七、电磁感应及其应用1

教学基本信息课题电磁感应及应用是否属于地方课程或校本课程 否学科物理学段： 初中年级 九年级相关领域义务教育教科书教材书名： 物理 九年级（全一册） 出版社： 北京师范大学出版社 出版日期： 2014 年 7 月教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者王梅北京市延庆区康庄中学61164849实施者王梅北京市延庆区康庄中学61164849指导者闫立新北京市延庆县教科研中心13641136980课件制作者王梅北京市延庆区康庄中学61164849其他参与者指导思想与理论依据电磁感应一节课在课标中占有重要的地位，它属于一级主题中“运动和相互作用”，二级主题的“电和磁”内容。电磁感应现象是构建电磁学理论的主要依据之一。它们的发现不仅为我们进一步揭示了电与磁的内在联系，奠定了电磁理论和电力技术的基础，也使大规模开发电能，广泛使用交变电流成为社会现实。由于电磁感应所具有的理论与实践的深远意义，有关电磁感应的知识是中学物理教学的重要内容。设计这样一节物理与科学实践相结合的课,尽量多地利用任务驱动、问题引导改变课堂过于注重知识传授的倾向。在引导学生探究物理知识的同时，渗透以人为本的培养理念，让“研究性学习”走进课堂，增进课堂教学的开放性、民主性，发展学生的创新思维和实践能力。让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究的过程，认识物理概念和规律，学习科学方法，树立正确的世界观。教学背景分析教学内容本节课是初中物理北师大版第十二章磁现象第七节电磁感应及其应用内容，学生通过前面的学习，认识了磁体磁场、各种电流磁场及磁感线的分布规律，对磁与电之间的联系有了一定的认识。通过本节的学习，我们将了解法拉第通过十年的艰苦努力，发现了电磁感应现象，而且学生目前已经有一定的电学实验操作基础。对本节课中设计“探究感应电流产生条件”、“探究感应电流方向与哪些因素有关”的相关实验经教师指导和小组合作，大部分学生应该能够顺利完成。教学的关键是要以“任务驱动”为根本，以“问题导向”为载体，知道磁场在什么条件下产生感应电流及感应电流的方向与磁场方向及导体运动方向有关。并且结合生活实际了解电磁感应在生活中的应用。整个教学过程体现了以学生为中心，教师引导学生学会学习；促进学生形成审视、质疑、逻辑、实证的科学思维习惯，加强了对学生科学思维与实验相结合能力的培养，为培养学生的创新意识和实践能力创造条件。学生情况一、学生原有知识与技能分析1、学生具有一定的电学实验操作基础和一定的探究、分析与归纳的能力2. 知道磁场的基本知识，了解蹄形磁铁磁感线的分布；3、知道得到持续电流的条件和检验电路中是否有电流的方法。二、学生可能遇到的困难与障碍分析1. 空间想象能力较差初中学生大脑发育还不够完全，思维能力较差，缺乏空间想象能力，高中之后才有空间几何的学习，没有学科上的支持。在认识“切割磁感线运动”问题上存在一定的障碍。对此我采用利用模型演示、学生进行实验等多种教学方式，让学生在轻松的环境中掌握该难点。2.理性思维的能力还不强，分析、比较、概括能力较差。探究“感应电流条件“的实验不是一种现象，而是一种规律，但他又不同于前面学生较熟练的利用“控制变量法”探究的问题，实验过程及结论有具体的方法操作。但从实验现象中归纳总结“感应电流”产生的条件还是第一次。因此我采取模型演示来定义导体运动方式，减少表格记录及观察项目，为学生根据表格归纳、概括结论降低难度。三、学生可能产生的其他实验方案在教学过程中，学生可能提出有关电流大小的问题，如“电流大小与磁场强弱是否有关？有什么关系？”“电流大小与导体运动速度是否有关？”等等。为了便于学生探究更具有针对性，教师在提出问题环节，紧紧将问题限制在“什么情况下磁产生电”和“感应电流的方向与哪些因素有关”上。让学生有目的的进行猜想。教学方式 任务驱动、问题引领下进行实验探究教学手段学生实验、模型演示技术准备条形磁铁、螺线管、干电池、开关、小灯泡、电流表、灵敏电流计、导线若干、U形磁铁、线圈、多媒体设备，PPT课件等教学目标(内容框架)一、三维目标(1)知识与技能知道磁可以产生电，明确感应电流产生的条件；知道感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关了解电磁感应在实际生活中的应用。(2)过程与方法通过参与实验探究过程，形成审视、质疑、逻辑、实证的科学思维习惯，学会学习；通过参与实验探究活动，学会使用观察方法、实验方法、思维方法分析问题及科学表述实验结论。(3)情感态度与价值观在实验探究的过程中,激发学习兴趣和热情，增强学习的信心；通过探究性学习感受获得成功的愉悦，通过交流与评价，得到激励。养成乐于和他人合作探究的团队精神。二、教学重点1、做好并分析“感应电流产生的条件”的实验是教学重点之一2、自主探究“感应电流方向与哪些因素有关”是教学重点之二探究实验在培养学生思维能力上有重要的作用。让学生经历自主探究的完全过程。提出问题-大胆猜想-设计实验-采集数据-分析归纳-交流反馈-形成理论-实践应用。教学中教师为主导学生为主体，学生在教师的指导下主动思考、主动探索、亲身体验。经历了“实验探究电磁感应产生的条件”的过程，学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解，才能在这样的过程中受到科学方法的训练、形成科学的态度、情感和价值观。三、教学难点1、学生对“切割磁感线”的理解是教学的难点 磁场本身就是一个抽象的概念，摸不着，看不到，我们利用假想的磁感线进行描述；初中学生又缺乏空间想象能力，没有学科基础。因此把它作为学生学习的难点。2、做好并分析“感应电流产生的条件”的实验是教学的难点 初中学生动手操作、分析、概括能力本来就差。学生平时的观察往往是静态的观察，而这个实验是一种动态的观察，只有导体运动，而且是切割磁感线运动，才能有感应电流。需要学生在用手操作的同时，眼睛要注意观擦，而停止操作，就什么现象都没有了。并且在记录时，如果只记录导体运动的方式、电流计指针是否偏转，必定给分析归纳结论造成困难，因此它也是教学的难点之一。问题框架课程问题教师引导学生分析的问题问题一：磁是否可以产生电？产生电流的条件是什么？小灯泡发光的原因是什么？检验电流的方法有哪些？问题二：感应电流产生的条件是什么？速度大小快慢方向磁铁线圈电源运动静止匀速变速直线曲线磁铁线圈问题三：感应电流的方向与哪些因素有关？猜想假设：影响感应电流的方向提出可探究的科学问题分析自变量、因变量、控制量教学流程示意(可选项) 开 始教师展示磁产生电结 束学生连接简单的电路教师提出问题：磁生电的条件实验探究认识磁可以产生电小组展示，总结感应电流产生条件教师提出问题：感应电流方向与哪些因素有关实验探究交流总结：感应电流方向与磁场方向和导体运动方向有关电磁感应的应用 教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境，引入新课布置任务：请用你手边的器材连接一个简单的电路，使小灯泡发光。提出问题：1、小灯泡为什么会发光？2、产生电流的条件是什么？3、如何检验电路中是否有电流？进一步提问：若电路中的电流很小，不能足以使小灯泡发光；电流表指针偏转也较小，不易观察怎么办？教师展示引入新课“电磁感应”学生操作学生回答生1：小灯泡发光是因为电路中有电流。生2：产生电流的条件：一是，必须有电源；二是，闭合回路。生3：用小灯泡或电流表来检验电路中是否有电流。使用灵敏电流计或发光二极管。学生观察为认识产生电流做准备明确产生电流的条件及检验电流的方法初步认识磁可以产生电，激发学生学习的兴趣 实验操作8min师生合作，共同探究师生合作，共同探究一、 法拉第发现电磁感应1、介绍法拉第发现电磁感应过程2、了解电磁感应现象【板书】一、电磁感应现象磁 电 二、 探究产生“感应电流”的条件1、提出问题：什么情况下磁可以产生电？2、猜想假设：3、设计实验和进行实验：4、交流展示：实验装置电流计指针开关状态操作方法运动方式偏转5、分析与论证：理解“什么是切割磁感线运动”6归纳总结结论：【板书】二、感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动三、探究影响“感应电流方向”的因素1、提出问题：感应电流方向与哪些因素有关？2、猜想假设：3提出可探究的科学问题4、设计实验5、进行实验6、归纳总结结论【板书】三、感应电流的方向与磁场方向有关 与导体运动方向有关四、电磁感应的应用1、介绍电磁感应在生活中的应用：（1）发电机老师并进行演示（2）录放机（3）超导磁悬浮列车（4）漏电保护器（5）变压器（6）汽车防抱死装置系统（7）电话等等2、体验手摇发电学生认真听讲，感受法拉第的探究精神 磁铁 线圈运动静止磁铁线圈快慢方向匀速变速直线曲线速度大小学生分组实验探究小组交流：用U型磁铁模型进行展示理解记忆学生进行猜想：磁场方向、运动方向1、感应电流的方向与磁场方向是否有关？2、感应电流的方向与导体运动方向是否有关？按照任务单进行实验设计，学生代表交流展示填写实验记录表由实验可知：感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关学生了解学生体验了解法拉第发现电磁感应过程，并在教学中渗透德育。培养学生探究实验的能力为理解感应电流产生的条件做铺垫培养学生利用控制变量法进行实验探究培养学生联系生活实际的能力激发兴趣多媒体实验实验媒体展示2min13Min15Min5min课堂反馈，巩固提升1、通过今天的学习，你有哪些收获2、教师小结:学生交流巩固本节课所学内容加深对所学的知识的印象学生学习知识小结的方法 媒体展示2min课外延伸，巩固提升布置作业：1、作业反馈2、探究“摇绳发电”问题，写一篇关于“研究电磁感应现象”的小论文。记作业巩固提升板书设计闭合开关电流小灯泡电流表电流计方向速度大小快慢磁铁线圈电源运动静止匀速变速直线曲线磁铁线圈 12-7 电磁感应及其应用一、电磁感应现象 磁 电二、感应电流产生的条件 闭合电路 在磁场中做切割磁感线运动三、感应电流的方向： 与磁场方向和导体运动方向有关四、电磁感应的应用学习效果评价设计评价方式：课后反馈1、如图所示，某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件，实验时保持磁体位置不变。（1）如图甲所示，电流计指针不偏转，这是因为导体ab 。（2）如图乙所示，电流计指针也不偏转，这是因为 。（3）如图丙所示，电流计指针仍不偏转，这是因为导体ab虽有运动，但没有 。（4）分析比较图四个实验现象，可以初步得出产生感应电流的条件：的部分导体，在磁场中做运动。2、有一种环保型手电筒，筒内没有电池。使用时，只要来回摇晃手电筒，使永磁体在手电筒中的两个橡胶垫之间穿过线圈来回运动，灯泡就能发光。这种手电筒能发电是依据_原理。要使灯泡亮度增大，可采用的方法是_ （写出一种即可）。 3、（2016北京）在探究产生感应电流的条件时，小东采用了如图所示的实验装置。闭合开关后，小东左右移动金属棒AB，均未发现电流表的指针发生偏转.经检查，全部实验器材均无故障且连接无误.请你猜想电流表指针不偏转的原因是_，写出检验猜想的方法：_.1、评价量规课堂评价量规内 容评价要求A（棒极了）B（你让我很欣赏）C（加油）评价结果学生自评课堂表现认真听讲、积极思考、踊跃回答老师提出的问题。认真听讲、积极思考回答老师的问题不够积极。听课不专心，不能主动回答老师提出的问题。小组合作在小组中积极主动讨论、研究、动手操作，合作愉快在小组中能够与同组成员共同讨论、研究，但不够主动。不主动操作，常处于旁观状态。课堂练习顺利完成，并得到90分以上的好成绩。比较顺利完成，成绩在7090分之间。解题有一定的困难，70分以下。小组评价课堂表现认真听讲、积极思考、踊跃回答老师提出的问题。认真听讲、积极思考回答老师的问题不够积极。听课不专心，有开小差的现象，不能主动回答老师提出的问题。小组合作在小组中积极主动讨论、研究、动手操作，合作愉快在小组中能够与同组成员共同讨论、研究，但不够主动。不主动操作，常处于旁观状态。教师评价课堂表现认真听讲、积极思考、踊跃回答老师提出的问题。认真听讲、积极思考、回答老师的问题不够积极。听课不专心，有开小差的现象，不能主动回答老师提出的问题。小组合作在小组中主动动手操作，积极合作在小组中有时主动动手操作不主动操作，常处于旁观状态综合能力思路清晰、顺畅，能完整的设计出实验方案、熟练实验操作。反馈练习效果好。思路清晰，能设计出实验方案、完成实验操作，反馈练习较好思路不清晰，不能设计出实验方案、不能独立完成实验操作，反馈练习一般。2、教师自我教学效果评价：课堂评价量规内 容评价要求A（优）B（良）C（需努力）评价结果课堂气氛的活跃程度活跃较活跃死气沉沉知识铺垫到位、顺畅学生可以接受生拉硬拽设计的问题是否确切符合学生的实际认知能力学生积极踊跃发言部分学生踊跃发言学生发言的人数少教师的语言语言富有感染力，能够吸引学生，激发学生学习的兴趣，科学无误能够吸引大部分学生，科学无误 学生积极性不高，缺乏感染力，语言缺乏规范准确。 驾驭课堂的能力能够进行科学处理而又不脱离教学目标能够进行科学处理但有偏离教学目标不能够进行科学处理，只强调不脱离教学目标课堂结构清晰、有序、顺畅清晰、有序布局没有良好的逻辑，环节间过渡较差培养目标在传授知识的同时注重对学生的综合能力的培养注重知识的掌握，对学生的综合能力培养不到位，只注重学生知识掌握，不关注对学生的综合能力的培养本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)本节课的教学设计相对于其它教学设计突出特点主要体现在以下两点1、创设情景，精妙引入在课堂教学设计中，教师要根据学生的年龄特征、知识经验、能力水平、认知规律等因素，抓住学生思维活动的热点和焦点，通过各种途径创设与教学有关的、使学生感到真实、新奇、有趣的教学情景，激发学生的学习兴趣，使其产生跃跃欲试的探究意识。本节课我采用学生连接简单电路入手，使用电源产生电流，而老师则把学生电路中的电源换成线圈，在中间插入条形磁铁产生电流，使学生自然产生主动求知的心理冲动，使学生的思维处于主动积极愉快地获取知识的状态，从而带着良好的状态进入学习。 2、精心设计，提问恰当学贵思，思贵疑”。思维是从惊奇和疑问开始的，学生有了问题才会去探究，只有主动去探究才会有创造、创新。因此，整个教学过程，我以任务为驱动，问题为引领，从学生认识磁可以产生电引向探究感应电流产生的条件及探究影响感应电流方向的因素。尤其在猜想假设和制定实验计划环节步步紧扣，不仅为学生正确理解搭了桥、铺了路，而且把学生的思维引向深入。教学反思本节课我主要以“任务做驱动”，以“问题为导向”。整个教学过程中体现以学生为中心，教师引导学生学会学习；促进学生形成审视、质疑、逻辑、实证的科学思维习惯，加强了对学生科学思维与实验相结合能力的培养，为培养学生的创新意识和实践能力创造条件。基本上达到了预先设定的教学目标。其成功之处主要体现在以下三个方面：一、引入自然，树立自信在课堂教学设计中，我主要根据学生的年龄特征、知识经验、能力水平、认知规律等因素，抓住学生思维活动的热点和焦点，通过各种途径创设与教学有关的、使学生感到真实、新奇、有趣的教学情景，激发学生的学习兴趣，使其产生跃跃欲试的探究意识。本节课我采用学生连接简单电路入手，使用电源产生电流，而老师则把学生电路中的电源换成线圈，在中间插入条形磁铁产生电流，使学生自然产生主动求知的心理冲动，使学生的思维处于主动积极愉快地获取知识的状态，从而带着良好的状态进入学习。二、任务驱动，问题引领学贵思，思贵疑”。思维是从惊奇和疑问开始的，学生有了问题才会去探究，只有主动去探究才会有创造、创新。因此，整个教学过程，我以任务为驱动，问题为引领，把整节课以四个主题展示给学生。重点突出探究感应电流产生的条件和探究影响感应电流方向的因素两个问题。从猜想与假设到提出可探究的问题以及制定实验计划均以问题的方式引出，环环相连步步紧扣，不仅为学生正确理解搭了桥、铺了路，而且把学生的思维引向深入。在这节课中，不仅给学生以知识点，更重要的是通过优化教学手段，教给学生思考和研究的方法，培养学生良好的科学态度。三、交流展示，激发情趣课程强调过程，强调学生探究新知的经历和获知的体验，并把“过程与方法”列为物理课程目标。将实验由过去的验证结论转变为展示探究过程。因此在这节课中，我没有让学生直接总结他们通过实验得到的结论，而是让他们利用磁体模型展示他们探究感应电流产生的条件的过程。另外，在讲解电磁感应的应用时，教师演示了手摇发电机后，让学生体验手摇发电，这个过程一方面可以暴露学生产生的各种疑问、困难、障碍和矛盾，另一方面展示了学生的聪明才智、独特个性与创新成果。更激发了学生的情趣。在教学过程中，为了在规定时间内完成教学任务，还是没有做到敢于“放”，善于“引”。例如在引导学生进行感应电流产生的条件猜想过程中，教师没有做到真正的放手。而是在教师的引领下一步一步按照教师设计的思路做完猜想。感觉整个教学活动没能真正地体现学生的自主探究。总之，这节课在如何让学生更好的的进行实验探究方面还不够理想，我将在今后的教学中不断探索，争取更大的突破。