《交变电流》教学设计+++任晓鹏

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1、交变电流——基于高中物理核心概念的教学设计一、指导思想与理论依据高中物理的核心概念是位于高中物理学科核心的概念性知识和规律，包含了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，内容上更能够体现物理学的发展过程与现代图景，是高中物理学科结构的主干部分。高中物理的核心概念超越了那些孤立而散乱存在的事实或技能，侧重于那些关键性的概念、原则和方法。核心概念不是孤立的，每一个核心概念都包括若干重要的基础的具体概念。因此，要使学生理解核心概念必须先使他们循序渐进地理解大量相关具体概念。而教学设计正是落实教育理念的蓝图。如何围绕核心概念进行教学设计，是解决

2、具体概念促进核心概念学习的实施路线图，是实现围绕核心概念进行教学的理念与实践对接的关键环节。二、教学背景分析1、围绕核心概念分析教学内容分析本节内容相对于直流电而言，最大特点就是"变"，对于变化的物理量学生往往会感到困难，应该让学生意识到，只要基本概念清晰，“变”并不可怕，设计教学环节时要从电磁感应定律这个基本概念（L1）入手，通过分析，掌握与交流电的变化规律有关系的一系列重要概念（L2），如：交变电流、直流电流、稳恒电流、中性面、峰值，力争让学生清楚地理解这些重要概念，最后能够让学生体会到在交变电流产生的过程中“正弦式交流电”这个本节

3、课的主题核心概念（L3），进而为下一节课继续讲解“交变电流的有效值”时阐述机械能在不断地转化成电能并且最后转化成为内能，从而体现“能量的转化与守恒”这个学科核心概念打下良好的基础。2、学生情况分析我所教的这个班的学生，在前面的学习中，已经学习了电磁感应定律、楞次定律、右手定则等基础知识，对感应电流的产生方式有了初步的认识；在高二第一学期的学习中已经学习了有关恒定电流的基本性质；对交变电流，学生只听说过名词，没有确切的概念的建立，对于交变电流与恒定电流、直流的关系也不清楚。前面学习磁场部分的时候，暴露了他们大部分人空间想象能力的不足，数学

4、基础不扎实，不善于应用数学工具解决物理问题，但是通过启发应该有少部分学生会有突破。3、教学策略分析（1）、利用实验，提出问题，激发探究欲望。在课堂的开始，用演示实验，提出课题，透过现象，用已有的知识提出新的基本概念，点出课题。   （2）、利用电脑模拟发电机3D模型，配合实物模型，降低学生空间想象的难度，提高学习兴趣。   （3）、倡导协作，分小组讨论，并加以数学知识的提示，启发学生用数学工具解决物理问题。   （4）、合理地运用数学知识突破物理难点并且突出“正弦式交流电”这个本节课的主题核心概念。三、教学目标与重点、难点设计1、知识与

5、技能：（1）、知道交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式电流又是最简单和最基本的交变电流；（2）、初步认识交变电流的特点与规律，能够运用电磁感应的基本知识分析其产生过程；（3）、初步理解正弦电流、中性面、瞬时值与最大值，能够运用数学图像来描述正弦式电流；（4）、能够让学生体会到在交变电流产生的过程中“交变电流随时间变化的关系”这个主题核心概念。2、过程与方法（1）、观察手摇发电机产生的电流（二极管发光的变化）；（2）、运用电磁感应基本知识、分析一个周期内交变电流的变化规律；（3）、通过推导一个周期内交变电流的瞬时值表达式，建立正

6、弦交变电流随时间变化的图像、知道交流电流在什么时刻达到最大值，在什么位置改变方向。3、情感、态度与价值观感受交变电流在生活、生产中的广泛运用，激发学生学习的热情．体会数学函数与图像在物理知识上广泛运用，感受运用数学知识在推导物理规律过程中所带来的愉悦感，最后能够让学生体会到在交变电流产生的过程中“交变电流随时间变化的关系”这个主题核心概念。4、教学重点运用电磁感应的基本知识，配合相应的演示实验，分析交变电流的产生过程，认识交变电流的特点及其规律。5、教学难点运用楞次定律、法拉第电磁感应定律这些基本原理解决新情境下的问题，以及运用数学图像

7、对物理量随时间变化的情况进行描述，深入理解交变电流的产生过程及其规律与特点，在交变电流的产生的问题上学生也面临空间想象能力差，无法理解交流电产生的过程等教学上经常出现的问题。四、教学过程与教学资源设计1、教学指导策略围绕核心概念安排教学过程，可以在促进学生加深对核心概念认识的过程中，促进学生科学素养的全面发展。首先，找到学生原有认识中可以利用的基础，在学习了电磁感应现象后，学生认识到电磁感应现象揭示了磁场可以产生电流，那么日常的用电是如何通过磁场产生的呢？然后进行适当的铺垫，用一个简单的实验，让学生观察“日常的用电”的特点，将新知识与学

8、生已有的经验建立联系，在本节课就是用电磁感应的基本概念逐步解释交流电产生的过程。建立新知识与已有知识联系后，再进一步找到与两者对应的、共同的主题核心概念：正弦式交流电。教学过程可用下图表示：电磁感应小实验引