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《电磁铁》教案【9篇】1-17-49

篇一:小学六年级科学《电磁铁》教学设计下面是快回答人美心善的小编帮家人们分享的《电磁铁》教案【9篇】,欢迎参考阅读,希望对大家有所启发。

电磁铁教案范文 篇一

关键词:高中物理;核心素养;教学设计;楞次定律

物理核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成适应学生未来发展所需要的必备能力与关键品格,它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体。基于核心素养的物理课堂教学,要求我们在教学设计中,关注“物理观念”“科学思维”“实验探究”和“科学态度与责任”四个维度。每个维度都有其特定的素养形式与素养内涵,本文以《楞次定律》为课例,谈谈基于核心素养的高中物理课堂教学的设计与思考。

一、基于物理核心素养的教学内容分析

《楞次定律》是一节典型的学习难度较大的物理规律探究课,一是涉及的因素多,有磁场方向、磁通量的大小、磁通量的变化、线圈绕向、电表指针偏转、电流方向等。虽然学生已经对这些物理量有了基本的了解,但在同一实验中涉及那么多的物理因素,学生感到难以理清头绪。二是规律比较隐蔽,难以通过一般的概括获得规律,要求有很强的分析、推理和概括能力。“楞次定律”因其内容的复杂和表述的间接使规律显得更加抽象。前面学习的“电场”和“磁场”描述的场都是“静态场”,大小和方向是恒定的,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,学生理解难度增大。

针对课题《楞次定律》的特点,基于物理核心素养,我们对教学内容进行分析,列出了核心素养所对应的教学内容(见表1).

二、基于物理核心素养的教学目标确立

教学目标是通过一定的教W程序后学生所获得的素养或能力的状态的描述,是指教学活动实施的方向和预期达成的结果。

我们认为核心素养不能替代教学目标,核心素养是学生必备的品格和关键能力,是人的最终发展目标,而教学目标是指某一具体的教学活动预期达到的结果(学生心理与行为的变化),是一个特定过程的最终状态。因此,要形成核心素养这个“状态”,离不开每一节课的教学的“小目标”。为此我们根据物理核心素养的素养形式与素养内涵,列出了本课的教学目标(见表2).

三、基于物理核心素养的教学过程

在基于物理核心素养的教学内容分析和教学目标确定的基础上,设计基于学生物理核心素养的培养的教学过程。

(一)基于真实情境 提出研究的物理问题

通过演示实验创设问题情境,可以调动学生学习兴趣,激发学生的求知欲,并提出需要深入探究的物理问题。我们从学生原有的认识入手,条形磁铁穿过闭合线圈产生感应电流,设计演示实验,如图1所示,条形磁铁穿过线圈,用微电流传感器检测线圈中的电流如图2所示,学生能分析观察到的物理现象,提出可探究的物理问题――感应电流的方向的变化与哪些因素有关? 这样引入的目的是培养学生发现问题和提出问题的能力。

(二)参与方案制定 经历实验探究过程

我们立足教材,并对教材进行延伸和深挖。以问题为导向,通过一组活动,从科学猜想到设计实验,再进行实验研究,在课堂上让学生经历探究的全过程,真切感受到科学探究的乐趣,提升对科学本质的认识,提高实验探究的能力,逐步发展丰富物理核心素养。

活动1(科学猜想与设计实验)

在对图2所示的现象分析基础上,进行科学猜想――感应电流的方向与磁场的磁通量的变化有关。

制定“探究感应电流方向与磁通量变化的关系”的实验方案,要有产生感应电流的实验装置(如图3所示),变量的控制(磁铁的极性和运动方向、线圈的绕向),感应电流方向的测定(电流表),设计记录的表格,如表3.

活动3(深入探究)磁铁的N极和S极插入线圈或拔出线圈,观察指针的偏转情况,得出线圈中感应电流的流向及磁通量变化的关系。

(三)分析实验数据 主动得出实验结论

教师事先设计了表格形式的学案(表4),表格第四、第五行没有涉及任何物理量,这给学生留足了探究的空间。通过小组讨论,研究发现“感应电流方向”与“磁通量变化”之间并没有直接关系。教师引导是否还有其他因素的影响呢?在学案表格中加入一行――原磁场的方向。再经过小组交流,仍然找不到规律。因为磁场方向是竖直方向,而感应电流方向是水平螺旋方向,启发学生明白安培定则就是让这两个方向的物理量发生关系的,从而教师再引导学生引出“中介量”――感应电流的磁场方向,引导学生,在表格中增加原磁场方向和感应电流磁场方向两个因素。逐步完成表格,再通过交流讨论,归纳总结得出:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。在教师的引导下,得出“增反减同”,进一步概括得到“阻碍”两字。

学生从而主动得到楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

规律比较隐蔽,其抽象性概括性很强,学生很难独立对其归纳和总结。教师鼓励学生进行小组讨论,给足时间和空间,在充分的交流和表达过程中,碰撞出智慧的火花,发展核心素养。

(四)进行实践检验 纳入自身知识结构

如图5所示,有两个轻质铝环A(闭合)和B(断开),某同学手持磁铁的任意极靠近A,A会怎么运动?远离A时,A怎么运动?

用实验证明,楞次定律是正确的。

进一步分析:用磁铁靠近轻质铝环A时,在铝环中产生了感应电流,获得了电能。在这一过程中,铝环与磁铁有相互作用的电磁力,所以,此同学对磁铁和铝环这个系统做功,符合能量守恒的普遍规律。倡导学生要节约能源,促进可持续发展的责任感。

(五)解决实际问题 提升科学思维能力

回归课前引入的演示实验,根据楞次定律解释为什么条形磁铁穿过闭合线圈,电流方向会发生改变?

让学生解决真实的物理问题,从中认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系,明白物理规律可以预测事物的结果或现象。

(六)总结学习内容 欣赏楞次定律

《电磁铁》教学设计 篇二

【教学目标】

1.知识和技能。

了解什么是电磁铁,学会制作电磁铁,认识影响电磁铁磁性的因素。

2.过程和方法。

经历探究影响电磁铁磁性的因素的过程,能表达自己的观点,初步具有评估和听取反馈意见的意识。

3.情感态度与价值观。

具有“从生活走向物理,从物理走向社会”的意识,养成主动与他人交流合作的精神,树立勇于有根据的怀疑、大胆想象的。科学态度。

【教学器材】

干电池三节,大铁钉两枚,大钢钉一枚,铝筒一个,漆包线(1和1.2各一根),小刀一把,电流表一只,大头针(或细铁屑)适量,缝衣棉线若干,开关、滑动变阻器一只 。

【教学过程】

一、引入:从生活走向物理

观看录像,画面上出现无锡钢铁总公司废钢分公司电磁铁搬运铁块的现场。看完的同学议一议,猜一猜。

师:你们已经看到了什么?

生:这是电磁铁……

师:还想知道什么?

生甲:什么是电磁铁?我自己能不能做一个?

生乙:电磁铁是怎样工作的?通过它的电流有多大?

生丙:想知道电磁铁能吸住多重的东西。

师:同学们对这么多的问题感兴趣,很好。这节课希望同学们能解决一些问题,同时又产生许多新的问题。

评:联系实际,激发兴趣。

二、制作电磁铁

阅读课本,知道什么叫电磁铁、怎样制作电磁铁。依照课本的指导,自主选择器材。大约八、九分钟后,各组都制作完毕。(提醒学生用小刀将两头的绝缘漆刮掉。)

生甲:用1细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制60匝的线圈,再用棉线在漆包线表面缠绕一层,使漆包线不致松散,这样就制成了一个电磁铁。同样的方法,用1.2细漆包线在另一大铁钉上绕了80匝制作了另一个电盘?/P>

生乙:我们也制作了两个电磁铁,不同的是一个绕在铁钉上,另一个绕在钢制的水泥钉上。我们想看看它们有什么不同。

生丙:我们做了三个电磁铁,除了跟甲一样外,我们还在铝筒上绕了一个60匝的电磁铁。

师:手脚真够快的,是不是经常帮妈妈绕毛线?(生愉快地笑了。)

生丁:乙、丙两位同学看书不认真。绕在钢钉或铝筒上不能叫电磁铁。生丙:书上说的不一定都对!亚里土多德曾经说过“我爱老师,我更爱真理”。我们想研究一下,同样是金属,铝筒究竟可不可以。(同学们给了他热烈的掌声。)

师:丙同学的这种敢于怀疑、勇于探究的精神的确值得称道。

评:在平等的关系中,培养学生自主探究的能力。

三、实验探究:影响电磁铁磁性大小的因素

1.猜想。

师:“电磁铁能吸住多重的东西”,也就是电磁铁的磁性大小。那么,电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢?各个小组讨论一下,然后把你们的观点告诉大家。

甲组:跟通过漆包线的电流、它两端的电压以及漆包线的电阻有关。

乙组:还应当与线圈的匝数多少有关。

丙组:我们认为甲组的观点有些重复,根据欧姆定律,电压和电阻的共同作用就是电流,所以,我们的观点是:通过漆包线的电流大小和线圈匝数的多少会影响电磁铁磁性的 大小。

师:大家的猜想都有道理,相比之下,丙组的猜想比甲组更合理一些。

丁组:电磁铁磁性的大小跟铁芯的粗细有关,越粗磁性越强。

师(有些惊讶):你们的这个猜想的确与众不同,坦率地讲,我也说不清楚铁芯的粗细是否对电磁铁的磁性有影响。给的器材里2枚大铁钉也是一般粗,不过,课后我们一起来研究。谢谢你们,能提出这么好的猜想来,让老师也大开眼界。

评:教师真实地在学生面前暴露自己的无知(甚至有意识地表现自己的无知),与学生一起探讨问题,使学生去除对教师的神秘感和权威感,主动承担探究的责任。

2.方案。

电流、匝数都影响电磁铁的磁性,各组讨论,解决以下问题:

(1)采取何种步骤?(A.保持匝数不变,磁性与电流的关系;B.保持电流不变,磁性与匝数的关系。)

(2)用什么方法来反映电磁铁磁性的强弱?(用吸引铁屑的多少,用吸引大头针的多少,用弹簧秤的方法。)

(3)用什么方法来改变通过电磁铁的电流?(增减电池个数;或者用滑动变阻器。)

在研究“保持电流不变,磁性与匝数的关系”实验中,甲组依照这样一个方案进行探索(如图)。我们把它贴在黑板上,让大家展开讨论。

甲组解释说:将两个电磁铁分别接在相同的两节干电池上,通过它们的电流是相同的,就可以研究“保持电流不变,磁性与匝数的关系”。

制作

1的漆包线做成50匝的电磁铁,1.2漆包线做成的80匝的电磁铁

设计

分别将两个电磁铁接在同一个电源泉上,设计简单、思路明朗

记录

线圈的匝数(匝)

50

80

吸引的图钉(个)

5

9

结论

“电流一定时,匝数越多电磁铁的磁性就越强”

师:同学们来评价他们的方案。

生甲:这个方案步骤简单,操作方便。

生乙:这个方案不可行。甲组认为电磁铁两端的电压相同,电流就相同,事实上这两个电磁铁的电阻是不同的(漆包线分别为1和1.2)。如果采用这个方案,结果是不可信

的。

师:乙生的评价很中肯。同学们要在讨论中尝试评估他人的方案,有从评估中吸取经验教训的意识,从而改进探究方案。

评:“探究?合作?发展”的新理念在这里撒下了种子。

3.收集实验数据(略)。

各个组在经历和15分钟的探索后,得出“磁铁通电时有磁性,断电时无磁性;通过电磁铁的电流越大,磁铁的磁性越强;电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强”的结论。可以看 出,同学们还有很多想法渴望得到交流。

四、交流和评价

师:在经历和体验了快乐的探究后,你有哪些收获?

生甲:我知道了电磁铁的构造。

生乙:我知道了怎样**电磁铁的磁性大小。

生丙:我又一次品尝到了运用**变量法来研究问题的快乐。

生丁:我们解决了一些问题,可又有了一些新发现,这让我很兴奋。(教师和学生都开心地笑了。)

师:都有哪些新发现?

生甲:我们发现用钢芯也可以吸起大头针,不同的是,断电后它仍然有磁性,这样反而不方便。

生乙:我们用铝筒代替铁钉,发现它不能吸起大头针,说明电磁铁只能用铁芯来做。关于这一点,我相信认识得最深刻的只有我们组。(生笑)

师:为什么?

生乙:听来的容易忘,看来的记不住,只有动手做才能学得会。(掌声一片。)

师:说的好。我们都要将这种“动手实践、亲历体验”的学习方法发扬光大。

生丙:老师,我还有一些不明白的问题。

师:请告诉同学们。

生丙:滑动变阻器是不是电磁铁?

话音刚落,学生们就开始争论,有说是的,有说不是的。

师:“听来的容易忘,看来的记不住,只有动手做才能学得会”,你们去研究吧。(生会意地点点头。)

于是大家观察探究,首先看到线圈内部是瓷的,然后撒一些细铁屑发现它没有被变阻器的线圈所吸引,就这些现象大家讨论后有以下几种看法。

生甲:变阻器不是电磁铁,因为它内部不是铁心而是瓷心。

生乙:电流通过它只有热效应,不会有磁效应。

生丙:不对!电流周围肯定存在磁场,它会不会采用特殊绕法,使磁性正好抵消,所以它对外不显磁性。

师(非常激动):同学们的研究和推理极具想象力,你们的创新能力让老师钦佩!尽管我们还不知道它究竟是怎么回事,可这种敢于质疑、勇于创新的精神会使我们终身受益 。

评:给学生一个冲突,让他们自己去讨论:给学生一个空间,让他们自己往前走。这里没有标准的答案,但会留下合作探索的足迹。

五、从物理走向社会

再看录像,听听无锡钢铁总公司废钢分公司技术员介绍有关电磁铁的一些数据。例如,电磁铁的工作电流为300A,能吸起3t的废铁等等。

课后要求学生了解电磁铁的种类以及工作环境,写一篇**报告“电磁铁在生活中的应用”。

电磁铁教案 篇三

1低电压欠压脱扣器方案研究

1.1电磁铁参数DW50断路器所采用的欠压脱扣器,其电磁铁普遍采用“联合设计”的电磁铁,其电参数如下。线圈参数:0.17,7600匝,580;始动电压(Vs):150V;工作电压(Vo):30V;维持电压(Vm):9.5V。电磁铁可以在一个很宽的电压范围内工作。结合断路器用欠压脱扣器特点,控制电路应向电磁铁提供一合适功率,防止电磁铁“震脱”[3]。

1.2方案研究由电磁铁特性可知,电磁铁吸合时的“始动电压(功率)”往往比“维持电压(功率)”高出许多。欠压脱扣器装配于断路器中,断路器主触头系统合闸时会产生框架震动,为保持电磁铁动铁心不会自行脱落,要求电磁铁线圈有一个大于维持电压的“工作电压(功率)”。无论是直流24V输入,或是交流24V输入,控制电路直接驱动电磁铁,不能正常工作。为此,设计低电压欠压脱扣器方案如图1所示。输入电压经EMC电路抗干扰滤波后,形成二次电压接桥式整流器B1,B1的输出定义为SP。对于直流电压输入,起到极性转换作用;对于交流输入,由B1整流为脉动直流。SP经D0隔离、C1滤波后接至升压电路,同时接电电源电路。电源电路产生12V电压供升压电路与开关电路,生产的5V电压供片机电路。SP同时接由R1、R2组成的采样电路,采样信号SA送单片机。单片机控制升压电路与开关电路。

1.3主电路与储能电容与一般升压电路不同,为了避免电磁铁动——静铁心之间的撞击,提高电磁铁的工作次数,以始动电压(功率)足够、平稳过渡到工作电压(功率)的方式为最佳。即,VH电压首先充电到150V(A点),然后接通开关电路(K),依靠电容电荷释放做功吸合电磁铁。随后将输入电压提升高工作电压30V(B点),如图2(a)所示。设升压电路中的滤波电容为C2,充电电流为iL,电磁线圈等效为电感DL、内阻DR,开关电路为K,主电路结构如图2(b)所示。K闭合瞬间,电磁铁获得的始动功率是来自输入电源的电流iL和电容放电电流iC共同产生的功率。电容C2的放电时间t2要大于电磁铁的触动时间与吸合时间之和[4]。根据C2对DR的放电功率,有已知电磁铁触动与吸合时间之和为5.6ms,电容放电电流取初始电流(I=150V/580)代替,可求出电容器容量为112F,取100F。实验过程中,通过观察C2对电磁铁的放电电流,在电磁铁动铁心正好运动到结束时为止。既可以确保电磁铁可靠吸合,又可以避免动铁心对静铁心之间的过渡冲击。

2主要单元电路设计

2.1升压电路单片机发出PWM控制信号CO,经三极管T1放大后推动由T2与T3组成的推挽电路,驱动MOS管T4。储能电感L1输入端直接连接VA,输出端经D1接电容C2。R6与R7、R8组成电压取样电路。取样信号经Z1限幅后接三极管T5,T5集电极信号VINT输出至单片机。R9、R10分别为T5的基极、集电极偏置电阻。第一阶段(空载)升压时,单片机输出低电平信号LV,R8可视为短路,分压比较小,VH电压值充电到目标值后,VZ击穿稳压管Z1,经T5放大后,VINT由高电平转为低电平,引发单片机中断。第二阶段恒压时,单片机将输出信号LV设置为高阻态,R8加入取样电路,进行同样的反馈过程。设第一、第二阶段取样信号VZ相同,则可在假设电阻值R6、R7的前提下得到R8具体参数。由于主电容C2取值较大,储能电感可按电感电流临界模式估算:由于电磁铁工作电压范围很宽,利用单片机生产PWM控制升压电路,结合升压电路反馈信号至单片机,即可满足电磁铁的正常工作。

2.2信号采样图1中的R1、R2组成电压采样回路,采样信号送入单片机。上电后,单片机首先启动定时器1定时100ms,并令SA输入引脚为边沿触发中断方式。在这100ms时间内无中断触发,表明为输入电压为直流电压,否则为交流电压。交流电压输入时,中断触发定时器2的时间,即为输入电压半个周期的时间。舍去第一次、最后一次定时器2记录的时间,将其余周期时间求均值算出电网周期值,然后均分为32等分,即按每半个周期采样32点进行采样,进行有效值计算。对于直流输入,则直接求32次采样值的均值。

2.3单片机电路单片机完成信号采样之外,还控制升压电路与开关电路。单片机电路包含3位BCD拨码电路。单片机先行输出LV低电平,并向升压电路CO输入PWM升压,直至反馈信号VINT为低电平时,将CO置高电平。一旦VINT为高电平时,单片机再度向CO输入PWM信号进行升压,保持VH为一恒定启动高压。在这过程中,单片机同时检测输入电压的大小,当输入电压信号大于85%的Ue后,单片机控制开关电路接通电磁铁。完成电磁铁起动之后,单片机置LV为高阻态,同样使得VH恒定在电磁铁工作电压附近。单片机读取3位BCD拨码开关状态。3位BCD拨码全部断开时,表示“瞬时”脱扣;3位BCD拨码其余不同组合状态,分别表示0.5、1、2、3、5、6、10s欠压延时断开时间。当输入电压信号小于50%的Ue后,单片机按BCD拨码不同组合状态,控制开关电路电磁铁断开。单片机全局处于停机(STOP)状态,采用32等分的定时中断激活方式工作,既可有效降低自身功耗又提高了抗扰能力。

3结论

电磁铁教案 篇四

后现代教学理论认为:学生才是教育的第一主体,也是最后的主体。教师不再是传授者,而是激励者;不再是演独角戏,而是学生做演员,教师是导演,甚至是幕后的。所以教师要改变以往滔滔不绝、口若悬河地说教式教育,当个好“导”师,引导学生在知识的海洋中自主遨游,变“教”师为“导”师,变“教”课为“导”课。在教学中教师“导”课,让学生都当“演员”,学生亲自实践、发现、体验并学以致用,做到教与学合一,以利于学生创造性的发挥、创造性的学习,以利于学生优秀品质的养成。教师的职业魅力将大大增加,传统形象(教书匠)将被精神生活的艺术家所取代。本人的体会是:教师的“导”,可以说是给学生搭建“活动”的舞台,“导”的形式有很多,比如设置问题、设计实验、小组讨论、成果展示、习题演练等等。设置问题,训练思维能力的舞台;设计实验,训练动手能力、观察能力、合作能力的舞台;小组讨论,学生相互交流、互相学习的舞台;成果展示,培养口头表达能力、提升学生信心的舞台;习题演练,学生运用所学知识解决问题的舞台。下面,以《探究感应电流的产生条件》的教学案例具体说说在课堂上本人如何不断“搭台”和“编导”,学生怎样不停地“演戏”,变课堂为“舞台”。

1实验引入

师“导”:绳,大家都跳过,可我们今天来个别样的跳绳。

演示实验1:如图1所示,一根导线,两端接上灵敏电流计,

构成闭合电路,没有电流。切换实物投影,用实物投影展示灵敏电流计。大家观察灵敏电流计的指针是否偏转。

生“演”:(1)三位同学来展示一下跳绳,其他同学观察灵敏电流计指针有无摆动。

(2)实验现象:电流计指针发生了摆动。

(3)实验结果:导线中产生了电流――感应电流。

师“导”:产生感应电流的条件是什么呢?我们这节课就来探究感应电流的产生条件。

点评师“导”搭了学生易于操作又直奔主题的“舞台”,学生跳绳、同学们观察到有趣的现象――产生了感应电流,立即引发了学生的兴趣,感应电流怎样产生的问题学生油然而生,大脑随之动了起来。

2新课教学

板书课题,切换课件。

师“导”:关于感应电流产生的条件,同学们在初中初步探讨过,请同学们回忆一下,感应电流是怎样产生的呢?关键点在哪?

生“演”:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,产生感应电流。至于关键点学生会通过讨论得出“闭合”和“切割”这两个关键点。

教师肯定和表扬。

点评师“导”顺势设问构筑复习的“舞台”,学生通过回忆、讨论得出答案并为下面开展探究与学习打下基础。教师及时肯定和表扬激起学生学习兴致。

师“导”:演示实验2,一根金属棒与一只灵敏电流计组成一闭合回路,金属棒处在如图2所示蹄形磁铁中,蹄形磁铁内部磁感线方向竖直向下,金属棒怎样运动才能在回路中产生感应电流呢?是水平运动、竖直运动、不动还是斜向运动呢?

生“演”:(1)一位学生上来演示,其他同学观察、思考。

(2)观察现象:竖直运动和不动,灵敏电流计指针没有摆动,水平运动和斜向运动灵敏电流计指针有摆动。

(3)学生分析:竖直运动和不动,金属棒没有切割磁感线,所以闭合回路中没有电流;水平运动和斜向运动,金属棒做切割磁感线运动,所以闭合回路中有电流。

同学们的探究很成功!(教师评价)

点评师“导”搭建了一个金属杆运动能不能产生感应电流的探究实验平台,学生自己做实验、观察,运用刚才复习过的知识分析得出:闭合回路中的金属杆光有运动不够,运动中还要切割磁感线,闭合回路中才有电流。让学生体会到“学”是为了“用”,同时为学生设计通过条形磁铁、通电螺线管产生感应电流的实验方案做铺垫。

师“导”:是不是只有切割磁感线才能产生感应电流,有没有不切割磁感线运动就可产生感应电流,也就是说还有哪些情况也可产生感应电流呢?

将学生分成8个小组,每个小组桌面上都有:一个大线圈、一个小线圈、一只灵敏电流计、一根条形磁铁、一个电键、一个学生电源和导线若干条。

请每个小组讨论,制定出方案并进行探究。

每组讨论、探究之前,教师提示:同学们设计探究方法时可参考桌面上的器材,哪些器材可以获得磁场?产生感应电流的回路需用哪些器材构成?回路中感应电流通过什么器材显示出来?电路如何组成?怎样操作?如何列表记录?

如图3所示的方案一,学生能设计出来。其它方案若学生设计不出来,教师在方案一的基础上引导:磁铁可产生磁场,电流也能产生磁场,那哪一个器件产生的磁场与条形磁铁的磁场很相似呢?――通电螺线管。那我们就可以用通电螺线管来替代条形磁铁。

思考:一根条形磁铁,它产生的磁场是不变的,那通电螺线管产生的磁场可不可以变化呢?通电螺旋管的磁场的有无可通过线圈中电流的有无来实现,其磁场的强弱可通过线圈中电流的大小来改变。如此学生可设计出如图4所示的方案二。

生“演”: 学生设计出实验方案,在做探究实验的同时列表记录实验情况。合作探究、小组讨论后,每个小组选一位同学上台展示和评议。

学生展示结果如下:

方案一:探究结果如表1.

表1磁铁的运动1螺旋管中磁场B的变化1电流表指针N极插入线圈1变大1发生偏转N极停在线圈中1不变1不发生偏转N极从线圈中抽出1变小1发生偏转不同小组得出的结论:

(1)闭合回路中,线圈切割磁感线时回路中有感应电流产生。

(2)闭合回路中,磁铁与螺线管有相对运动有感应电流产生。

(3)闭合回路中,线圈中磁场强弱发生变化时回路中有感应电流产生。

方案二:探究结果如表2.

表2闭合开关瞬间1磁场由无到有1发生偏转闭合开关一段时间,A中电流稳定后1有磁场但不变1不发生偏转闭合开关,A中电流稳定后,在将滑动变阻器的滑动触头向左或向右滑动的过程中1磁场变弱或变强1发生偏转断开开关瞬间1磁场由有到无1发生偏转结论:闭合回路中,线圈中磁场强弱发生变化时回路中有感应电流产生。

此阶段教师巡视、点拨,同时观察各小组完成情况。做得好的小组,教师及时肯定和表扬,遇到困难的小组,教师及时引导和鼓励。

点评师“导”在前面所搭建“舞台”的基础上设置了一个更高、更大的“舞台”,教师适时引导和激励,把教学推向高潮。由于这个“舞台”比较高,有的学生爬不上去,因此教师通过一系列的设问和提示给学生搭起了一个逐级攀爬的台阶。在教师的引导下学生通过思考、讨论、设计、操作、列表记录、分析综合等最终得出结论。通过这一系列的活动,潜移默化的告诉学生方法要共享,探究需合作。学生体验了过程、熟悉了方法、增强了合作、取得了成功、提升了信心,提高了品质。俗话说得好,“眼过千遍,不如手过一遍。”

师“导”:前面的演示实验2中金属棒切割磁感线产生感应电流可抽象成图5所示中最上面的导体杆水平运动切割磁感线的情况,导体杆在切割磁感线的过程中闭合回路的面积S在变化;探究实验一和二可等效为图5中的下面两个图,闭合回路中的磁感应强度B发生变化,回路中都会产生感应电流。以前我们学过哪一个物理量可以概括面积S和磁感应强度B这两个因素呢?可不可以用一句简单的话来概括上面各种产生感应电流的条件呢?

生“演”:(1)磁通量可以概括面积S和磁感应强度B这两个因素。

(2)感应电流的产生条件可以概括为:穿过闭合电路的磁通量发生变化

(第一个问题学生一般能回答出,第二问题有点难度,在教师的引导下学生通过讨论概括出感应电流的产生条件,此结论一出教师及时带领学生为概括出的同学鼓掌).

板书:感应电流的产生条件。

点评师“导”将演示实验2和探究实验一和二进行了模型化,分别抽象成图5,让学生在可视的平台上自行归纳出结论。教师教学不要总是扶着学生“走”,而是该想法让学生自己“走”,教师充分发挥了引导作用和评价作用,采用知识自主生成而不是一味灌式的教学,学生主动获取知识,学习印象深刻。

师“导”:当然我们是站在巨人的肩膀上才这么快就得到了结论,历史上为了获得这个结论,以法拉第为代表的好多科学家经过好几年的不懈努力,反复研究,最终找出规律。任何科学探究过程都不是轻而易举的,要有坚持不懈的毅力和顽强拼搏的精神。那请同学们解释前面的跳绳为什么能产生感应电流,对摆动绳子的两位同学的站位有没有要求?

生“演”:(1)绳子和灵敏电流计组成闭合回路中的磁通量通过绳的摆动在不断地发生变化。(2)有,东西方向站效果好。这个回答需教师适当提示地磁场的方向。

教师对第一个问题的回答给与表扬,对第二个问题的答出给与称赞。

点评这次师“导”重在设置教育的平台。教育学生要有坚持不懈、勇于探索的精神。让学生感觉物理是从生活中来又到生活中去,它与生产、生活紧密联系在一起,让学生认为学物理是有用的,从而激发学生学习物理的欲望和激情,同时使课堂首尾呼应。

3课堂总结

同学们,物理就在我们身边,我们要善于从日常生活中发现物理问题,探究物理规律,进而将我们学习的物理知识用于生产和生活中。

电磁铁教案范文 篇五

“创新是一个国家不竭的动力。”科学课程改革深层次地挖掘了小学科学的教学价值,提升了“科学探究能力、科学情感、态度和价值观”等教学目标的地位。为此,教师在教学过程中必须跳出知识本位,注重提高科学探究能力,科学情感、态度和价值观和科学知识三维目标的协调统一,让学生亲历科学探究的过程。结合自己多年的教学经验,从以下三点谈一下小学科学课堂在教学创新方面的体现:

一、创设情境引发质疑,激发学生探究欲望

教育学家夸美纽斯说过:“兴趣是创造一个快乐和光明的教学环境的主要途径之一。”兴趣是带有感彩的一种积极的认识倾向,既是影响学生学习过程与学习效果的强大助手,又是激发创造性思维的催化剂。问题是科学探索的起点。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比较解决一个问题更为重要。”因此培养学生独立地提出问题要比按照老师提出的思路解决问题更为可贵。例如:教学《电磁铁的磁力(一)》一课,教学开始,教师播放一段电磁起重机工作时的视频,讲到:“在搬运废旧钢铁时,经常会用到电磁起重机,有的电磁起重机一次能搬运几吨重的废钢铁。看到这情景,你想提出什么问题?”学生在惊奇之余,就会纷纷质疑:“电磁起重机的磁力为什么会这样大呢?”“电磁起重机的磁力大小和什么因素有关呢?”等等。教师可以相机引导:“联系上节课所学的《电磁铁》的内容,你认为电磁铁的磁力大小和什么因素有关呢?”学生就会猜测:“我认为,电磁铁的磁力大小可能和线圈圈数有关。”“我认为,电磁铁的磁力大小可能和电池节数有关。”等等。这样的情境创设,使学生对身边的事物产生极大的兴趣,引发质疑,激发了学生想进一步探究的欲望。

二、学为主体师为主导,引领学生有效探究

教师在教学过程中,不能只考虑如何才能教的方便、教得精彩,而是应更多地考虑如果我是学生,我会有什么感受,我会提出什么问题,我需要什么帮助等等。始终把学生的自主学习、学生的发展需要作为教学的焦点。在实验教学中,采用探索式实验,给学生操作的空间,让他们自己提出问题,猜想结果,设计实验方案,让学生参与探究全过程。学生自己去实验、去发现问题、去讨论、去思考、去解决问题。在学生探究时,教师应成为学生探索的组织者、引导者。例如:教学《给冷水加热》一课,学生提出猜测:“放入热水中的冷水袋先沉后浮,可能和水的体积、重量有关。”教师引导学生:“要想知道我们的猜想是否正确,我们应该怎样做?”学生就会说:“通过实验来证明。”教师相机问道:“你们小组打算怎样设计实验,来验证自己的猜想呢?下面,就请各组同学商定实验方案。”学生讨论的同时,教师要巡视指导。小组汇报后,教师引导学生参与评价和修改自己的实验方案。教师又会说道:“各组同学都设计了合理的实验方案。在实验之前,你觉得要提醒同学们注意什么?”学生提出后,教师点拨并作以补充,然后各组进行实验验证。在课堂的各个环节中都体现学生的主体地位,教师只起到启发、引导、矫正、补充等的主导作用,引领学生进行有效探究。

三、总结方法学以致用,鼓励学生课外探究

电磁铁教案 篇六

知识目标

1、知道安培的分子电流假说.

2、知道电和磁是相互联系的.

3、了解磁性材料及其应用.

能力目标

1、通过本书教学,了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用.

2、通过演示实验和实物展示,掌握一些实用的磁性材料的常识,培养学生理论联系实际的能力.

情感目标

进行物理方法教育:培养学生形成科学研究的思维方式,即实验基础科学假说实验检验理论.

教学建议

教材分析

教材本节的重点是:磁铁的磁场也是由运动电荷产生的.难点是学生对安培分子电流假说的理解.教师可以利用深化物质微观结构观点使学生理解分子电流.

教法建议

教学可以采用学生自主学习的方法,在引入时,可以让学生思考:为什么通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似?是否磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题?让学生认真思考联系.在通过演示实验验证,在学生自主学习的基础上,在教师指导点拨下总结规律.通过实验和讲解扩展磁性材料知识.

教学设计方案

安培分子电流假说磁性材料

一、素质教育目标

(一)知识教学点

1、知道安培的分子电流假说.

2、知道电和磁是相互联系的.

3、了解磁性材料及其应用.

(二)能力训练点

1、通过本书教学,了解科学假说在认识自然奥秘中的重要作用.

2、通过演示实验和实物展示,掌握一些实用的磁性材料的常识,培养学生理论联系实际的能力.

(三)德育渗透点

进行物理方法教育:培养学生形成科学研究的思维方式,即实验基础科学假说实验检验理论.

(四)美育渗透点

通过精美的实验仪器展示,培养学生对物理仪器工艺美的审美感受力,通过物理学研究思维方式的训练和培养,提高学生对物理学推理过程的逻辑美的审美感受力.

二、学法引导

1、教师通过复习提问法引入,通过学生自学课本,了解安培分子电流假说,通过演示实验法验证,通过启发使学生理解电本质.

2、学生认真思考,细心观察实验,在教师指导下自学课本,分析总结.

三、重点·难点·疑点及解决办法

1、重点

磁铁的磁场也是由运动电荷产生的.

2、难点

安培分子电流假说的理解.

3、疑点

分子电流的微观本质.

4、解决办法

利用深化知识中学过的物质微观结构观点或理解分子电流.

四、课时安排

1课时

五、教具学具准备

条形磁铁、软铁棒、大头针、电源、通电螺旋管、小磁针、塑料棒、铝棒、铜棒、铁架台、变压器铁芯.

六、师生互动活动设计

教师复习提问引入,学生认真思考联系.通过演示实验验证,学生自学课本知识,在教师指导点拨下总结规律.通过实验和讲解扩展磁性材料知识.

七、教学步骤

(一)明确目标

(略)

(二)整体感知

本节课首先讲述磁铁和电流的磁场是否有本质上的一致,然后介绍磁性材料的特点及常见的磁性材料.

(三)重点、难点的学习与目标完成过程

1、引入新课

从上节课的学习中,我们发现磁体和电流这两种完全不同的物质周围空间都存在着磁场,且通电螺旋管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似,这说明了什么问题?

电与磁之间一定有某种联系,磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题.

2、安培的分子电流假说

身体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成的,而电流的周围又有磁场,所以电流的磁场应该是由于电荷的运动产生的.那么,磁铁的磁场是否也是由电荷的运动产生的?

安培提出在磁铁中分子、原子存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体.

磁铁的分子电流的取向大致相同时,对外显磁性;磁铁的分子电流取向杂乱无章时,对外不显磁性.

3、假说的验证

(l)能解释实验现象

现象一:软铁棒被磁化.演示:软铁棒未被磁化前无磁性;磁化后有磁性,能吸引大头针.

现象二:磁铁受到猛烈的敲击会失去磁性.

演示:猛击磁铁,观察小磁针偏转情况.

(2)近代的原子结构理论证实了分子电流的存在.

根据物质的微观结构理论,微粒原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子在库仑力的作用下,绕核高速旋转,形成分子电流.

4、磁现象的电本质

科学假说在人们认识自然奥秘中有着重要的作用,是人们研究科学发展的一种重要方式,经过实验验证后的假说就升华为理论,即安培分子电流理论.从该理论中,我们可以清楚地看到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.

5、磁性材料

(1)不同的物质磁化程度不同

演示:通电螺线管上方悬挂小磁针,先在螺线管中先后插入塑料棒、铜棒、铝棒,观察磁针偏转情况.再分别插入软铁棒、变压器铁芯,观察磁钉偏转情况.

大多数物质对磁场的影响很小,只有少数几种物质如铁、镍、钴及一些合金等才能对磁场有很大的影响,能使磁场增强几千倍,甚至上百万倍,这些材料叫铁磁性材料.

6、介绍硬磁性材料和软磁性材料

阅读课文,请学生回答:

(1)什么是硬磁性材料?什么时候用硬磁性材料?

(2)什么是软磁性材料?什么时候用软磁性材料?

(四)总结、扩展

本节课我们学习了安培分子电流假说,使我们认识到磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.电与磁的统一是一个非常重要的思想,这个思想引导奥斯特发现了电流的磁效应,引导法拉第发现了电磁感应现象,最后引导麦克斯建立了统一的电磁场理论.

注意不要把一切磁场都看作是由电荷的运动产生的.因为变化的电场也会产生磁场.另外注意和化学中极性分子知识相结合编写理化综合题考察学生的综合应试能力.

八、布置作业

普通磁带录音机是用一个磁头来录音和放音的,磁头结构如图所示,在一个环形铁芯上绕一个线圈,铁芯有个缝隙,工作时磁带就贴着这个缝隙移动,录音时,磁头线圈跟微音器相连,放音时,磁头线圈改为跟扬声器相连,磁带上涂有一层磁粉,磁粉能被磁化且留下剩磁,微音器的作用是把声音的变化转化为电流的变化,扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化.根据学习的知识,把普通录音机录音的基本原理简明扼要地写出来.(放音的基本原理待学习了电磁感应后可知.)

答:声音的变化经微音器转化为电流的变化,变化的电流流过线圈,在铁芯中产生变化的磁场,磁带经过磁头时磁粉被不同程度地磁化,并留下剩磁,这样,声音的变化就被记录成不同程度的磁化.

九、板书设计

七、安培的分子电流假说、磁性材料

一、安培的分子电流假说

1、假说的提出

2、假说的验证

二、磁现象的电本质

磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的.

电磁铁教案范文 篇七

程资源;科学素养

〔中图分类号〕 G623.6

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463(2014)

24―0112―01

科学学科的性质、任务和教材都决定了采用探究性教学、构建探究性课堂是非常必要的。科学课要达到激发学习兴趣、培养学生素质和优质高效的目的,必须致力于探究性课堂的打造。本文结合笔者近年来的教学实践,谈几点实施策略。

一、设置问题情境,激发求知欲望

有没有求知的欲望,以及求知的欲望高不高,直接决定学生在课堂学习中是否能全身心投入。而利用教材中的有利因素,巧妙地设置问题情境,是激发学生求知欲望,进而达到最优教学效果的好方法。

问题情境的设置,途径之一是让学生亲历自然情景,发现问题,拓展想象,深化思维,再在探究中学到知识。途径之二是教师可以通过实验创设问题情境,激发学生的探究兴趣,进而在探究中学到知识、提高能力。

如在执教五年级《电路的研究》一课时,我在简单介绍了电池、电线、灯泡后提出疑问:“谁能让小灯泡发光?”然后让学生分组利用准备好的器材去操作实验,还可以比比哪个小组最快让小灯泡发光。运用这种方法要注意的是,教师要把自己放在与学生平等的位置,与学生共同操作,或及时提供帮助。

二、挖掘课程资源,在实践中求知

小学科学教育要引导学生关注生活,以敏锐机警的视角,去挖掘生活中的科学资源。如:探究居室养花的学问,探究浇花喷水器的原理,了解家电线路的设计,进行天气、气温、风向的观测和记录,开展食物霉变的研究,探究水壶除垢的方法等。同时,要引导学生学会收集生活中的废弃物品,变废为宝,使之成为可利用的科学实验资源,如:废弃的饮料盒罐,可以做电话听筒,可以做听诊器,可以做小昆虫观察盒等;小药瓶、饮料吸管、导线、铁钉、小磁铁、小木片、泡沫塑料板、螺丝、螺母、食品包装盒、袋、绳等,可以用来做其他实验的器材,帮助我们完成精彩的科学实验。因此,科学教育要使学生养成善于开发利用课程资源的习惯,而课程资源的重要价值正在于为学生的发展提供了多种发展机会、发展条件、发展时空和发展途径,而这正是科学教育的内涵。

伴随知识的发生、形成、发展全过程进行对科学的探究,在探究中体现了对科学的认识过程。三年级《往水里加点东西》一课,学生通过实验知道糖和盐能在水中溶解后,就有学生提出这样的问题:是不是所有的东西都能在水中溶解?这时,教师不须讲任何解释,而是鼓励学生自己去找答案,让他们将油、茶叶、面粉、粉笔末等物体投入水中进行实验,通过自己实验可以找到自己提出的问题的答案,并不是所有的物体都能在水中溶解,像油、粉笔末、砂等物体都不能在水中溶解,只有通过学生自己动手实验,在实验中发现问题、解决问题,才能既获得知识,提高实验技能,又培养了自己的创新精神和实践能力。

三、尊重自主创造,培养科学素养

“学生是会思考的个体,是天性的学习者”。在动手操作时,他会有自己的选择,他的办法也许新颖、巧妙,也许幼稚、笨拙,但都是动脑筋的结果,是他们自己的选择。从心理角度讲,学生希望得到他人的鼓励和认可,老师包办是对“快乐的掠夺”。所以教师课前要准备大量的、尽可能的实验材料满足学生不同的“胃口”,为学生多种尝试提供保障,学生不致“难为无米之炊”。

电磁铁教案 篇八

关键词:数字化实验;初中物理实验;物理实验教学

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)11-0059-2

数字化实验(DIS)是信息技术与物理教学整合的重要基础。数字化实验室的设备主要由传感器、数据采集器、计算机、配套系统软件及配套教具等构成。它以真实实验为基础,通过各种传感器替代传统的仪表,通过数据采集器将采集到的实验数据送往计算机进行数据处理、图线分析,借助计算机平台更直观地显示物理现象,更深刻地揭示物理规律。传感器是数字化实验室的重要组成部分。传感器包括力传感器、位移传感器、声波传感器、电压传感器、电流传感器、温度传感器、压强传感器、磁感应强度传感器等。它能够快速、高精度地适时采集物理实验中力热声光电等各种变化着的物理量数据。基于传感器的计算机实时数据采集和基于计算机数据处理软件的计算机建模和图像分析等技术是开展物理探究教学的两大技术支撑。

下面列举两个笔者在初中物理教学中利用DIS数字化系统的实验创新教学实例。

案例1 探究电流与电压的关系

传统教学中,学生进行分组实验时利用滑动变阻器多次改变定值电阻两端的电压,分别用电压表和电流表测出电压值和对应的电流值,再在坐标系中描点作图,通过数据和图像得出结论。但一节课的时间里,学生既要设计实验方案,包括设计实验电路和实验表格,又要完成定值电阻的电压、电流值的多次测量,需要较长的时间。而且,如果电压值取得太接近或者不是倍数关系,测出的数据不容易得出结论。因此,在实验前,很多教师往往会提醒学生使电压成整数倍变化,这样做的结果是学生确实容易发现规律、总结出结论,但是“探究”的意味就淡了许多,原本生动有趣的实验也变得枯燥乏味了。若非如此,学生就需要更多时间来进行更多次的实验,一节课的内容又很难完成。

应用DIS数字化系统就很轻松地解决了这个矛盾。

实验过程和数据分析:

1.按电路图连接电路,为使结论具有普遍性,将一个5 Ω和一个10 Ω的定值电阻串联进电路进行实验,用电压传感器和电流传感器代替电压表和电流表分别测定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流。

2.将电压传感器和电流传感器分别接入数据采集器。

3.打开计算机,进入数字化信息系统软件,新建实验,设置电阻的电流-电压关系图线。

4.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,测量多组电压和电流值。计算机根据得到的电压值和电流值实时在界面上生成电流-电压关系图像,如图1所示。

⒌分析所得的实验数据和图像,得出结论。

从图像中能明显地看出通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比。将电压、电流传感器引入测量小灯泡的电阻教学,就可以在很短的时间内清楚地记录下电流随电压变化的曲线。使教学手段更多样,促进教学目标的更好达成。使用数字传感器的好处一是时间短,通过设置,每隔0.1 s就会有一组电压电流数据对应的点描绘在坐标系中,因此在较短的时间(几秒钟)内就会有几十个点记录下来,同时生成I-U图像。二是数据多,结论更可靠。由于采集的数据较多,因此图像较为理想。

案例2 探究磁铁周围的磁场实验

实验装置如图2所示:

1.将磁传感器接入数据采集器。

2.打开数字化信息系统软件,新建实验,设置磁场强度-时间图线,时间设置为1 min,时间间隔设为10 ms。

3.将磁传感器探头向下,在条形磁体表面从条形磁体的中间开始匀速地向一个磁极移动(如图3),再从一个磁极匀速向另一个磁极移动,如此往复,测出磁场强度随时间的变化。

4.观察图像,总结条形磁铁周围的磁场分布特点。

应用磁感应传感器可以使学生明显地观察到电磁铁周围磁场强弱的变化,使我们肉眼看不见摸不着的磁场变得显而易见。

由以上数字化实验教学中的应用看出传感器的介入提升了实验的效率图像的展示,进一步培养了学生的观察能力和分析能力。让教师无需语言的赘述,通过理性的数学分析得出,使学生的认知水平得到提升。但数字化实验也存在一些问题,比如不利于学生对传统实验仪器的熟练操作和正确使用。同时,数字化设备对学生的科学探究方法、学习能力、创新能力、数字处理能力有较高的要求。因此,教师在教学过程中就必须再学习,必须接受新仪器、新手段,才能掌握好新的科技手段,并用在自己的教学工作中。

电磁铁教案 篇九

关键词:生活体验;物理教学;科学素养;教育功能

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)6-0036-3

1 问题的提出

《全日制普通高中物理课程标准》要求“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其学科探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神”[1]。 2016年9月社会各界高度关注的《中国学生发展核心素养》总体框架正式,再次引发社会各界尤其是教育界的热议,也必将带动中小学新一轮的教育变革和创新。

物理与生活有着密切的联系,生活的衣、食、住、行中都蕴含着无数物理知识。上世纪六七十年代,朱正元教授提出“从实际情况出发,自己动手,就地取材,因陋就简,土法上马”的口号影响一代又一代的物理教师。生活体验式教学作为一种新型的教学手段,将其应用到物理教学中,对于提高学生的科学素养意义重大。

2 “生活体验”教学内容梳理

根据物理教学特点,教学内容可分为三类:概念教学、规律教学、习题教学。基于科学素养要求,“生活体验”的教育功能可以总结为五个方面:知识、过程方法、思维观念、合作探究、情感态度与价值观。笔者以粤教版高中《物理》选修3-2第一章《电磁感应》为研究对象,对涉及“生活体验”教学内容与教育功能进行梳理。梳理结果如表1。

3 基于“生活体验”提高学生科学素养的教学设计

基于“生活体验”在物理教学中具有重要的价值,根据其教学内容与教育功能进行归纳,并针对提高学生科学素养提出相关教学建议。

3.1 通过生活体验,构建物理概念,突破学习思维障碍

案例1 “自感现象及其应用”的引入教学

教学内容:自感

体验名称:千人震

体验过程:用两节电动势为1.5 V的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器。几位参与体验的同学手拉手成一串,和电池、镇流器、开关、导线连成如图1所示的电路。闭合开关,经过一段时间再断开开关。当开关断开瞬间,同学们会有明显触电的感觉。

体验结论:当开关断开瞬间,绕圈(镇流器)本身的电流变化(减小)而产生电磁感应现象(同学触电)称为自感。

教育功能:现在的学生动手机会少,对生活中的物理现象缺少观察和深入思考,因此学生很难构建物理概念。要使学生在课堂学习中“活”起来,关键的因素之一是教师“促成学生主动地与周围环境进行交互作用”,从学生产生的认知冲突来组织开展教学活动[2]。

教学建议:物理概念的建立必须借助于感性材料、理性的逻辑思维方法[3]。物理教师结合物理新课程的教学理念,有意识地运用生活体验指导物理概念教与学,对于培养学生的思维能力,具有重要的促进意义。

3.2 通过生活体验,探索物理规律,培养学生的探究能力

案例2 “法拉第电磁感应定律”的探究教学

教学内容:探究感应电流的大小和方向

体验名称:摇绳发电

体验过程:把一条大约50 m的电线绕成10 圈,电线的两端连在一个教学演示用的灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路。如图2所示,让两个同学东西方向站立,并迅速摇动这条电线,观察灵敏电流表指针的摆动情况;改变摇动速度再观察灵敏电流表指针的摆动情况。学生观察发现:摇动电线过程,灵敏电流表指针左右摆动;且电线摇动的速度越快,灵敏电流表指针摆动幅度越大。

体验结论:灵敏电流表指针左右摆动说明导体在做切割磁感线运动时产生了感应电流,且感应电流的方向和大小跟导体做切割磁感线的方向和快慢有关。

教育功能:通过合作探究,让学生亲身动手体验,使学生经历与科学家进行科学探究时的相似过程,这样学生的实验探究能力将得到提高,同时在轻松愉悦的学习氛围中实现科学素养的提升。

教学建议:在物理规律教学中,教师可通过增加学生的体验活动,让学生在亲历研究过程中得到解决一般问题的规律,从而建立概念或发现规律,这样既解决了实验探究时学生的困惑,又激发学生的学习内驱力,进而提高学生的动手能力和合作精神。

3.3 通过生活体验,检验习题结论,深入揭示学科本质

案例3 “法拉第电磁感应定律的应用”的习题教学

教学内容:(习题)一个轻质铝管放置在水平桌面,将带有手柄的柱状磁铁插入铝管内,当向外抽出磁铁过程中(忽略磁铁与铝管间摩擦力的影响)( )

A.桌面对铝管支持力等于铝管所受重力

B.桌面对铝管支持力小于铝管所受重力

C.当磁铁拔出速度达到一定值时,铝管会跳起来

D.无论磁铁拔出速度多大,铝管不可能跳起来

体验名称:磁铁吸铝管

体验过程:一个轻质铝管放置在电子台秤上,读出台秤的示数,将带有手柄的柱状强力磁铁插入管内(保证强力磁铁不与铝管内壁接触)。如图3所示,将强力磁铁从铝管拔出,观察台秤示数的变化;再将强力磁铁以较大的速度从铝管拔出。通过这样的体验,学生自己就能做出正确的选择。

体验结论:当强力磁铁从铝管拔出,铝管内的磁通量发生变化,所以铝管产生感应电流,根据楞次定律,感应电流的磁场对铝管产生向上的磁场力,因此台秤的示数减小;当强力磁铁拔出速度达到一定值时,感应电流的磁场对铝管产生向上的磁场力大于铝管所受重力,因此铝管会跳起来。

教育功能:亲眼所见和亲身体验这是一种学生积极学习的动力,现在的物理课堂缺少这种“物”的东西,而从认知的角度来说,“理”是建立在“物”的体验上,经历了“物”的美好才能激发“物”的本质[4]。

教学建议:习题教学中教师若能用实验模拟出题目的情景,让学生通过亲身体验目睹实验结果,这样能降低学生认知的难度,从而也便于让学生发现问题的本质。

综上所述,物理源于生活,并最终服务于生活,具有很的实践性。以“学生发展核心素养体系”课程培养目标的实现不能脱离生活实践,如果将生活体验式教学有效地融入物理课堂教学之中,引导学生重视实验、重视参与、共同建构,那么我们的学生定能学有所用,切实体会到物理知识在生活中的应用价值,从而真正实现现代化建设中的高素质人才的培养。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部。全日制普通高中物理课程标准[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]刘崎。让体验成为物理课堂教学新常态[J].中学物理,2016(01):79.