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【课题、课时】《产生感应电流的条件》(1课时)
【教学内容分析】
1.课程标准对本节的要求:通过实验,理解感应电流产生的条件,举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
2.教材的地位和作用:《研究感应电流的产生条件》是高中物理新课程(选修3-2)第一章第二节的内容,是电磁学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
3.教材的编写思路:在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的编排符合学生的认知规律。
4. 教材的特点:教材中对法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈努力,最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍,是一个很好的德育切入点,同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
5.教材处理:为了引起学习兴趣和使学生更好地理解电磁感应现象,可介绍法拉第发现电磁感应现象的历史,使学生了解发现这一现象的历史背景和思路,进行科学思想的教育.法拉第发现电磁感应现象的指导思想和坚韧不拔的意志对学生有很大的启示和教育.他坚信电与磁有密切的联系,把导线放在磁场中想得到电流,试验失败了,这表明利用磁场得到电流需要一定的条件,法拉第试验了10年才找到这个条件.这样就把学生的注意力引导到下面要讲的重点内容——产生感应电流的条件上来。
导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中有感应电流产生的现象,学生在初中已经学过.教材用学生在初中已学过的实验,通过分析得出:穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化是产生感应电流的条件.然后,再做一系列实验,验证上述结论的正确,使学生认识到这一条件是感应电流产生的普遍规律.教材编写的思路清晰,条理分明.使学生领略到物理规律形成的一条途径.这样安排也有利于与初中知识的联系,使学生不感到陌生,便于接受.
在讲授产生感应电流的条件时,可采用以下两种方法:其一,教材中的几个实验,都由教师在课堂上进行,一边演示,一边引导学生观察、讨论,最后归纳得出结论.其二,在有条件的学校,可采用随堂实验的方式,让学生自己动手实验,并把观察研究的结果向全班报告,最后由教师归纳总结.为了使学生理解磁通量发生变化的几种原因,可以联系Φ=BScosθ(θ为回路面积与B的夹角),由此看出,只要回路面积S大小、磁感应强度B的大小、以及磁场方向与面积的夹角θ三者之一有变化,都有可能引起磁通量的变化.在引导学生分析教材中几个演示实验的磁通量变化情况时,首先要让学生明确研究对象,搞清楚要分析的是穿过哪个闭合电路所包围的面积的磁通量,因为有的实验装置中不止包括一个闭合电路.然后再判断它的磁通量是否发生变化,以及磁通量变化的原因.
【教学对象分析】
1.学生的兴趣:高二年级的学生具有求知欲较强的心理特点。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验与学生实验的作用,调动学生学习的积极性和主动性。
2.学生的知识基础:学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流,在初中已有一定的认识,但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此,在教学中从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
3.学生的认识特点:一方面,学生在生活经验中已具备一些有关电磁感应现象的感性认识;另一方面,他们对电磁感应现象还存在着一些错误的观念(其中最典型的是:有的学生会认为“只有闭合电路部分导体切割磁感线,才会有感应电流产生”),并不了解电磁感应的实质。因此,在教学过程中要以学生的前概念为切入点,通过逐步引导,让学生对感应电流产生的条件有本质、正确的认识。在解释磁通量变化过程时,学生理解比较困难。因此,在教学过程中,应该充分利用多媒体辅助教学的优势,运用动画、图片等,向学生介绍其特点,从而化抽象为具体,启发学生思维。
【教学目标】
1.知识与技能。(1)知道磁通量定义,知道Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算.(2)通过实验进行比较和思考,概括出产生感应电流的条件。(3)理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生”。
2.过程与方法。(1)通过三个实验的探究,进一步理解电和磁之间的相互联系。(2)通过三个实验的探究,进一步理解控制变量的试验方法。(3)通过体验实验探究过程,进一步强化实验观察、分析、归纳及总结的方法。
3.情感态度与价值观。(1)通过经历电磁感应再发现,体会并学习科学家们研究科学的态度,在学习中树立持之以恒的信心。(2)通过体验探究过程,领略到物理规律形成的一条重要途径,即设想——实验——规律,形成科学的思维方式和思维习惯。
【教学重点】对产生感应电流条件的归纳总结。?
【教学难点】学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。
【教学策略设计】本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。
(1)在指导思想上始终坚持“教师为主导,学生为主体”的原则,通过教师创设问题情境和有效的设问引导,让学生亲历物理知识的构建过程;对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。
(2)教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析。
(3)在学法指导上,让学生尝试自己观察思考、描述实验现象,分析概括,得出结论;使学生在获取知识过程中,领会物理学的研究方法,受到科学思维方法训练以及
协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。
【教学用具】自制“电磁隧道”,小铁球,磁性小球,灵敏电流计,蹄形磁铁,线框,条形磁铁,大小螺线管各一个,电源,滑动变阻器,导线,多媒体课件
【学案设计】课后探究实践:(1)以上的实验2中还有无别的方法使线圈B中产生感应电流;(2)探究实验:摇“绳”能发电吗?(教师略作指导)
【教学反思】
(一)成功之处?
本教学设计体现了新课程的教学理念,整个设计惯穿了学生自主建构知识这一主线,抓住了探究式学习的本质和核心,充分调动了学生学习的积极性和主动性,成功之处主要有以下几个方面。
1、激发探究的欲望,引发思维认知冲突。学生是知识的主动建构者,学生对所探究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果。利用趣味实验“穿越电磁隧道”来引入新课,巧妙设置悬念,引出问题,从心理学的角度吸引了学生的注意,使学生产生问题意识,并极力渴望知道其中的缘由,从而使学生产生了强烈的求知欲和对探究的热情,为以下的探究教学做好铺垫,提高了课堂教学的效率。
2、体现知识的自主建构,关注学生的情感发展。学生知识的自主建构,是探究式学习的本质与核心。本教学设计在探究问题的生成,探究方案的设计,探究行动的开展,探究结果的构建上,围绕学生知识的自主建构这一核心来展开,体现了探究式学习的本质。
3、让学生体验科学探究的一般过程,领悟科学研究方法。将研究性学习有机融入课堂教学中,首先提出法拉第“磁生电”的设想,然后让学生自主进行实验探究,获得亲身经历和感性认识,通过小组交流,讨论分析,抽象出结论,再通过设计实验验证,最后通过思维拓展的两个课后探究活动,应用知识。体现了科学研究的一般历程:设想→实验探究→理论→再实验验证→应用。让学生在经历中感悟科学研究的一般方法,提高学生的科学素质。
(二)问题研讨
1、课堂秩序比传统的教学方式难以控制,时间安排上存在不确定性。
2、学生获取知识比较分散、参差不齐,须通过教师的导向、点评、规范来帮助学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法。
3、对于这堂课如何更好地让学生进行实验探究这方面还不够理想,在今后的教学中还应不断探索,争取更大的突破。
【教学内容分析】
1.课程标准对本节的要求:通过实验,理解感应电流产生的条件,举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。
2.教材的地位和作用:《研究感应电流的产生条件》是高中物理新课程(选修3-2)第一章第二节的内容,是电磁学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位。本节内容揭示了磁和电的内在联系,通过探究实验的方法归纳出了“磁生电”的规律,在教材中起到了承前启后的作用,是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。
3.教材的编写思路:在教材的编排上本节从初中知识点闭合电路的部分导线切割磁感线产生电流入手,再设计学生探究实验,对现象进行分析归纳,最后总结出产生感应电流的条件,这样的编排符合学生的认知规律。
4. 教材的特点:教材中对法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈努力,最后终于发现电磁感应规律的物理学史料的介绍,是一个很好的德育切入点,同时也体现了教材对学生人文思想和科学精神的熏陶。
5.教材处理:为了引起学习兴趣和使学生更好地理解电磁感应现象,可介绍法拉第发现电磁感应现象的历史,使学生了解发现这一现象的历史背景和思路,进行科学思想的教育.法拉第发现电磁感应现象的指导思想和坚韧不拔的意志对学生有很大的启示和教育.他坚信电与磁有密切的联系,把导线放在磁场中想得到电流,试验失败了,这表明利用磁场得到电流需要一定的条件,法拉第试验了10年才找到这个条件.这样就把学生的注意力引导到下面要讲的重点内容——产生感应电流的条件上来。
导体在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中有感应电流产生的现象,学生在初中已经学过.教材用学生在初中已学过的实验,通过分析得出:穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化是产生感应电流的条件.然后,再做一系列实验,验证上述结论的正确,使学生认识到这一条件是感应电流产生的普遍规律.教材编写的思路清晰,条理分明.使学生领略到物理规律形成的一条途径.这样安排也有利于与初中知识的联系,使学生不感到陌生,便于接受.
在讲授产生感应电流的条件时,可采用以下两种方法:其一,教材中的几个实验,都由教师在课堂上进行,一边演示,一边引导学生观察、讨论,最后归纳得出结论.其二,在有条件的学校,可采用随堂实验的方式,让学生自己动手实验,并把观察研究的结果向全班报告,最后由教师归纳总结.为了使学生理解磁通量发生变化的几种原因,可以联系Φ=BScosθ(θ为回路面积与B的夹角),由此看出,只要回路面积S大小、磁感应强度B的大小、以及磁场方向与面积的夹角θ三者之一有变化,都有可能引起磁通量的变化.在引导学生分析教材中几个演示实验的磁通量变化情况时,首先要让学生明确研究对象,搞清楚要分析的是穿过哪个闭合电路所包围的面积的磁通量,因为有的实验装置中不止包括一个闭合电路.然后再判断它的磁通量是否发生变化,以及磁通量变化的原因.
【教学对象分析】
1.学生的兴趣:高二年级的学生具有求知欲较强的心理特点。教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验与学生实验的作用,调动学生学习的积极性和主动性。
2.学生的知识基础:学生对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生电流,在初中已有一定的认识,但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此,在教学中从学生的已有知识出发,通过学生自主学习、探究实验、产生问题、协作交流等学习方法,从而解决问题得出产生感应电流的条件的结论。
3.学生的认识特点:一方面,学生在生活经验中已具备一些有关电磁感应现象的感性认识;另一方面,他们对电磁感应现象还存在着一些错误的观念(其中最典型的是:有的学生会认为“只有闭合电路部分导体切割磁感线,才会有感应电流产生”),并不了解电磁感应的实质。因此,在教学过程中要以学生的前概念为切入点,通过逐步引导,让学生对感应电流产生的条件有本质、正确的认识。在解释磁通量变化过程时,学生理解比较困难。因此,在教学过程中,应该充分利用多媒体辅助教学的优势,运用动画、图片等,向学生介绍其特点,从而化抽象为具体,启发学生思维。
【教学目标】
1.知识与技能。(1)知道磁通量定义,知道Φ=BS的适用条件,会用这一公式进行计算.(2)通过实验进行比较和思考,概括出产生感应电流的条件。(3)理解“不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生”。
2.过程与方法。(1)通过三个实验的探究,进一步理解电和磁之间的相互联系。(2)通过三个实验的探究,进一步理解控制变量的试验方法。(3)通过体验实验探究过程,进一步强化实验观察、分析、归纳及总结的方法。
3.情感态度与价值观。(1)通过经历电磁感应再发现,体会并学习科学家们研究科学的态度,在学习中树立持之以恒的信心。(2)通过体验探究过程,领略到物理规律形成的一条重要途径,即设想——实验——规律,形成科学的思维方式和思维习惯。
【教学重点】对产生感应电流条件的归纳总结。?
【教学难点】学生对实验现象的分析总结──磁通量的变化。
【教学策略设计】本课以探究式教学模式为主,结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。
(1)在指导思想上始终坚持“教师为主导,学生为主体”的原则,通过教师创设问题情境和有效的设问引导,让学生亲历物理知识的构建过程;对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格,便于学生的探究。
(2)教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析。
(3)在学法指导上,让学生尝试自己观察思考、描述实验现象,分析概括,得出结论;使学生在获取知识过程中,领会物理学的研究方法,受到科学思维方法训练以及
协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。
【教学用具】自制“电磁隧道”,小铁球,磁性小球,灵敏电流计,蹄形磁铁,线框,条形磁铁,大小螺线管各一个,电源,滑动变阻器,导线,多媒体课件
【学案设计】课后探究实践:(1)以上的实验2中还有无别的方法使线圈B中产生感应电流;(2)探究实验:摇“绳”能发电吗?(教师略作指导)
【教学反思】
(一)成功之处?
本教学设计体现了新课程的教学理念,整个设计惯穿了学生自主建构知识这一主线,抓住了探究式学习的本质和核心,充分调动了学生学习的积极性和主动性,成功之处主要有以下几个方面。
1、激发探究的欲望,引发思维认知冲突。学生是知识的主动建构者,学生对所探究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果。利用趣味实验“穿越电磁隧道”来引入新课,巧妙设置悬念,引出问题,从心理学的角度吸引了学生的注意,使学生产生问题意识,并极力渴望知道其中的缘由,从而使学生产生了强烈的求知欲和对探究的热情,为以下的探究教学做好铺垫,提高了课堂教学的效率。
2、体现知识的自主建构,关注学生的情感发展。学生知识的自主建构,是探究式学习的本质与核心。本教学设计在探究问题的生成,探究方案的设计,探究行动的开展,探究结果的构建上,围绕学生知识的自主建构这一核心来展开,体现了探究式学习的本质。
3、让学生体验科学探究的一般过程,领悟科学研究方法。将研究性学习有机融入课堂教学中,首先提出法拉第“磁生电”的设想,然后让学生自主进行实验探究,获得亲身经历和感性认识,通过小组交流,讨论分析,抽象出结论,再通过设计实验验证,最后通过思维拓展的两个课后探究活动,应用知识。体现了科学研究的一般历程:设想→实验探究→理论→再实验验证→应用。让学生在经历中感悟科学研究的一般方法,提高学生的科学素质。
(二)问题研讨
1、课堂秩序比传统的教学方式难以控制,时间安排上存在不确定性。
2、学生获取知识比较分散、参差不齐,须通过教师的导向、点评、规范来帮助学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法。
3、对于这堂课如何更好地让学生进行实验探究这方面还不够理想,在今后的教学中还应不断探索,争取更大的突破。