《互感和自感》教学设计

蒋国 刘健智

摘 要：学科核心素养的落实方式是教学设计的重点考虑因素。在《互感和自感》教学设计中，展示了在教学目标的制定与教学过程的开展过程中如何落实物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理学科核心素养。

关键词：物理核心素养；互感；自感；教学设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）6-0028-5

【教 材】 人教版物理选修3-2第四章第6节

【授课对象】 高二学生

【课时安排】 1课时（45分钟）

1 教材分析

1.1 新普通高中物理课程标准要求

通过实验了解自感现象，能举例说明自感现象在生产生活中的应用。

1.2 本节内容在物理知识体系中的地位

本节内容是在学习了法拉第电磁感应定律和楞次定律的基础上，对电磁感应现象的应用。既是前四节内容的延续，也是学生在实际电路中对感生电动势和动生电动势进行分析，为后面交变电流的学习打下基础。所以，本节内容在物理知识体系中具有重要的承上启下作用。

1.3 教材内容与体系安排

本节内容分为四个主题：互感现象、自感现象、自感系数和磁场的能量。教材从法拉第线圈出发，引出互感现象；利用演示实验分别介绍通电自感与断电自感现象；再通过分析自感电动势大小的影响因素提出自感系数的概念；最后从能量角度阐述灯泡的明暗，指出磁场具有能量。

2 学情分析

2.1 认知层面

学生在生活中虽已接触过与互感和自感现象有关的电器设备，但由于自感现象较为抽象，学生难以理解。在教学过程中应充分利用实验与多媒体辅助教学的优势，化抽象为具体，启发学生思维。

2.2 知识层面

学生学习了电路的基本常识以及电磁感应的相关规律，会判断感应电流的产生条件及其方向，掌握了影响感应电动势大小的因素。但头脑中没有互感与自感的概念，学习中对自感现象的解释以及具体现象的分析是学生遇到的最大挑战。

2.3 能力层面

高二学生已具备分析一些电学问题、进行简单电学实验的能力，能从简单现象中发现物理问题。但将理论知识应用到具体情境中的迁移能力较差，不能较好地利用所学知识解决实际问题。

3 教学目标

3.1 物理观念

（1）会分析通电、断电自感现象的成因，会利用自感现象和互感现象解释相关问题。

（2）知道自感系数，初步了解磁场能量。

3.2 科学思维

（1）能将日常生活中有关互感和自感的事例抽象为物理模型，培养学生的模型构建能力。

（2）通过对两个自感实验的观察、设计与分析，培养学生的科学推理与科学论证能力。

3.3 科学探究

（1）通过情境展开探究式学习，培养学生善于发现问题并进行实验探究的能力。

（2）通过同学间的讨论与交流，培养学生合作学习与相互交流的能力。

3.4 科学态度与责任

（1）通过师生之间、生生之间的互动，激发学生的探究热情，培养正确的科学态度。

（2）通过了解自感的应用与防护，体会物理知识与技术的融合，树立STSE意识。

4 教学重难点

教学重点：自感现象产生的原因和对自感现象的解释。

教学难点：对自感电动势概念及其对电流变化进行阻碍作用的理解。

5 教法与学法

教法：启发式讲授，直观演示，实验探究。

学法：讨论法，探究法，实验法。

6 教学用具

实验仪器：电磁炉，小灯泡，线圈，MP3，扬聲器，开关，导线，电流传感器。

多媒体：PPT，图片，视频，传感器软件。

7 教学流程图（图1）

8 教学过程（表1）

9 教学反思

在本节课教学设计中，充分考虑学生的心理发展水平，以学生的好奇心为切入点，激发学生的学习兴趣，引导学生逐步获取知识。注重知识与生产生活、现代社会的联系，培养学生的社会参与意识。将实验探究与现代技术相结合，引导学生理解物理学本质，增强科学探究能力，有效提升学生的物理学科核心素养。（栏目编辑 邓 磊）