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        電磁感應之探究感應電流產生的條件

        2016-05-30 13:55:35杜潔
        河南教育·職成教 2016年3期
        關鍵詞:電流計磁通量藍墨云

        杜潔

        我的教學設計為《電磁感應之探究感應電流產生的條件》,現從教學分析、教學過程、教學反思3個方面展示如何利用信息技術整合教學資源,使學生掌握本次課的重難點。

        一、教學分析

        1.教材分析

        根據教育部印發(fā)的《中等職業(yè)學校公共基礎課程物理教學大綱》的要求,本次課選自中等職業(yè)教育課程改革國家規(guī)劃新教材《物理》第五單元的電磁感應之感應電流產生的條件,并講解磁通量概念。本次課需要2個學時完成。

        2.學情分析

        教學對象是中職計算機應用專業(yè)一年級學生,他們具備以下兩個特征:一是初步掌握電和磁的基本知識,但空間想象力差;二是能進行簡單的電路設計、會連線,具備初級的觀察、歸納能力。

        3.教學目標

        根據教學大綱要求及中職學生的總體認知水平和思維發(fā)展水平,筆者確定如下三維教學目標。

        4.教學重、難點

        重點:掌握產生感應電流的條件。

        難點:理解磁通量與磁通量的變化。

        5.教學策略

        本次課在物理實驗室講授,所用到的主要實驗儀器有DFWL型物理實驗臺、磁鐵、線圈、開關、靈敏電流計、電腦等。

        利用藍墨云班課、仿真物理實驗室、微課視頻、3D模擬演示廳、電子白板、在線學習平臺等信息化教學手段輔助教師進行創(chuàng)設情景、任務驅動、問題引導等教學活動,幫助學生進行微課學習、仿真實訓、自主探究、合作討論。

        二、教學過程

        1.課前

        在課前教師通過手機上的“藍墨云班課”,向學生發(fā)送課前學習任務單:回顧奧斯特實驗;看與法拉弟日記有關的文章;通過3D模擬演示廳,理解地球大磁場;看微課中演示的實驗;自行結合分組。

        學生通過“云班課”的“資源”觀看視頻、文檔、PPT,花少量的時間完成任務。

        2.課中

        開始上課后,利用“藍墨云班課”的簽到功能實現快速簽到,教師得到即時反饋,并能在期末得到整個學期的簽到統(tǒng)計數據表。

        本教學設計的課上教學部分由“引、思、驗、戲、探、評”6個環(huán)節(jié)組成。

        第1個環(huán)節(jié):實例導課

        通過講解大量電磁感應在生活生產中的應用,使學生明白電磁感應在我們身邊無處不在,這不僅引起了學生的興趣,開闊了學生的視野,還引入了新課。

        第2個環(huán)節(jié):誘發(fā)思考

        老師演示奧斯特實驗, 操作的同時,讓學生觀看大屏幕上的三維效果,回顧“電能生磁”的現象,引導他們思考,得出“磁能生電”的猜想,培養(yǎng)學生科學探究的意識。

        隨機選幾位學生做實驗來驗證大家的猜想,其他學生通過攝像頭的投影觀看實驗,發(fā)現靈敏電流計的指針沒有擺動,思考“磁生電”的猜想是否錯誤,從而引出法拉第十年探索“磁生電”的艱難實驗過程:1820年奧斯特發(fā)現電流的磁效應之后,法拉第于1821年提出“有磁產生電”的大膽設想,并開始了十年艱苦的探索,終于在1831年8月29日發(fā)現了電磁感應現象,開辟了人類的電氣化時代。教師通過講這一故事,讓學生了解一些電磁學的歷史。

        學生此時會思考:磁生電的猜想是正確的,只是在一定條件下才能實現。這個條件是什么呢?自然過渡到第3個環(huán)節(jié)。

        第3個環(huán)節(jié):分組實驗

        教師已經通過平臺發(fā)布課上任務書、實驗報告、微課、3D模擬演示。學生在平臺領取任務書,分組進行下面三個實驗。

        這時學生可以在物理實驗臺上連接好線圈和靈敏電流計。教師提醒學生注意觀察靈敏電流計指針隨著磁鐵的運動、開關的閉合、滑動變阻器的滑動擺動的情況。同時學生也可利用仿真物理實驗室里的交互功能、3D演示廳中的演示、微課中老師的詳細講解來輔助完成實驗,并將觀察的結果記錄在實驗報告的表格中。

        之后,學生分小組進行交流討論,并把小組討論的結果發(fā)布在云班課的討論區(qū),有的小組得出“變化的磁場”的結論,有的小組得出“運動的磁鐵”的結論。經過教師點評總結,最終歸納引起感應電流的五種情況:變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。

        第4個環(huán)節(jié):游戲激趣

        組織學生進行跳大繩游戲,不過這里的繩子是一根10米的導線,并且兩端接到了靈敏電流計上。一組揮繩,一組觀察靈敏電流計,直到所有學生觀察完畢?;氐浇淌液螅處熆商岢鰡栴}:第一,為什么東西方向搖擺的時候會產生電流,而南北方向搖擺的時候不會產生電流?第二,搖繩產生感應電流,屬于我們前面總結的5種產生感應電流情況的哪一種?促使學生深入思考產生感應電流的條件。

        第5個教學環(huán)節(jié):深入探索

        帶著上一環(huán)節(jié)的問題,教師通過形象的3D演示,使學生了解各種磁感線,明白什么是閉合導體回路面積S,什么是垂直穿過S的磁感應強度B,以及S和B的夾角θ,把抽象的磁通量變的簡單易懂,從而突破本次課的難點,把B、S、θ的變化,引起磁通量變化的情況羅列成表格,得出“穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應電流產生”的結論,解決了本次課的重點。

        這時再來看游戲中的問題,我們在課前已經了解了地球大磁場,那么東西方向揮舞的閉合長導線中產生感應電流,B、S、θ究竟是哪一個變了呢?經過討論,是θ變了。

        此時再通過電子白板練習,使得學生更熟練判斷什么情況下產生感應電流。

        第6個教學環(huán)節(jié):總結評價

        學生通過平臺提交實驗報告。教師和學生分別完成組員互評表、學生自評表、教師評價表。

        3.課后

        學習方式:小組合作、互聯網查詢、微課。

        學習內容:手搖發(fā)電機的制作。學生作品將在下次課進行展示。

        三、教學反思

        1.特色創(chuàng)新

        藍墨云班課、微課的使用使得學生學習突破時空、時間的限制,自主學習成為可能,教師也可通過藍墨云班課隨時了解學生自主學習的進度。在仿真物理實驗室、3D演示廳的輔助下,原本抽象的磁通量概念形象化,降低了學生的學習難度。先進的成像設備使得坐在后面的學生也能清晰地觀看前臺的演示實驗。

        2.教學效果

        信息化教學手段的介入,使得學生的到課率、學習成績、對教學的滿意度都極大提高。課后學生以小組合作方式完成手搖發(fā)電機的制作,不僅鞏固了所學知識,增加了合作意識,而且使他們感受到了成功的喜悅。

        (本課獲2015年全國職業(yè)院校信息化教學大賽中職組信息化教學設計比賽一等獎)(責編 陳 穎)

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