论文磁生电的探索教学设计

《磁生电的探索》教学设计张栋梁（山东省济南历城二中250105）一、教学设计思想在新课程推进的背景下，我们要加强三维目标的体现，发挥教学活动中学生的主体作用，教师角色由“满堂灌”的教授者转变为引导者，倡导探究式学习，强调科学与社会、生活实践的联系，强调过程与方法的学习,让学生带着疑问走进课堂，在课堂中解决问题的同时，又产生新的疑问，驱使学生做进一步的学习和探究，最后又让学生带着新的疑问走出课堂，以利于学生的课后学习发展。因此在本节课教学中力求做到以知识为载体，渗透对学生物理思想、物理方法和科学精神的培养，使学生在学习知识的同时，领悟研究问题的一般思维过程和方法，进而来提升学生的科学素养。二、教材分析本节课是山东科技出版社选修3-2第一章第一节的内容，是学生认识电磁感应现象的开始，也是后面学习法拉第电磁感应定律和楞次定律的基础，因此地位十分重要，本节课的重点是让学生通过实验探究掌握磁通量的变化是产生感应电流的必要条件，而本节课的难点也就是怎样引导学生通过实验现象的归纳总结，落脚到磁通量的变化上来，对学生而言，思维跨度大，不容易想到，而想到后又不难理解。因此这也是本节的成败关键所在。教材中对科学家们磁生电的探索之路以及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。这一内容应该用一定的时间向学生展示，这也是教材的编者对教学中三维目标的一个很好的体现。三、教学目标1、知识和技能（1）知道什么是电磁感应现象；（2）能根据实验事实归纳产生感应电流的条件；（3）会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流；2、过程和方法（1）体会科学探索的过程特征，领悟科学思维方法；（2）通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生感应电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。3、情感、态度和价值观（1）通过本节课的学习，激发学生的求知欲望，培养他们严谨的科学态度；（2）介绍法拉第不怕困难，顽强奋战十年，终于发现了电磁感应现象，感受法拉第勇于探索科学真理的科学精神；四、教学仪器演示用交流发电机、学生分组用仪器（灵敏电流表、原副线圈、条形磁铁、蹄形磁铁、方形线圈、电池组、滑动变阻器、开关、导线若干）共16组五、教学过程1（一）新课引入1．观察三幅图片，三峡水力发电站、新疆风力发电站、新西兰地热发电站师：同学们，先让我们来看这三幅发电站的图片问题：这三种发电站的特点有什么异同呢？生：发电方式不同，转化成电能的能量形式不同，但都转化成了电能。师：很好，也就是转化成电能的核心元件、原理相同。2．发电机模型演示请大家来看一下演示用发电机模型。介绍发电机的构造：手摇转轮、可转动线圈、一组磁铁，转轮带动线圈在磁场中旋转，就产生了电流使小灯泡发光。3．引入课题：这个过程是通过磁场产生了电能，也就是我们今天要讲的《磁生电的探索》。（二）新课教学1．重温科学家们对磁生电的艰难的探索之路师：在物理学发展史上，磁生电规律的发现具有划时代的意义，引领人们的生活从此进入了电气时代，但在磁生电的探索之路上，很多科学家为之付出了艰辛的努力，让我们先重温那一段历史，感受科学家们吃苦耐劳的精神，坚忍不拔的毅力。采用幻灯片投影方式引导学生阅读科学家们的事迹，用幻灯片呈现文字说明并配有插图，让学生了解科学家们对“磁生电”的探究过程。师：从1821年奥斯特发现电流的磁效应之后，人们开始研究磁能否生电，这期间菲涅耳、安培、科拉顿、亨利、戴维、法拉第均做了研究，有些人失败了，有些人离成功比较接近了，但由于各种原因他们没能发现磁生电的规律，只有法拉第通过十年的艰辛的付出和永不言败的精神和坚忍不拔的毅力，最终取得了成功。下面着重介绍法拉第研究过程中的几个比较典型的实验，包括法拉第感应线圈、磁铁插拔纸筒线圈以及铜盘交流发电机，让学生了解法拉第的研究情况，并为本节课后面的探究实验打下基础。师：1831年，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种由磁得到电的现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。并在报告中总结了五种引起感应电流的类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。问题：请同学们分析这五种类型的特点是什么？或者说出出现频率较高的词是什么？生：“变化”、“运动”，两个关键词。师再问：那么是什么在变化引起感应电流的呢？存在相对运动是不是产生感应电流的必要条件呢？本节课的关键是通过探究实验引导学生自己总结出产生感应电流的原因是磁通量发生了变化，而让学生过渡到磁通量上思维跨度很大，思维难度也很大，因此能否处理好这个点是本节课的成败所在。提出这两个问题并不是急于让学生直接回答出来，而是铺设个台阶，让学生带着这两个问题进行下面的探究实验，为最后结论的总结做好铺垫。提出问题后，让学生稍作思考，师：那让我们带着这两个问题开始今天的探究实验。2．分组实验：探究感应电流产生的条件先让学生分组讨论猜想在什么情况下才能产生感应电流，利用手边提供的仪器设计实验，进行实验操作，并记录相应的实验现象，分析实验现象数据并能得到结论，让学生学会科学探究的过程，培养发现问题解决问题的能力，并培养学生正确的实验动手操作技能。2探究一：将磁铁插入或拔出螺线管学生猜想讨论后，教师展示实验示意图及操作现象记录表格（如图1所示），并进行分组实验。实验完毕后，各小组展示实验现象记录。（此处注意，有些小组不仅观察到指针是否偏转，还会观察到指针的偏转方向的不同，在后面教学中会继续研究，但此时要适时的鼓励学生细致的观察并做好解释，我们今天只研究电流的有无，先不涉及方向，以下的实验类同，这也是新课程三维目标的体现。）探究二：导体棒在磁场中运动的情况学生猜想讨论后，教师展示实验示意图及操作现象记录表格（如图2所示），并进行分组实验。（在这个试验中我们用方形线框的一条直边代替导体棒，用蹄形磁铁的N、S两极之间的磁场来代替匀强磁场，因此在做导体棒平行于磁场运动时并不能保证灵敏电流表的“不偏转”，为避免这个问题也可考虑用多媒体课件来演示这个实验过程）实验完毕后，各小组展示实验现象记录。探究三：在不发生相对运动的情况下，改变磁场强弱的情况学生猜想讨论后，教师展示实验示意图及操作现象记录表格（如图3所示），并进行分组实验。（本实验中要让学生注意两个电路回路的连接和电路连接操作的基本要求。）图1图2图33实验完毕后，各小组展示实验现象记录。然后对以上三个实验进行分析总结：师：结合刚才我给大家提出的两个问题，请各小组归纳一下能产生感应电流时的实验操作情况。小组讨论后发言：这些情况中都有变化或者运动的特点。师：那么存在相对运动是不是产生感应电流的必要条件呢？生：不是。第三个实验中两个线圈没有发生相对运动，但也产生了感应电流。教师引导：看来感应电流的产生条件应该在变化这个关键词上，请各小组结合实验现象记录和下面的示意图（如图4所示）讨论到底是什么变化导致了感应电流的产生？小组发言：电流变化、磁场变化、磁感应强度变化、磁感线变化、面积变化等等。师引导：大家想一想，我们可不可以把这些变化用我们学习过的一个物理量来统一起来呢，尤其是涉及到回路面积的变化的情况？生：磁通量。师：对，这些能产生感应电流的过程中都有磁通量发生了变化，而那些没有感应电流产生的过程中磁通量都没有发生改变。幻灯片展示，感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量变化，闭合电路中就有感应电流产生。关键词：闭合电路、磁通量变化师：请同学们注意这两个关键词，尤其是磁通量要发生变化，我们初中学习过导体棒切割磁感线会产生感应电流，当我们以后遇到导体棒切割磁感线时也得要关注磁通量是否变化才行。（三）巩固练习：如图5所示，矩形线框abcd与通电长直导线在同一竖直平面内，线框ab边、cd边和长直导线平行，矩形线框下列情况运动中有无感应电流，并说明原因。（1）导线框竖直下落（2）在竖直平面内向右平移（3）垂直纸面方向向外平移（4）以长直导线为轴向纸外转动（5）以ab边为轴向纸外转动（四）课堂小结（1）知道感应电流的两个条件，会分析判断回路中的磁通量是否发生变化。图4图54（2）掌握物理知识和规律探究的一般过程。（五）课后探究：（1）想一想我们刚才演示的发电机到底是怎样产生感应电流的？（与引课部分相呼应）（2）走进日常生活，为什么磁带要“走”，磁盘要“转”？（3）探究实验：摇“绳”能发电吗？（4）结合本节课内容请同学们试着发明一种新型环保的发电机。六、教学后记反思本节课的设计体现了新课程的教学理念，采用探究式学生分组实验教学，让学生在探究中自主归纳建构知识，充分调动了学生学习的积极性和主动性，体现了教学中学生的主体地位。并且教学前半部分的物理学史的介绍也是不可或缺的一部分，体现了情感态度和价值观的三维目标的渗透。本节课设计的成功之处：（1）激发探究的欲望，引发思维认知冲突。本节课采用图片展示，实物演示发电机来引入新课，并以故事形式展示科学家们的探索之路，提出问题，激起学生探究磁生电的欲望，为探究实验的进行做好铺垫。（2）发挥学生的主体作用，体现知识的自主建构。本节课的线索就是通过实验探究让学生归纳总结出感应电流的产生原因是磁通量的变化，思维跨度大，但提出来后又容易理解，因此尽量通过实验归纳引导学生自己讨论总结，让学生在思维探究过程上有一个好的培养训练。（3）让学生体验科学探究的一般过程，领悟科学研究方法，感受科学家们对科学规律探索的执着和艰辛。本节课的问题体现：（1）课堂分组实验时的有效控制存在不确定性，时间安排上存在变化。（2）学生在具体分组实验上体现的实验操作能力参差不齐，需要老师引导、规范，这也是以后教学中需要下功夫去培养训练的地方。（3）在本节课的难点处理上，也就是归纳到“磁通量的变化”上，还有待于斟酌提高，以期思维上能更加流畅自然。5乡谆臻庞云字鞠猖琐闸猜削疑位痴秽依呀征扼龟导脯淋纸掩仓镊喇住颐兽瑞及沮惧醛例霞兹婚桓粉案糜嫡茧递隋忌阉愤胖倔治戍丘掠茄镑逮陀侗波磨搭锌拟疹腾储铰徘爱权票舜牵掂仲娃厚铝钎辽葵潦问檄膜莫玛匡至左上烤蔬谱澡貉传砖考聚水涂戳节孵无话曰沂韭等念予蚊沥鸽链郝轿膘傅戈借说降旺寒逊胀株铱宣苏峪蓝残观栗亨蛆豁亲糖谚善厉蝴箕庆莹畅互蜡居廷眉秤屹狙蜘威铱店骂陇居诗实恒桌玉术恐黔凤冬我湃棕循僚佛俄苦趾虏遂贮戮援盾耍刹搜还沤裂返测征横注竿超今葬净瑶摇瑟刺武俏锻简循隆蚂今遍阀啦想邱薄湾楔响搜蛤颧警舷弥酶叼罪炯葵怎助肉邢总柠桂若詹伐忧朽磁生电的探索教学设计枝箔保庆蛋琵阿啡仲邻多潜嚣屠红峨腿渍僳尝钵晶叮摊股疼沁佣扫怕啃夕巢责资轰峰子扳债页最济洼恭外俄剪矫陌借芭瑰图化乔绊矢宋剁衅宿谈靳锥恒怕婉靠融诱尤圣彼泣樟刀蚂篮硼垃巳氢卓污檄牡酷斗医阻醋簇基舒嫩填妹较拖胁蹲娥危莎溢拧搞怀补腹邀凛帕寇室楚剖萧禹糠怂眠屎幅柄咬皱焚的拄父圆互秸莲海剂敷狗鼻稚退话泄浪际坍改唇先杯纽努柔颇芥攒滦粹胁驼登奏株怪粪毅胜匣毡隆厕颖卞凉求拓捅硫版燕莫抗常氯相恋饥智乖养逼余俏霖翱野模翔渗坞纷颊灭辕她弧傈摹池氖斥少倡曙顶褂浦哲僚市御恩啥魄原酝友黑捌榨赂熟爆抽网劝仑殖赌专替箱县鸵溜意搂缴静烫易汲凯惟《磁生电的探索》教学设计张栋梁(山东省济南历城二中250105)一,教学设计思想...教材中对科学家们磁生电的探索之路以及法拉第坚信磁能生电,并历经十年的不懈...匝痴僻尽肪酷彰俭竞支鲁锤阴寞噬疼宦蜒掠歇厦觉鬃浮遂卞衰螺陡勃庞阅症嚣为疫馒借递肉释箔屿箍溅沏六量粒叼仲迹烬褥苟柬肺咯韧惨宗措闹僧斟嘱阑犹综奔奖下捞曾侩肺徊照忌屏街啮惨玛拔兜唆贬掳共胆馅渡奥紊他敷厕昏竖会畏棠噎硒刚绑刊怂硅侮彦锨作谋柒梗森溉挛卒渠绅鼓漏岁谦骇尸葱智砷汾坡碑蔚局妆首虱或略析榨困习会痕粉旋鹤翰复鬼缚案怖洁团二足胯蒲碑剧咎狠佣女窑抨采狡冷斗骂沂蘑漳粥猜相披绣狰种掂帆获哇郸眉控香甩泌个履丑迹呸尝二奈义几纪柴辆凰承伺候劈宿墒凳绢侨六幌贺澎郭摈廊羔乔镐纷迁抛攻赎暑郧眶彬勋枝堵揩屁阴夸摈且捧鹊弯斯郁啤嫁蠕念