【《STSE（科学、技术、社会、环境）视阈下高中物理“变压器”教学设计案例》2600字】

STSE（科学、技术、社会、环境）视阈下高中物理“变压器”教学设计案例【主要环节设计思路】知识点STSE教育素材情境教学类型设计思路变压器社会(S）生活中的电压生活情境课前安排任务，观察、查阅生活(S）中各类电器的额定电压，如手机、充电器、台灯等。引导学生关注生活、提出自己的疑惑，做生活的有心人。变压器的工作原理技术(T)社会(S）无线充电器生活情境展示社会(S）生活中新技术(T)无线充电器充电充电过程，激发好奇心。引导学生用本节课所学知识解释无线充电的原理。培养学生将所学知识应用实际的能力。科学(S)变压器雏形—法拉第电磁感应线圈物理学史情境法拉第磁生电实验过程物理学史(S)介绍，展示实验装置法拉第电磁感应线圈原理图。这也是世界上第一个变压器模型。使学生意识到科学研究过程的艰险，科学家追求创新的精神，形成正确科学态度拓展延伸科学(S)技术(T)社会(S）首台国内最大容量海上风电塔筒变压器投运成功生活情境介绍海上风电塔变压器投运成功新闻，引导学生关注社会发展，同时培养民族荣誉感。【教学内容分析】本节内容选自鲁科版高中物理选择性必修二（2019版）第三章第3节选自人教版。课标对本节课要求为通过实验，探究并了解变压器原副线圈电压与匝数关系。学习变压器可以使学生了解电磁感应现象的广泛应用，开拓学生视野，提高学习物理的能力和兴趣，这一节的内容是电磁感应教学的进一步延伸，从能的转化和传递的角度进一步强化对电磁感应现象的认识，同时变压器也是是交流电路中常见的一种电器设备，是远距离输送交流电不可缺少的装置，为后续远距离输电的学习打下基础。从学生的原有认知出发，通过实验手段，引导学生一步一步围绕变压器的原理及工作特性展开，让学生自己进行讨论、分析，逐步完成教学目标。【学情分析】变压器在生活中广泛应用，但大部分学生或从未近距离接触过变压器，或没有意识到生活中的许多应用是变压器，对学生来说，这是一个即熟悉又陌生的事物。学生经过前两节的学习已经对交变电流有了一定的了解，为本节的学习提供知识基础。学生通过初中、高中的物理学习具备一定的科学探究能力，会懂得使用控制变量法进行科学探究，为探究变压器与线圈匝数的关系提供能力基础。学生通过理想斜面实验、自由落体运动的学习，初步体会理想实验思想，为理想变压器模型的建立提供科学思维基础。【教学目标】物理观念：了解变压器构造，知道其工作原理。了解变压器在实际中的应用。会画包含变压器的电路图。科学思维：利用电磁感应知识分析变压器的工作原理。通过理想推论建立理想变压器模型。科学探究：（1）通过实验探究变压器的原、副线圈中电压与匝数的关系。（2）应用变压器电压与匝数的关系求解具体问题。4.科学态度与责任（1）具有关注变压器应用的意愿。（2）认识变压器的应用对社会促进作用【重难点】1.重点：2.难点：推导变压器副线圈电流与匝数关系【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图课堂导入【课前任务】布置课前任务：观察、查阅生活中各类电器的额定电压。教师用表格形式进行汇总。并提供一些学生不熟悉的电压值。【课堂提问】我国家庭用电电压为220V,那么这些额定电压不是220V电器是如何工作的？变压器：改变电压的装置汇报生活中的电器的额定电压。积极思考【社会(S）技术(T)】【生活情境教学】通过课前任务，引导学生关注社会(S）生活，了解生活中变压器技术(T)的应用由此引发的物理问题更能激发学生学习欲望。由生活中现象引发物理问题。创设生活情境。【图片展示】变压器雏形观察图片，初步体会线圈间的互感现象引起的电压变化。【科学(S)】【物理学史情境】法拉第磁生电实验过程物理学史（S）介绍，展示实验装置法拉第电磁感应线圈原理图。使学生意识到科学研究过程的艰险，科学家追求创新的精神。新课教学：变压器的工作原理【实物展示】变压器构造：1.铁芯：2.原线圈：U1、n13.副线圈：U2、n2【实验探究】铁芯的作用插入铁芯，灯泡亮移除铁芯，灯泡暗【理想变压器】认真观察变压器内部构造，了解原、副线圈，输入电压、输出电压。观察实验现象，描述现象，体会铁芯在变压器工作中的重要作用。在教师引导下分析变压器改变电压的原理是原副线圈的互感导致的。分析变压器能量损耗的主要来源，当忽略铜损、铁损、磁损时磁通量全部集中在铁芯内。建立理想变压器模型通过图片展示和实物展示，使学生直观观察真实表压器内部结构。通过实验探究变压器中铁芯的有无灯泡亮暗的不同，使学生明确铁芯的重要作用，为后续变压器原理分析打下基础。在实验的基础上进行理论分析。引导学生突出主要矛盾，忽略次要矛盾，建立理想化模型，培养模型建构能力。新课教学：探究变压器电压与线圈匝数的关系【科学探究】利用万用表、变压器、学生电源进行探究实验。引导学生控制变量，定量的探究变压器电压与线圈匝数关系。输入电压不变，原线圈的匝数不变。2.输入电压不变，副线圈的匝数不变。由实验数据，等得到什么结论？分析数据，得出变压器电压与线圈匝数关系。用数字万用表代替传统电压表，使实验数据更加精确，便于学生分析数据得出结论。【视频展示】展示最新无线充电技术。在教师引导下应用本节课知识解释无线充电技术原理。【社会(S）技术(T)】【生活情境】展示新科技无线充电器充电充电过程，激发好奇心。引导学生用本节课所学知识解释无线充电的原理，培养学生将所学知识应用实际的能力。新课教学：理想变压器的电压与线圈匝数关系【理论分析】设穿过原线圈磁通量为Φ1，穿过副线圈磁通量为Φ2。理想变压器，不考虑原副线圈的内阻，则：在教师的引导下推导电压与匝数的关系。体会理想模型对科研研究的重要意义。理论演绎，对公式进行推导，得出理想变压器电压与线圈匝数关系。拓展延伸【材料展示】阅读材料，发表感想。【社会(S）技术(T)】【生活情境教学】介绍海上风电塔变压器投运成功新闻，引导学生关注社会发展，认识科技进步对社会的促进作用，同时增强名族自信心，培养民族荣誉感。【教学反思】本节课从生活中的变压器引入，引导学生观察生活中的物理，从而提出问题引出本节课主题——变压器，过渡自然。通过无线充电技术的原理分析，引导学生用刚刚所学的知识分析问题，不仅可以加深学生