王秋閣
摘 要: 電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系。本文從教學(xué)分析、教學(xué)過程、教后感三個方面設(shè)計如何讓學(xué)生掌握本次課的重點,突破難點,使學(xué)生從根源上認識電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化過程。
關(guān)鍵詞: 電磁感應(yīng) 感應(yīng)電流 產(chǎn)生條件
筆者的教學(xué)設(shè)計是《認識磁感應(yīng)現(xiàn)象》,現(xiàn)從教學(xué)分析、教學(xué)過程和教后感三個方面探討電子白板下物理實踐教學(xué)資源的整合,分析如何引導(dǎo)學(xué)生掌握本節(jié)課的重點內(nèi)容,突破難點內(nèi)容。
一、教學(xué)分析
1.分析教材
按照教育部關(guān)于中等職業(yè)學(xué)?!峨姽ぜ夹g(shù)基礎(chǔ)與技能教學(xué)大綱》的精神,本次課出自中等職業(yè)學(xué)校電子類通用教材《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》,模塊4磁場中的任務(wù)4——認識電磁感應(yīng)現(xiàn)象。任務(wù)4共需4個學(xué)時,本次課為前2個學(xué)時。
2.學(xué)情分析
教學(xué)對象是中職機電一體化專業(yè)2015級數(shù)控班的學(xué)生,他們的共同特征是:(1)了解電與磁的基本概念;(2)掌握物理實驗的基本技能,譬如會簡單的電路連線與設(shè)計,具有一定的分析、觀察、歸納能力;(3)空間想象能力欠缺。
3.教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)中職生認知能力、思維能力及教學(xué)大綱,筆者制定了三維教學(xué)目標(biāo)。
4.教學(xué)重點與難點
重點:磁生電的條件。
難點:理解磁通量及其變化。
5.教學(xué)策略
本次授課地點在物理實驗室,所用教具主要有檢流計、螺線管、磁鐵、線圈、導(dǎo)線、開關(guān)、電子白板等。
運用翻轉(zhuǎn)課堂、電子白板、微課視頻、3D模擬演示大廳、手機APP等信息化教學(xué)手段輔助老師完成任務(wù)的設(shè)置、創(chuàng)設(shè)情境、引導(dǎo)問題等教學(xué)活動,指導(dǎo)學(xué)生進行仿真實訓(xùn)、自主探究、微課學(xué)習(xí)、合作討論。
二、教學(xué)過程
1.課前
教師課前設(shè)計教學(xué)任務(wù),用“翻轉(zhuǎn)課堂”給學(xué)生傳送課前學(xué)習(xí)內(nèi)容:復(fù)習(xí)奧斯特實驗;預(yù)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象內(nèi)容;閱讀與英國科學(xué)家法拉第有關(guān)的文章;觀看“翻轉(zhuǎn)課堂”中教師設(shè)計視頻——演示實驗。
學(xué)生通過“翻轉(zhuǎn)課堂”及手機APP的“資源”,觀看PPT、視頻資料、電子文檔,用少量時間做預(yù)習(xí)任務(wù)。
2.課中
上課伊始,教師利用手機APP的簽到功能,實現(xiàn)學(xué)生的快速簽到,教師隨即得到反饋,并將數(shù)據(jù)納入學(xué)生簽到統(tǒng)計表中,作為學(xué)生期末考勤的依據(jù)。
本次教學(xué)設(shè)計的課堂教學(xué)由“引、思、驗、戲、探、評”六個環(huán)節(jié)組成。
(1)實例導(dǎo)課
演示普通手電筒、手壓式手電筒,發(fā)現(xiàn)手壓式手電筒沒有電池,但能夠發(fā)光,它的電是從何處來的?演示生活中的實例,讓學(xué)生理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在我們身邊無處不在,從而不僅開闊學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還導(dǎo)入新課。
(2)誘發(fā)思考
通過3D模擬演示廳教師演示奧斯特實驗,學(xué)生觀看大屏幕上靜止的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動的效果視頻,回憶“電能生磁”現(xiàn)象,誘發(fā)學(xué)生思考:磁是否能生電?培養(yǎng)學(xué)生探尋新知識的能力。
為驗證學(xué)生的猜想,教師隨機挑選幾名學(xué)生在靜態(tài)中做實驗,其他學(xué)生通過攝像頭在電子白板上觀察實驗過程,發(fā)現(xiàn)檢流計指針并未發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么“磁生電”的猜想不正確嗎?進而引入法拉第十年探究“磁生電”的艱辛實驗過程:奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),法拉第于1821年大膽提出“有磁產(chǎn)生電”設(shè)想,并開始艱苦探索,在靜態(tài)中研究,受思維定勢的限制,歷經(jīng)十年艱苦探索后轉(zhuǎn)變思維方式,終在1831年通過大量實驗,發(fā)現(xiàn)磁能產(chǎn)生電,至此開創(chuàng)人類電氣化時代。教師通過講解這些科學(xué)故事,以便學(xué)生更多地了解電磁學(xué)的歷史。
這時學(xué)生可能會思考:磁生電的想法應(yīng)該是正確的,只要有特定的條件就能實現(xiàn)。那么這些特定的條件又是什么呢?自然引入下一個教學(xué)任務(wù)。
(3)分組實驗
教師可以通過手機APP發(fā)布實驗任務(wù)書,3D模擬演示,實驗報告,學(xué)生按照實驗任務(wù)書,開始進行分組實驗。
學(xué)生利用教師提供的實驗器材設(shè)計實驗,教師巡回指導(dǎo),提示學(xué)生注意觀察檢流計指針(變阻器的滑動位置、磁鐵的運動方向、開關(guān)的閉合)運動的情況。對于個別實驗困難的學(xué)生,可以利用微課中教師的講解、3D模擬演示、仿真實驗室的交互功能輔助完成實驗,將觀察到的結(jié)果填寫在實驗報告的表格中。
利用電子白板的書寫功能,實驗小組分別填寫實驗結(jié)果。之后,針對不同實驗結(jié)果,小組間展開交流討論,并把討論結(jié)果發(fā)布在手機APP的討論區(qū),教師做實驗總結(jié),總結(jié)出五種電磁感應(yīng)現(xiàn)象的情況:變化的電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體、變化的磁場、運動的恒定電流。
(4)趣味游戲
組織學(xué)生玩“搖繩發(fā)電”游戲,三人一組,兩位學(xué)生東西站位搖繩、一位學(xué)生觀察檢流計。多給學(xué)生幾次游戲的機會,看看哪組現(xiàn)象最明顯。教師提出問題:兩位學(xué)生搖繩站位是東西,為什么南北方向搖擺不產(chǎn)生電流呢?搖繩產(chǎn)生的感應(yīng)電流,是前面總結(jié)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的哪種情況呢?引導(dǎo)學(xué)生思考發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件。
(5)深入探索
帶著上一環(huán)節(jié)的問題,教師運用3D模擬演示廳,讓學(xué)生了解各種磁力線,理解閉合導(dǎo)體回路面積S、垂直穿過S的磁感應(yīng)強度B及S和B的夾角θ等概念,把抽象的磁通量講得淺顯易懂,突破本次課的難點,把引發(fā)磁通量變化的因素B、S、θ繪制成表格,得出“閉合電路的磁通量產(chǎn)生變化時,就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生”的結(jié)論,進而突破本次課的難點內(nèi)容。
此時學(xué)生通過電子白板練習(xí),更熟練地判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。
(6)總結(jié)評價
學(xué)生用手機APP平臺傳送實驗報告。學(xué)生和老師各自完成教師評價表、組員互評表和學(xué)生自評表。
三、教學(xué)反思
翻轉(zhuǎn)課堂、微課的使用,讓學(xué)生突破時空限制進行學(xué)習(xí)和自主探究學(xué)習(xí)變成現(xiàn)實,對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的進度,老師可通過手機APP平臺實時關(guān)注。在仿真物理實驗室的3D模擬演示廳的輔助下,使原本抽象的物理概念更形象化,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。后排學(xué)生也能通過先進的成像教學(xué)設(shè)備清楚地看到前臺的演示實驗。
參考文獻:
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