鄧容超

【摘 要】本文以《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》信息化教學設(shè)計為例，分析電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學設(shè)計在選題、內(nèi)容框架、基本結(jié)構(gòu)、突破重難點、提問設(shè)計、教法學法設(shè)計、媒體呈現(xiàn)等方面的特色，給信息化教學設(shè)計開發(fā)予啟示，為教學提供參考。

【關(guān)鍵詞】電類專業(yè) 基礎(chǔ)課程 自感現(xiàn)象及其應(yīng)用 信息化教學設(shè)計

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）01B-0096-04

本文以全國信息化教學大賽獲獎作品《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》信息化教學設(shè)計為例，剖析電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學設(shè)計在選題、內(nèi)容框架、基本結(jié)構(gòu)、突破重難點、提問設(shè)計、教法學法設(shè)計、媒體呈現(xiàn)等方面的特色，以其對電類專業(yè)基礎(chǔ)課程的信息化教學設(shè)計有所啟示，為廣大電類專業(yè)教師及其廣大教育工作者提供參考。

一、電類專業(yè)基礎(chǔ)課程信息化教學設(shè)計的基本特征

利用實訓室、QQ、微信、問卷網(wǎng)等搭建信息化教學平臺，實現(xiàn)教學信息的高效反饋。針對要突破的教學重難點開發(fā)安全有效的實驗探究規(guī)律的裝置、知識應(yīng)用實踐項目及其配套動畫、仿真實驗、游戲、網(wǎng)絡(luò)問卷等輔助教學，使學生在娛樂中學習并掌握知識。開發(fā)動畫、仿真實驗，使抽象的原理變得直觀可見。游戲，既能引導學生的思路、強化學生對理論基礎(chǔ)知識的理解，又使其懂得要想解決實際問題必須學會運用原理等相關(guān)理論來指導。利用動畫、仿真實驗操作等錄屏，配上教師的語音解說，設(shè)計開發(fā)可以反復觀看知識點（包括重點和難點）的微課視頻供學生課前、課堂、課后學習，讓學生觀看如教師親臨教學的微課，能激發(fā)、提高學生的自學的興趣及其能力。開發(fā)與學習同步的網(wǎng)絡(luò)問卷（“學前問卷”與課堂同步的“學習記錄和測評問卷”等），“學前問卷”用于教師了解學生課前自學情況和學習需求，“學習記錄與測評問卷”與課堂同步，針對知識點提供即時練習、實時學習評價，使學生能直觀地感受到學習的效果，體驗到學習的成就感，消除挫折感和無助感。課堂教學、課后拓展與引入課堂的激趣視頻的前呼后應(yīng)不斷激發(fā)學生的求知欲。

二、《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》的信息化教學設(shè)計分析

（一）《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》的選題、內(nèi)容框架、教學策略和課時安排

《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》選自電子電器應(yīng)用與維修專業(yè)基礎(chǔ)課《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》，內(nèi)容是前面學習電磁感應(yīng)的延續(xù)，是后面學習電類專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)知識，有必要深入學習。教學內(nèi)容主要包括自感現(xiàn)象的規(guī)律（包括自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、自感電動勢大小決定因素、自感電流方向判斷方法）和自感現(xiàn)象的應(yīng)用（列舉應(yīng)用例子，主要以貼近生活的日光燈電路原理、排除日光燈電路故障為例進行學習和應(yīng)用）兩大部分組成。其中，自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、自感電動勢大小的決定因素是教學重點;自感電流方向判斷、自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理是教學難點;排除日光燈電路故障既不是教學重點，又不是教學難點，但學生通過故障分析和排除故障操作，懂得排除故障需要原理理論指導的道理，強化學生對自感原理的理解，提高其對這個原理理論的應(yīng)用能力，培養(yǎng)其對原理理論學習的興趣。教學設(shè)計是針對中職電類專業(yè)學生的特點，及其學習電類專業(yè)課程所需要的基礎(chǔ)知識及崗位需求進行設(shè)計。利用多媒體實訓室，借助問卷網(wǎng)、QQ 群、微信、手機，搭建信息化教學平臺。因為自感現(xiàn)象規(guī)律抽象，學生學習難度大，所以開發(fā)并利用網(wǎng)絡(luò)問卷、微課視頻、仿真實驗、動畫、模擬排除故障游戲，在課前、課中、課后輔助教學，化解教學難點、突破教學重點。課時安排 3 個學時，其中創(chuàng)設(shè)情境引入新課 5 分鐘;實驗探究自感現(xiàn)象的規(guī)律，總結(jié)規(guī)律、課堂同步的網(wǎng)絡(luò)問卷學習記錄測評 85 分鐘;自感現(xiàn)象的應(yīng)用學習及課堂同步網(wǎng)絡(luò)問卷學習記錄和測評 42 分鐘;課后拓展學習布置 3 分鐘?？偟膩碇v，教學內(nèi)容充實，聚焦重點和難點，涵蓋了擴展點，結(jié)構(gòu)完整、思路清晰、自然流暢、首尾呼應(yīng)，教學用時安排合理，詳略得當。

（二）《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用》教學過程分析

1.課前準備

課前，教師通過班級 QQ 學習群發(fā)布《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學習任務(wù)書》、網(wǎng)絡(luò)問卷（提供如下頁所示的二維碼圖 1、圖 2 及其密碼，其中有《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學前問卷》《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學習記錄與考評問卷》），共享微課（實驗探究自感現(xiàn)象的規(guī)律、日光燈電路結(jié)構(gòu)和工作原理兩個微課）和仿真實驗（斷電自感實驗和通電自感實驗仿真）。任務(wù)書明確各項學習任務(wù)（任務(wù)一，實驗探究自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。任務(wù)二，學習自感電動勢大小的決定因素。任務(wù)三，實驗探究自感電流方向的規(guī)律。任務(wù)四，自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理。任務(wù)五，日光燈電路故障排除）的學習目標和學習方式。學生主要以微課視頻為主，仿真實驗為鋪進行課前自學?？捎秒娔X登錄或手機掃二維碼登陸問卷平臺填寫并提交學前問卷（圖1二維碼或http：//www.wenjuan.com/s/beaYB3/），把自學情況和學習需求反饋給教師，以便教師有針對性地開展教學。教師可以隨時登錄問卷平臺發(fā)布、修改、收集和分析問卷。

2.引入課堂

播放視頻，包含航天通訊、所有的無線通信等都需要利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生電磁信號才能實現(xiàn)、日光燈需要利用自感現(xiàn)象點亮并維持正常照明等內(nèi)容的視頻，引入課堂。

3.課堂教學

學生用手機掃二維碼登錄問卷平臺打開學習記錄和考評問卷（圖 2 二維碼或網(wǎng)址 https：//www.wenjuan.com/s/VnIv6v/），以便與課堂同步。以答題的形式做學習筆記，并及時測評。在確保感應(yīng)電動勢在安全電壓值的前提下，用動畫 PPT 引導學生讓自己感受自感電動勢的觸電（圖 3，觸電強弱與電療儀觸電治療相當），提出問題：為什么會觸電？由此推出本課的教學重點 1“任務(wù)一，實驗探究自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因”。利用多媒體演示仿真實驗（圖 4 和圖 5）引導學生進行實驗操作，取代教師演示實驗，解決一個教師難以一一指導全班同學進行實驗的困難。仿真實驗與真實的實驗都展現(xiàn)通電瞬間與線圈串聯(lián)的燈泡延遲發(fā)光的現(xiàn)象，斷電瞬間與線圈連成回路的燈泡閃亮了一下才熄滅的現(xiàn)象。利用燈泡的發(fā)光變化說明自感電流在接通開關(guān)、斷開開關(guān)瞬間存在，總結(jié)自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因—— 線圈自身電流發(fā)生變化引起自感電動勢產(chǎn)生，突破此教學重點。利用多媒體再展示斷電自感實驗和通電自感實驗的自感電動勢點亮 3.8 V 的燈泡與高壓開關(guān)斷電瞬間的自感電動勢引起強烈的電弧對比，理解自感電動勢有強、有弱，使學生迫不及待地想知道自感電動勢大小由哪些因素決定，帶著問題與強烈的求知欲進入本課教學重點 2“任務(wù)二，學習自感電動勢大小的決定因素”的學習。由于自感電動勢產(chǎn)生于線圈自身電流變化瞬間，不便用儀表測量其大小，因此，在確保感應(yīng)電壓在安全電壓值范圍的前提下，利用 PPT 動畫引導學生再感受自感電動勢的觸電（圖 3），改變電源電壓、改變線圈匝數(shù)、有鐵芯、無鐵芯，體會觸電強度的變化，從而定性理解自感電動勢大小的決定因素與電流的變化快慢、線圈的形狀、匝數(shù)、有無鐵芯之間的關(guān)系，突破此教學重點。利用多媒體重現(xiàn)學生已經(jīng)學過的發(fā)光二極管的單相導電性，給發(fā)光二極管加的電壓極性不同，發(fā)光二極管發(fā)光情況不同（發(fā)光或不發(fā)光），說明不同的電動勢、電流方向產(chǎn)生的效果不同，促使學生懂得學習探究自感電流方向的規(guī)律的必要性。教師提出問題：自感電流的方向有什么規(guī)律呢？讓學生帶著求知欲進入本課教學難點 1“任務(wù)三，實驗探究自感電流方向的規(guī)律”。利用 PPT 動畫引導學生設(shè)計、制作實驗電路，將兩個發(fā)光二極管反向并聯(lián)在線圈兩端（圖 6），利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦哉宫F(xiàn)自感電流的方向—— 開關(guān)接通瞬間，自感電流方向與原電流方向相反;開關(guān)斷開瞬間，原電流方向與自感電流方向相同。學生通過自制實驗電路驗證自感電流方向的規(guī)律——自感電流的方向總是阻礙原電流的變化，極具成功感，突破此教學難點。為了提高學生的學習積極性和主動性，號召學生開展技能競賽，評選最佳實驗小組和個人，把作品和實驗結(jié)果拍照，在課后上傳 QQ 群和微信相冊，并相互評論。在學生掌握了自感現(xiàn)象規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用多媒體播放電感（線圈）的廣泛應(yīng)用（日光燈鎮(zhèn)流器、電感傳感器、變壓器、電動機、電腦、手機主板上的電感等）的圖片，提高學生學習自感現(xiàn)象應(yīng)用的興趣和積極性，引出貼近生活的自感現(xiàn)象的應(yīng)用例子—— 本課的教學難點 2“任務(wù)四，學習自感現(xiàn)象在日光燈電路中的應(yīng)用原理”。利用仿真動畫（圖 7）把日光燈電路啟輝器在 220 V 電壓作用下自動開、關(guān)電路，斷電瞬間鎮(zhèn)流器（線圈）產(chǎn)生自感電動勢點亮燈管，點亮后自感電動勢減壓限流維持正常照明的過程進行動態(tài)展現(xiàn)，幫助學生理解抽象的日光燈電路工作原理，突破此教學難點。教師提出問題：“雖然日光燈電路結(jié)構(gòu)簡單，但出現(xiàn)故障會給人們的生活帶來極大的不便。如果日光燈不能正常工作該怎么檢修呢？”讓學生帶著問題進入“任務(wù)五，日光燈電路故障排除”。利用日光燈電路模擬排除故障游戲（圖 8）引導學生學習排除故障。學生可以用電腦或手機進行模擬排除故障，模擬排除故障游戲需要根據(jù)故障現(xiàn)象和自感現(xiàn)象的規(guī)律判斷故障原因和排除故障，系統(tǒng)對判斷過程進行及時評價，如果判斷錯誤必須重新進行，加深學生對自感現(xiàn)象規(guī)律的理解。學生完成日光燈電路故障排除任務(wù)，學會用自感現(xiàn)象規(guī)律解決實際問題、鞏固知識。學生完成并提交課堂同步《自感現(xiàn)象及其應(yīng)用學習記錄和考評》問卷，提交時系統(tǒng)立即評分。加上 QQ 群、微信相冊評論和模擬排除故障游戲測評，取得綜合全面的評價效果。