电磁波教学反思(精选10篇)
第一,内容如何定位。对学生来讲,知识掌握的要求程度定位在定性了解的层面上。
第二,如何化抽象为形象,考虑从多个层面突破教学中存在的知识抽象的难点。其一,实验探究层面突破――利用身边丰富的电磁波教学资源,来认识电磁波的庐山真面目,化抽象为具体。其二,媒体层面上突破――利用多媒体,建立与机械波形成相类似的电磁波形成的认识过程,呈现电磁波的形成过程“看不见”的另一面,化抽象为形象。其三,情感、兴趣…等角度。
第三,考虑如何转变教学方式与学习方式。利用探究式教学方式,还原认识事物的原来面目。麦克斯韦从理论出发大胆预言电磁波的存在――这是一个伟大的猜想!是一个很好从理论上进行科学探究案例。
要达到以上的目标,下面就本人对这一节课在的教学前与后所引发的思考作一阐述。
一、创设实验探究情境,引发学生探究欲望
电磁波对学生而言,既熟悉又陌生。虽然人们天天都离不开它,但是学生对它的庐山真面目还是雾里看山。如何创设一个情境,引发学生思考,从而把本质的问题暴露出来,这是我课前一直琢磨的问题。首先,我考虑的是所设计的情境要有哪些方面的要求?――尽可能是实验情境、真实性要强、简单熟悉生活化、现象明显、可操作性强、参与面广、最好能带给学生惊喜、与电磁波有密切联系等。于是我想到了用收音机来设计探究实验的方案,但是如何用收音机设计一个能揭示电磁波本质问题的实验构想,却费了我不少心思。后来,从电灯的开与关时,收音机出现“喀喀”干扰声得到启发――这个情境就是一个绝妙的情境!所以我在这节课引入环节上,要求每一位学生自带一台小收音机,上课时要求学生打开收音机并调节到中波无台处,然后请每一个学生用一根导线与一只旧干电池,配合收音机做两次实验。
第一次实验。在近收音机处,让导线的一端与干电池一个电极始终接触,导线另一端与电池的另一个电极断断续续接触(如图甲)。第二次实验。让导线的两端与干电池两个电极持续接触(如图乙)。实验后请学生描述现象,学生发现只有断断续续接触干电池时,收音机中才发出“喀喀”声,而导线两端持续接触电池电极时收音机中却无“喀喀”声。此时,学生的表现,并不是十分惊讶!(可能在平时生活上学生有感受过类似现象),我也不动声色。只是以平常心,泛泛地提了一个问题,如何解释上述现象?
问题一出,学生就开始了议论,并且大多认为,因为有电所以有“喀喀”声。议论的焦点大多集中在第一个现象上,对第二个现象没多大注意。至此,我感觉到学生观察、思维中存在的不足已经暴露出来了,学生没有抓住关键现象进行比较、进行思考。现在该到了教师在“学生――现象之间”应起的“穿针引线”作用时候了,于是我及时抛出了一个问题:“两次实验同是所谓有‘电’,为什么现象是:一次有声一次无声!”学生为之一震!先前不以为然的脸部表情却一扫而光!取而代之的是满脸的困惑。随后在课堂上引发了学生探究问题的极大兴趣和欲望,达到了预期的效果――即激发学生更深一层的思考,进入理性思考气氛之中。
二、抓住问题,引发猜想,相互印证,揭示本质
上面从现象出发,从现象引发出问题,把学生推到问题之中,这是从现象向本质思考的重要转折点。关键问题呈现出来之后,引发猜想是探究中重要环节。但是从哪一个角度进行分析,引出猜想?
于是,我设置了如下关键词请学生造句
收音机电波爱拼才会赢
学生轻松地给出了大致相同答案:电波传到收音机,收音机中一曲《爱拼才会会赢》催人奋进。
学生的答案,显然,达到我要引导的方向,即收音机发出声音与电波的存在联系在了一起。收音机能检验出是否存在电波。
于是我设置如下一组问题
问题1:上述第一次实验,收音机中发出“喀喀”声意味着什么?
学生一下子意识到,断续接触,有电波产生(学生更熟悉用电波一词来表达电磁波)。
问题2.导线接通意味着什么?断开又意味着什么?断断续续接触又意味着什么?
学生间的讨论交流、相互提问很是热烈,其中心不外是,电路中电流发生了变化。收音机与断续接通的电路之间存在空间上阻隔,“为何它们心有灵犀一点通”?它们之间联系的桥梁是什么样?――是电波,电波究竟是什么?讨论中,终于有学生切入到电流周围有磁场,电流变化,电路周围磁场发生变化的认识。
猜想:变化的磁场就是电波?或者变化的磁场产生了有电波?
这是从一个现象的某个观察角度所引发的猜想。如果能够从不同的现象、不同的角度进行观察、思考、猜想,让不同的猜想互相碰撞或相互印证,无疑对探究的深入推进,从而寻找更为普遍规律的猜想十分有意义。
正是基于这种的认识,在接下来的教学环节中设计了另一个实验探究情境――演示一个电磁感应现象。实验如右图所示。第一次在A线圈通入直流电,B中小灯泡不亮(如图甲)。第二次在A中通入交流电,B中小灯泡发光(如图乙),这实验在交流电教学中做过,学生很熟悉。如果问学生,为什么第二次小灯泡发光,第一次不发光。学生回答肯定是,因为第二次磁通量发生了变化,第一次磁通量没有变化。这个看似完美的回答,却没有揭示问题的本质。科学探究的关键恰恰就在于能否从平凡现象中找到不平凡之处,能否从别人没有看出问题的.地方看出问题。在这个探究环节,为了达到这个目的,在后续教学行进过程,学生在讨论中、在困惑中、在希望中,我时不时地抛出了预先设置的如下探究引导问题。
问题1:小灯泡发光,意味着什么?――学生很快意识到B环中有电流。
问题2:B环中的有电流又意味着什么?――相互讨论之后,认识到是电子的定向移动。
问题3:什么力驱动B环中电子做定向移动?――学生感到困惑,但是学生从电子带电这一特征,还是猜想电子可能是受电场力的驱动作用。
问题4:电场力需要电场存在,A中电流只产生磁场,哪电场又从何而来?――这个问题是一个关键问题。也是一个疑惑不已的问题,一番讨论之后,终于有个别学生将信将疑地猜测,难道是磁场产生了电场?
此时,有学生立刻反驳,第一次A中电流也产生了磁场,如果磁场产生了电场,那第一次情况下,B中也应该有电流,小灯泡也应该会亮。
学生之间激烈争论着,学生之间不同的思想火花互相碰撞着,终于有学生看到第一次与第二次实验差别之处,正是这种差别的认识,学生的认识得到了提高,猜想往前推进了一步,意识到可能是变化的磁场产生了电场。
尽管还有不少学生感到不可思议,但我提醒学生将第一个探究情境中的猜想与第二个情境中的猜想作一对比,学生立刻感觉到两个情境中所引发的猜想有不谋而合之处。相互印证,学生疑惑顿开,感觉分析有道理,变化磁场应该会产生电场。
有了认识上的突破,我“乘胜追击”,通过电场与磁场现象的类比分析,学生很快大胆提出了相反的猜想,即变化的电场也应该会产生磁场。
为了论证这一猜想正确性,我建议学生能否设计一个实验加以验证。学生你一言我一语提出各自的想法,终于有了一个设计刍型,经老师完善之后,其实验装置如下图所示。原理是电子感应圈产生的交变电压加到两平行金属板上,两板之间产生了一个交变的电场,若交变的电场产生了变化磁场,则置在其中的线圈中应有感应电流,串在线圈中的微安表指针要发生偏转。
原理分析完毕,我忙于器材的连接,教室一片寂静,学生的目光聚焦在我的一举一动之上,从学生脸部表情,读出了学生焦急期待的心情。我接通电子感应圈电源的瞬间,投影到大屏幕上电流表的指针果然发生了偏转,一种期待成功的心愿得到的实现,发自内心的激动,学生暴发出阵阵掌声,师生情感交流得到了升华,探究气氛达到一个高潮。至此,学生深信无疑麦克斯韦电磁场理论的正确性。
三、发挥传统媒体和多媒体的优势互补作用
电磁波的形成过程的“细节”用真实的实验是无法展现的,它是看不见,摸不着。也图多媒体展示电磁波的形成过程。
因为这一点,所以它神秘、抽象。故考虑用多媒体技术在这一方面的优势来弥补实验的不足。在这一教学环节,利用电磁振荡现象设计了一段多媒体动画(大致如上图所画),来大致摸拟电磁波的形成和传播过程。因为是用逐帧逐渐向两侧淡出的表现手法,呈现出由近及远的缓慢传播过程,所以对帮助学生形象地建立电磁波的形成过程有很大好处。
如何探究电磁波传播的速度问题是我教学中考虑的另一个问题,情境设计的难度相当大,原因是电磁波的速度等于光速,通常的传播距离都很有限,无法觉察到电磁波速度这一问题。于是我巧妙地应用两地电视现场转播这一情境来解决这一问题。我录制一段录像在课堂上播放,场景是:中央电视台节目主持人与深圳记者之间的现场股评报导场面。其中有中央电视台主持人和深圳记者同在一个电视画面上的镜头,每主持人向记者提出问题后,记者反应都明显滞后,学生能估测出交流的滞后时间大约有1s左右,这种反应上滞后,学生能感受到不是来自人生理的因素。于是我抓住这个现象,给了学生一个提示,即两地间的电视信号是通过同步卫星传输的,并且用多媒体动画展示了传输过程(大致如上图所示的画面)。之后,我提出如下问题:
问题1:这现象说明了什么?――电磁波传播有一定的速度。
问题2:已知同步卫星的高度为3.6×107m,能否利用这个现象,估算出电磁波的速度大小?
学生动笔做了计算,主要有如下两种表现,老师适时做了点评。
第一种:V=S/t≈2×3.6×107m/1s=7.2×107m/s――错!
第二种:V=S/t≈4×3.6×107m/1s=1.4×108m/s――正确!
学生在初中已经学过光学基本知识,知道的光速大小是3.0×108m/s,电磁波的速度估算值与光速数量级相同,学生很是惊奇!是巧合还是有内在联系?由此引发了学生更深层次的猜想:电磁波的速度与光速是否相等?光是否也是电磁波?
四、教后几点反思
这是一节公开课,在正式上课之前,在教学的各个环节上花了比较长时间进行了思考与推敲,方案可以说是变了又变,改了又改,在前前后后的反反复复的实践中,有了很多感悟。归纳起来有如下几点感受颇深。
公开课最后的亮相,其实不是最重要的。最重要的是紧张准备的过程中,对教学有了更多的思考和深刻的领悟,对自己有了精益求精的要求。而这些内容和体验在书本中是难以深刻读懂的。现在留于形式的种种继续教育该怎么做?该追求什么样效益?值得反思。所以我个人认为公开课、观摩课之类的活动是青年教师成长的最好实践平台之一。
探究教学活动最重要是什么?引发学生猜想的问题可能是最重要,这个问题应该恰到好处地、巧妙地的设置在一个情境中,让问题有血有肉,不是一个干吧吧的问题,否则就激不起学生兴趣,学生能有进一步探究的动力吗?
探究教学中最难的是什么?可能是猜想。它需要细心的观察、独到的视角、认真地思辨、丰富的想象等等。所以教学中 如何培养学生的猜想能力对培养的学生各种综合能力有很好的启迪作用。
探究教学中学生最喜欢是什么?可能是各种实验活动。好的实验不仅能揭示出现象背后的本质,更重要的是能深深吸引学生的注意力,能引发学生思考,能用最有力的证据说明问题――事实胜于雄辩。能给学生以会心的微笑,甚至是一种心灵的震憾!
探究教学中对教师最具挑战的是什么?探究教学活动,更多的是强调学生的学习自主性。因此课堂上会出现很多来自学生中的各种各样问题,老师如何面对这些问题?是避而不答,还是迎难而上,这是两种截然不同的态度。探究教学活动需要的就是教师要倾听学生中不同声音,回避问题,还算是探究教学吗?所以面对问题,如何应对?是探究教学中教师面临的最大挑战,它要求教师要有丰富的知识储备和经验积累,教师的专业化成长不是一句空话。
探究教学活动学生最需要是什么?最需要的是时间。课堂上给学生更多的活动时间、交流时间、思考时间,给学生以信任。否则探究活动至多是留于形式,而不是教与学方式的根本转变。
中学物理教学的过程是学生在教师指导下认识客观世界的过程,即从感性认识开始,逐渐上升到理性认识,再从理性认识回到实践,这样循环往复,螺旋上升。传统的教学过程把这个循环往复螺旋上升的认识过程看成是单纯传授知识的过程,这种教学方法不是把学生当作学习的主体,而是把他们当成被动的知识接受器,这样做不仅挫伤了学生学习的积极性和主动性,而且压抑了学生的思维,影响了其才能的开发。教师要完成从传统的教学模式到创新教学模式的转变,需要边学习边实践,在实践中学习,在实践中提高。
一、从应用入手,调动学生的学习兴趣
通过以前知识的学习,学生已经知道通电螺线管具有磁性,能使小磁针偏转,但磁性较弱。本节课我没有按常规的复习来引入新课,而是以让学生观看电磁起重机的工作过程来引入新课,给学生耳目一新的感觉。这既体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程基本理念,又激发了学生的求知欲,调动了学生的探究热情。同时通过对短片的观看,学生领会到了科技的发展和进步。
二、创设问题情景,激发学生探求知识的欲望
学生观看了电磁起重机的工作过程之后,有一种强烈的想知道它的工作原理的欲望。这时我巧妙引导,让学生由已知来探究未知。我说:“为什么电磁起重机能够自装自卸呢?”学生通过思考,结合上节学习,想到了通电螺线管的工作原理。我接着引导:“通电螺线管的磁性很弱,那么我们采取什么办法能过增强它的磁性呢?”这一提问使学生的认知发生转机,学生认识到通电螺线管磁性虽然与条形磁铁磁性相似,但强弱有明显区别,从而将学生的思维引到新知识的情景(电磁铁),激发了学生的求知欲,做到发所未发。
三、引导探究,总结规律,突破难点
在探求电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时,我给学生充分的思考的时间,让学生提出自己的见解,他们认为电磁铁磁性强弱可能跟电磁铁电压、电阻、电流、匝数、铁芯等有关。我利用副板书将学生的答案都记了下来,然后和他们一起分析:电压多少,电阻的变化最终都影响电流,从而归纳出电磁铁磁性强弱与匝数和电流大小,以及有无铁芯有关。在分析与它们有什么关系时,我通过引导指出利用控制变量的方法来研究。接着我先演示电流一定时,改变匝数,引导学生观察电磁铁吸引铁钉的多少,得出结论:电磁铁磁性的强弱与匝数有关,匝数多磁性强;再指导学生自己动手设计电路,寻找在匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小有什么关系。学生自己设计实验过程,自己连接电路,观察现象,总结规律,积极性被调动起来了,脑、手、眼等各种器官同时“发”起来了,他们真正成了学习的主体,充分体会到了成功者的乐趣。
四、走出课堂,开阔视野
当学生真正理解所学基础知识后,定会产生一种要表现自己的冲动。我把用所学知识解决实际问题的主动权交给学生,让学生自己解释电磁起重机的工作原理,学生基本上都能知道它的核心部分就是电磁铁,也知道电磁起重机为什么能够自装自卸的道理。在课的最后,我先介绍学校中有一样东西就是利用了电磁铁,引起了学生的注意力,学生自然想到了电铃,并且知道其主要结构及核心部分———电磁铁。接着我让学生分析电铃是怎样连续敲响的,使他们在更高的层次上思考、分析,发所未发。然后我留时间让学生充分讨论,分析电铃的工作原理,学生讨论得热火朝天,使全课教学达到制高点。学生通过反思使认识得到了升华,学生的观察、实验、分析、表达能力也就在这一次次发所未发中得到锻炼和提高。我布置的延伸作业是:我们日常生活中还有哪些电器设备用到了电磁铁?你能否利用电磁铁的工作原理来搞一个小创造和发明呢?这样就让本节知识得以延伸,走向了生活。
总之,通过这节课我深深感到,教师要给学生留下必要的时间和空间(包括心理空间),并让学生利用这些“空白”自主活动。在物理教学中教师要处理好“留白”,必须让学生参与。知识是学生自己建构的结果,学习不是“传授—接受”的过程,教是为了学,教要通过学实现。在《电磁铁》一课中,我讲到电磁铁的磁性强弱,提问电磁铁的磁性强弱可能会跟哪些因素有关时,给学生留问题,让学生思考、讨论;留时间组织学生参与、体验和思考;提供机会,组织学生表达和交流,使知识在参与中内化、在参与中外化、在参与中升华。因此,我认为“留白”的自主活动既是学生作为学习主体,把学习的主动权还给学生使他们主动获取知识的过程,更是培养学生自信心、自主学习的能力和多方面非智力品质的过程,说到底是教师尊重学生、相信学生努力建立新型师生关系的一种表现。
关键词: 电磁感应 直观教具 学习兴趣
“电磁感应”是苏科版初中物理九年级第十六章电磁转换第五节内容,它既是本章教学的重点,又是本章教学的难点。
在通常的电磁感应现象教学中,以教师演示实验为主,得出实验结论,学生被动地接受实验事实,记住实验结论,然后应用结论解决问题。这样做虽然学生的应试成绩很好,但不利于贯彻十八世纪法国著名教育家卢梭所倡导的“教学不在于告诉学生一个真理,而是教学生怎样发现真理”[1]的教育思想,在这样的学习过程中许多有价值的、非知识性的内容容易被忽略,例如质疑精神、主动探究学习的愿望、动手实验的能力、交流合作,等等。
笔者在教学实践的基础上,针对电磁感应教学过程,提出教学的一些想法,旨在为今后电磁感应课堂教学的改进提供有益参考。
一、学生分析
升入初三,学生对物理的学习从天真、好玩,到逐渐有了理性思维,学生的探究、分析能力都有了很大提高。本节课选择探究分组实验学习具有可行性,学生在动手实验过程中亲身体会“磁生电”,这种方法更适合学生学习的特点。
二、教学活动过程
1.新课引入
教师在展板上展示奥斯特实验,师:说明了什么?
生:电可以产生磁场。
展示玩具猴:打开开关,玩具猴唱歌,发光,还可以挥动手臂。
(学生看到好玩的玩具兴奋不已,课堂气氛很活跃。)
师:为什么玩具猴可以唱歌,发光和挥动手臂?
生1:有电池在里面。
生2:挥动手臂说明里面有个电动机装置,将电能转化为手臂转动的机械能。
师:请同学们看好(把电池卸掉)玩具猴还可以唱歌吗?
生:没有电不能唱歌。
教师此时快速转动玩具猴的手臂,发现可以唱歌,学生哄然大笑,有些学生产生了疑问,提出了问题:已经没有电,手臂转动的过程中怎么会又有电使得玩具猴唱歌?
引入本节课的学习,今天我们就来探究电是怎么产生的。
2.教学过程
(一)初步探究电是怎么产生的
师:我们已分析出玩具猴里有电动机装置,那我们需要哪些器材?
生:磁体,线圈,导线,开关。
师:在实验桌上给同学们提供了这些实验器材,现在我们应该可以使电路产生电流了。但为了精确检测到电路中的微小电流,在这里给大家提供灵敏电流计。接下来,请同学们动手操作,试一试如何使灵敏电流计指针偏转?(学生4人一组,开始做分组探究实验)
师:请同学们总结下要使得指针偏转我们应该怎么做?
生1:首先要把开关闭合,因为只有闭合回路才能产生电流。
生2.蹄形磁体不动,线圈在磁场中运动。
生3:线圈不动,蹄形磁体相对线圈运动。
师:刚才发现很多同学都是使得线圈相对磁体左右运动,如果竖直上下移动线圈,那么指针是否偏转呢?前后移动呢?请同学们动手操作。
生:灵敏电流计的指针偏转角度很小,几乎不动。
师:看来做相对运动并不是都会产生电流,这里我们以两把刷子和一把刀作为实验演示的教具,刷子中的塑料线可看做磁感线,这把刀相当于线圈的一部分,当左右移动刀片,我们发现什么现象?
生:塑料线被割断。
师:将刀片上下移动呢?
生:不能割断塑料线。
师:将刀片前后移动呢?
生:也不能割断塑料线。
师:这说明当线圈沿着磁感线方向运动时不产生电流。反之,当线圈如何运动时才会产生电流?
生:线圈在磁场中做切割磁感线运动。
师:请同学们自行设计表格并完成。(将学生设计的表格投影出来)
产生感应电流的条件:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
过渡:在刚才的实验中,我们看到指针有时左偏,有时右偏,这说明感应电流的方向发生改变,那么感应电流的方向与什么因素有关?
(二)感应电流的方向与哪些因素有关
1.提出猜想:
生1:可能与磁场方向有关
生2:可能与运动方向有关
2.制订计划与设计实验:(教师引导,学生回答)
(1)实验方法:控制变量法
(2)如何判断电流的方向?指针偏转方向。
3.进行实验与搜集证据:学生分组设计实验和表格
(利用投影仪展台将学生设计的表格投影出来)
4.总结归纳:感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
(三)电磁感应的应用:
师:利用电磁感应就可以产生电,由此我们制成了发电的装置——电动机,在这里涉及的能量转化是?生:机械能转化为电能。
(四)科学小故事:跑来跑去的科拉顿(多媒体展示)
在实验过程中,科拉顿把闸刀合上,然后立即跑到隔壁的房子里去观察检流计,结果每次都看到指针指在零刻度的位置。
师:为什么科拉顿的实验失败了?
生1:没有把灵敏电流计放在同一个房间做实验。
生2:指针偏转是一瞬间,等到他跑回房间时指针已经恢复到零刻度线。
师:我们应给科拉顿提出怎样的改进意见呢?
生1:可以放在同一个房间,做实验的同时直接观察实验现象.
生2:可以请一个助手在另一个房间负责观察实验现象。
师:对的,两位同学说得都很好。今天我们能够把实验做出来是四个人一组共同努力的结果,这说明实验的成功取得需要靠什么呢?
生:合作。
三、课后小结与反思
1.课前引入一直是物理教学的出彩点,简单的问题提出或视频导入很难激发学生学习的兴趣,为此,笔者想到用小孩子比较喜欢的玩具作为实验的引入,在视觉、听觉上很容易吸引学生的注意,并且,玩具既可以利用电池唱歌,又可以在没有电池的情况下唱歌,符合我们探究电磁感应现象的要求。
2.物理课程的实践性很强,学生观察实验,动手操作等活动在学习过程中占很大的比例[2]。本节课以学生自己动手实验为主,选用了4人一组进行实验,可以较好地形成讨论氛围,积极主动地参与讨论和动手实验的过程。在教学过程中,教者需循序善诱地引导或提示学生,先让学生自己摆弄,无意中发现,然后从无意发现转化为有意探索,只有这样才能让学生真正成为课堂主体,为学生接下来的再次深入探究做好铺垫。
3.电磁感应现象的内容抽象,学生难以理解,以往教学过程中教师多以图片或者动画演示突破此难点,但笔者认为,既然教师教学用书中提到“在解释切割时,可采用类比的方法,如用刀(导体)切韭菜(磁感线)”[3],为此在教学中笔者设想通过自制直观教具将此难点化解。所以,在讲解切割磁感线中使用了教具——两把刷子和刀,用刀割断刷子中的塑料线,从而使学生理解什么是切割磁感线,什么是沿着磁感线运动。学生对于直观教具的课堂反应颇好,同时最大限度地激发学生的学习兴趣。在教学中也发现不足之处,即不能倾斜割断塑料线,故在今后教学中还可以改进教具,用橡皮筋或细线拴在U型木板之间以达到实现效果。利用学生教师身边常见的物品器具做实验,不但具有简便直观等优点,而且有利于学生动手能力和创新意识的培养。
4.现代信息技术的迅猛发展为丰富物理课程资源提供了技术条件。利用多媒体将每组学生的探究结果直观地表达,全部保留在黑板上,便于学生根据探究结果归纳总结而得出结论,从而使物理课堂更生动,灵活,高效,丰富多彩。
5.科学是全人类文明的结晶,在教学过程中除了教授科学知识外,还可以通过介绍物理学发展史和科学家的事迹,使学生形成正确的价值观念,科学严谨的实验态度,交流合作的意识,这些同样对学生起着潜移默化的教育作用,不可忽略。
参考文献:
[1]丁念金.问题教学[M].福州:福建教育出版社,2005:7.
[2]物理课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012,1(2015,8重印).
[3]物理(九年级下册)·教师教学用书[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2014,1.
本课的问题的提出、猜想、设计实验、动手实验,汇报总结都是学生小组合作、自主完成的。教师是探究的引导者、课堂的组织者,教学设计体现了以学生为主。
再次,这样的教学设计体现了科学教学的“开放性”原则,集中表现在对问题的猜想及研究项目的选择上。在选择研究项目时,尊重学生的意愿,让他们自由选择,结果不同的小组选择了不同的研究项目。教师对学生活动材料的准备非常充分,对学生活动的开展考虑得周到细致,教师参与学生活动的过程中,对学生和蔼可亲的指导,和学生打成一片,充分体现了教师的亲和力。教师在学生活动中起到了引领者、组织者的作用。
为了提高一节课的效率,詹老师精心设计了教学环节,对教学环节的开展考虑得很周到;对器材的准备细致入微,从一根大头针到一根电线,从整节课的框架到每一个细节,都充分体现了这一点。科学素养的形成是多种教学方法的结果,仅靠单一接受式教学模式是难以奏效的,詹老师采用了多种教学方法和教学手段,进行探究性学习的教学,不仅重探究的结果,更重探究的过程。
这节课詹老师强调学生动手做,让学生亲身经历,亲自探究,培养了学生的能力,学习了科学的方法,体验了成功的乐趣,这节课真正做到了“以培养学生的科学素养为宗旨”。
(一)教学反思
一、教材内容分析: 《电磁铁的磁力
(一)》是教科版《科学》六年级上册第三单元《能量》单元的第3课。学生都希望做一个磁力很大的电磁铁,电磁铁的磁力大小与其结构有明显的联系,所以做实验寻找影响磁力大小的因素,适合学生心理需要和认知水平。让学生比较深入地探究哪些因素影响电磁铁磁力的大小,本节课 重点:经历“影响电磁铁磁性强弱因素”的整个探究过程。难点:设计实验方案。
二、教学设计的总思路:
这一课主要通过学生“动手做实验”的方式来进行。通过“提出问题——猜想和假设——验证问题——解决问题”这样一次实实在在的科学探究过程,逐步培养学生的科学探究能力。深刻理解电磁铁知识。
三、各板块的处理:
(一)第一板块的设计思想是:回忆电磁铁的结构,作出我们的假设。在这一步骤中,我让学生寻找所有影响电磁铁磁力大小的可能因素。在全班列出一张假设因素表,推测什么因素可能是影响最大的因素。
(二)设计实验,检验假设。本节课安排全班共同检验一个假设:磁力大小与线圈圈数有关。过程分为制订计划、交流计划、实施计划,重点思考如何在对比实验中控制条件的问题。扎扎实实地经历这个过程不但是检验这个假设的需要,也为下节课学生更独立地检验其他假设打下基础。
对比实验强调的是对变量的控制,本课指导设计对比实验的重点不是一步一步具体指导,而是在学生自己设计的基础上,引导学生考虑得更周密、更科学、更细致,从而使取得的数据更科学,更有说服力。
为此,在学生完成研究计划后,安排学生交流、展示研究计划,并引导学生对所展示的研究计划质疑,阐述自己的想法,在研讨中逐步完善研究计划,在此基础上,进一步提示应注意的细节,如:先做哪个实验? 做几次?为什么?一个实验完成后需要把线圈拆下来吗?圈数多绕不下时怎么办?按怎样的方向绕?等等,目的是使实验时尽可能避免其它因素的干扰,只改变其中一个条件,其它条件都不变,确保所取得的数据的科学性。
四、重点,难点的处理:
本节课的重点是通过实验探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”,探究方法为控制变量法。由于控制变量法在前面的教学中已经练习了很多,学生已经基本掌握,因此,控制变量实验方法的设计只是通过学生回答,一语带过,并没有占更多的时间。而是把大部分时间放在实验方案的设计上。
在实验方案的设计上是通过教师的逐步引导完成的,将近用了一半的时间。制定实验方案的关键点是:通过观察匝数不同的电磁铁吸引大头针的个数,来判断影响电磁铁磁性的强弱的因素有哪些。在此阶段给学生留有考虑的时间较长,目的是培养学生的发散思,激发学生动脑的积极性,体验成功的喜悦。
五、优缺点:
优点:做到以教师为主导学生为主体,充分调动学生的积极性,所有的知识点都是通过教师的引导由学生得出来的。在教学过程中体现了人人平等,教师与学生是合作关系,互相探讨互相学习,师生关系和谐,探索气氛浓厚。学生对电磁铁的知识基本掌握,达到的预期的效果。
缺点:
1、第一板块所占时间稍长,导致没有了练习的时间,第一板块还要更精简一些。
2、教师的语言是一门艺术,教学中如何使教学变得生动灵活、张驰有度,教师的语言起着至关重 要的作用。本课教学中,教师的语言还存在指导不到位、不够简练、不能一语中的等问题。
六、努力方向:
制作铁钉电磁铁时应注意:
(1)在本课和下两课的教学中,学生要多次绕制电磁铁的线圈,所以用来绕线圈的导线选用较细的多股胶线,课堂上,发现有的学生用的导线比较粗,不利于制作电磁铁。本课用的导线长约1.2米为宜。
(2)制电磁铁的.铁钉最好用长8厘米以上的大铁钉,又短又细的小铁钉效果不佳。电磁铁的铁芯都是软铁,断电后磁性完全消失。我们使用的铁钉不是很软的铁,做电磁铁断电后有明显的剩余磁性。解决的办法是先作退火处理,即把铁钉放在火上烧红,再让它慢慢冷却。还可以用细长的螺丝杆来做铁芯,螺丝杆一般比钉子软些,不要用钢钉。
(3)讲制作方法时只说要沿着一个方向绕就可以了,不必要规定沿什么方向绕,钉子怎么拿。这样各组制作的电磁铁绕线的方向很可能就不同,有利于他们在后面的研究中发现电磁铁的南北极不同的问题。
(4)用小号的大头针来测试电磁铁有无磁性,磁力大小比用回形针好。实验时,有的小组做的电磁铁仍有一点剩磁,教师要给予解释,并告诉他们只要轻轻敲一下铁钉剩磁就没有了。
电磁理论在广播、电视、无线通信、雷达、导航、无线网络及家用电器、自动控制、仪器仪表等领域得到了广泛应用。《电磁场与电磁波》是电子信息工程专业重要的基础课,其讲述电磁场与电磁波的基本原理和分析计算方法,为在通信技术的研究和应用中解决实际的工程问题打下牢固的基础。因此该门课程的基本概念和理论,是本专业人才培养所需知识结构的重要组成部分。
《电磁场与电磁波》课程主要涉及电磁场源与场的关系,电磁波在空间传播的基本规律,电磁波的产生、辐射、传播,电磁干扰,电磁兼容,以及电磁理论在各方面的应用,等等。
1. 公式多,推导复杂。
如矩形波导中场矢量E和H的个分量的推导,是基于三维矢量偏微分方程组导出的,对于不同媒质和不同坐标系场量的描述方程也不相同,而且求解一个场量需要解一组方程。
2. 概念多、抽象,难以掌握。
电磁场与电磁波是在大学物理电磁场基础上拓展出来的一门基础学科,包括很多新的概念、定律、公式,如静电场的电容系数、自分布电容、互分布电容、矢量磁位、标量磁位、镜像电荷、格林函数、有限差分法等,而且这些概念的出现还伴随着复杂的计算公式,不管是理解、记忆、掌握,还是具体运用,都有一定的难度。
3. 涉及的知识点多。
该门课程所需的前导课程有:大学物理、高等数学、矢量分析与场论、数理方程与特殊函数、信号与系统[1],甚至还有部分研究生课程内容,如数值分析等,这些复杂的数学推导和计算通篇贯穿了整个教材。
少数学生由于前导课程,特别是数学基础不牢固,造成学习困难,无法进行深入理解,课本上繁多的公式也给很多学生的学习带来较大的困难,使得学生产生畏难情绪,有些干脆直接放弃了对该门课程的学习。其结果导致考试及格率偏低,成为专业课程学习的一个“拦路虎”。
二、《电磁场与电磁波》课程教学改革探索
基于以上特点,我根据自己多年讲授该门课程积累的一些心得,对该门课程的教学作了一定的探索和改革,现阐述如下。
1. 明确教学大纲,梳理教学内容主线,做到有的放矢。
《电磁场与电磁波》的教学大纲明确要求学生掌握宏观电磁场与电磁波的基本性质和规律、工程应用的基本分析和计算方法,能对工程中的电磁场与电磁波问题进行初步分析,能对一些基本的、简单的电磁场与电磁波物理问题建立数学模型进行计算,更深入地了解电磁信号传输的本质。根据教学大纲的要求,我将《电磁场与电磁波》课程划分为三方面的内容:电磁场、电磁波和电磁工程,围绕这三方面内容梳理了三条主线。
(1)电磁场
以麦克斯韦方程组为主线,将电场与磁场串并起来。如表1所示。
从上面的概要可见,麦克斯韦方程组高度地概况了电场、磁场的基本性质,以及电场和磁场之间相互激励的普遍规律,是电磁场的核心和灵魂。
(2)电磁波
以波动方程为主线,这样可承接前面的麦克斯韦方程组,通过麦克斯韦方程组变换出无源波动方程,求解波动方程在均匀平面波情况下的解,即可得到均匀平面波的场矢量表达式,进而建立起一系列关于电磁波的相关概念。
(3)电磁工程
以传输线为主线,用等效电路的分析方法可得出TEM波的传输线方程;用场的分析方法,将波导系统等效为传输线,可得出矩形波导的传输特性[2]。通过传输线这条主线,使场与路得到有效统一。
在全课程中通过这样几条主线的穿针引线,学生对这门课的学习具有了系统性和连贯性,而不是断断续续、似懂非懂的零散印象。
2. 不断完善教学方法和手段,重视学生能力培养。
(1)植入职业教育“行动导向”教学法,加强师生互动,激励学生自主学习。
所谓“行动导向”的教学,其基本意义在于[3]:学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调人,遵循“咨询、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列,教师可根据实际教学情况,采用“行动导向”教学中的多种教学法,在教学中与学生积极互动,教学不再是教师一个人的独角戏。比如,围绕电磁波在不同媒质中的传播特性,给每组学生一个任务或专题,让学生通过“独立地获取信息、独立地制订计划、独立地实施计划、独立地评估计划”,在自己“动手”的实践中,深刻领会和掌握电磁波在不同媒质中的传播特性。教师只在旁边观测或答疑,并不主动参与,这样既能使学生积极开动脑筋,用已学的知识向纵向和横向进行探索,不断地对知识点进行综合归纳、联想类比、实现知识点和分析方法的触类旁通[4],同时,教师又可以通过这样的互动,及时地与学生沟通、交流,并不断鼓励、赞扬学生,使学生获得尊重和理解,具有成就感,进而逐渐形成良好的互动,激发学生自主学习的动力。
(2)充分利用媒体技术,强化教学手段。
鉴于该课程的抽象性,如果没有运用类似Matlab这样的仿真软件来辅助教学,效果可能会有折扣。如波导中TE模、TM模的场结构和电流分布图等[5],这些图形无法用语言来表达清楚它本身的含义,那么必须借助多媒体教学,通过诸如Matlab之类的仿真软件的演示,能获得直观的效果,那么一定会激发学生的学习兴趣,增强学生对这些概念的理解能力,加深学生对知识的印象,提高学生的学习效率。可设计一些基于Matlab或HFSS9.2的实验任务,如某一时刻天线右旋圆极化的场强在空间分布图等,针对基础较好的同学,让他们自己参与进来设计,不仅使学生对右极化波理解加深,而且将进一步提高学生的编程能力,提高学生学习的兴趣。
(3)采用板书辅助教学。
《电磁场与电磁波》课程有大量的公式推导,采用板书教学,可抓住学生的注意力,逐步深入理解,循序渐进,实现学生思路和教师思路同步,增强教学效果。
(4)开设网上答疑,加强课后辅导。
该课程的习题难度较大,如不及时进行课后辅导,学生有什么问题不能得到及时解决,无疑会降低学生的学习热情,丧失学好该门课程的信心,同时,也会养成消极、懈怠的学习习惯。可以QQ群的形式在群里答疑,将每章典型的难题和学生共同的问题在群里讲解,或以电子邮件的方式,对部分学生侧重辅导,针对个别程度较差的学生,课后及时询问,掌握其学习动态,及时弥补其薄弱环节。
3. 结语
总之,在《电磁场与电磁波》课程教学中,教师一定要明确该课程的教学大纲,根据该课程的特点,紧抓住教学主线来组织教学,注重各部分的内在联系、区别、因果及内涵;注重教学方法及手段的完善,用心了解学生和课程,充分地利用现有的媒体技术条件,精心安排和组织,注重联系实际和创新,这些是提高《电磁场与电磁波》课程的教学质量,激励学生学好该门课程的有效手段。
摘要:电磁理论是电子科学、电子信息类学科本科教学中重要的专业基础课程之一。本文结合电磁场与电磁波课程的特点, 规划了该课程的体系, 通过教学实践探索, 在教学方法、教学手段等方面做了一定的改革研究工作。
关键词:职业教育,《电磁场与电磁波》课程,教学改革
参考文献
[1]刘学观, 郭辉萍.电磁场与电磁波课程体系规划研究[J].电气电子教学学报, 2006, (6) .
[2]郭辉萍, 刘学观.电磁场与电磁波[M].西安电子科技大学出版社, 2003.
[3]姜大源.职业教育学新论[M].教育科学出版社, 2007.
[4]李文翔, 熊庆国.“电磁场与电磁波”课程教学方法改革研究[J].中国冶金教育, 2007, (6) .
关键词 双语教学 教学方法 教学模式 探究
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)03-0023-02
二十一世纪是信息时代、网络时代,随着信息网络的不断发展,世界经济、文化、技术正在向全球化迈进,国际交流与合作也日益频繁,培养既懂专业知识,又能用外语进行科学研究和交流的国际化人才是形势所趋。面对这样的形势,我国高等教育又进入一轮新的改革:大力开展基础课、专业课的双语教学,加强我国高等教育的国际化和高素质人才的培养。双语教学就是顺应了这种人才培养需要的一种教学方式。实施双语教学,有利于吸收借鉴世界各国特别是西方发达国家的最新科技成果和多元文化,能够提高学生独立获取国外先进科技成果的能力,培养大批能够熟练应用英语的专业技术人才,加快我国高等教育国际化的进程。
一、实施双语教学的实践
从2001年开始,我校“电磁场与电磁波”课程已经开始实施双语教学。作为国内本学科领域较早实施双语教学的课程,在实际的教学工作中,不断更新教学观念,认真分析学生群体情况,积极利用各种资源,采用多种教学方法和手段,提高了教学效率,保证了教学质量。主要体现在以下几个方面:
1.因材施教,积极探索分层次教学模式
我们从2002年开始了把统一要求与多样化、个性化的教育相结合,采取灵活多样的培养方式,因材施教,提高培养规格。首先,对我校的电磁场与电磁波课程进行了分类,即研究生层次的“高等电磁理论”“电磁场问题的计算机辅助分析”及“光波导理论”;本科层次适用于电子信息大类的“电磁场与电磁波”,并根据专业特点对授课内容稍作调整。其次,为了配合双语教学的实施,营造好的英语环境是必要的。课程采用英文原版教材进行授课;在课堂教学中,加入英文互动环节,培养学生用英文进行学术交流的能力。对英语能力一般的班级,为帮助学生更容易地进入课程,一般在初期中文对照较多。随着内容的深入,以及学生对课程相关术语的逐步熟悉,逐渐增加英语的授课量。
2.因势利导,引导学生提高自学能力和创新意识
学生初次接触英文原版教材,难免会碰到许多生词,因而会产生畏难情绪,而去看中文书。这既违背了双语课的初衷,且造成了时间上的浪费。对此,通过教师主导的各种教学活动,如在授课过程中适时、适量的介绍工程技术知识以及科学家们探索真理的生平事例,使学生逐步建立学习的兴趣和动力。在授课中采用课堂讲解、专题讲座、分组讨论和疑难解答等多种方式组织各个知识点的学习,鼓励学生主动阅读英文教材,培养用英文思考的思维方式。大胆创新,改革以教师课堂讲授为主的教学方法为引导学生自学与教师讲授相结合的教学方法,充分发挥学生的主动性和自觉性,使学生在教师引导下进行自学,带着任务去学习。提高学生的自学能力和创新意识,并能实时总结、撰写英文技术文档。
3.与时俱进,更新任课教师教学观念,加强师资队伍建设
逐步改变“教师要有一桶水才能倒给学生一碗水”的传统教学观念,要从一个“送水的人”转变成“帮助学生找水的引路人”;改变“教育是有组织的和持续不断的传授知识的工作”的观念,转变为“教育被认为是导致学习的、有组织的及持续的交流活动”的观念。使教师从知识的传授者、教学的组织领导者,转变成为学生学习过程中的咨询者、指导者和合作者。同时,鼓励教师积极参加国家、省市组织的教师国外进修计划和学校组织的英语水平提高班,加强对师资的培养,提高任课教师的英语应用能力。
4.善于总结,对往届学生学习情况进行分析,指导目前教学
通过各种方式,总结往届学生的学习情况,对学生的考核成绩进行统计分析,总结出各个知识点的得分情况,从学生的角度出发,了解学习的难点,了解学习英文教材的困难,提高了目前课堂教学的针对性和效率。
通过这些方法和手段,大部分学生能够掌握本课程的物理概念和理论知识,提高英文阅读、写作能力,并开阔了国际视野。
二、深入进行双语教学的一些思考
经过多年的尝试和改进,本课程组在双语课程的实施上已经取得了一些经验和成果。为进一步深入双语教学,可在以下几个方面继续建设和完善。
1.继续实施教学队伍建设,特别是青年教师的培养。在未来的几年中,可分批次选派优秀教师到国外进行访问交流,学习国外的教育教学方法,让所有的主讲教师都有国外学习或工作的经历。积极引进国外的优秀人才,充实师资队伍。
2.加强教材建设,优化教学内容,使之更符合人才培养的需要。结合我校信息学科特色,对国内外的优秀英文教材进一步筛选和整理,选择最合适的教材。根据自己学校学科和专业特色,结合我们的培养目标和教学积累,编写符合教学要求的讲义或辅助教材,在时机成熟时予以公开出版。
3.完善网络资源,建设英文网站。更新网站教学习题、参考资料和模拟测试的内容,添加更多视频资料和中英文资源的网络链接,以便于学生学习;完善网站的交互功能和网上答疑功能,实现教师和学生之间的互动,实现作业的网上提交评阅等功能。
三、结束语
经过十年的“电磁场与电磁波”双语教学实践,我们已形成丰富的教学体系、先进的教学方式,从而提高了教学效率,并取得良好的教学效果。要想将“电磁场与电磁波”的双语教学继续深入,必须在教学队伍、教材建设和网站建设等方面继续改革与完善,以适应双语教学发展的需要。
参考文献:
[1]叶青,刘长华.双语教学在计算机专业人才培养中的应用探讨[J].科技教育,2011,(5):185.
[2]张娟.双语教学迁徙[J].决策,2011,(4):144.
[3]刘雄英. 利用信息技术提高“电磁场与电磁波”课程双语教学质量[J]. 国现代教育装备,2007,(11):91-92.
科教版教材小学《科学》六年级上册
一、教学目标
1、科学概念:
电磁铁具有接通电流产生磁性、断开电流磁性消失的基本性质。
改变通过电磁铁中的电流方向(电池的正负极连接和线圈绕线方向)会改变电磁铁的南北极。
2、过程与方法:
制作铁钉电磁铁。
做研究电磁铁的南北极的实验。
3、情感、态度、价值观:
养成认真细致、合作进行研究的品质。
二、教学重、难点:认识电磁铁的基本性质
三、教学准备
1.学生自备:大头针、透明胶
2.教师准备:绝缘导线、大铁钉、砂纸、指南针
四、教学时间: 一 课 时
五、教学设计
(一)导入:通过上节课的研究,我们知道了“电能够产生磁”。那么我们如果把导线绕在一枚大铁钉上,铁钉又会出现什么变化呢?(展示媒体资源)
板书课题:电 磁 铁
(二)制作铁钉电磁铁
1.阅读P50制作铁钉电磁铁的部分,按照书上的方法制作铁钉电磁铁。(1)朝着同一个方向绕导线。
(2)要将绕在铁钉上的线圈2头固定好。(3)制作完成后,要通电试一试是否制作成功。2.学生活动,教师巡视指导。
3.电磁铁做好了没有?怎么知道自己制作的电磁铁是否具有磁性?(注意学生对实验过程和现象的描述,指导正确的实验方法。)
4.电磁铁做好以后,在不通电的情况下具有磁性吗?为什么?(介绍磁化现象)
(三)认识铁钉电磁铁的南北极
1.你们发现电磁铁的磁性哪里比较强?哪里比较弱?怎么知道的? 2.组织学生讨论:对于普通的磁铁来说,磁性强的地方是磁极。电磁铁有磁极吗?我们可以验证电磁铁是否有磁极吗?怎么做?
3.学生汇报,教师小结实验方法。4.学生实验,教师巡视指导。
5.汇报实验发现:电磁铁是否有磁极?南北极各在那一端? 6.各小组电磁铁的磁极位置一样吗?为什么?
(1)比较磁极位置不一样的小组的电磁铁(注意电池的接法要与汇报前一致),找出2者之间的差别。
(2)讨论:电磁铁的南北极与什么因素有关?(3)交流发现。
(四)课堂小结
1、学生演示电磁铁南北极的实验过程;
2、师生总结本堂课的科学知识。
【课后反思】
《电磁铁》是学生非常感兴趣的一节课,如何使他们在整节课中都能处于一种兴奋状态,积极主动的探究,是设计本节课的重要因素。因此,教学导入以媒体课件资源的演示来激起学生的兴趣,使他们迫不及待地要制作电磁铁,认识电磁铁的基本性质。
为了让学生能保持研究的积极性和不断体验成功的喜悦,在研究电磁铁的制作方法上,我们准备的材料有哪些,如何应用材料,从而降低了探究的难度,使学生愉快地到达成功的彼岸。针对研究电磁铁的南北极性质的实验,教师要引导学生认识电磁铁的基本性质与哪些因素有关,通过教师的指导,学生的探究,来解决问题。
1.教学目标
知识与技能:
知道电磁铁的构成,能说出影响电磁铁磁性强弱的因素。知道电磁铁的优点及其应用。知道电磁继电器的构造与工作原理。过程与方法:
观察电磁铁,能说出电磁铁的构造。
在研究电磁铁的磁性与哪些因素有关的过程中,比较电磁铁与普通永磁体的异同。连接电磁继电器电路,探究并了解电磁继电器的作用。情感、态度与价值观:
增强对科学技术的好奇感,在解决问题的过程中体验成功的喜悦。
初步认识科学技术对社会发展和人类生活的影响,激发学生为科学服务的意识和理想。
2.教学重点/难点
重点:与普通永磁体相比,电磁铁有哪些优点,电磁继电器的构造及工作原理。难点:电磁继电器的工作原理,电磁继电器电路的连接方法。
3.教学用具
多媒体课件、电磁铁、电磁继电器、电池、导线、开关、电铃、电话模型、滑动变阻器、铁钉、螺线管
4.标签
教学过程
一、创设情境,引入新课
首先出示电铃,并连接电路,使其发声,再出示电话模型。(他们当中都有一个重要的部件------电磁铁。今天我们这堂课就一起来探究电磁铁的相关知识。)
二、新课教学:
1、电磁铁
出示螺线管,提问:要使螺线管的周围产生磁场,根据我们学过的知识,可采用什么方法?
(学生讨论得出:给螺线管通电,它的周围就会产生磁场。)进一步提问:如果要使通电螺线管的磁性增强,应该怎么办呢?
请同学们观察下面的实验:演示实验:先将小磁针放在螺线管的两端,通电后观察小磁针偏转的程度,再将铁棒插入螺线管,通电后观察小磁针偏转的程度。
提问:小磁针的偏转程度哪个大?这表明什么?(插入铁棒后,小磁针的偏转程度增大,这表明插入铁棒后通电螺线管周围的磁性大大增强。)
进一步提问:为什么插入铁棒后,通电螺线管的磁性会增强呢?
学生讨论得出:铁心插入通电螺线管,铁心被磁化,也要产生磁场,于是通电螺线管的周围既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场,因而磁场大大增强了。
教师指出:从上面的实验中可以看出,铁心插入螺线管,通电后能获得较强的磁场。我们把插入铁心的通电螺线管称为电磁铁。
实验:探究影响电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 提问:电磁铁与永磁体相比,有些什么特点呢? 进一步提问:怎样来做实验呢?其步骤是怎样的呢?
我们知道,电磁铁的磁性是由螺线管通入电流后获得的,由此,我们可以进行猜想:它的磁性与电流的大小有关;螺线管是由导线绕制成的,它的磁性强弱与线圈的匝数有关。下面我们就从这几个方面来进行实验探索。
学生实验:首先请同学们从盒子里拿出实验器材,放在桌上摆好,观察所用的器材,同时思考下列问题: 这些实验器材应连接成怎样的电路?
(应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路)用什么来判断电磁铁的磁性强弱?
(通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断)学生将实验器材连接好,检查电路无误后进行实验:
①将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。
实验小结:让学生归纳、概括实验结果后,教师板书:实验表明:
1、电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。
2、通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
3、在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。讨论电磁铁的优点
提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,它的这些特点与永磁体相比,有哪些优点呢?
3、介绍电磁铁的应用
提问:电磁铁在实际生产中有哪些重要应用呢?
请同学们观看视频:电磁起重机。(说明它能将钢材吊起的原理。)介绍两种常用的电磁起重机:一种是圆柱形电磁铁,一种是蹄形电磁铁。蹄形电磁铁的两个异性极在同一端面上,能同时吸住一块铁,因而磁性更强。
4、电磁继电器 提出问题:
高压环境或恶劣环境有可能对人造成不利影响,如何才能完成工作而又不会造成人身伤害?如何自动控制、远距离控制? ①、电磁继电器的构造
电磁继电器的结构和工作电路如图所示:(屏幕显示)
结构:A:电磁铁、B:衔铁、C:弹簧、D:动触点、E:静触点。②、电磁继电器的工作原理
工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来使D和E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
学生实验:让学生分组联接电磁继电器的控制电路和用小灯泡组成的工作电路。使继电器通电时,小灯泡亮,断电时小灯泡灭。
通过接线和操作,使学生掌握继电器的主要构造和工作原理。提问:用电磁继电器控制电路有什么好处?
回答:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制。
5、电磁继电器的应用
分析防讯报警器、水位自动报警器和温度自动报警器的工作原理。在学生自己分析的基础上,进行小组议论.利用多媒体给出以下报警器的电路。(屏幕显示)
三、巩固反馈:(屏幕显示)
四、今天收获:
电磁铁的构造:铁心加螺线管
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、铁心的有无 电磁继电器的几个主要部件:电磁铁、衔铁、弹簧、动触点.静触点。
电磁继电器的工作原理:控制电路的接通、断开,使电磁铁有、无磁性,衔铁被吸或被拉离。使动、静触点接通或断开.使工作电路接通或断开。
自动报警装置、控制电路在一定条件下自动接通,以达到报警的目的。如控制电路中接入热敏元件或光敏元件还可以实现温度自动控制或光自动控制。
五、课后延伸:
上网搜索“电磁铁”的有关资料,了解电磁铁的种类以及工作环境,结合生活实际写一篇《电磁铁在生活中的应用》调查报告。
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