01-專題八《物理3-2》交流電-視頻文本(1)

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1、專題八《物理3-2》教學(xué)設(shè)計(jì)及案例評析 （交變電流，遠(yuǎn)距離輸電） （2小時(shí)） 各位老師大家好！歡迎參加高中新課程遠(yuǎn)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(jì)與實(shí)施的策略。 我們將從下面六個(gè)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(shí)驗(yàn)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(rèn)為一節(jié)成功的物理課應(yīng)該具備“新”“趣”“活”“實(shí)”等特點(diǎn)。 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(shí)——就是教學(xué)中要講求實(shí)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(shí)，課堂訓(xùn)練扎實(shí)，教學(xué)目標(biāo)落實(shí)。 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(qiáng)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(qiáng)烈求知欲的。 授課教師剛才通過引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)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(diǎn)，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(yàn)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?yàn)榻蛔冸娏鞯奶厥庑?，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(diǎn)是要運(yùn)用電磁感應(yīng)的基本知識，配合相應(yīng)的演示

5、實(shí)驗(yàn)，分析交變電流的產(chǎn)生過程，認(rèn)識交變電流的特點(diǎn)及其規(guī)律。下面我們著重點(diǎn)談兩個(gè)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(dá)式和圖像描述交變電流。 （2）通過實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，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(yuǎn)距離輸電時(shí)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(jìn)入高中以后，高中教師應(yīng)當(dāng)切實(shí)了解學(xué)生已經(jīng)掌握了那些知識，認(rèn)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(dá)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(shí)仔細(xì)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(diǎn)等方面進(jìn)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(qiáng)對學(xué)生建模能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)抽象的物理規(guī)律與形象的實(shí)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(jī)模型，老師由此引出了三個(gè)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(shí)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(jì)算機(jī)進(jìn)入課堂，運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，能較好地處理好大與小，遠(yuǎn)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(kuò)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(shí)現(xiàn)過去教學(xué)中很難做到的教學(xué)難點(diǎn)，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(jī)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(yùn)用 新課程強(qiáng)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。現(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(diǎn)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(kuò)大到知識運(yùn)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(bǔ)，既避免了單調(diào)的說教，也避免了缺乏真實(shí)、說服力不強(qiáng)?？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(yùn)用先進(jìn)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(jìn)行討論。現(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(diǎn)，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(shí)值的情況下不學(xué)習(xí)交流電，是不是更有利于擴(kuò)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(rèn)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(diǎn)。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(jìn)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(shí)驗(yàn)、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(gè)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(shí)際上，由文字到示意圖的思維跨度非常大，有時(shí)學(xué)生問問題時(shí)，教師可能會無意中畫出示意圖，而此時(shí)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(qiáng)作圖的指導(dǎo)。一方面在平時(shí)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(shí)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(dú)立運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)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(yùn)用力學(xué)知識的機(jī)械設(shè)計(jì)到運(yùn)用電磁學(xué)知識的復(fù)雜電路設(shè)計(jì)，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(jìn)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?jiǎng)佑脠A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(shí)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(jìn)學(xué)生自主地、富有個(gè)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(shí)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(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。那么如何在課堂中有效的促進(jìn)學(xué)生自主地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)呢？ 《學(xué)記》有言“道而弗牽，強(qiáng)而弗抑，開而弗達(dá)”。 課堂上的好教師，就是在適當(dāng)?shù)臅r(shí)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(shí)間上，機(jī)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(gè)實(shí)施建議，其中第二點(diǎn)特別強(qiáng)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(dá)成”。對于高中的教學(xué)，不僅僅是動手做實(shí)驗(yàn)才叫科學(xué)探究；深入地思考一個(gè)物理現(xiàn)象、物理過程，從中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，只要這個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)是學(xué)生自己通過親身的體驗(yàn)和通過自己的思考最后得到結(jié)論，我們認(rèn)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(dú)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(yàn)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(bào)和結(jié)論） 解說5：高中物理新課程體現(xiàn)在評價(jià)的內(nèi)在激勵(lì)功能和診斷功能，關(guān)注過程性評價(jià)，注意學(xué)生的個(gè)體差異，幫助學(xué)生認(rèn)識自我、建立自信，促進(jìn)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(dú)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(bào)、討論的方式來鞏固本節(jié)課內(nèi)容，達(dá)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(diǎn)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(shí)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(gè)平均電動勢。根據(jù)平均電動勢利用計(jì)算出來的電流，也就應(yīng)該是一個(gè)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(gè)概念。電流的平均值主要用來解決某段時(shí)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