《互感和自感》教學(xué)設(shè)計

蔣國 劉健智

摘 要：學(xué)科核心素養(yǎng)的落實方式是教學(xué)設(shè)計的重點考慮因素。在《互感和自感》教學(xué)設(shè)計中，展示了在教學(xué)目標(biāo)的制定與教學(xué)過程的開展過程中如何落實物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng)；互感；自感；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）6-0028-5

【教 材】 人教版物理選修3-2第四章第6節(jié)

【授課對象】 高二學(xué)生

【課時安排】 1課時（45分鐘）

1 教材分析

1.1 新普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求

通過實驗了解自感現(xiàn)象，能舉例說明自感現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

1.2 本節(jié)內(nèi)容在物理知識體系中的地位

本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的基礎(chǔ)上，對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用。既是前四節(jié)內(nèi)容的延續(xù)，也是學(xué)生在實際電路中對感生電動勢和動生電動勢進行分析，為后面交變電流的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。所以，本節(jié)內(nèi)容在物理知識體系中具有重要的承上啟下作用。

1.3 教材內(nèi)容與體系安排

本節(jié)內(nèi)容分為四個主題：互感現(xiàn)象、自感現(xiàn)象、自感系數(shù)和磁場的能量。教材從法拉第線圈出發(fā)，引出互感現(xiàn)象；利用演示實驗分別介紹通電自感與斷電自感現(xiàn)象；再通過分析自感電動勢大小的影響因素提出自感系數(shù)的概念；最后從能量角度闡述燈泡的明暗，指出磁場具有能量。

2 學(xué)情分析

2.1 認知層面

學(xué)生在生活中雖已接觸過與互感和自感現(xiàn)象有關(guān)的電器設(shè)備，但由于自感現(xiàn)象較為抽象，學(xué)生難以理解。在教學(xué)過程中應(yīng)充分利用實驗與多媒體輔助教學(xué)的優(yōu)勢，化抽象為具體，啟發(fā)學(xué)生思維。

2.2 知識層面

學(xué)生學(xué)習(xí)了電路的基本常識以及電磁感應(yīng)的相關(guān)規(guī)律，會判斷感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及其方向，掌握了影響感應(yīng)電動勢大小的因素。但頭腦中沒有互感與自感的概念，學(xué)習(xí)中對自感現(xiàn)象的解釋以及具體現(xiàn)象的分析是學(xué)生遇到的最大挑戰(zhàn)。

2.3 能力層面

高二學(xué)生已具備分析一些電學(xué)問題、進行簡單電學(xué)實驗的能力，能從簡單現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)物理問題。但將理論知識應(yīng)用到具體情境中的遷移能力較差，不能較好地利用所學(xué)知識解決實際問題。

3 教學(xué)目標(biāo)

3.1 物理觀念

（1）會分析通電、斷電自感現(xiàn)象的成因，會利用自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象解釋相關(guān)問題。

（2）知道自感系數(shù)，初步了解磁場能量。

3.2 科學(xué)思維

（1）能將日常生活中有關(guān)互感和自感的事例抽象為物理模型，培養(yǎng)學(xué)生的模型構(gòu)建能力。

（2）通過對兩個自感實驗的觀察、設(shè)計與分析，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理與科學(xué)論證能力。

3.3 科學(xué)探究

（1）通過情境展開探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題并進行實驗探究的能力。

（2）通過同學(xué)間的討論與交流，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)與相互交流的能力。

3.4 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

（1）通過師生之間、生生之間的互動，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度。

（2）通過了解自感的應(yīng)用與防護，體會物理知識與技術(shù)的融合，樹立STSE意識。

4 教學(xué)重難點

教學(xué)重點：自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和對自感現(xiàn)象的解釋。

教學(xué)難點：對自感電動勢概念及其對電流變化進行阻礙作用的理解。

5 教法與學(xué)法

教法：啟發(fā)式講授，直觀演示，實驗探究。

學(xué)法：討論法，探究法，實驗法。

6 教學(xué)用具

實驗儀器：電磁爐，小燈泡，線圈，MP3，揚聲器，開關(guān)，導(dǎo)線，電流傳感器。

多媒體：PPT，圖片，視頻，傳感器軟件。

7 教學(xué)流程圖（圖1）

8 教學(xué)過程（表1）

9 教學(xué)反思

在本節(jié)課教學(xué)設(shè)計中，充分考慮學(xué)生的心理發(fā)展水平，以學(xué)生的好奇心為切入點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生逐步獲取知識。注重知識與生產(chǎn)生活、現(xiàn)代社會的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識。將實驗探究與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生理解物理學(xué)本質(zhì)，增強科學(xué)探究能力，有效提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。（欄目編輯 鄧 磊）