電磁感應現象中感應電流產生的條件

王秋閣

摘 要： 電磁感應現象揭示了電與磁的內在聯系。本文從教學分析、教學過程、教后感三個方面設計如何讓學生掌握本次課的重點，突破難點，使學生從根源上認識電磁感應中能量的轉化過程。

關鍵詞： 電磁感應 感應電流 產生條件

筆者的教學設計是《認識磁感應現象》，現從教學分析、教學過程和教后感三個方面探討電子白板下物理實踐教學資源的整合，分析如何引導學生掌握本節課的重點內容，突破難點內容。

一、教學分析

1.分析教材

按照教育部關于中等職業學校《電工技術基礎與技能教學大綱》的精神，本次課出自中等職業學校電子類通用教材《電工技術基礎與技能》，模塊4磁場中的任務4——認識電磁感應現象。任務4共需4個學時，本次課為前2個學時。

2.學情分析

教學對象是中職機電一體化專業2015級數控班的學生，他們的共同特征是：（1）了解電與磁的基本概念；（2）掌握物理實驗的基本技能，譬如會簡單的電路連線與設計，具有一定的分析、觀察、歸納能力；（3）空間想象能力欠缺。

3.教學目標

依據中職生認知能力、思維能力及教學大綱，筆者制定了三維教學目標。

4.教學重點與難點

重點：磁生電的條件。

難點：理解磁通量及其變化。

5.教學策略

本次授課地點在物理實驗室，所用教具主要有檢流計、螺線管、磁鐵、線圈、導線、開關、電子白板等。

運用翻轉課堂、電子白板、微課視頻、3D模擬演示大廳、手機APP等信息化教學手段輔助老師完成任務的設置、創設情境、引導問題等教學活動，指導學生進行仿真實訓、自主探究、微課學習、合作討論。

二、教學過程

1.課前

教師課前設計教學任務，用“翻轉課堂”給學生傳送課前學習內容：復習奧斯特實驗；預習電磁感應現象內容；閱讀與英國科學家法拉第有關的文章；觀看“翻轉課堂”中教師設計視頻——演示實驗。

學生通過“翻轉課堂”及手機APP的“資源”，觀看PPT、視頻資料、電子文檔，用少量時間做預習任務。

2.課中

上課伊始，教師利用手機APP的簽到功能，實現學生的快速簽到，教師隨即得到反饋，并將數據納入學生簽到統計表中，作為學生期末考勤的依據。

本次教學設計的課堂教學由“引、思、驗、戲、探、評”六個環節組成。

（1）實例導課

演示普通手電筒、手壓式手電筒，發現手壓式手電筒沒有電池，但能夠發光，它的電是從何處來的？演示生活中的實例，讓學生理解電磁感應現象在我們身邊無處不在，從而不僅開闊學生的視野，激發學生的學習興趣，還導入新課。

（2）誘發思考

通過3D模擬演示廳教師演示奧斯特實驗，學生觀看大屏幕上靜止的小磁針發生轉動的效果視頻，回憶“電能生磁”現象，誘發學生思考：磁是否能生電？培養學生探尋新知識的能力。

為驗證學生的猜想，教師隨機挑選幾名學生在靜態中做實驗，其他學生通過攝像頭在電子白板上觀察實驗過程，發現檢流計指針并未發生偏轉，那么“磁生電”的猜想不正確嗎？進而引入法拉第十年探究“磁生電”的艱辛實驗過程：奧斯特于1820年發現電流的磁效應，法拉第于1821年大膽提出“有磁產生電”設想，并開始艱苦探索，在靜態中研究，受思維定勢的限制，歷經十年艱苦探索后轉變思維方式，終在1831年通過大量實驗，發現磁能產生電，至此開創人類電氣化時代。教師通過講解這些科學故事，以便學生更多地了解電磁學的歷史。

這時學生可能會思考：磁生電的想法應該是正確的，只要有特定的條件就能實現。那么這些特定的條件又是什么呢？自然引入下一個教學任務。

（3）分組實驗

教師可以通過手機APP發布實驗任務書，3D模擬演示，實驗報告，學生按照實驗任務書，開始進行分組實驗。

學生利用教師提供的實驗器材設計實驗，教師巡回指導，提示學生注意觀察檢流計指針（變阻器的滑動位置、磁鐵的運動方向、開關的閉合）運動的情況。對于個別實驗困難的學生，可以利用微課中教師的講解、3D模擬演示、仿真實驗室的交互功能輔助完成實驗，將觀察到的結果填寫在實驗報告的表格中。

利用電子白板的書寫功能，實驗小組分別填寫實驗結果。之后，針對不同實驗結果，小組間展開交流討論，并把討論結果發布在手機APP的討論區，教師做實驗總結，總結出五種電磁感應現象的情況：變化的電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體、變化的磁場、運動的恒定電流。

（4）趣味游戲

組織學生玩“搖繩發電”游戲，三人一組，兩位學生東西站位搖繩、一位學生觀察檢流計。多給學生幾次游戲的機會，看看哪組現象最明顯。教師提出問題：兩位學生搖繩站位是東西，為什么南北方向搖擺不產生電流呢？搖繩產生的感應電流，是前面總結的電磁感應現象中的哪種情況呢？引導學生思考發生電磁感應現象的條件。

（5）深入探索

帶著上一環節的問題，教師運用3D模擬演示廳，讓學生了解各種磁力線，理解閉合導體回路面積S、垂直穿過S的磁感應強度B及S和B的夾角θ等概念，把抽象的磁通量講得淺顯易懂，突破本次課的難點，把引發磁通量變化的因素B、S、θ繪制成表格，得出“閉合電路的磁通量產生變化時，就會有感應電流產生”的結論，進而突破本次課的難點內容。

此時學生通過電子白板練習，更熟練地判斷感應電流產生的條件。

（6）總結評價

學生用手機APP平臺傳送實驗報告。學生和老師各自完成教師評價表、組員互評表和學生自評表。

三、教學反思

翻轉課堂、微課的使用，讓學生突破時空限制進行學習和自主探究學習變成現實，對于學生自主學習的進度，老師可通過手機APP平臺實時關注。在仿真物理實驗室的3D模擬演示廳的輔助下，使原本抽象的物理概念更形象化，降低學生的學習難度。后排學生也能通過先進的成像教學設備清楚地看到前臺的演示實驗。

參考文獻：

[1]唐德翔.“電磁感應”中學生困惑的幾個問題[J].物理教學探討，2011（10）.

[2]陶科.電磁感應現象中讓人困惑情景的分析討論[J].物理教師，2012（07）.