电磁感应之探究感应电流产生的条件

杜洁

我的教学设计为《电磁感应之探究感应电流产生的条件》，现从教学分析、教学过程、教学反思3个方面展示如何利用信息技术整合教学资源，使学生掌握本次课的重难点。

一、教学分析

1.教材分析

根据教育部印发的《中等职业学校公共基础课程物理教学大纲》的要求，本次课选自中等职业教育课程改革国家规划新教材《物理》第五单元的电磁感应之感应电流产生的条件，并讲解磁通量概念。本次课需要2个学时完成。

2.学情分析

教学对象是中职计算机应用专业一年级学生，他们具备以下两个特征：一是初步掌握电和磁的基本知识，但空间想象力差；二是能进行简单的电路设计、会连线，具备初级的观察、归纳能力。

3.教学目标

根据教学大纲要求及中职学生的总体认知水平和思维发展水平，笔者确定如下三维教学目标。

4.教学重、难点

重点：掌握产生感应电流的条件。

难点：理解磁通量与磁通量的变化。

5.教学策略

本次课在物理实验室讲授，所用到的主要实验仪器有DFWL型物理实验台、磁铁、线圈、开关、灵敏电流计、电脑等。

利用蓝墨云班课、仿真物理实验室、微课视频、3D模拟演示厅、电子白板、在线学习平台等信息化教学手段辅助教师进行创设情景、任务驱动、问题引导等教学活动，帮助学生进行微课学习、仿真实训、自主探究、合作讨论。

二、教学过程

1.课前

在课前教师通过手机上的“蓝墨云班课”，向学生发送课前学习任务单：回顾奥斯特实验；看与法拉弟日记有关的文章；通过3D模拟演示厅，理解地球大磁场；看微课中演示的实验；自行结合分组。

学生通过“云班课”的“资源”观看视频、文档、PPT，花少量的时间完成任务。

2.课中

开始上课后，利用“蓝墨云班课”的签到功能实现快速签到，教师得到即时反馈，并能在期末得到整个学期的签到统计数据表。

本教学设计的课上教学部分由“引、思、验、戏、探、评”6个环节组成。

第1个环节：实例导课

通过讲解大量电磁感应在生活生产中的应用，使学生明白电磁感应在我们身边无处不在，这不仅引起了学生的兴趣，开阔了学生的视野，还引入了新课。

第2个环节：诱发思考

老师演示奥斯特实验， 操作的同时，让学生观看大屏幕上的三维效果，回顾“电能生磁”的现象，引导他们思考，得出“磁能生电”的猜想，培养学生科学探究的意识。

随机选几位学生做实验来验证大家的猜想，其他学生通过摄像头的投影观看实验，发现灵敏电流计的指针没有摆动，思考“磁生电”的猜想是否错误，从而引出法拉第十年探索“磁生电”的艰难实验过程：1820年奥斯特发现电流的磁效应之后，法拉第于1821年提出“有磁产生电”的大胆设想，并开始了十年艰苦的探索，终于在1831年8月29日发现了电磁感应现象，开辟了人类的电气化时代。教师通过讲这一故事，让学生了解一些电磁学的历史。

学生此时会思考：磁生电的猜想是正确的，只是在一定条件下才能实现。这个条件是什么呢？自然过渡到第3个环节。

第3个环节：分组实验

教师已经通过平台发布课上任务书、实验报告、微课、3D模拟演示。学生在平台领取任务书，分组进行下面三个实验。

这时学生可以在物理实验台上连接好线圈和灵敏电流计。教师提醒学生注意观察灵敏电流计指针随着磁铁的运动、开关的闭合、滑动变阻器的滑动摆动的情况。同时学生也可利用仿真物理实验室里的交互功能、3D演示厅中的演示、微课中老师的详细讲解来辅助完成实验，并将观察的结果记录在实验报告的表格中。

之后，学生分小组进行交流讨论，并把小组讨论的结果发布在云班课的讨论区，有的小组得出“变化的磁场”的结论，有的小组得出“运动的磁铁”的结论。经过教师点评总结，最终归纳引起感应电流的五种情况：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。

第4个环节：游戏激趣

组织学生进行跳大绳游戏，不过这里的绳子是一根10米的导线，并且两端接到了灵敏电流计上。一组挥绳，一组观察灵敏电流计，直到所有学生观察完毕。回到教室后，教师可提出问题：第一，为什么东西方向摇摆的时候会产生电流，而南北方向摇摆的时候不会产生电流？第二，摇绳产生感应电流，属于我们前面总结的5种产生感应电流情况的哪一种？促使学生深入思考产生感应电流的条件。

第5个教学环节：深入探索

带着上一环节的问题，教师通过形象的3D演示，使学生了解各种磁感线，明白什么是闭合导体回路面积S，什么是垂直穿过S的磁感应强度B，以及S和B的夹角θ，把抽象的磁通量变的简单易懂，从而突破本次课的难点，把B、S、θ的变化，引起磁通量变化的情况罗列成表格，得出“穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生”的结论，解决了本次课的重点。

这时再来看游戏中的问题，我们在课前已经了解了地球大磁场，那么东西方向挥舞的闭合长导线中产生感应电流，B、S、θ究竟是哪一个变了呢？经过讨论，是θ变了。

此时再通过电子白板练习，使得学生更熟练判断什么情况下产生感应电流。

第6个教学环节：总结评价

学生通过平台提交实验报告。教师和学生分别完成组员互评表、学生自评表、教师评价表。

3.课后

学习方式：小组合作、互联网查询、微课。

学习内容：手摇发电机的制作。学生作品将在下次课进行展示。

三、教学反思

1.特色创新

蓝墨云班课、微课的使用使得学生学习突破时空、时间的限制，自主学习成为可能，教师也可通过蓝墨云班课随时了解学生自主学习的进度。在仿真物理实验室、3D演示厅的辅助下，原本抽象的磁通量概念形象化，降低了学生的学习难度。先进的成像设备使得坐在后面的学生也能清晰地观看前台的演示实验。

2.教学效果

信息化教学手段的介入，使得学生的到课率、学习成绩、对教学的满意度都极大提高。课后学生以小组合作方式完成手摇发电机的制作，不仅巩固了所学知识，增加了合作意识，而且使他们感受到了成功的喜悦。

（本课获2015年全国职业院校信息化教学大赛中职组信息化教学设计比赛一等奖）（责编 陈 颖）