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高中物理教學(xué)課例《電容器電容》課程思政核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)及總結(jié)反思

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1、 高中物理教學(xué)課例《電容器電容》教學(xué)設(shè)計(jì)及總結(jié)反思 學(xué)科 教學(xué)課例名 稱 教材分析  高中物理 《電容器電容》 (簡單說明本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,說明課題教學(xué)的重點(diǎn) 和難點(diǎn)) 本節(jié)課是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書選 修 3-1 第一章第 8 節(jié)的內(nèi)容。從學(xué)習(xí)內(nèi)容上來說,本節(jié) 課是學(xué)生在學(xué)習(xí)完電場的相關(guān)知識(shí)后要學(xué)習(xí)的一種重 要的電學(xué)元件,它是學(xué)完勻強(qiáng)電場后的一個(gè)重要應(yīng)用, 也是后面學(xué)習(xí)交流電路(電容對(duì)交變電路的影響)和電 子線路(電磁振蕩)的預(yù)備知識(shí),具有承上啟下的作用。 《電容器電容》這一節(jié)內(nèi)容,是電場這一章

2、的重點(diǎn), 特別是勻強(qiáng)電場一般采用平行板電容器帶電后來產(chǎn)生 的,在電學(xué)中經(jīng)常用到。本節(jié)還是進(jìn)一步學(xué)習(xí)交流電路 的基礎(chǔ),在教材中起承上啟下的作用。教材首先講解了 電容的功用,通過介紹電容器的構(gòu)造及使用,使學(xué)生認(rèn) 識(shí)電容器有儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng),同時(shí)介紹了電容的概念、 定義式,最后介紹了電容器的電容與哪些因素有關(guān)。本 節(jié)中電容器的充放電現(xiàn)象和電容概念,是高中物理教學(xué) 的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,比較抽象。導(dǎo)體的電容的概念既“導(dǎo) 體所帶的電量與電勢差的比值”,中學(xué)階段一般只能通 過放電產(chǎn)生的電火花強(qiáng)弱、小燈泡的亮度等定性說明, 不足以說明電量

3、Q 與電壓 u 成正比。學(xué)生很難理解和接 受。 (按最新版《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的目標(biāo)維度) 1、知識(shí)與技能 (1)知道什么是電容器及常用的電容器。 (2)知道電容器充、放電過程及能量的變化。 (3)能從實(shí)驗(yàn)中得出電容的概念及定義,并能用 定義式進(jìn)行計(jì)算。 (4)知道平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)。 教學(xué)目標(biāo) 2、過程與方法 (1)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、動(dòng)手能力和抽象 思維能力。 (2)學(xué)習(xí)用對(duì)比法、控制變量法研究問題。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)滲透內(nèi)因決定事物本質(zhì)的哲學(xué)觀點(diǎn)。 (2)科學(xué)探究來自于求知欲。 (分析學(xué)生在本

4、課中所需學(xué)習(xí)方法的掌握情況、學(xué) 生的課堂學(xué)習(xí)行為與習(xí)慣、合作學(xué)習(xí)氛圍、學(xué)生認(rèn)知障 學(xué)生學(xué)習(xí)能 礙等) 力分析 本節(jié)知識(shí)與生活聯(lián)系比較緊,幾乎所有電氣設(shè)備都 要用電容器,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣比較濃厚,且本節(jié)知識(shí)對(duì)學(xué) 生邏輯推理能力要求較高,因此,本節(jié)知識(shí)在許多題目 中出現(xiàn)頻率很高,甚至是高考的熱點(diǎn)問題,這也體現(xiàn)了 對(duì)本節(jié)知識(shí)的教學(xué)也尤為關(guān)鍵。教材首先講解了電容器 的功用,通過介紹電容器的構(gòu)造及使用,使學(xué)生認(rèn)識(shí)電 容器有儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng),同時(shí)介紹了電容的概念、定義 式,再講解電容器的電容與哪些因素有關(guān)。整個(gè)這一節(jié) 的內(nèi)容,

5、是后面學(xué)習(xí) LC 振蕩電路的必備知識(shí),是學(xué)習(xí) 交變電路和電子線路的基礎(chǔ),關(guān)于電容器的充放電現(xiàn)象 和電容概念,是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,又比 較抽象,因此,可多增加一些實(shí)驗(yàn)會(huì)有更好的教學(xué)效果。 (根據(jù)您的教學(xué)思路,以及您對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的理 解,說明您采用何種教學(xué)實(shí)施策略,在教學(xué)過程中怎么 樣培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)) 要讓學(xué)生達(dá)到新課內(nèi)容的目標(biāo),就必須讓學(xué)生具備 教學(xué)策略選 學(xué)好該部分內(nèi)容所必須的知識(shí)基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ),同時(shí)要 擇與設(shè)計(jì) 教學(xué)過程  注意消除學(xué)生的前概念錯(cuò)誤和思維定勢,因?yàn)樗菍W(xué)生 形成新概念的"天敵"。這一環(huán)節(jié)是

6、本節(jié)的中心內(nèi)容,先 放手讓學(xué)生去猜測可能影響平行板電容器電容的因素, 并進(jìn)行方案設(shè)計(jì),要保證投入充足的精力和時(shí)間,讓學(xué) 生充分體驗(yàn)"經(jīng)歷科學(xué)... (請(qǐng)您選擇本課中最關(guān)注的一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng),詳 細(xì)描述這個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)如何開展,并描述您針對(duì)上述學(xué)生 學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行哪些方面的指導(dǎo)) 感知電容器(展示各種各樣電容器的圖片) 一、(創(chuàng)設(shè)情境,引入新課) 電容器在我們當(dāng)今生活中隨處可見,如電腦、電視 機(jī)、收音機(jī)等幾乎所有用電器中都有電容器。 電容器的工作分為充電和放電過程。 放影幻燈片,認(rèn)識(shí)充放電過程的特點(diǎn)。 請(qǐng)學(xué)生歸納: 充電:極板帶

7、電量 Q 增加。 放電:帶電量 Q 減小。 介紹充電和放電過程中能的相互轉(zhuǎn)化情況,并強(qiáng)調(diào) 電容器的帶電量是指一個(gè)極板所帶電量是指一個(gè)極板 所帶電量的絕對(duì)值。 請(qǐng)同學(xué)討論電容器工作的特點(diǎn),并歸納指正,電容 器充電時(shí)是將電荷貯存,放電時(shí)是將正負(fù)電荷中和,即 放電。 (設(shè)計(jì)說明:這樣讓學(xué)生更加清楚認(rèn)識(shí)電容器是一 種貯存電荷的容器,也是一個(gè)儲(chǔ)能的元件。) 放影幻燈片:照相機(jī)的外置閃光燈,電腦的鍵盤等 都是電容器。 提出問題:電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)的強(qiáng)弱如何呢?從 而引出電容的概念。 二、電容 介紹電容器的電容的定義,并給出電容的定義

8、式, 讓學(xué)生知道這是一種按比值定義物理量的方法。 請(qǐng)向前面學(xué)到過哪些按比值定義的物理量(如,均 是按比值定義的)請(qǐng)學(xué)生回答,并給予指正和評(píng)價(jià)。 (設(shè)計(jì)說明:要讓學(xué)生知道這是一種定義物理量的 方法,讓學(xué)生知道這樣對(duì)比、歸納地學(xué)習(xí)物理知識(shí)。) 對(duì)電容的理解,可以比喻用水桶裝水。 提出問題,引導(dǎo)學(xué)生思考討論:電容器帶電時(shí)有電 容,不帶電就沒有電容。這種說法正確嗎? 引導(dǎo)學(xué)生思考討論后,介紹水桶裝水時(shí)有裝水的本 領(lǐng),不裝水時(shí)也有裝水的本領(lǐng)。如同電容器帶電時(shí)有貯 存電荷的本領(lǐng),不帶電時(shí)也貯存電荷的本領(lǐng)。因此電容 就是用來描述電容器貯存電荷本領(lǐng)的

9、強(qiáng)弱的,與電容器 是否帶電無關(guān)的。就像不同的水桶需要注入不同的水量 才能達(dá)到相同的水位一樣,不同電容的電容器充電到相 同電壓需要的電荷量也不同。水桶中的水位隨水量的增 加而升高,電容器兩端的電壓隨電容器的極板帶的電荷 量的增加而升高。 (設(shè)計(jì)說明:通過比喻讓學(xué)生對(duì)電容的物理意義理 解更加深刻,比直接介紹式灌輸效果更好。 再介紹電容是標(biāo)量,和電容的單位以及單位的換算 關(guān)系。 (直接通過幻燈片放出) ⑴定義:電容器所帶的電荷量跟它的兩極板間的電 勢差的比值,叫做這個(gè)電容器的電容。 ⑵定義式: ⑶單位換算: 三、實(shí)驗(yàn)探究

10、電容與哪些因素有關(guān) 先介紹靜電計(jì)的裝置,并讓學(xué)生觀察靜電計(jì)與驗(yàn)電 器的區(qū)別,弄清楚靜電計(jì)是干什么用的儀器。 有同學(xué)提問:為什么不直接用伏特表測電容器的兩 極的電壓呢?給予正面回答:如果直接用電壓表來測 量,那么電容器兩極板就要放電,正負(fù)電荷會(huì)中和,故 不能用電壓表來測量。 (設(shè)計(jì)說明:這樣創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、引發(fā)思考, 經(jīng)過這樣的過程讓學(xué)生知道靜電計(jì)的構(gòu)造及用途。) 開始做這個(gè)實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)所用的實(shí)驗(yàn)的方法是控制變 量法。請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)上講臺(tái),一個(gè)同學(xué)按書本要求操作, 一個(gè)同學(xué)在近處觀察靜電計(jì)的變化情況,然后再找同學(xué) 分析、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。最后

11、老師作評(píng)價(jià)并將實(shí)驗(yàn)結(jié)論歸 納出來。 此實(shí)驗(yàn)分為三步,第一步只改變正對(duì)面積 S,第二 步只改變板間距離 d,第三步在兩板插入介質(zhì),實(shí)驗(yàn)結(jié) 束,要強(qiáng)調(diào)該實(shí)驗(yàn)受環(huán)境影響較大,要注意保持實(shí)驗(yàn)環(huán) 境干燥。 保持 Q 和 d 不變,S 越小,電勢差 U 越大,表示電 容 C 越小。 保持 Q 和 S 不變,d 越大,電勢差越大,表示電容 C 越小。 插入電介質(zhì)后,電勢差 U 減小,電容 C 增大。 綜上所得結(jié)論: (設(shè)計(jì)說明:這樣讓學(xué)生自己探究,進(jìn)一步掌握利 用控制變量法的實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真觀察, 團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。) 應(yīng)用舉例:

12、 (利用幻燈片直接將題目放出) 例 1:將一個(gè)電容為 12PF 的平行板電容器接在一 個(gè) 3V 的電池上。 ⑴電容器每個(gè)極板所帶的電荷量是多少? ⑵保持與電池的連接,使兩極板間的距離減半,每 個(gè)極板的電荷量以是多少? ⑶斷開與電池的連接后,使兩極板之間的距離減 半,兩極板間的電勢差是多少? 講解分析過程。并在幻燈片上放出正確解答過程。 并強(qiáng)調(diào)高考中出現(xiàn)的熱點(diǎn)的問題,可能出現(xiàn)類似的題 型,請(qǐng)同學(xué)們掌握方法,并歸納電容器的兩種接法,以 及處理方法。 再介紹一下電容器的分類,以及額定電壓和擊穿電 壓的概念。 (簡要寫出圍繞所要研究的主

13、題搜集的課堂教學(xué) 信息,并簡要反思在學(xué)科核心素養(yǎng)背景下,課程教學(xué)要 怎么轉(zhuǎn)變才能更好實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)?) 在“核心素養(yǎng)”的引領(lǐng)下,教育工作者要重新審視 課堂教學(xué),教師在明確學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,改進(jìn)教 學(xué),變更課堂?;趯W(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)行為應(yīng)表現(xiàn)為: 1、重塑教與學(xué)的關(guān)系。在教學(xué)中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的 主體,教師是學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性創(chuàng)造的啟發(fā)者。教師 課例研究綜 的教可能只是一個(gè)點(diǎn)撥、引導(dǎo)、提升、點(diǎn)評(píng),是不教之 述  教的過程。 2、教師優(yōu)化學(xué)習(xí)過程,通過課堂“設(shè)疑---質(zhì)疑--- 解疑”,使學(xué)生“想學(xué)---會(huì)學(xué)---學(xué)會(huì)”,培養(yǎng)學(xué)生的 科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。 3、整合學(xué)科課程。教師應(yīng)該打破學(xué)科知識(shí)過死、 過細(xì)、破碎的局面,幫助學(xué)生在學(xué)科邊界尋找融合點(diǎn)、 共同點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。將學(xué)科 核心素養(yǎng)的培育具體化,形成可操作的路徑和策略方 法。 4、未來的課堂將知識(shí)學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐、社區(qū)服務(wù)、 參觀考察、研學(xué)旅行等結(jié)合起來,構(gòu)建以面向真實(shí)、富 有個(gè)性、深度體驗(yàn)為特征的新型課堂。

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