PDF《基于物理核心素养提升的教学设计策略》

另一方 面, 从能量和信息两个角度引出互感现象及其应用, 充分激发学生的求知欲. 自感现象教学: 问题设计: 互感现象是一个线圈的电流发生变 化导致另一个线圈产生感应电动势, 那么当通过线 圈的电流发生变化时, 线圈自身会不会产生感应电 动势? 能否用实验来验证? 请同学们设计一个实 验方案. 学生活动设计: 小组讨论、 方案制定、 组长交流、 相互补充、 改进方案. 方案设计如图4~7所示. 图4 学生设计的通电实验的实验方案 图5 学生讨论改进后的实验方案 图6 学生最终确定的实验方案 图7 学生设计的断电实验的实验方案 研究灯泡是否会 闪亮 时学生设计的实验方 案也如图6所示. 设计意图: 以学生为中心的课堂教学, 教师的教 学在于引起、 维持、 促进学生的学习. 在自感现象的 教学中, 教师通常会借助现成的通电、 断电自感现象 示教板边演示边讲解, 直接将知识教给学生. 教师在 设计科学探究活动时, 不仅要关注学生通过科学探 究活动能获得多少知识, 而且还要促使学生通过探 究活动学会如何进行合作探究. 教师只是一个助手, 而不是主角, 尽可能让学生观察、 思考、 交流、 操作、 评价, 让学生的素养得到充分的发展. 用传感器研究自感现象: 传感器具有许多优点, 如实时采集数据, 快速处 理数据( 尤其是建立图像) , 直观呈现不易观察或快 速发生的实验现象等. 但它也存在不足, 传感器掩盖 了物理现象( 知识)发生的真实过程, 学生会因此失 去宝贵的分析推理的机会, 就好像我们只看到计算 结果而看不到表达式一样. 所以笔者建议在传统通电、 断电实验之后再进 行传感器实验, 这样可以使规律演化更加完整, 更加 ―

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1 9年第5期 物理通报 教学案例设计与分析 容易被学生吸收加工. 问题设计: (

1 )观察电流传感器绘制的i t 图像, 如图8所示, 比较分析通电和断电时的电流大小 和方向的变化情况, 并做出解释. 图8 学生设计的实验方案和实验得到的i t图像 (

2 )改变滑动变阻器 R 的阻值, 观察电流传感 器绘制的i t图像有没有发生变化, 观察开关断开 时流过电流传感器的i t 图像, 解释灯泡可能出现 闪亮现象的原因. (

3 )体会到借助现代技术手段 ― ― ― 传感器, 我 们的学习、 科学研究、 生活都变得非常便捷. 设计意图: 高中物理知识虽然属于经典物理学 中的基础知识, 但我们的课堂教学要始终关注现代 科技和社会生活, 使学生既具有相对完整的物理观 念, 也具备有利于终身发展的学习能力. 物理学科具 有 实证 + 逻辑 的特点, 要重视培养学生科学思维 和科学探究的能力, 以及正确的科学精神、 科学本质 观. 自感电动势和自感系数概念教学: 教师引导学生从法拉第电磁感应定律出发, 逐 步推导得到自感电动势的表达式, 即E∝ΔIΔt,比例 系数大小反映了线圈阻碍电流变化本领的大小. 教 师选择几根不同粗细、 不同匝数的线圈进行自感现 象的实验演示, 学生体会到自感系数与线圈的大小、 形状、 圈数, 以及是否有铁芯等因素有关. 在自感系 数单位教学时, 教师可以简单介绍物理学家亨利热 爱科学、 淡泊名利的崇高品格. 设计意图: 经历自感系数概念的建立过程, 学生 能体会到物理量建立的需要且必要的原则, 强化了 对物理概念的重视. 经历自感电动势表达式的建立 过程, 学生对重要概念( 规律)的建立( 发现)过程有 了更深刻的体会. 同时, 学生对物理学家的科学精神 也有了深刻的认识. 自感现象在生活中的利用和防止: 教师展示图9和图1 0两张图片, 说明自感现象 有利有弊. 图9 煤气灶的点火装置 图1