“电磁感应”课堂教学设计例谈
摘 要:本文以初中物理“电磁感应”这节课的课堂教学设计为例,说明了如果精心设计课堂教学活动,并适当运用多媒体教学手段展示科学家们发现电磁感应的过程的大量实物素材和多媒体材料,不仅能让学生在这堂课中了解到发电机的原理及发现过程,进而优化教学结构,有效地帮助教师实现课堂教学的大容量、多信息、多趣味和高效率的教学目标,还能激发学生热爱科学、探求真理的欲望,实现人文教育在理科教学中的渗透。
关键词:电磁感应 教学设计 教学效率
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0140-03
课堂是学校实施素质教育的主阵地。作为物理教师,要提高教学效率,首先便得抓住课堂这一阵地,克服传统教学中的高耗低效现象,让新型的课堂教学焕发出生命的活力。这就要求物理教师要精心设计好每一堂物理课。现就教授“电磁感应”这一节课来谈谈我是怎样精心设计课堂教学的。
1 投放目标,有的放矢
教学目标是教学活动的指南,设置科学合理的目标是优化课堂教学的第一步。这堂课的教学课题是“电磁感应”。教师首先按照大纲要求,根据教材内容,把这堂课所要实现的教学任务概括为七个问答题:
(1)磁和电有关系吗？电能“生磁”,磁能否“生电”？
(2)什么是“电磁感应”呢？
(3)电磁感应产生的条件是什么？
(4)感应电流的方向与什么因素有关？
(5)发电机的原理是什么？
(6)电磁感应中能量是怎样转化的？
(7)法拉第最伟大的地方是什么？我们能够成为法拉第那样的人吗？
随即运用多媒体课件将本节学习目标课前投放入课堂,并配上悦耳的轻音乐以烘托课堂气氛。学生们随着轻音乐的旋律走进教室,其学习的内容既直观又能醒目,让大家带着这七个问题去探讨新课,使学习有的放矢。此时,整个课堂鸦雀无声,可也确是“无声胜有声”。
2 复习旧知,引入新课。
在了解电磁感应之前,先进行有关内容复习与讨论。教师随之将即时讨论后总结的内容投影在屏幕上展示:
(1)有的物体专门能吸引铁、钴、镍等物资,我们把这种性质叫磁性。
(2)具有磁性的物体叫磁体。
(3)磁体上磁性最强的部分叫磁极,一般在两端,根据磁体的指向性分别取名为南极S北极N。
(4)磁体周围空间有一种物质叫磁场,它看不见摸不着。
(5)磁场有方向,我们用带有箭头的磁感线来表示磁场的方向。
(6)磁感线的方向是从北极出来回到南极,即从N出指向S极。
(7)两磁体通过磁场可产生磁力作用。
教师边启发提问,边图解复习。通过复习旧知,承上启下,体现了教学的整体性,知识的连贯性,做到了教学内容的循序渐进。
3 提出问题,积极探究
在讲授新知的过程中,坚持实验探索,探求新知,导学达标。首先运用多媒体实验视频演示前节课学过的奥斯特实验。如图1所示。
教师启发提问:这是一个什么实验？实验告诉我们什么？
学生观察讨论后总结回答:这是上节课学过的奥斯特实验。1820年,丹麦科学家奥斯特发现一根直导线通电后旁边一根小磁针发生了偏转,这说明电流周围存在磁场,也就是说电能“生磁”。奥斯特是世界上第一个发现电与磁有联系的人。
根据自然界各种现象是互相联系的,教师巧设悬念提出:既然电流能产生磁场,那么,磁场能否产生电流呢？接着,老师讲述安培、科拉顿、法拉第等科学家从奥斯特发现电流产生磁场后,沿着逆向思路不断实验,不断探讨,不断探究的故事,在这些伟大的科学探索中,英国物理学家法拉第的贡献最大。教师随后运用多媒体情景动画讲述法拉第的故事以及科拉顿与人类最伟大的发现擦肩而过的遗憾。通过这个环节,除了让学生了解到发现电磁感应的科学历程,懂得电磁感应产生的条件能外,还能让学生进入到科学家内心世界,感受到科学家的人格魅力。将这种人文教育渗透到理科教学中,对培养学生人文精神很是必要。人类从原始社会到今天,发现了那么多科学成果,推动了物质文明是为了什么？最终的目的不就是要人更自由,人性更完善吗？
教师随即在设计好实验方案后重现法拉第的实验的主要过程:如图2。
实验演示:(1)断开电路——无电流；
(2)闭合电路导线ab静止——无电流；
(3)闭合电路导体ab顺着磁感线运动——无电流；
(4)闭合电路导体ab左右切割磁感线运动——有电流；
(5)闭合电路导体ab斜着切割磁感线运动——有电流；
(6)导体ab不动磁铁运动——有电流。
由于用电脑预制了实验动画再现实验过程,能使现象在实验的基础上更形象逼真,直观性更强,能变静态为动态,能分解再组合,增大可见度,全体学生感到一目了然。随后教师边利用动画再现实验过程,边引导学生进行讨论、比较、鉴别、判断、推理、分析得出结论。最后根据实验过程和结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生了电流。这种现象叫电磁感应。产生的电流叫感应电流。实验还说明导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,外力移动导体做了功,同时产生了感应电流,这样,机械能转化为电能。教师让学生明白,这一结论法拉第经过了近十年的艰苦探索才发现的,得来不易,它进一步揭示了电与磁的联系,证明了磁能生电,直接导致了发电机的发明,为实现电能的大规模生产开辟了电气化的新时代作出了巨大的贡献。此时,科学家勇于探索的精神,艰苦研究的毅力,为人类造福的伟大贡献,既鼓舞了我这任教者本人,更极大地震撼了每一个学生的心灵。
4 总结归纳,吸收新知
教学内容讲授完了以后,结合教学目标的落实,学生对本课所学知识进行总结归纳。通过热烈的讨论与归纳,学生普遍能概括法拉第的结论。学生边归纳概括,教师边用鼠标操作电脑,迅速点击出示所归纳的结论。在师生共同总结的过程中,教师及时把握知识的重点和难点,着重向学生强调两点:(1)、要正确理解产生感应电流的条件必须同时具备两个:一是电路必须是闭合。二是一部分导体做切割磁感线运动。二者缺一不可。(2)、从能量角度分析,电磁感应现象中,用力移动导体做了功,消耗了机械能,同时,在导体中产生了感应电流实现了机械能向电能的转化。这就是发电机的基本原理。在引导学生回答问题进行归纳总结的过程中,教师把过去习惯的“指名回答”改变为“请同学们自由回答”,从而导致讨论研究的氛围形成,问题的答案就在这种热烈欢快的讨论中得到解决,学生的思维和认识有了升华。一个“请”字,一个“自由”使师生在教学中产生共鸣,激发了许多沉默而善思的学生探索新知识的兴趣,培养了“我能行”的自信心。学生在这种和谐、宽松、民主、平等的氛围中获得了新知,强化了记忆,达到牢固掌握的效果。再让他们照应学习目标,使他们欣喜自己学习达标,从而获得了成功的喜悦。
5 强化训练,巩固提高
在教学过程中,必须注意当堂练习,及时反馈。没有反馈信息的教学过程是不可能实现教学的有效控制的。只有强化达标训练,才能使知识融会贯通,提高教学效率。
运用电脑多媒体在屏幕上展示出预先设置的不同类型的目标检测题,让学生运用新知认真思考,独立作业。如:
(1)闭合电路的一部分导体,在磁场中做运动,电路中就会有电流产生。这种现象叫 现象。由于是法拉第发现的,所以又叫法拉第电磁感应现象。电磁感应中产生的电流叫 。