電磁感應(yīng)之探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

杜潔

我的教學(xué)設(shè)計為《電磁感應(yīng)之探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件》，現(xiàn)從教學(xué)分析、教學(xué)過程、教學(xué)反思3個方面展示如何利用信息技術(shù)整合教學(xué)資源，使學(xué)生掌握本次課的重難點(diǎn)。

一、教學(xué)分析

1.教材分析

根據(jù)教育部印發(fā)的《中等職業(yè)學(xué)校公共基礎(chǔ)課程物理教學(xué)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(yīng)之感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，并講解磁通量概念。本次課需要2個學(xué)時完成。

2.學(xué)情分析

教學(xué)對象是中職計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)一年級學(xué)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(jìn)行簡單的電路設(shè)計、會連線，具備初級的觀察、歸納能力。

3.教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱要求及中職學(xué)生的總體認(rèn)知水平和思維發(fā)展水平，筆者確定如下三維教學(xué)目標(biāo)。

4.教學(xué)重、難點(diǎn)

重點(diǎn)：掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

難點(diǎn)：理解磁通量與磁通量的變化。

5.教學(xué)策略

本次課在物理實(shí)驗(yàn)室講授，所用到的主要實(shí)驗(yàn)儀器有DFWL型物理實(shí)驗(yàn)臺、磁鐵、線圈、開關(guān)、靈敏電流計、電腦等。

利用藍(lán)墨云班課、仿真物理實(shí)驗(yàn)室、微課視頻、3D模擬演示廳、電子白板、在線學(xué)習(xí)平臺等信息化教學(xué)手段輔助教師進(jìn)行創(chuàng)設(shè)情景、任務(wù)驅(qū)動、問題引導(dǎo)等教學(xué)活動，幫助學(xué)生進(jìn)行微課學(xué)習(xí)、仿真實(shí)訓(xùn)、自主探究、合作討論。

二、教學(xué)過程

1.課前

在課前教師通過手機(jī)上的“藍(lán)墨云班課”，向?qū)W生發(fā)送課前學(xué)習(xí)任務(wù)單：回顧奧斯特實(shí)驗(yàn)；看與法拉弟日記有關(guān)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(shí)驗(yàn)；自行結(jié)合分組。

學(xué)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(wù)。

2.課中

開始上課后，利用“藍(lán)墨云班課”的簽到功能實(shí)現(xiàn)快速簽到，教師得到即時反饋，并能在期末得到整個學(xué)期的簽到統(tǒng)計數(shù)據(jù)表。

本教學(xué)設(shè)計的課上教學(xué)部分由“引、思、驗(yàn)、戲、探、評”6個環(huán)節(jié)組成。

第1個環(huán)節(jié)：實(shí)例導(dǎo)課

通過講解大量電磁感應(yīng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，使學(xué)生明白電磁感應(yīng)在我們身邊無處不在，這不僅引起了學(xué)生的興趣，開闊了學(xué)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(shí)驗(yàn)， 操作的同時，讓學(xué)生觀看大屏幕上的三維效果，回顧“電能生磁”的現(xiàn)象，引導(dǎo)他們思考，得出“磁能生電”的猜想，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識。

隨機(jī)選幾位學(xué)生做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證大家的猜想，其他學(xué)生通過攝像頭的投影觀看實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)過程：1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后，法拉第于1821年提出“有磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，并開始了十年艱苦的探索，終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，開辟了人類的電氣化時代。教師通過講這一故事，讓學(xué)生了解一些電磁學(xué)的歷史。

學(xué)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(shí)現(xiàn)。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(shí)驗(yàn)

教師已經(jīng)通過平臺發(fā)布課上任務(wù)書、實(shí)驗(yàn)報告、微課、3D模擬演示。學(xué)生在平臺領(lǐng)取任務(wù)書，分組進(jìn)行下面三個實(shí)驗(yàn)。

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

之后，學(xué)生分小組進(jìn)行交流討論，并把小組討論的結(jié)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(jié)論，有的小組得出“運(yùn)動的磁鐵”的結(jié)論。經(jīng)過教師點(diǎn)評總結(jié)，最終歸納引起感應(yīng)電流的五種情況：變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流、運(yùn)動的磁鐵、在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體。

第4個環(huán)節(jié)：游戲激趣

組織學(xué)生進(jìn)行跳大繩游戲，不過這里的繩子是一根10米的導(dǎo)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(xué)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(chǎn)生電流，而南北方向搖擺的時候不會產(chǎn)生電流？第二，搖繩產(chǎn)生感應(yīng)電流，屬于我們前面總結(jié)的5種產(chǎn)生感應(yīng)電流情況的哪一種？促使學(xué)生深入思考產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

第5個教學(xué)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(xué)生了解各種磁感線，明白什么是閉合導(dǎo)體回路面積S，什么是垂直穿過S的磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)，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(yīng)電流產(chǎn)生”的結(jié)論，解決了本次課的重點(diǎn)。

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

此時再通過電子白板練習(xí)，使得學(xué)生更熟練判斷什么情況下產(chǎn)生感應(yīng)電流。

第6個教學(xué)環(huán)節(jié)：總結(jié)評價

學(xué)生通過平臺提交實(shí)驗(yàn)報告。教師和學(xué)生分別完成組員互評表、學(xué)生自評表、教師評價表。

3.課后

學(xué)習(xí)方式：小組合作、互聯(lián)網(wǎng)查詢、微課。

學(xué)習(xí)內(nèi)容：手搖發(fā)電機(jī)的制作。學(xué)生作品將在下次課進(jìn)行展示。

三、教學(xué)反思

1.特色創(chuàng)新

藍(lán)墨云班課、微課的使用使得學(xué)生學(xué)習(xí)突破時空、時間的限制，自主學(xué)習(xí)成為可能，教師也可通過藍(lán)墨云班課隨時了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)的進(jìn)度。在仿真物理實(shí)驗(yàn)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(xué)生的學(xué)習(xí)難度。先進(jìn)的成像設(shè)備使得坐在后面的學(xué)生也能清晰地觀看前臺的演示實(shí)驗(yàn)。

2.教學(xué)效果

信息化教學(xué)手段的介入，使得學(xué)生的到課率、學(xué)習(xí)成績、對教學(xué)的滿意度都極大提高。課后學(xué)生以小組合作方式完成手搖發(fā)電機(jī)的制作，不僅鞏固了所學(xué)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(xué)大賽中職組信息化教學(xué)設(shè)計比賽一等獎）（責(zé)編 陳 穎）