“探究式”课堂教学案例：电磁感应现象

1、案例: 一,教材分析与学情分析 电磁感应现象 电磁感应现象是电学部分的重点也是难点.是本章后期学习的基础,尤其是为法拉第电 磁感应定律和楞次定律的学习提供了铺垫.电磁感应现象的发现不仅在科学和实践上具有重 要意义,而且其指导思想以及发现过程中表现出的科学态度与意志力对学生有重要的启迪与 和教育,这些在教学中应有意识地加以体现.学生初中的切割说在思维中是根深蒂固, 从切割说向磁变说转变是本节的难点. 学生在初中已经学过电磁感应现象 ,但还较为粗浅,只知道产生感应电流的条件是 闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线;学生通过上一章磁场的学习知道条形磁铁,碲 形磁铁,通电直导线,通电螺线管的磁感线分

2、布;知道磁通量的概念及磁通量的相关因素; 具有一定的观察,想象,比较,分析,概括能力,会运用逆向思考,形象化,转换研究对象 等策略,一定的作图,连线的技能. 二, 教学目标 1,知识目标 (1理解什么是电磁感应现象; (2引导学生通过实验探索,归纳出感应电流的产生条件. 2,能力目标 (1使学生学会如何从众多的个性中发现共性,再从共性中理解个性. (2通过演示和学生设计实验,培植学生的科学兴趣,培养学生的创新意识和创新能力, 实验动手能力以及对现象的概括归纳能力. 3,情感目标 (1使学生进一步形成自然界的事物不是独立存在的,而是密切互相联系的辩证唯物主 义观点;正确理解个性与共性的辩证关系.

3、 (2通过对法拉第发现电磁感应现象物理学史的介绍,培养学生热爱科学,献身科学, 努力探索的精神和高尚品德情操.激发学生树立为人类进步而努力学习的思想. 重 难 点:寻求感应电流的产生条件 点:实现从切割说到磁变说的认识转变. 由现代的教学观可知:课堂教学不以知识的传授为主要目的,重视能力的培养;结合物 理教学实际,注重实验为基础,注重联系生活生产实际的特点;打破原来的以知识传输为主 要目的,知识灌输为主线的课堂教学方法,采取探究式课堂教学模式, 创设情景,提问设疑学生实验,合作探究总结,提高,再探究, 创设情景,提问设疑学生实验,合作探究总结,提高,再探究, 学生实验 总结 真正实现以学生为主

4、体,教师为主导,训练为主线,充分调动学生的主观能动性达到上 述教学目的.并采用多媒体课件辅助教学. 四,教学准备 1 三,设计思路 设计思路 多媒体设备一套,自制辅助教学课件 演示实验:灵敏电流计,蹄形磁铁,自制线框一只,长导体棒一根,导线若干. 学生分组实验:灵敏电流计,滑动变阻器,条形磁铁,原副线圈一套,干电池一节,电 键一只. 五,教学过程 一,课题引入 教师: (课件 播放1975 年一位实验科学家,电磁学的奠基人在 教师: 伦敦的 Newing tony 诞生了,他是一位铁匠的儿子,由于家境 贫困,13 岁就在一家书店的装订厂做童工.苦熬了 7 年,20 岁 时才当上一名正式的装订工

5、.工作使他懂得了书籍就是知识 的源泉 ,他经常利用装订书籍,杂志的机会,如饥似渴地进行 阅读,并用省吃俭用节省下来的钱购买实验用品,在简陋的小 屋里试做书上的实验.他特别喜欢听皇家学院著名化学家戴维的报告.追求科学的热情,使 他大胆地给戴维写了一封信,并寄上他整理的报告笔记,请求戴维收他做助手.当一本本装 订精美,有条有理的笔记呈现在戴维面前时,他为这位年轻人的决心感动了.1813 年在他 22 岁时终于当上了戴维的助手.同学们,大家知道这位物理学家的名字吗?他就是 19 世纪 最伟大的科学家之一,34 岁就晋升为皇家学院院长的法拉弟.法拉弟从 34 岁开始从事电磁 学的研究,经过近十年的艰苦

6、努力,终于发现了利用磁场产生电流的现象 .这节课我们 要重走科学家之路,探求感应电流的条件. (通过对法拉第生平及发现电磁感应现象的过程及其坚忍不拔的意志的介绍,激发学生的求 知欲,培养学生热爱科学,献身科学,勇于探求的精神和高尚品德情操. 二,创设情景,提问设疑 创设情景, 教师: 教师:电流能否产生磁场? 学生: (动画演示 学生:能,奥斯特实验. 教师:那磁场能否产生电流呢?怎样才能产生呢? 教师: 学生: 学生:闭合电路的一部分导体切割磁感线可产生感应电流. 教师: 教师:好!我们现在就进行验证,是规律总可以反复验证. 演示实验: 演示实验:碲形磁铁,灵敏电流计,导线,长导体棒. (1

7、用导线切割磁感线,指针不动;结论:感应电流没有或很小. (2经讨论改变实验仪器用线圈代替长导体棒.指针偏转; 结论:感应电流存在. 教师: 教师:前面的实验使我们知道闭合回路的一部分导体切割磁感线能产生感应电流,还有别的 办法吗?非切割不行吗? (学生讨论 学生: 学生:可以,用线圈与条形磁铁. (从熟悉的现象中中提出问题,引起思维的撞击,设疑激趣,引导学生主动发现 2 三,学生实验,合作探究 学生实验, 教师: (教师给予学生充分的时间思考, 教师:好!接下来请同学们利用桌上的仪器,进行实验. 小组讨论,尽可能让学生发散性思考.然后引导学生两人一组做实验探索,教师巡回检查, 并发放给学生投影

8、胶片,让学生画实验原理图,为有目的地抽查学生作好准备. 学生分组实验: 学生分组实验:大副线圈,灵敏电流计,条形磁铁,导线. 现象:指针偏转. 结论: 条形磁铁插入过程, 拔出过程有感应电流产生. 磁铁不动无感应电流. 学生汇报: 学生汇报:在学生实验基本完成时教师抽查一组 ,并请这一 组学生代表投影实验原理图并汇报实验的做法. (电脑摸拟分析 教师: 教师:此过程中绕成线圈的导线有无切割磁感线. 学生: (意见不统一 学生: (电脑摸拟分析重复 学生: 学生:有切割. 教师: 教师:本实验与上一实验有无不同呢? (学生讨论 教师: 教师:本实验中穿过线圈的磁感线条数(磁通量有无变化,怎样变化

9、? 分析重复 学生: 学生:有,插入过程磁通量增大;不动磁通量不变;拔出过程磁通量减少. 教师: 教师:那么我们可以大胆猜想:只要引起闭合线圈中的磁通量发生变化,用不着切割,也能 产生感应电流. 教师: 教师:你能想出不切割磁感线而通过改变磁通量产生感应电流的方法吗? 学生: (反映强烈能! 学生: 教师:好!同学们再利用桌上提供的仪器进行自己设计的 教师: 实验. 学生分组实验: 灵敏电流计, 滑动变阻器, 原副线圈一套, 学生分组实验: 干电池一节,电键一只,导线若干. (提问学生设计的实验及发现的现象, 学生汇报: 学生汇报:在学生实验基本完成时教师抽查一组,并请这 一组学生代表投影实验

10、原理图并汇报实验的做法. (这是一个实验探究过程,学生自主设计实验方案,展开讨论,完善设计,深化思维;对个 别有困难的学生,进行个别指导,尽可能自行设计,让学生体验科学探索的艰辛,同时也尝 到成功的喜悦. 四,总结,提高,再探究 总结,提高, 总结: (媒体展示学生实验结果 (并用多媒体课件进行动态分析 总结: 3 (电脑摸拟 附:表 操 作 方 法 通 电 线 圈 电键闭合 电流稳定 滑动变阻器 触片移动 电键断开 通电线圈插入 通电线圈拔出 减少 增加 减少 有 有 有 磁 通 量 增加 不变 增(减 无 有 感 应 电 流 有 结 的条 论 件: 产生感应电流 穿过闭合电路 的磁通量发生

11、 变化 (启发学生由表格中的不同情况中找出共同点在个性中寻求共性,最后得到电磁感 应现象的条件, (再探究教师:现有一自制线框,灵敏电流计,条形磁铁.我们可以通过什么方式在线框 再探究教师: 中产生感应电流. (学生讨论,汇报方案,论证,再让学生上台演示,进一步体会感应电流产生的条件,让学 生亲手验证,获得成功的喜悦. (这一过程让学生的思维模式向科学的思维模式顺应,使学生从中受到科学方法的教育,如 归纳法,列表法,比较法等,并使学生在心理,态度,情感等非智力因素得到潜移默化的影 响,从中获得经验,培养了能力,增长了才干.尤其是学生在总结出产生感应电流条件后, 引导学生对条件进行应用时, 让学

12、生再探究进一步进行发散思维训练, 既巩固了本堂的内容, 又对学生的思维进行了有效的训练. 六, 评价方案 学习水平 识记 理解 运用 达标方法选择 实验观 察课堂演绎 实验探索思维综合结论 预期 达标 98% 90% 知识要点 电磁感应现象 产生电磁感应现象的条件 课堂练习: 课堂练习 (媒体展示 例 1:如图,处在磁场中的可形变的线圈怎样运动或变化,线圈中 才能产生感应电流. 讨论得:能产生感应电流的有: (1从磁场中拉出, (2转动使磁通量发生变化, (3使线圈面积发生变化, 不能产生感应电流的有: (1 在磁场中平动, 4 (2 绕平行于磁感线的转动, (用电脑进行动态分析磁通量的变化情

13、况 例 2:如图,处在通电直导线产生的磁场中的矩形线框应怎样 运动,线框中才能产生感应电流. 通过电脑空间分析总结得: 1, 2, 3, 4, 线框上下平动,无感应电流; 线框左右平动,有感应电流; 线框以导线为轴转动,无感应电流; 线框以 ab,cd,bc,ado 为轴转动,有感应电流; (这一过程通过媒体的展示,学生的分析,讨论,总结达到训练的目的,进一步巩固了 感应电流产生的条件这一结论,培养了学生分析,解决问题的能力,创造能力.体现了 以学生发展为本的理念 作业: 作业 1,实验研究上面的每一种情况时,我们都要强调电路要闭合, 为什么?如果不闭合,能不能从电流计上观察到电流? 如果电路

14、不闭合,是不是就不发生电磁感应现象? (1(2(3(4 2,练习一: , , , . 3,课后探究:法拉第坚信力的统一和转化的思想,发现了电磁感应现象,你能否谈谈在电 磁感应现象中能量的转化是怎样的? 教学说明附后 5 电磁感应现象设计说明 高中物理探究式 高中物理探究式课堂教学的初探 摘要 探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式,符合教学改革 的实际,能使班级教学焕发出生机勃勃的活力和效力. 探究式课堂教学强调 学生获取知识的过程,使学生由被动接受知识变为主动去获取知识,在探究规律 的过程中培养学生的观察能力,动手能力和创新能力,让学生学会发现问题,解 决问题.在解决问题的过程中

15、培养学生学习的兴趣,全面提高学生分析问题,解 决问题的能力. 关键词 探究式 观察能力 动手能力 创新能力 一,引 言 当今世界,科技迅猛发展,人类进入了高度科学化,信息化,整体化的时代, 当今世界,科技迅猛发展,人类进入了高度科学化,信息化,整体化的时代, 知识经济时代已经到来.21世纪的中国将参与国际上的经济 世纪的中国将参与国际上的经济, 知识经济时代已经到来.21世纪的中国将参与国际上的经济,科技和综合国力 的竞争.而这一切归根到底是人才的竞争,是教育的竞争. 的竞争.而这一切归根到底是人才的竞争,是教育的竞争.我们需要的是具有新 时期的知识结构,较强能力, 时期的知识结构,较强能力,

16、良好的心理素质以及能不断更新知识 的可持续发展 的复合型人才.这绝非是培养能力单一的考试型人才的应试教学所能满足的. 的复合型人才.这绝非是培养能力单一的考试型人才的应试教学所能满足的.针 对新世纪人才素质的需要, 国家采取了全面实施素质教育, 全面提高教学质量 对新世纪人才素质的需要, 国家采取了 全面实施素质教育, 全面提高教学质量 的重大举措,新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标, 的重大举措,新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标,就是要改 变至今仍普遍存在的学生被动接受,大运动量反复操练的学习方式, 变至今仍普遍存在的学生被动接受,大运动量反复操练的学习方式,倡

17、导学生主 动参与的探究式学习.中学物理教学是青少年接受科学教育的重要组成部分, 动参与的探究式学习.中学物理教学是青少年接受科学教育的重要组成部分,它 对于培养学生具备基本的科学思想和实验素养起着突出的作用. 对于培养学生具备基本的科学思想和实验素养起着突出的作用.作为一名物理教 师必须转变观念,在教学过程中应着眼于那些最基本的对学生终生受益的知识 那些最基本的对学生终生受益的知识, 师必须转变观念,在教学过程中应着眼于那些最基本的对学生终生受益的知识, 技能,科学的方法以及追求真理的精神. 技能,科学的方法以及追求真理的精神. 探究式 二, 探究式课堂教学 2.1 理论依据 . 布鲁纳有一句

18、名言: 知识乃是一个过程,不是结果. 学生的认识能力必须 通过实践才能逐步提高,用所学的知识去解决实际问题,正好使学生在理论联系 实际的过程中提高认识能力,同时可以充分发挥他们的想象,培养他们的创新能 力,所以必须让学生在学习过程中主动去探索,发现问题,并用所学的知识去研 究,解决问题. 内驱力是学生认识事物的内在动力,它主要表现在探究欲望,成就欲望和交 流欲望等.因而激发学生学习的内驱力,有助于学生主动地充满激情地学习,从 6 而提高教学质量. 2.2 什么是探究式课堂教学 . 什么是探究式 所谓探究式课堂教学,就是以探究为主的教学.具体说它是指教学过程是在 教师的启发诱导下,以学生独立自主

19、学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本 探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达, 质疑,探究,讨论问题的机会,让学生通过个人,小组,集体等多种解难释疑尝 试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式.探究式课堂教学 特别重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养自学能力,力图通过自 我探究引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础. 2.3探究式课堂教学一般步骤 . 探究式 创设情景, 一, 创设情景,提问设疑 学贵有疑 ,一切研究都是从问题开始的,学而不思,思而不疑.疑而不 问,是传统教学长期养成的恶习;而学有所思,思有所疑,疑有所问

20、,是现代教 学提倡的优良学习方式.要培养学生从自然现象中发现矛盾,提出要探究问题的 能力.教师可以对需要探究的问题为学生设置一定的情景.如一幅图画,一个实 验或者一个故事.这一环节起着影响全局,辐射全课的作用.要求教师一堂课的 开头就像一块无形的磁铁,虽然只有短短的几分钟,但又能吸引学生的注意力, 调动学生的情绪,打动学生的心灵,形成良好的课堂气氛切人口. 案例:电磁感应现象 案例:电磁感应现象 案例 教师: 教师:电流能否产生磁场? 学生: (动画演示 学生:能,奥斯特实验. 教师: 教师:那磁场能否产生电流呢?怎样才能产生呢? 学生: 学生:闭合电路的一部分导体切割磁感线可产生感应电流.

21、教师: 教师:好!我们现在就进行验证,是规律总可以反复验证. 演示实验: 演示实验:碲形磁铁,灵敏电流计,导线,长导体棒. (1 用导线切割磁感线, 指针不动; 结论: 感应电流没有或很小. (2经讨论改变实验仪器用线圈代替长导体棒.指针偏转; 结论:感应电流存在. 教师: 教师:前面的实验使我们知道闭合回路的一部分导体切割磁感线能 产生感应电流,还有别的办法吗?非切割不行吗? (学生讨论 学生: 学生:可以,用线圈与条形磁铁. (从熟悉的现象中中提出问题,引起思维的撞击,设疑激趣,引导学生主动发 从熟悉的现象中中提出问题,引起思维的撞击,设疑激趣,引导学生 现 学生实验, 二,学生实验,合作

22、探究 合作探究是利用学生集思广益,思维互补,思路开阔,分析透彻,各抒己见 7 的特点,使获得的概念更清楚,结论更准确;并能促进学生思想情感交流,培养 团结协作精神,构建民主和谐气氛,养成良好个性品质. 学生提出了问题,通过讨论明确研究的方向,设计实验方案,进行分析评价, 再次优化方案,符诸实施.进行实验论证时要讲究科学的方法.例如控制变量法. 除了用实验来验证方案外,我们还可以从理论上对方案进行论证,即运用学过的 知识通过分析,推理等方法来论证方案的正确性与可行性. 案例:电磁感应现象 案例:电磁感应现象 案例 教师: (教师给予学生充分的时间思考, 教师:好!接下来请同学们利用桌上的仪器,进

23、行实验. 小组讨论,尽可能让学生发散性思考.然后引导学生两人一组做 实验探索,教师巡回检查,并发放给学生投影胶片,让学生画实 验原理图,为有目的地抽查学生作好准备. 学生分组实验: 学生分组实验:大副线圈,灵敏电流计,条形磁铁,导线. 现象:指针偏 转. 结论:条形磁铁插入过程,拔出过程有感应电流产生.磁 铁不动无感应电流. 学生汇报: 学生汇报:在学生实验基本完成时教师抽查一组,并请这一组学 生代表投影实验原理图并汇报实验的做法. (电脑摸拟分析 教师: 教师:此过程中绕成线圈的导线有无切割磁感线. 学生: (意见不统一 学生: (电脑摸拟分析重复 学生: 学生:有切割. 教师: 教师:本实

24、验与上一实验有无不同呢? (学生讨论 教师: 教师:本实验中穿过线圈的磁感线条数(磁通量有无变化,怎样变化? 分析重复 学生: 学生:有,插入过程磁通量增大;不动磁通量不变;拔出过程磁通量减少. 教师: 教师:那么我们可以大胆猜想:只要引起闭合线圈中的磁通量发生变化,用不着切割,也能 产生感应电流. 教师: 教师:你能想出不切割磁感线而通过改变磁通量产生感应电流的方法吗? 学生: (反映强烈能! 学生: 教师: 教师:好!同学们再利用桌上提供的仪器进行自己设计的 实验. 学生分组实验: 灵敏电流计, 滑动变阻器, 原副线圈一套, 学生分组实验: 干电池一节,电键一只,导线若干. (提问学生设计

25、的实验及发现的现象, 8 (电脑摸拟 学生汇报: 学生汇报:在学生实验基本完成时教师抽查一组,并请这一组学生代表投影实验原理图并汇 报实验的做法. (这是一个实验探究过程,学生自主设计实验方案,展开讨论,完善设计,深化 这是一个实验探究过程,学生自主设计实验方案,展开讨论,完善设计, 思维;对个别有困难的学生,进行个别指导,尽可能自行设计, 思维;对个别有困难的学生,进行个别指导,尽可能自行设计,让学生体验科学 探索的艰辛,同时也尝到成功的喜悦. 探索的艰辛,同时也尝到成功的喜悦. 实验的过程中不仅锻炼了学生的动手能力, 实验的过程中不仅锻炼了学生的动手能力,还让学生掌握了科学的研究方 培养了

26、学生的逻辑思维能力. 法,培养了学生的逻辑思维能力. 总结,提高, 三,总结,提高,再探究 从实验研究到得出结论,还要通过一个分析,综合,概括,推理的逻辑思维 过程, 才能总结出规律. 总结结论的过程是培养学生思维能力和归纳能力的过程. 尤其是学生在总结结论之后,引导学生对结论进行应用时,让学生再探究进行发 散思维训练,既巩固了本堂课的内容,又对学生的思维进行了有效的训练. 案例:电磁感应现象 案例:电磁感应现象 案例 总结: (媒体展示学生实验结果 (并用多媒体课件进行动态分析 总结: 附:表 操 作 方 法 通 电 线 圈 电键闭合 电流稳定 滑动变阻器 触片移动 电键断开 通电线圈插入

27、通电线圈拔出 减少 增加 减少 有 有 有 磁 通 量 增加 不变 增(减 无 有 感 应 电 流 有 结 的条 论 件: 产生感应电流 穿过闭 合电路 的磁通量发生 变化 (启发学生由表格中的不同情况中找出共同点在个性中寻求共性,最后得到电磁感 应现象的条件, (再探究教师:现有一自制线框,灵敏电流计,条形磁铁.我们可以通过什么方式在线框 再探究教师: 中产生感应电流. (学生讨论,汇报方案,论证,再让学生上台演示,进一步体会感应电流产生的条件,让学 生亲手验证,获得成功的喜悦. (这一过程让学生的思维模式向科学的思维模式顺应,使学生从中受到科学方法的教育,如 归纳法,列表法,比较法等,并使

28、学生在心理,态度,情感等非智力因素得到潜移默化的影 响,从中获得经验,培养了能力,增长了才干.尤其是学生在总结出产生感应电流条件后, 引导学生对条件进行应用时, 让学生再探究进一步进行发散思维训练, 既巩固了本堂的内容, 又对学生的思维进行了有效的训练. 9 课堂练习: 课堂练习 (媒体展示 例 1:如图,处在磁场中的可形变的线圈怎样运动或变化,线圈 中才能产生感应电流. 讨论得:能产生感应电流的有: (1从磁场中拉出, (2转动使磁通量发生变化, (3使线圈面积发生变化, 不能产生感应电流的有: (1在磁场中平动, (2绕平行于磁感线的转动, (用电脑进行动态分析磁通量的变化情况 例 2:如图,处在通电直导线产生的磁场中的矩形线框应怎样运 动,线框中才能产生感应电流. 通过电脑三维分析总结得: 5, 6, 7, 8, 线框上下平动,无感应电流; 线框左右平动,有感应电流; 线框以导线为轴转动,无感应电流; 线框以 ab,cd,bc,ado 为轴转动,有感应电流; (这一过程通过媒体的展示,学生的分析,讨论,总结达到训练的目的,进一步巩固了感应 电流产生的条件这一结论,培养了学生分析,解决问题的能力,创造能力.体现了以学生 发展为本的理念 2.4探究式课堂教学中教师的作用 探究式 教师作为探究式课堂教学的导师,其任务是调动学生的积极性