些同学因为手机坏了，去维修店修理过呢？见到维修师傅拆开后的手机里面都有什么器件呢？适度引导，板书课题、半导体的定义。板书半导体的基本概念及半导体的应用场景。拿出二极管、三极管、场效应管等半导体器件让学生观察实物（演示法）板书半导体的导电特性有哪些具体特性。（讲授法）视频演示掺杂特性，为学生讲解N型半导体和P型半导体，演示模型。（演示法）板书PN结的定义，并画图说明。发布课堂任务一：按照电路图（1）接线，观察号毫安表的变化，并做好实测记录。点评各组完成情况；师评。发布课堂任务二：按照电路图（2）接线，观察号毫安表的变化，并做好实测记录。点评各组完成情况；师评。回答（手机）思考、回答（请某些学生回答）学生观察各类半导体器件（观察法）学生记笔记，思考掺入杂质导电性能为什么会增强。学生观看微课视频小组学生互相提问并理解记忆，并会画PN结结构图按小组领取工作任务单一，小组讨论、分工、做好任务计划、完成试验测试并做好记录；（小组合作法）小组代表进行展示，总结；完成自评、互评。按小组领取工作任务单二，小组讨论、分工、做好任务计划、完成波形测试并做好记录；（小组合作法）小组代表进行展示，总结；完成自评、互评。生活实际应用，激发学生好奇心和求知欲。潜移默化引入课程思政，引导学生分析问题、解决问题的能力培养。直观法演示加深学生对知识理解。突出重点突破难点突出重点突破难点小组合作培养学生团队合作精神。通过实验观察和问题的发现激发学生寻找答案的兴趣，发挥学生主观能动性，使原理讲解更加具体有趣。在使用示仪器仪表的过程中，往往会遇到各种问题，引导学生耐心、坚持的科学钻研精神。（思政元素）小组合作培养学生团队合作意识。课堂总结(5min)1．什么是半导体，哪些物质属于半导体；2．半导体的导电特性；3．杂质半导体；4．PN结的基本结构；5．用实验来证明PN结的单向导电性。板书本节课重点。（讲授法）集体回答。布置作业(1min)作业：习题册1-1；教师布置作业学生记录作业巩固拓展本节课主要重点。课后学业评价学业评价包括过程性评价和期末考试评价。过程性评价主要包括：课前测试、课前讨论、资源学习、课堂签到、课堂活动、课堂考核、课后测试、课后拓展等要素。课前、课后测试、课堂签到、课堂活动参与情况等由线上平台自动记录并打分，课堂考核由学生和教师共同评价，课后拓展主要由教师评价。评价内容贯穿整个学习过程，多方面考核学生的学习效果，全面培养学生综合职业能力。课后，教师通过钉钉平台家校本功能发布课后任务；根据学生的提交情况，进行课后评价，掌握学生对知识的掌握情况，并对疑难问题进行课后线上讨论答疑。查看钉钉课后作业并按时提交，“智慧树”平台复习对应微课视频。提升学生“自主学习”的能力，把握学生知识掌握