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摘要:文章從微課程的要素和特點(diǎn)出發(fā)，以“探究影響感應(yīng)電流方向的因素，總結(jié)楞次定律”為例，對探究影響感應(yīng)電流方向的因素的學(xué)習(xí)指導(dǎo)單、教學(xué)設(shè)計(jì)單、微視頻及課件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:感應(yīng)電流;微課程;設(shè)計(jì)

“微課程”一般為5～8分鐘(最長不宜超過10分鐘)，符合視覺駐留規(guī)律和中小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)［1］。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需要在合適的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師也可將其用作課堂輔助教學(xué)資源。“楞次定律”是高中物理學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要知識點(diǎn)，2017版新課標(biāo)對這一內(nèi)容的要求是:探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律［2］。為了符合微課程的特點(diǎn)，可將“楞次定律”這一教學(xué)內(nèi)容分成三個(gè)微課程單元，分別為“探究影響感應(yīng)電流方向的因素，總結(jié)楞次定律”“楞次定律的應(yīng)用”“右手定則”。本文以“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”為例，開展微課程設(shè)計(jì)。

1微課程的要素

微課程主要分為兩個(gè)模塊，其要素及相互關(guān)系如圖1所示［3］。模塊1屬于教師方面，主要包括教學(xué)設(shè)計(jì)單及課件。模塊2屬于學(xué)習(xí)者方面，主要包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)單、微視頻、測試題以及輔助資源等。

2探究影響感應(yīng)電流方向的因素的學(xué)習(xí)指導(dǎo)單

學(xué)習(xí)指導(dǎo)單的設(shè)計(jì)重點(diǎn)要從知識結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)任務(wù)等方面考慮。從知識結(jié)構(gòu)方面看，“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”是“楞次定律”主題單元中起承上啟下的作用的單元。因此在學(xué)習(xí)方法上可讓學(xué)習(xí)者先觀看教師錄制的“演示楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)”微視頻，并回答相關(guān)問題。學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)生在通過觀看微視頻，了解楞次環(huán)的結(jié)構(gòu);根據(jù)磁鐵“同性相斥，異性相吸”的性質(zhì)判斷感應(yīng)電流的磁場方向;根據(jù)感應(yīng)電流的磁場方向，運(yùn)用右手螺旋定則去判斷感應(yīng)電流的方向，總結(jié)楞次定律。

3探究影響感應(yīng)電流方向的因素的教學(xué)設(shè)計(jì)單

微課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要保證在盡量簡短的時(shí)間內(nèi)，將知識點(diǎn)講授得完整、清晰、易于理解;同時(shí)也要盡量體現(xiàn)現(xiàn)代教育理念和技術(shù)，引發(fā)學(xué)生積極深入思考;同時(shí)，還要有較強(qiáng)的吸引力，能將學(xué)生的注意力和興趣點(diǎn)調(diào)動(dòng)起來，讓學(xué)生可持續(xù)地主動(dòng)學(xué)習(xí)［4］。整個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)該包括教材及學(xué)生分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)過程等等。以“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”為例:教材及學(xué)生分析:“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”是人教版選修3-2第四章第三節(jié)“楞次定律”的一部分內(nèi)容，學(xué)習(xí)者為高中二年級學(xué)生，對于感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件以及運(yùn)用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向具有一定的基礎(chǔ)。此外，處于該階段的學(xué)生已具有進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本能力，可以自主地進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。教學(xué)目標(biāo):利用楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)，探究感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系，分析總結(jié)得出楞次定律。教學(xué)重難點(diǎn):通過楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)并理解楞次定律。教學(xué)過程主要包括復(fù)習(xí)引入新課、展示楞次環(huán)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)記錄表，總結(jié)楞次定律、應(yīng)用新知等?；顒?dòng)一:復(fù)習(xí)引入新課為了幫助學(xué)生回憶感應(yīng)電流的條件，制作微視頻1。展示磁鐵插入線圈，觀察電流計(jì)的表針變化。(在閉合回路中，當(dāng)磁通量發(fā)生改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。)提出問題:(1)為什么不同情況下，電流計(jì)表針偏轉(zhuǎn)變化是不同的?(學(xué)生思考回答是因?yàn)楦袘?yīng)電流的方向不同。)(2)閉合回路中磁通量發(fā)生變化與產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系?活動(dòng)二:展示楞次環(huán)為了幫助同學(xué)認(rèn)識楞次環(huán)的結(jié)構(gòu)，制作微視頻2。展示楞次環(huán)，知道楞次環(huán)是由兩個(gè)鋁環(huán)組成，一個(gè)閉合，一個(gè)不閉合，橫梁可以繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。活動(dòng)三:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)為了幫助同學(xué)清楚觀看實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象，制作微視頻3。主要內(nèi)容為演示楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)，如圖2、3所示，用磁鐵N極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，之后換成S極重復(fù)圖2、圖3。記錄數(shù)據(jù)，完成下表。08電子信息科技風(fēng)2020年11月活動(dòng)四:分析實(shí)驗(yàn)記錄表，總結(jié)楞次定律為了幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)記錄表，總結(jié)出楞次定律，制作微視頻4。學(xué)生知道，N極靠近A環(huán)時(shí)，通過閉合鋁環(huán)的磁通量增加，A環(huán)遠(yuǎn)離磁極;N極離開A環(huán)時(shí)，通過閉合鋁環(huán)的磁通量減少，A環(huán)會(huì)追隨磁極。同理，將N極換成S極，與之前觀察到的現(xiàn)象一致。但是將A環(huán)換成非閉合B環(huán)時(shí)，并無現(xiàn)象發(fā)生。觀察磁極與鐵環(huán)相對運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出“來拒去留”。根據(jù)磁鐵“同性相斥，異性相吸”，當(dāng)閉合回路中磁通量增加，鋁環(huán)會(huì)“阻礙”磁通量的增加，兩個(gè)磁場的方向是相反;磁通量減少時(shí)，鋁環(huán)會(huì)“阻礙”磁通量的減少，兩個(gè)磁場的方向是相同的，總結(jié)得出“增反減同”。利用右手螺旋定則，判斷感應(yīng)電流的方向，補(bǔ)充完成上表。根據(jù)表格總結(jié)楞次定律。感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(重點(diǎn)理解誰阻礙誰、阻礙的是什么、怎么阻礙、結(jié)果是什么。)活動(dòng)五:應(yīng)用新知為了加深學(xué)生對楞次定律的理解，制作微視頻5。完成練習(xí)，如圖4所示，當(dāng)線框向右移動(dòng)時(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向。設(shè)計(jì)意圖:運(yùn)用楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)來代替書本上的四組螺線管實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理清其中的思路，總結(jié)出有關(guān)規(guī)律，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，并且實(shí)驗(yàn)易做易觀察，學(xué)生比較容易接受。

4探究影響感應(yīng)電流方向的因素的微視頻設(shè)計(jì)微視頻

1:展示磁鐵插入線圈，觀察電流計(jì)的表針變化。微視頻2:觀察楞次環(huán)結(jié)構(gòu)。微視頻3:磁鐵靠近或遠(yuǎn)離閉合鋁環(huán)及非閉合鋁環(huán)的實(shí)驗(yàn)演示。微視頻4:總結(jié)楞次定律。微視頻5:應(yīng)用新知。

5探究影響感應(yīng)電流方向的因素的課件設(shè)計(jì)

微課程課件的制作一般采用的軟件為Powerpoint。根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)單內(nèi)容，搜集有關(guān)素材，分為片頭、主體和片尾三部分。片頭為課程介紹;主體部分如圖5所示，主要包括五部分內(nèi)容，在每部分標(biāo)題上設(shè)置超鏈接，學(xué)習(xí)者根據(jù)需要點(diǎn)擊相關(guān)標(biāo)題，即可跳轉(zhuǎn)到相關(guān)頁面，進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)完成后，可以返回主頁面，繼續(xù)選擇學(xué)習(xí)，對于需要全部學(xué)習(xí)的學(xué)生，直接直接點(diǎn)擊下一頁就可以。片尾通過文字結(jié)合圖片的形式呈現(xiàn)楞次發(fā)現(xiàn)楞次定律的過程，結(jié)合物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

6結(jié)語

本節(jié)微課程的設(shè)計(jì)是采用“楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)”來代替“四組螺線管實(shí)驗(yàn)”，使整個(gè)教學(xué)思路簡單起來，學(xué)生可以理清磁通量的變化、感應(yīng)電流的磁場及感應(yīng)電流的方向三者之間的關(guān)系，理解“阻礙”的含義。學(xué)生可將微課程作為課前學(xué)習(xí)資源、課中補(bǔ)充資料或課后復(fù)習(xí)資料，使用方式靈活，而教師也可以適當(dāng)引入微課程來輔助教學(xué)，從而能夠提高課堂教學(xué)的效率。

作者:榮爭輝 姚蕊 蔡武德 單位:云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院