教學(xué)設(shè)計之《互感和自感》

教學(xué)設(shè)計之《互感和自感》

李帖余歡本節(jié)內(nèi)容是電磁感應(yīng)現(xiàn)象在技術(shù)中的應(yīng)用，也是學(xué)生在認知上對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進一步鞏固和深化。教材對知識內(nèi)容的呈現(xiàn)是以互感的簡單介紹開始的，而作為重點的通電自感及斷電自感兩種自感現(xiàn)象是以演示實驗結(jié)合理論介紹的方式展開討論的。在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中，將自感安排在互感之前學(xué)習(xí)，并以實驗設(shè)計、現(xiàn)象預(yù)設(shè)、實驗驗證、理論解釋的實驗探究、小組合作學(xué)習(xí)的方式組織課堂活動，也作為突出重點、突破難點的手段。教學(xué)目標1.學(xué)生經(jīng)歷明確目的、設(shè)計實驗、預(yù)測現(xiàn)象、實驗觀察、理論解釋的實驗探究過程，認識自感現(xiàn)象，并理解自感現(xiàn)象形成的物理本質(zhì)，同時提升學(xué)生科學(xué)探究的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過實驗方案的設(shè)計與體驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的學(xué)習(xí)態(tài)度。3.學(xué)生自主學(xué)習(xí)，知道自感電動勢大小的決定因素，知道自感系數(shù)的決定因素，知道互感現(xiàn)象，了解互感的應(yīng)用與防止。4.通過了解互感和自感的應(yīng)用和防止，體會物理知識與技術(shù)的融合之美。教學(xué)重難點教學(xué)重點：自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及特點。教學(xué)難點：應(yīng)用楞次定律結(jié)合右手螺旋定則分析自感現(xiàn)象。教學(xué)方法實驗探究、演示實驗、合作交流、自主學(xué)習(xí)。教學(xué)用具通電斷電自感演示儀、可拆卸變壓器線圈、導(dǎo)線、學(xué)生電源、白熾燈泡、多媒體課件。教學(xué)過程環(huán)節(jié)1：教學(xué)引入及復(fù)習(xí)（培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、解決問題及語言表達能力）教師引入：（1）課件展示磁鐵插入線圈（線圈已與靈敏電流計相連）、磁鐵進入鐵管的動態(tài)圖，讓學(xué)生分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因;（2）詢問學(xué)生解決問題時所運用的規(guī)律。引導(dǎo)復(fù)習(xí)：楞次定律、右手螺旋定則、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。環(huán)節(jié)2：明確任務(wù)（明確課堂目的，為后續(xù)實驗設(shè)計及驗證的環(huán)節(jié)做準備）教師講述：（1）之前我們著重學(xué)習(xí)了磁鐵引起的變化的磁場與線圈的相互作用，本節(jié)課我們將著重探討電流變化引起的變化的磁場與線圈的相互作用。（2）為將研究簡單化，我們本節(jié)課僅研究直流電路中，通電或斷電的瞬間，線圈會對電流有什么樣的作用？環(huán)節(jié)3：小組合作探究：通電自感的開放性實驗設(shè)計（培養(yǎng)學(xué)生表達自己的意識、合作學(xué)習(xí)的素養(yǎng)以及實驗探究的意識與能力）教師講述：請同學(xué)們以小組為單位，自行設(shè)計實驗，用以觀察和探究直流電通電瞬間，線圈對電流的作用。（1）教師引導(dǎo)學(xué)生，進行實驗設(shè)計的細化思考。（2）細化思考而問題有：A.需要哪些實驗器材？B.線圈是串聯(lián)還是并聯(lián)接入電路？C.用什么電路元件可以較為明顯的反映線圈對變化電流的作用效果？D.是否需要對照實驗？如何設(shè)置？環(huán)節(jié)4：實驗設(shè)計講評（培養(yǎng)學(xué)生表達自己、交流探討的意識，并且在優(yōu)化設(shè)計方案的過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度）教師活動：（1）與各個小組交流、探討，優(yōu)化各個小組的實驗設(shè)計。（2）邀請部分小組在黑板上展示自己小組的設(shè)計方案。（3）進行各小組設(shè)計方案的點評。評價的方式包括師生交流和生生互評;評價的內(nèi)容包括：設(shè)計思路的可行性、操作的簡潔程度、優(yōu)化的建議等。環(huán)節(jié)5：通電自感的限定性實驗（培養(yǎng)學(xué)生表達自己的意識、合作學(xué)習(xí)的素養(yǎng)以及實驗探究的意識與能力）教師講述：（1）限定器材，各小組重新進行實驗設(shè)計;（2）限定的器材為：直流電源、導(dǎo)線、開關(guān)、線圈、滑動變阻器、燈泡。環(huán)節(jié)6：通電自感實驗設(shè)計的再次講評（培養(yǎng)學(xué)生表達自己、交流探討的意識并且在優(yōu)化設(shè)計方案的過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度）教師活動類似環(huán)節(jié)4。得出最終的實驗電路。環(huán)節(jié)7：預(yù)測實驗現(xiàn)象（培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題的能力）教師引導(dǎo)：請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)知識預(yù)測開關(guān)閉合瞬間的實驗現(xiàn)象。環(huán)節(jié)8：實驗驗證與現(xiàn)象解釋（培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力、從理論角度解釋實驗現(xiàn)象的能力、用圖像描述問題及現(xiàn)象的意識與能力）教師活動：（1）運用通電斷電自感演示儀為學(xué)生演示通電自感現(xiàn)象;（2）請同學(xué)們判斷實驗現(xiàn)象與自己的預(yù)測是否吻合，并運用所學(xué)知識解釋實驗現(xiàn)象;（3）教師對學(xué)生的理論解釋做以評價;（4）請同學(xué)們畫出通電后，小燈泡A1、A2的電流時間圖像（作為鞏固理解、突破難點的手段）。環(huán)節(jié)9至環(huán)節(jié)14所設(shè)計的斷電自感教學(xué)環(huán)節(jié)與通電自感的教學(xué)環(huán)節(jié)類似，在此不再贅述。環(huán)節(jié)15：小結(jié)實驗探究（幫助學(xué)生形成問題研究的宏觀思路和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)）教師活動：請同學(xué)們思考，從整體總結(jié)的思路出發(fā)，我們在研究電流變化引起的變化的磁場與線圈的相互作用時，運用了什么樣的思路方法？學(xué)生活動：思考、總結(jié)、回答，得出實驗研究的步驟為：明確研究目的、設(shè)計實驗、預(yù)測現(xiàn)象、實驗驗證、理論解釋。環(huán)節(jié)16：總結(jié)自感現(xiàn)象（培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、提升的意識與能力）著重從電流和能量兩個角度交流、探討、理解自感線圈的阻礙作用，并且在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生提出自感電動勢、表達式、自感系數(shù)大小的決定因素，教師給出自感系數(shù)的單位。環(huán)節(jié)17：自主學(xué)習(xí)互感現(xiàn)象（培養(yǎng)學(xué)生獲取信息、總結(jié)提取的能力）自主學(xué)習(xí)，總結(jié)、獲得互感的定義;教師提供文字閱讀材料，學(xué)生自主閱讀，