变压器的教学设计

1、利用微课助力“问题引领课堂的“4-S”教学模式”建构物理知识，发展探究能力 -变压器一节的教学设计西光中学 陈艳“4-S”教学模式是一种有效帮助学生建构物理知识，发展探究能力的课堂教学模式。4“S”分别为：1“S”情境导学，通过呈现问题情境，明确本课要解决的问题，使学生明确本课的知识点和各种方法都是为这个目标服务的。2“S”-自主探究，学生分组讨论，通过合作，应用自己的语言交流将思维方法内化为自己的思维过程，一步步接近问题的结论。3“S”-精讲释疑，对学生存在的问题进行讲解，澄清概念，明确方法，指出出错原因解决疑难问题，并不失时机的加入课堂练习，将知识引入纵深。4“S”-盘点提升。对本堂课的知

2、识点，思维方法进行汇总并明确它们在知识网络中的地位和关系，评价学生的自主探究的成功与不足，将本堂课从能力培养角度推到更高的层次。为了使变压器的教学能有效地发展学生探究能力，实现物理知识的建构，笔者在这一节的教学设计中尝试以建构主义教学观为指导，应用“”教学模式，采用“微课”的手段，突破课堂条件的客观限制，创设真实的情境帮助学生发现新学习的必要，合理安排教学材料，用学生已掌握的知识情境搭建助其知识生长的“脚手架”，为学生进一步探究提供一定的支撑，使学生的探究逐步深入，通过合作互动的方式形成更为高级的理解。一 对教材和学生的分析 1 教材分析 = 1 * GB2 教材地位：本课教材是电磁感应知识的

3、具体应用。要求“通过实验，探究变压器线圈两端的电压与砸数的关系”；关注学生的自主学习和探究性学习；关注提高综合分析能力；关注理论联系实际。 = 2 * GB2 教材思路：从电磁角度理解变压器的原理，通过探究获得变压器线圈两端的电压与砸数的关系，通过分析讨论明确对理想变压器的理解。. 2 学情分析 = 1 * GB2 学生具备设计简单实验的能力，会利用多用电表测量电压，会读数，具备通过实验观察记录数据，发现规律的能力，能够产生探究热情。 = 2 * GB2 学生具备电磁感应的知识，有能力按照逻辑线索组织知识进行推理，获得关于变压器原理，理想变压器特点的结论。 = 3 * GB2 学生的体验对积极

4、思考核完成探究非常重要，但学生的实验动手熟练程度不够，要求学生自己动手实验会使探究视野思维水平限制了独立梳理逻辑线索的能力，但具备在教师引导下，通过讨论明确逻辑线索的能力。学会如何进行有效思维将使学生的认知和思维上升一个台阶。二 教学目标设计1知识与技能： = 1 * GB2 理解理想变压器是理想化模型，作用是只改变电压，不产生能量损失。 = 2 * GB2 掌握变压器的工作原理 = 3 * GB2 能够运用实验探究线圈两端的电压与匝数的关系 = 4 * GB2 能够运用能量守恒的思想和电压关系对含变压器的电路的电压及电流进行分析和计算2过程与方法： = 1 * GB2 经历实验感知的过程使学

5、生体验科学研究的方法，激发探究兴趣。 = 2 * GB2 经历原副线圈中电流关系的理论推导过程。体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用。3情感、态度与价值观： = 1 * GB2 通过探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。 = 2 * GB2 通过分析线圈两端电压与电流的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。 = 3 * GB2 通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。 = 4 * GB2 感知物理源自生活，锻炼学生分析实际问题的能力，强化学生的实践意识。三 重点难点1 教学重点：探究理想变压器线圈两端的电压与匝数的关系。2 教学难点

6、：利用能量守恒及电压关系对含变压器电路进行分析和定量计算。观察，记录，探究规律观察，记录，探究规律对变压器的基本了解现象确定探究方案，包括确定实验器材，实验电路，测量目标，记录表格找出规律内理想变压器的特点 应用目标引领主体思维探究达成目标1教学思路设计： 教师进行目标指引，（帮助学生发现新学习的必要，帮助学生用逻辑思维的线联系各个知识的点）学生进行主体思维（动员旧知识，进行感知体验，猜想，推理等）这两条线索并行，使学生发散的思维在目标指引中辐合，让实验探究过程成为借助已有知识和技能，生成新知识的过程，成为提高逻辑思维能力，熟练实验方法，建构知识网络的过程。 2、教学素材设计 = 1 * GB

7、2 微课准备：微课的一个重要的功能是将课堂上难以描述和营造的场景利用视频直观展示，突破课堂条件的客观限制，创设真实的情境，突出探究的主要方向，减小因实际能力有限所带来的干扰。本节准备了四段微课： = 1 * GB3 变压器的构成和作用：通过特写让变压器的结构成为视觉重点，提高观察效率，演示变压器的作用，引起学生的好奇和兴趣，提出问题，引起思考与讨论。 = 2 * GB3 匝数变化对电压的影响：视频可以让每个学生都能更清楚的观察到：在电源电压保持不变的条件下改变匝数，通过小灯泡的亮度变化，优化演示效果，更一引发学生的猜测与假设，产生定量探究的愿望。 = 3 * GB3 定量探究的实验操作过程与读

8、数：教学用变压器数量有限，不能做到每个小组一台，同时，学生没有能力进行非常熟练的电路的连接并完成电压的测量与读数，若学生自行实验将会因为各种操作问题影响到对探究问题的专注。故在有限的课堂时间里，并不适合进行分组的实验探究，故利用视频手段，提前将探究实验步骤录制下来，并将电压表的读数特写出来达到更好的演示效果以突出探究方法，锻炼读数和记录能力。 = 4 * GB3 漏磁的影响：直观展示漏磁对变压比的影响，加深对理想变压器的理解，让抽象的思维获得事实的有了支持。 = 2 * GB2 已有知识的准备分为思路准备和知识技能准备 = 1 * GB3 探究思路:由电磁感应的知识理解变压器工作原理，由相关现

9、象和法拉第电磁感应定律的知识猜测影响变压比的因素，设计实验，明确待测量，发现数据规律。 = 2 * GB3 知识与技能的准备；法拉第电磁感应定律；设计实验方案的能力，多用电表的读数技能；分析数据的能力。五 “4-S”教学环节1“S”：情景导学导入新课：展示巨型变压器，民用变压器，收音机里的小型变压器的照片，形成对变压器实物的直观认识，感知变压器与生活的紧密联系，激发学习热情，导入新课。2“S”：自主探究探究1： 变压器的结构，作用和工作原理使用微课教学: 变压器的结构和作用引导观察： = 1 * GB2 不通过变压器时，10伏的交流电压使3.8伏的小灯泡烧掉 = 2 * GB2 10伏的交流电

10、压通过变压器后，使3.8伏的小灯泡能够正常发光。 = 3 * GB2 变压器是由那些主要部分构成的。进行分组讨论：预期学生回应：变压器可以改变电压，使小灯泡正常发光。鼓励学生自主质疑：为什么变压器能够改变电压学生互助发现：实验使用的是交变电压，加在原线圈的两端，原线圈上会通过交变电流而产生变化的磁场，通过铁芯，另一线圈中磁通量变化，其两端将有感应电动势，若线圈闭合，则产生感应电流。交流评价。探究2 变压器的变压比与匝数的关系 = 1 * GB2 使用微课教学：更改连接灯泡的线圈匝数，演示灯泡的发光情况要求：观察现象，提出猜想。预期学生发现：亮度变了，说明电流变了，引起电流变化的应该是感应电动势

11、发生了变化。线圈两端的电动势大小与线圈匝数有关。进一步要求：设计探究变压器电压与匝数的关系的实验.提出明确要求“确定器材，实验电路原理图，主要步骤，测量对象”进行分组讨论：交流评价。 = 2 * GB2 使用微课教学：视频展示定量探究的实验操作过程与多用电表的示数将学生的注意力导向定量探究。预期目标：练习多用电表的读数，准确记录数据，发现数据关系，对数据进行客观的分析评价，体验科学的态度和方法。交流探究结果：实验表明探究3： 探究理想变压器遵循的规律。理解理想变压器是突出主要作用“改变电压”，忽略次要因素“能量损失等”而理想化的物理模型，从而理解理想变压器遵循的规律有 = 1 * GB2 U1

12、U2n1n2 = 2 * GB2 P入P出【设置思考问题，提升能力】当副线圈一端连接用电器时，原副线圈中的电流关系如何确定？ 问题1：灯上的电流是多少？设灯的电阻为R。用和分别表示原副线圈中的电流，它们满足什么关系？。 U1U2n1n2问题2：实际中，变压器线圈容许通过的电流越大，要求绕制线圈的导线越粗。那么，对于只有一组原副线圈的降压变压器来说，哪个线圈应使用较粗的导线？。U1U2n1n2学生自主探究，鼓励有困难的学生借助小组讨论完成。3“S”：精讲释疑释疑1 为什么优先研究电压与匝数的关系，而不是研究电流与匝数的关系？无论副线圈一端是否结用电器，其两端都会因感应而产生电压，这个电压值只与由

13、原线圈电流产生的磁场有关，与副线圈是否接用电器无关。可知电压关系只与变压器本身有关。释疑2 若不考虑原线圈的电阻，在原线圈两端加上电压时，线圈中的电流为什么不是无穷大？对交流电而言，线圈也叫做电感器，不是纯电阻，故不能用部分欧姆定律来计算电流。负载端消耗的能量决定电源向原线圈输入的能量，故，原线圈中的电流大小是随负载端电流变化而变化的。释疑3 的理论依据是什么？由法拉第电磁感应定律得原、副线圈中产生的感应电动势分别是： 故有由闭合电路的欧姆定律且不考虑原副线圈的内阻，则： 得4“S”：盘点提升1知识盘点 = 1 * GB2 理想变压器原副线圈的电压之比等于这两个线圈的匝数之比为 = 2 * G

14、B2 由于理想变压器工作时没有能量损失，所以输入功率等于输出功率。正常工作时，输出功率决定输入功率的多少。2基本实验技能盘点: 按电路图进行实物连线时注意电键处于断开状态；使用多用电表时先用最大档测量，然后选用合适的档位。3能力提升 ： = 1 * GB2 应用能力提升例题：如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开当S接通时，以下说法中正确的是()A副线圈两端M、N的输出电压减小B副线圈输电线等效电阻R两端的电压将增大C通过灯泡L1的电流减小D原线圈中的电流增大 = 2 * GB2 解决问题能力提升：有些情况下要测量大的交变

15、电流，若用大量程电表去测量，一方面不安全，另一方面，制作的技术要求也很高，不合实际。 能不能利用变压器知识想办法可以用一般量程的电表进行测量？简述方法。【布置作业】 = 1 * GB2 阅读科学漫步，解决问题。 = 2 * GB2 完成课后习题2，3，5题 = 3 * GB2 复习本节内容，预习电能的输送。六 总结：本课设计力求强调新旧知识、经验之间的对接、整合，实现有效新知生成，达到认知的进步与发展。特别强调创设实验情境帮助学生发现新学习的必要，达成激发学生强烈的探究愿望，为探究提供经验支持,助其确定探究方案的效果.在实验探究部分给学生留下了继续完善实验探究的余地，有利于发展学生探究能力。探

16、索应用微课辅助教学，提高课堂教与学的效率的有效途径。七 教学反思本课教学，计划用两个课时来完成。其中的第一课时，重点在“通过实验，探究变压器线圈两端的电压与砸数的关系”， 反思这节课的实际教学有一些感悟和想法如下：1 高中学生的学习愿望不再仅仅依靠兴趣，物理知识在实际中的应用已成为激起学习愿望的重要原因。在高中物理逐渐抽象，数理要求更高的情况下，充分描述物理知识与实际的关联将能有效激发学习愿望。本节课利用图片介绍实际变压器并用微课来展现变压器的作用达到了较理想的效果。2 高中学生的思考能力逐渐成熟，具备了一定的整合旧知识得出新推论的水平，故为了学生能够更好的主动学习，分组讨论是十分有效的课堂组织手段。在相对自由的环境中，不仅能大胆猜测，大胆表述，而且还能提出问题，在讨论中化解困惑。3 本课没有安排学生亲自动手进行实验，是考虑到教学用变压器数量有限，不能做到每个小组一台，同时，学生若自行实验可能会因为各种操作问题影响到对探究问题的专注。故在有限的课堂时间里，用微课演示实验过程，达到更好的演示效果以突出探究方法，锻炼读数和记录能力。4 学生的学习成就感多来自于周围同伴和教师的评价，本课教学中采用的评价手段比较单一，多为教师评价，同伴互评几乎没有，也就少了许多创造性思维的火花闪现，今后应重视同伴互评和自我评价的设计。5 本课的