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1、專題八《物理3-2》教學(xué)設(shè)計及案例評析 （交變電流，遠距離輸電） （2小時） 各位老師大家好！歡迎參加高中新課程遠程研修。 本專題將對《物理3-2》中的交變電流部分展開分析討論，主要是圍繞“交變電流”，研討新課程背景下物理概念、規(guī)律教學(xué)設(shè)計與實施的策略。 我們將從下面六個方面展開研討： 第一：新課程背景下交變電流教學(xué)策略 第二：交變電流產(chǎn)生及變化規(guī)律的分析 第三：畫圖分析是物理教學(xué)的有效手段 第四：探究變壓器電壓與匝數(shù)間的關(guān)系 第五：自制教具是探究性實驗的好途徑 第六：新課程理念下的學(xué)習(xí)方法與技巧 引言：新課程的課堂教學(xué)要由傳統(tǒng)的知識性教學(xué)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的發(fā)展性教學(xué)。

2、在新課程背景下，我們認為一節(jié)成功的物理課應(yīng)該具備“新”“趣”“活”“實”等特點。 新——就是不步人后塵，不因循守舊，不照搬別人的教案，不復(fù)制別人的思路，努力把課講出新意，在某些方面有所突破，能引起同行們產(chǎn)生學(xué)習(xí)仿效的欲望。 趣——就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。大家都知道“興趣是最好的老師”，孔子也曾說過：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者。 活——讓課堂教學(xué)煥發(fā)出生命活力，讓課堂活起來，讓學(xué)生動起來。使教師和學(xué)生都能找回丟失已久的“自我”，建構(gòu)起豐富的精神生活，享受生命成長的歡樂。 實——就是教學(xué)中要講求實效，不走過場，不擺花架子，用足球場上的一句話來說，就是教學(xué)要“到位”。即努力做到

3、教學(xué)內(nèi)容充實，課堂訓(xùn)練扎實，教學(xué)目標(biāo)落實。 下面所選的教學(xué)案例，是新課程理念下的一節(jié)常態(tài)課。 下面先請大家觀看教學(xué)導(dǎo)入部分的錄像： 播放：視頻（一）0～4′49″（觀察交變電流的產(chǎn)生） 解說1：高中物理新課程在內(nèi)容的選擇上，注重了學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識與技能，加強與生活、社會及科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用給社會的變革所帶來的影響。交流電對人類的影響是重大的，交變電流這一章的知識，對學(xué)生將來無論從事哪一行業(yè)的工作也都是必備，所以學(xué)生對本章知識的學(xué)習(xí)，是抱有極大興趣，和強烈求知欲的。 授課教師剛才通過引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察交變電流的產(chǎn)生，并通過發(fā)光二極管的交替發(fā)亮的演示，生動說

4、明了交變電流電流變化的特點，創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)情境，通過富有啟發(fā)性的提問，組織學(xué)生互相交流，讓學(xué)生體驗到成功的歡樂，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，這正是新課程所倡導(dǎo)的理念。 第一：新課程背景下交變電流教學(xué)策略 交變電流是生產(chǎn)和生活中最常用到的電流，而正弦式電流又是最簡單和最基本的。正弦式電流產(chǎn)生的原理是基于電磁感應(yīng)的基本規(guī)律，所以本章是前一章的延續(xù)和發(fā)展，是電磁感應(yīng)理論的具體應(yīng)用。另一方面，本節(jié)知識是全章的理論基礎(chǔ)，由于交變電流與直流不同，因此它對各種元件的作用也不同。正因為交變電流的特殊性，才有了交流電及其廣泛的應(yīng)用。所以，本節(jié)內(nèi)容有承上啟下的作用，教學(xué)重點是要運用電磁感應(yīng)的基本知識，配合相應(yīng)的演示

5、實驗，分析交變電流的產(chǎn)生過程，認識交變電流的特點及其規(guī)律。下面我們著重點談兩個方面的內(nèi)容： 在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中： 1. 交變電流的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求 （1）知道交變電流，能用函數(shù)表達式和圖像描述交變電流。 （2）通過實驗，了解電容器和電感器對交變電流的導(dǎo)通和阻礙作用。 （3）通過實驗，探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系。 （4）了解從變電站到住宅的輸電過程，知道遠距離輸電時應(yīng)用高電壓的道理。 2. 本章知識的初、高中銜接問題 高中物理是初中物理的延續(xù)和提高，初中學(xué)生進入高中以后，高中教師應(yīng)當(dāng)切實了解學(xué)生已經(jīng)掌握了那些知識，認真分析學(xué)生已有的知識水平，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，達到使學(xué)生把舊知識

6、同化成新知識的目的。為此，要求教師在備課時仔細琢磨高中教材所研究的問題跟初中教材曾研究的問題在語言、方法、思維特點等方面進行類比，找出存在的差距和內(nèi)在聯(lián)系，明確新舊知識之間的聯(lián)系與差異，確定課堂教學(xué)方法，通過啟發(fā)指導(dǎo)，使學(xué)生順利的利用新知識來同化舊知識。 例如初中物理只是簡單的介紹左、右定則和交流電是一種方向不斷改變的電流，并不要求具體分析怎樣變化的規(guī)律分析，而在高中不僅要掌握數(shù)量關(guān)系還要理解方向變化的規(guī)律。這就增加了學(xué)習(xí)的難度。 在大多數(shù)情況下，初中物理教學(xué)及有關(guān)問題的訓(xùn)練，往往直接給出簡化后的物理對象或物理圖景，因而在問題的處理上，學(xué)生缺乏對物理對象和物理場景做理想化處理的方法和能力。

7、在高中的物理教學(xué)中必須加強對學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，加強抽象的物理規(guī)律與形象的實際情景的緊密聯(lián)系。 請大家觀看下面的一段教學(xué)錄像： 播放：視頻（二）4′49″～11′14″ 解說2：剛才我們看到的視頻中借助于動畫觀看了旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機模型，老師由此引出了三個問題（1）畫側(cè)視圖（俯視圖、剖視圖）；（2）利用法拉第電磁感應(yīng)定律求瞬時速度；（3）分析過程中需要用法拉第電磁感應(yīng)定律和右手定則（也有回答楞次定律的）。近年來，多媒體計算機進入課堂，運用多媒體計算機輔助教學(xué)，能較好地處理好大與小，遠與近，動與靜，快與慢，局部與整體的關(guān)系，能吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生形成鮮明的表象，啟迪學(xué)生的思維，擴大信息量

8、，提高教學(xué)效率。 可以說，現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和手段的推廣應(yīng)用，為教學(xué)方法的改革發(fā)展開辟了廣闊的天地。而唐老師正是借助了這一現(xiàn)代的教學(xué)輔助手段，很好實現(xiàn)過去教學(xué)中很難做到的教學(xué)難點，那么我們怎樣利用好這些輔助動畫來畫圖分析交流發(fā)電機構(gòu)造和工作原理呢？下面我們研討第二部分內(nèi)容： 第二：交變電流產(chǎn)生及變化規(guī)律的分析 1．要重視現(xiàn)代化手段的運用 新課程強調(diào)采用最佳的課堂教學(xué)手段，來提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和學(xué)習(xí)效率 傳統(tǒng)的教學(xué)觀念已經(jīng)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求，現(xiàn)代教學(xué)要求從教師中心轉(zhuǎn)移到學(xué)生中心，教師的作用是教會學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生要學(xué)會如何學(xué)習(xí)，教學(xué)不僅僅滿足于傳遞和儲存知識，而應(yīng)該更努力地追求獲得知

9、識的方法?，F(xiàn)代化教學(xué)手段的發(fā)展順應(yīng)了這一潮流，它們的共同特點是讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)?，F(xiàn)代教育提倡教學(xué)形式多樣化，從封閉的課堂走向開放的課堂，從接受書本知識為中心的傳授功能擴大到知識運用和能力培養(yǎng)的發(fā)展功能。在這方面，多媒體CAI正好滿足了要求。 高中學(xué)生喜歡教師演示與動畫模擬相結(jié)合的教學(xué)方式，它們兩者的結(jié)合可以很好的優(yōu)勢互補，既避免了單調(diào)的說教，也避免了缺乏真實、說服力不強?？梢源蟠筇岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，從而提高學(xué)習(xí)效果。這就要求物理教師，掌握現(xiàn)代教育技術(shù)，運用先進的教育手段教學(xué)，提高教學(xué)效率。 2．交變電流產(chǎn)生及變化規(guī)律課程安排順序的變化 需要探討和解決的問題很多。這里僅就使用新教材中

10、安排的內(nèi)容順序遇到的一些問題進行討論?，F(xiàn)在新編的教材中的內(nèi)容安排上是先學(xué)習(xí)交變電流的特點，再分析交變電流是怎樣產(chǎn)生的，這樣的教學(xué)安排與舊教材體系發(fā)生了很大變化，是否符合教學(xué)的一般規(guī)律？以致有教師問：學(xué)生在不太了解電流的最大值、有效值、平均值、瞬時值的情況下不學(xué)習(xí)交流電，是不是更有利于擴大學(xué)生思維和探索空間，更有利于學(xué)生問題意識的培養(yǎng)？ 教學(xué)手段的選擇。一般認為，選擇教學(xué)手段的依據(jù)是教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生以及教師自身的特點。除此之外，還應(yīng)考慮什么？…… 請大家觀看下面的一段教學(xué)錄像： 播放：視頻（三）11′14″～24′27″（全周期的分析） 解說3：高中物理新課程從促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)理念出發(fā)，倡

11、導(dǎo)讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。剛才，我們觀看了這段視頻，教師通過引導(dǎo)學(xué)生畫圖分析交變電流變化一個周期，電流變化規(guī)律，在教學(xué)的過程中不斷的向?qū)W生滲透物理的分析思維方法。 第三：畫圖分析是物理教學(xué)的有效手段 蘇霍姆林斯基說過“教會學(xué)生把應(yīng)用題‘畫’出來，其用意就在于保證由具體思維向抽象思維的過渡”。 實際上，由文字到示意圖的思維跨度非常大，有時學(xué)生問問題時，教師可能會無意中畫出示意圖，而此時學(xué)生的問題已經(jīng)得到解決，關(guān)鍵就在于學(xué)生不會畫圖。 因此，在教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法指

12、導(dǎo)上，應(yīng)加強作圖的指導(dǎo)。一方面在平時教學(xué)中，要重視教學(xué)中示意圖畫法的訓(xùn)練。教會學(xué)生如何通過審題，畫示意圖，從易到難，逐步消除思維障礙，這一過程教師不得包辦代替學(xué)生的思維過程。另一方面在學(xué)生的學(xué)習(xí)練習(xí)過程中，重視畫圖習(xí)慣的培養(yǎng)。要求學(xué)生解題時先畫圖。只有培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，才能使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，才能逐漸脫離老師和書本獨立運用物理規(guī)律解決實際問題，才能真正理解和掌握物理規(guī)律。 學(xué)習(xí)物理離不開圖形，從運用力學(xué)知識的機械設(shè)計到運用電磁學(xué)知識的復(fù)雜電路設(shè)計，都是主要依靠“圖形語言”來表述的。所以，按照科學(xué)的方法動手畫圖是學(xué)習(xí)物理的重要方法，而且對今后進一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有著重要意義。要對

13、物理過程一清二楚，物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖，有的畫草圖就可以了，有的要畫精確圖，要動用圓規(guī)、三角板、量角器等，以顯示幾何關(guān)系。 畫圖能夠變抽象思維為形象思維，更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動態(tài)分析，狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的，而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的。 由此可展開對本節(jié)課內(nèi)容的教學(xué)問題的討論…… 請大家觀看下面的一段教學(xué)錄像： 播放：視頻（四）24′27″～28′33″（教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)） 解說4：高中新課程是基礎(chǔ)教育，他注重全體學(xué)生的共同基礎(chǔ)，同時又針對學(xué)生的興趣、發(fā)展?jié)撃埽瑏頋M足學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求，促進學(xué)生自主地、富有個性地學(xué)習(xí)。

14、 東福 剛才授課教師在引導(dǎo)學(xué)生探究分析線圈轉(zhuǎn)動過程中，不同位置上產(chǎn)生的電動勢，不是簡單的把結(jié)果告訴給學(xué)生，而是通過分析線圈在任意位置時其速度、速度方向的變化，對產(chǎn)生電動勢的影響，來指導(dǎo)學(xué)生理解這一部分重、難點內(nèi)容的學(xué)習(xí)。那么如何在課堂中有效的促進學(xué)生自主地、富有個性地學(xué)習(xí)呢？ 《學(xué)記》有言“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”。 課堂上的好教師，就是在適當(dāng)?shù)臅r間，用適當(dāng)?shù)姆椒?，講適當(dāng)?shù)膯栴}，出適當(dāng)?shù)男Ч?。具體而言：在內(nèi)容上，目標(biāo)定位精準(zhǔn)；在時間上，機會把握精明；在位置上，結(jié)構(gòu)安排精巧；在方法上，手段選擇精致；在感受上，配合對位精確。 在高中課程標(biāo)準(zhǔn)的第四部分有一個實施建議，其中第二點特別強調(diào)

15、要：“提高科學(xué)探究的質(zhì)量，關(guān)注科學(xué)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成”。對于高中的教學(xué)，不僅僅是動手做實驗才叫科學(xué)探究；深入地思考一個物理現(xiàn)象、物理過程，從中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，只要這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是學(xué)生自己通過親身的體驗和通過自己的思考最后得到結(jié)論，我們認為它都是屬于探究的過程。 行家一出手就知有沒有。好教師的能耐體現(xiàn)在“抓住麻筋”，“捏得要害”，“恰到好處”。既有準(zhǔn)度，又有速度、力度。好教師應(yīng)能夠著眼于誘導(dǎo)，變“苦學(xué)”為“樂學(xué)”；著力于引導(dǎo)，變“死學(xué)”為“活學(xué)”；著重于疏導(dǎo)，變“難學(xué)”為“易學(xué)”；著手于指導(dǎo)，變“學(xué)會”為“會學(xué)”。惟其如此，學(xué)生才能從“要我學(xué)”，變成“我要學(xué)”；由“被動學(xué)”，變成“主動學(xué)”；由

16、“痛苦學(xué)”，變成“快樂學(xué)”；由“孤獨學(xué)”，變成“合作學(xué)”；由“單一學(xué)”，變成“全面學(xué)”。 惟其如此，教師才能真正由主演變導(dǎo)演，由經(jīng)驗變科研，由現(xiàn)成變生成，由師長變學(xué)長，由教者變學(xué)者。 由此展開對本節(jié)課內(nèi)容的教學(xué)問題的討論…… 請大家觀看下面的一段教學(xué)錄像： 播放：視頻（五）28′33″～32′55″（學(xué)生匯報和結(jié)論） 解說5：高中物理新課程體現(xiàn)在評價的內(nèi)在激勵功能和診斷功能，關(guān)注過程性評價，注意學(xué)生的個體差異，幫助學(xué)生認識自我、建立自信，促進學(xué)生在原有水平上發(fā)展。剛才老師所播放的這一部分視頻中，教師就體現(xiàn)了新課程的這一理念，通過引導(dǎo)學(xué)生分析的基礎(chǔ)上，由學(xué)生在課堂上獨立的完成關(guān)于交變電

17、流變化的規(guī)律的推導(dǎo)過程，采用了學(xué)生交流匯報、討論的方式來鞏固本節(jié)課內(nèi)容，達到比較好的教學(xué)效果。哪么在這一章的教學(xué)中都有那些學(xué)生較難掌握的知識點呢？ 交變電流的有效值和平均值問題 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。 而電流的平均值在教材中并沒有明確的提出來，但是在電磁感應(yīng)這一章的第二節(jié)出現(xiàn)了，很顯然從本質(zhì)上就是一個平均電動勢。根據(jù)平均電動勢利用計算出來的電流，也就應(yīng)該是一個平均電流。 很顯然電流的有效值和電流的平均值是截然不同的兩個概念。電流的平均值主要用來解決某段時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面電量的問題，而電流的有效值主要用來解決電流的熱效應(yīng)或做功的問題。 6