講座視頻
第二講手稿
磁力發(fā)電
1.教材的使用
人民教育出版社初中九年級(jí)物理第二十章第五節(jié)“磁產(chǎn)生電”
2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
磁鐵、檢流計(jì)、金屬棒、線圈、電線、鞋磁、傳感器、線性電機(jī)
三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)要點(diǎn)
教學(xué)方法創(chuàng)新：
1、課堂引發(fā)的認(rèn)知沖突延伸到課堂外的自主探索。 整個(gè)過程堅(jiān)持學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生提出問題高中物理導(dǎo)線切割實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生找到解決方案，學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓學(xué)生在參與中獲得經(jīng)驗(yàn)。高中物理導(dǎo)線切割實(shí)驗(yàn)視頻，通過體驗(yàn)獲得新知識(shí)，讓幕后老師實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的發(fā)展，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
2、涉及的問題來源于教材，且不限于教材。 教學(xué)根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有能力進(jìn)行設(shè)計(jì)，注重讓學(xué)生體驗(yàn)類似科學(xué)工作者的探究過程，提高學(xué)生的核心能力，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：
利用傳感器和直線電機(jī)探索學(xué)生在傳統(tǒng)電磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法開展的研究問題。
4 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
利用傳感器和直線電機(jī)探究學(xué)生在磁力發(fā)電實(shí)驗(yàn)中提出的一系列問題。
五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能： 1、了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 2、初步探究感應(yīng)電流大小的影響因素
過程和方法： 1.提高分析問題、解決問題的能力 2.有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生收集信息、總結(jié)規(guī)律的能力 3.學(xué)會(huì)反思實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)探索物理規(guī)律的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。
情感態(tài)度價(jià)值觀： 1、保持對(duì)科學(xué)的好奇心，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重自然的科學(xué)態(tài)度。 2、能夠分析失敗的原因，體驗(yàn)克服困難的快樂。 3.了解團(tuán)隊(duì)合作在科學(xué)探究中的重要作用。
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程
①發(fā)現(xiàn)問題：學(xué)生在課堂上使用檢流計(jì)、金屬棒和磁場(chǎng)不足的磁鐵來探索磁鐵在什么情況下可以發(fā)電，但沒有看到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
②改進(jìn)設(shè)備：發(fā)現(xiàn)問題后，學(xué)生通過交流討論自主改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)備，用線圈的一邊緣代替金屬棒，并使用磁場(chǎng)更強(qiáng)的磁鐵和檢流計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是顯而易見的。
③反思評(píng)價(jià)后提出新問題：學(xué)生在反思評(píng)價(jià)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了一些疑問：用金屬棒切割磁力線能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？ 感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體的切割速度有關(guān)嗎？ ，磁場(chǎng)的強(qiáng)度和線圈的匝數(shù)都相關(guān)。
④從課堂到課外進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：學(xué)生對(duì)上述問題的探索從課堂延伸到課外。 上述問題轉(zhuǎn)化為四個(gè)研究課題，分配給不同的小組進(jìn)行探索。 學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 他們想到使用更精確的儀器來測(cè)量電流英語作文，因此他們用微電流傳感器代替了檢流計(jì)。 通過電腦上傳感器圖形的波動(dòng)，他們可以直觀地觀察到感應(yīng)電流大小的變化。 同學(xué)們還建議，在探討感應(yīng)電流是否與上述三個(gè)因素有關(guān)時(shí)，需要改變或控制導(dǎo)體的切割速度，最好使導(dǎo)體沿直線運(yùn)動(dòng)。 對(duì)此，他們根據(jù)自己的生活經(jīng)歷提出了不同的解決方案。 例如，他們可以學(xué)習(xí)“抓娃娃”機(jī)的工作原理，或者利用液壓裝置推動(dòng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，或者利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)連桿來移動(dòng)導(dǎo)體。 經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)、方案優(yōu)化以及查閱相關(guān)資料，最終采用直線電機(jī)來驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。 改進(jìn)完成后，各小組根據(jù)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并向全班展示研究成果。學(xué)生展示并報(bào)告改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置的研究成果
⑤有趣的拓展：在探索過程中，學(xué)生還發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。 另外，有學(xué)生提出地球也有磁場(chǎng)。 我們可以利用地磁場(chǎng)來發(fā)電嗎？ 受到跳繩運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過搖動(dòng)一根長(zhǎng)金屬絲來切割地球的磁力線，從而獲得感應(yīng)電流。 他們還從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外，通過改變切斷電線的長(zhǎng)度和晃動(dòng)速度來改變感應(yīng)電流的大小。
7.實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)
1、本次探究采用項(xiàng)目式教學(xué)法，將學(xué)生在課堂上引發(fā)的思維延伸到學(xué)生課外的自主探究。 涉及的問題來源于教材但不限于教材，解答學(xué)生在課堂上提出的問題。 。
2、通過學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、最終解決問題，經(jīng)歷一個(gè)類似于科學(xué)工作者的探究過程，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。
2、也為下一課學(xué)習(xí)生成器的結(jié)構(gòu)做好了鋪墊，為以后高中的定量研究打下了基礎(chǔ)，搭建了后續(xù)的學(xué)習(xí)腳手架。
3、實(shí)驗(yàn)中利用現(xiàn)代教育技術(shù)傳感器，將數(shù)字手持技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融為一體，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的重要作用。
三講課件
