以“自感”为例探讨如何进行教学设计

欧琳

摘 要：良好的教学设计，是成功课堂的重要保障。教学设计包含教学目标的设计、教学方法的设计、教学过程的设计等。文章以“自感”为例，探讨如何进行教学设计。

关键词：物理教学；教学设计；电磁感应；自感

中图分类号：G424；G633.7 文献标志码：B 文章编号：1008-3561（2015）16-0085-01

教学设计是一线教师在平时工作中不可缺少的一个环节，本文以“自感”为例，探讨如何进行教学设计。本节内容是电磁感应一章的重要组成部分，它使得学生在掌握电磁感应现象的规律后，认识自感现象，可以运用电磁感应知识解释有关的实际问题。本节课主要包括自感现象和自感的应用两部分。其中对自感现象的认识与理解是本节课的主要内容，是教学的重点。而自感现象是如何制约电路电流变化的，学生逻辑思维能力与抽象思维能力的培养与提高，则是本节课的难点。

一、教学目标的设计

根据教学大纲、教材内容，并结合学校教学实际及学生的实际，拟订了如下教学目标。（1）知识目标。知道自感是特殊的电磁感应现象，理解自感现象的产生及规律，了解自感系数的意义及决定条件（补充）。（2）能力目标。用电磁感应的知识分析，得出自感现象的存在；通过对两个自感实验的设计、观察和讨论，培养学生的观察能力、分析问题与解决问题的能力，以及抽象思维、逻辑思维能力。

二、教学方法的设计

物理学是一门以实验为基础的科学，因此，应尽量用实验来引导学生观察、分析物理现象，得出物理规律。在学习自感时，充分利用通电自感和断电自感这两个实验，采用设置悬念→理论分析→实验验证→观察思维→发现规律→归纳总结的学习思路，培养学生相应的能力。鉴于本课是自感的第一课时，且学生对自感现象的深刻理解与熟练掌握有一定的难度，在教学中遵循循序渐进的原则，不宜在此提出过难、过深的问题。

三、教具

教具主要包括演示自感现象的示教板（可拆卸、组合）。

四、教学过程的设计

1. 新课引入

在课堂的引入部分通过一系列的提问，激起学生的思考。（1）引起电磁感应现象最重要的条件是什么？（2）如图1（篇幅所限，图略），电键K接通瞬间，线圈L2中有无感应电流？（3）如图2（篇幅所限，图略），将电键K接通瞬间，经线圈L1的电流从无到有，发生变化。那么线圈L1中电流的变化，能否引起线圈L1本身的电磁感应现象呢？（4）如果能，它的规律又是怎样的呢？教学目的：通过一连串的提问，引导学生想到线圈L1自身电流也变化了，将问题转到“自我的感应”上去。

2. 新课教学

（1）通电自感的问题。顺势提问：“如果假设线圈L1中存在电磁感应现象的话，这对电路有何影响？”“如何通过实验验证这一点？”然后设计实验电路。1）在电路中串一盏灯泡，如图3（篇幅所限，图略），从电灯的亮暗上反映电流慢慢增大。2）由图3、图4（篇幅所限，图略）分析得出：当电键K同时接通时，灯1将比灯2先亮起来。3）为了便于比较，将图3、图4组合成图5（篇幅所限，图略）——通电自感的电路，调节R=RL。在这样的基础上，就可以出示实验器材，将实物与电路图5中各部分对应起来。演示发现实验现象与假设的一致，顺利得出自感的概念。

（2）解决断电自感现象的相应问题。返回电路5分析：当电键K断开瞬间，线圈L中也有自感现象。那么，灯2就应较慢一些暗下来才对。可演示的结果却是无明显现象。（这样再一次地激起学生的好奇心，思考“为什么”。）然后通过改造实验电路，如图6（篇幅所限，图略），增大电流的变化率，使现象明显。演示结果：灯L闪亮了一下再熄灭。经过以上分析，总结出自感的特点，并将自感电流的方向仍旧归结到“增反减同”的规律中，以减轻学生的记忆困难，起到浓缩信息的作用。（注意强调对“阻碍”的理解。）

（3）最后，引入自感电动势与自感系数的概念。提出问题：感应电动势的大小与什么因素有关？（感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关。）指出：自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场是由电流产生的，所以，穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系。对同一个线圈：电流变化越快，穿过线圈的磁通量变化也就越快，线圈中产生的自感电动势就越大，即：ε∝△I/△t。对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的，即：ε与线圈本身的特性有关——用自感系数L来表示线圈的这种特性。说明：1）自感系数简称自感或是电感。2）自感系数的单位是亨利，简称亨（H）。同时，介绍科学家亨利的重要事迹。利用物理学家孜孜不倦的求真精神和事迹，对学生进行科学情感的教育，培养学生实事求是的科学态度，树立为追求科学真理而踏实学习的良好学风。

五、关于该设计思路的补充说明

本节课的最后一部分——自感现象的应用与防止，可与下一节“日光灯原理”作为一个教学时的内容。这样处理，起到分散难点的作用。

六、本教材的设计特点

在学生的接受能力范围内，对现有的教材适当变化和提高。侧重在新课教学中，从利用旧知识分析新情境入手，提出悬念。再引导学生一起设计、分析通电自感和断电自感的实验电路，通过观察讨论，解决了问题，提高了相应的能力。并注意到物理学史的教育功能，在该课教学过程中适时地介绍物理学家的事迹，去感染学生，进行情感教育，更好地促进学生学习。

参考文献：

[1]物理课程教材研究开发中心.全日制普通高级中学教科书·物理[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]廖伯琴.普通高中课程标准实验教科书·物理[M].济南：山东科学技术出版社，2011.