“電磁感應”課堂教學設計例談

摘 要:本文以初中物理“電磁感應”這節(jié)課的課堂教學設計為例，說明了如果精心設計課堂教學活動，并適當運用多媒體教學手段展示科學家們發(fā)現電磁感應的過程的大量實物素材和多媒體材料，不僅能讓學生在這堂課中了解到發(fā)電機的原理及發(fā)現過程，進而優(yōu)化教學結構，有效地幫助教師實現課堂教學的大容量、多信息、多趣味和高效率的教學目標，還能激發(fā)學生熱愛科學、探求真理的欲望，實現人文教育在理科教學中的滲透。

關鍵詞:電磁感應 教學設計 教學效率

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0140-03

課堂是學校實施素質教育的主陣地。作為物理教師，要提高教學效率，首先便得抓住課堂這一陣地，克服傳統(tǒng)教學中的高耗低效現象，讓新型的課堂教學煥發(fā)出生命的活力。這就要求物理教師要精心設計好每一堂物理課。現就教授“電磁感應”這一節(jié)課來談談我是怎樣精心設計課堂教學的。

1 投放目標，有的放矢

教學目標是教學活動的指南，設置科學合理的目標是優(yōu)化課堂教學的第一步。這堂課的教學課題是“電磁感應”。教師首先按照大綱要求，根據教材內容，把這堂課所要實現的教學任務概括為七個問答題:

(1)磁和電有關系嗎？電能“生磁”，磁能否“生電”？

(2)什么是“電磁感應”呢？

(3)電磁感應產生的條件是什么？

(4)感應電流的方向與什么因素有關？

(5)發(fā)電機的原理是什么？

(6)電磁感應中能量是怎樣轉化的？

(7)法拉第最偉大的地方是什么？我們能夠成為法拉第那樣的人嗎？

隨即運用多媒體課件將本節(jié)學習目標課前投放入課堂，并配上悅耳的輕音樂以烘托課堂氣氛。學生們隨著輕音樂的旋律走進教室，其學習的內容既直觀又能醒目，讓大家?guī)е@七個問題去探討新課，使學習有的放矢。此時，整個課堂鴉雀無聲，可也確是“無聲勝有聲”。

2 復習舊知，引入新課。

在了解電磁感應之前，先進行有關內容復習與討論。教師隨之將即時討論后總結的內容投影在屏幕上展示:

(1)有的物體專門能吸引鐵、鈷、鎳等物資，我們把這種性質叫磁性。

(2)具有磁性的物體叫磁體。

(3)磁體上磁性最強的部分叫磁極，一般在兩端，根據磁體的指向性分別取名為南極S北極N。

(4)磁體周圍空間有一種物質叫磁場，它看不見摸不著。

(5)磁場有方向，我們用帶有箭頭的磁感線來表示磁場的方向。

(6)磁感線的方向是從北極出來回到南極，即從N出指向S極。

(7)兩磁體通過磁場可產生磁力作用。

教師邊啟發(fā)提問，邊圖解復習。通過復習舊知，承上啟下，體現了教學的整體性，知識的連貫性，做到了教學內容的循序漸進。

3 提出問題，積極探究

在講授新知的過程中，堅持實驗探索，探求新知，導學達標。首先運用多媒體實驗視頻演示前節(jié)課學過的奧斯特實驗。如圖1所示。

教師啟發(fā)提問:這是一個什么實驗？實驗告訴我們什么？

學生觀察討論后總結回答:這是上節(jié)課學過的奧斯特實驗。1820年，丹麥科學家奧斯特發(fā)現一根直導線通電后旁邊一根小磁針發(fā)生了偏轉，這說明電流周圍存在磁場，也就是說電能“生磁”。奧斯特是世界上第一個發(fā)現電與磁有聯系的人。

根據自然界各種現象是互相聯系的，教師巧設懸念提出:既然電流能產生磁場，那么，磁場能否產生電流呢？接著，老師講述安培、科拉頓、法拉第等科學家從奧斯特發(fā)現電流產生磁場后，沿著逆向思路不斷實驗，不斷探討，不斷探究的故事，在這些偉大的科學探索中，英國物理學家法拉第的貢獻最大。教師隨后運用多媒體情景動畫講述法拉第的故事以及科拉頓與人類最偉大的發(fā)現擦肩而過的遺憾。通過這個環(huán)節(jié)，除了讓學生了解到發(fā)現電磁感應的科學歷程，懂得電磁感應產生的條件能外，還能讓學生進入到科學家內心世界，感受到科學家的人格魅力。將這種人文教育滲透到理科教學中，對培養(yǎng)學生人文精神很是必要。人類從原始社會到今天，發(fā)現了那么多科學成果，推動了物質文明是為了什么？最終的目的不就是要人更自由，人性更完善嗎？

教師隨即在設計好實驗方案后重現法拉第的實驗的主要過程:如圖2。

實驗演示:(1)斷開電路——無電流；

(2)閉合電路導線ab靜止——無電流；

(3)閉合電路導體ab順著磁感線運動——無電流；

(4)閉合電路導體ab左右切割磁感線運動——有電流；

(5)閉合電路導體ab斜著切割磁感線運動——有電流；

(6)導體ab不動磁鐵運動——有電流。

由于用電腦預制了實驗動畫再現實驗過程，能使現象在實驗的基礎上更形象逼真，直觀性更強，能變靜態(tài)為動態(tài)，能分解再組合，增大可見度，全體學生感到一目了然。隨后教師邊利用動畫再現實驗過程，邊引導學生進行討論、比較、鑒別、判斷、推理、分析得出結論。最后根據實驗過程和結論:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生了電流。這種現象叫電磁感應。產生的電流叫感應電流。實驗還說明導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，外力移動導體做了功，同時產生了感應電流，這樣，機械能轉化為電能。教師讓學生明白，這一結論法拉第經過了近十年的艱苦探索才發(fā)現的，得來不易，它進一步揭示了電與磁的聯系，證明了磁能生電，直接導致了發(fā)電機的發(fā)明，為實現電能的大規(guī)模生產開辟了電氣化的新時代作出了巨大的貢獻。此時，科學家勇于探索的精神，艱苦研究的毅力，為人類造福的偉大貢獻，既鼓舞了我這任教者本人，更極大地震撼了每一個學生的心靈。

4 總結歸納，吸收新知

教學內容講授完了以后，結合教學目標的落實，學生對本課所學知識進行總結歸納。通過熱烈的討論與歸納，學生普遍能概括法拉第的結論。學生邊歸納概括，教師邊用鼠標操作電腦，迅速點擊出示所歸納的結論。在師生共同總結的過程中，教師及時把握知識的重點和難點，著重向學生強調兩點:(1)、要正確理解產生感應電流的條件必須同時具備兩個:一是電路必須是閉合。二是一部分導體做切割磁感線運動。二者缺一不可。(2)、從能量角度分析，電磁感應現象中，用力移動導體做了功，消耗了機械能，同時，在導體中產生了感應電流實現了機械能向電能的轉化。這就是發(fā)電機的基本原理。在引導學生回答問題進行歸納總結的過程中，教師把過去習慣的“指名回答”改變?yōu)椤罢埻瑢W們自由回答”，從而導致討論研究的氛圍形成，問題的答案就在這種熱烈歡快的討論中得到解決，學生的思維和認識有了升華。一個“請”字，一個“自由”使師生在教學中產生共鳴，激發(fā)了許多沉默而善思的學生探索新知識的興趣，培養(yǎng)了“我能行”的自信心。學生在這種和諧、寬松、民主、平等的氛圍中獲得了新知，強化了記憶，達到牢固掌握的效果。再讓他們照應學習目標，使他們欣喜自己學習達標，從而獲得了成功的喜悅。

5 強化訓練，鞏固提高

在教學過程中，必須注意當堂練習，及時反饋。沒有反饋信息的教學過程是不可能實現教學的有效控制的。只有強化達標訓練，才能使知識融會貫通，提高教學效率。

運用電腦多媒體在屏幕上展示出預先設置的不同類型的目標檢測題，讓學生運用新知認真思考，獨立作業(yè)。如:

(1)閉合電路的一部分導體，在磁場中做運動，電路中就會有電流產生。這種現象叫 現象。由于是法拉第發(fā)現的，所以又叫法拉第電磁感應現象。電磁感應中產生的電流叫 。

(2) 產生感應電流的條件:電路必須是的，部分導體在磁場中做 運動。

(3) 發(fā)電機的原理是 。發(fā)電機工作時將能轉化為 。

(4) 探究產生感應電流條件的實驗步驟如圖3甲乙丙所示。

①本實驗中我們通過觀察什么現象來判斷電路中是否有感應電流產生？

。

②通過比較圖與圖可知產生感應電流的一個條件是電路要閉合;通過比較圖 與圖可知產生感應電流的另一個條件是導體要在磁場中做切割磁感線運動。

③若圖中AB棒不動，磁鐵水平運動，電路中 感應電流。

(5)下圖是“探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件”的實驗裝置。閉合開關后，銅棒AB、電流表、開關組成閉合電路。

小明將實驗中觀察到的現象記錄在表1、圖4中。

①小明分析得出閉合電路中的部分導體在磁場里做 時導體中就會產生感應電流。

②比較實驗2和3(或6和7)可知:在磁場方向一定時，感應電流的方向與 有關。

③比較實驗2和6(或3和7)可知:在導體運動方向不變時，感應電流的方向與有關。

④此實驗的研究方法有控制變量法、

法，在此實驗的過程中，是能轉化為 能，重要的應用是 。

(6)目前有一種環(huán)保型手電筒，筒內沒有電池，使用時，只要來回搖晃手電筒，使永磁體在手電筒中的兩個橡膠墊之間穿過來回運動，燈泡就能發(fā)光，來回搖晃得越快，燈泡越亮。這種手電筒工作時，將 能轉化為能，它能發(fā)電的依據是原理。

教師當堂檢查學生對知識掌握和理解的程度，根據及時反饋的信息做到教其所需，解其所惑。教師邊解惑邊用鼠標靈巧地打出醒目的標準答案。通過教師對學生的再反饋，使教學更符合學生的實際，加深了學生對問題的理解，使學生當堂所學當堂消化。在學生積極的思維活動中，在師生交流的熱烈氣氛中完成了達標訓練。最后，在急促的鼓樂聲中，屏幕上一一展現出繼電磁感應被發(fā)現后，人類一個個重要的與此有關的改變了人類社會的發(fā)明歷程，如直流、交流發(fā)電機的發(fā)明，遠距離高壓輸電以及電燈、電話、電視、電腦的發(fā)明等。學生在呼喚著熟悉的名字:西門子，貝爾、貝爾德后齊呼“老師再見”，此時，大家似乎都有一種“課已盡而意無窮，意已盡而趣無窮”的感受。

課后，學生們普遍反映聽我的物理課是一種享受，我自己在備受鼓舞的同時也深深體會到這堂課之所以能把握目標教學法，發(fā)揮直觀教學效果，能綜合運用導入式、啟發(fā)式、討論式、講解式、練習式等多種教學方法，發(fā)揮老師的主導作用和學生的主體作用，能把知識的傳授與思想品德教育有機結合起來，能營造學生樂學的課堂環(huán)境，能加大教學容量，提高教學效率等等，都得益于課前精心的教學設計。教師只要精心設計課堂教學，并適當運用多媒體教學手段，定能優(yōu)化教學結構，有效地幫助教師實現課堂教學的大容量、多信息、多趣味和高效率的教學目標，使師樂教、生樂學成為可能，還能激發(fā)學生熱愛科學、探求真理的欲望，實現人文教育在理科教學中的滲透。

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