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人教版选修3-2第四章第6节
6
自
感
“有惊无险”的实验
问题：利用怎样的电学元件可以把人的感受直观的呈现出来？
创设生动情景启动科学思维
图1
图2
构建模型
驱动问题解决形成科学思维
图2
预测实验现象
观察实验现象回答以下问题
驱动问题解决形成科学思维
1、断开电键时，灯泡的亮度变化？
2、灯泡为什么会闪亮一下？
3、如果我们想知道小灯泡的电流方向，可以怎么做？
自感电动势：在自感现象中产生的电动势，用E表示
作用：总是阻碍电流的减小，即延缓电流减小。
方向：电流减小时，阻碍电流减小，与原电动势（原电流）
同向；
驱动问题解决形成科学思维
回顾“有惊无险”的实验
问
题
真
的
解
决
了
吗
?
自感现象广泛存在，凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在。
驱动问题解决形成科学思维
决定因素
线圈的圈数
是否有铁芯
线圈的大小
线圈的形状
亨利（H）
单位：
甲在铁芯上绕了几千匝的线圈，乙空芯线圈，丙
一条导线弯了几匝的线圈
驱动问题解决形成科学思维
大小：与电流的变化率成正比
L：
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
L很大
油浸开关
双线
绕法
驱动问题解决形成科学思维
确保方法科学提升科学态度
确保方法科学提升科学态度
自主探究：通电自感现象
自感电动势：在自感现象中产生的电动势，用E表示
作用：总是阻碍电流的变化，即延缓电流变化。
方向：电流增加时，阻碍电流增加，与原电动势（原电流）
反向；电流减小时，阻碍电流减小，与原电动势（
原电流）同向；
大小：与电流的变化率成正比
L：
描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量
确保方法科学提升科学态度
课后探究
确保方法科学提升科学态度
能量观是我们解释自然现象和解决问题的重要物理观念。从能量的角度如何理解自感现象。
“具有高尚科学精神的人，他们所追求的并不是由于科学发现的实际应用而带来的经济报酬…
…
允许一个人独享科学带来的好处是和科学的尊严不相容的”
约瑟夫·亨利人教版选修3-2第四章第6节
核心素养视域下的物理教学
教学设计思路
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。
自感现象是电磁感应现象的特例，本节课以演示实验、探究实验、理论分析为抓手，通过创设生动情景启动科学思维，驱动问题解决形成科学思维，确保方法科学提升科学态度等环节，提升学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面的核心素养。
教学目标
提升学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面的核心素养。
学科知识只是形成学科素养的载体，学科活动才是形成学科素养的渠道。一切知识，惟有成为学生探究与实践对象的时候，其学习过程才能成为素养发展的过程。人教版教参上，对于本节课的重、难点是这样设计的：
重点是使学生在了解自感现象与电磁感应现象统一的基础上，把握自感现象的特点。
断电自感现象中，灯泡突然闪亮一下学生很难理解，这是教学中的难点。
这是以知识为线索展开的，容易导致教师把教学的重点放在知识的落实上，忽视了物理课程的育人功能。
为了实现从传统的以知识为本的物理教学向培育核心素养为主的物理教育的转变，我将教学重、难点设计如下：
教学重点
1、认识自感现象是电磁感应现象的特例
2、构建模型、科学推理
教学难点
1、设计探究实验
2、正确认识科学的本质，形成科学的态度
教学过程
①创设生动情景启动科学思维
“有惊无险”的实验
图1
所有同学都意想不到的被“电一下”，学生的思维火花被点燃，科学探究自然开始。
就是要让学生有切身体会，让学生认识到物理不在课本上，不在练习题中，它就在我们身边。
②驱动问题解决形成科学思维
设置系列问题，以问题为导向，在解决问题中训练思维，通过问题的解决理解核心概念的内涵。
问题：图1的电路中，利用怎样的电学元件可以把人的感受直观的呈现出来？
解决问题的方案具有开放性，有助于培养学生的发散思维，教师点出“直观”，培养学生的收敛思维。
这个问题的解决能够培养学生把抽象问题具体化、隐性问题显性化、把实际问题模型化的迁移思维能力。
学生提出如图2的电路图
图2
让学生预测实验现象。
观察实验现象，运用电磁感应的相关规律（主要是楞次定律）对实验现象进行分析，使学生了解自感现象产生的原因和理解自感电动势的作用。在此环节可提出以下问题：
问题1：电键断开时，灯泡的亮度变化？
问题2：电键断开后灯泡“闪亮”
一下的原因？
问题3：如果我们想知道小灯泡的电流方向，可以怎么做？
这些问题接近学生最近发展区，突破了，就可以进入下一发展区。
适时小结，肯定学生的“阶段性胜利”，让成就感成为学生继续探究的推动力。
自感电动势
作用：总是阻碍电流的减小，即延缓电流减小。
方向：电流减小时，阻碍电流减小，与原电动势（原电流）同向。
回顾“有惊无险”的实验，拆除线圈，用滑动变阻器代替，再次断开电键，学生没有感觉，问题解决。
问题真的解决了吗?
物理探究起于实际问题，止于问题解决，貌似逻辑严密，实则存在漏洞。
自感现象广泛存在，凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在。让学生体会，科学探究起于主观感受（被电了一下），但不能终于主观感受（没有感觉）。
“滑动变阻器”也会发生自感现象，只是产生的自感电动势小。那么自感电动势大小与哪些因素有关呢？引出对自感电动势大小的探究。
科学推理也是科学探究的重要手段
引导学生建立“自感电动势”也是“感应电动势”，只是电磁感应现象的特例，同样遵循法拉第电磁感应定律的科学认知。由学生推导自感电动势计算式。
引导学生弄清楚自感系数的物理意义、决定因素及其单位。
自感现象的防止
“双线并绕”、油浸开关（从不同角度解决实际问题）
③确保方法科学提升科学态度
观察“双线并绕”，学生质疑：通过线圈的电流增大，是否会产生自感电动势，自感电动势是否阻碍电流增大？
让学生重新梳理探究过程，查找探究方法的漏洞。由断电自感现象，得出自感电动势阻碍电流变化是片面的，只有全面的探究通电自感和断电自感，才是科学的方法。以此提升学生的科学态度。
学生自主探究通电自感现象
问题：以图2电路为基础，通过增加电学元件，设计怎样的电路能够直观呈现通电自感现象？
图3
这个环节的设计，最重要的是“自主”二字，实现“教是为了不教
”，不是老师对知识的重现，而是学生重演物理知识的发生过程。
课后探究
1、能量观是我们解释自然现象和解决问题的重要物理观念，从能量的角度如何理解自感现象。
2、日光灯原理
结语
“具有高尚科学精神的人，他们所追求的并不是由于科学发现的实际应用而带来的经济报酬…
…允许一个人独享科学带来的好处是和科学的尊严不相容的”
约瑟夫·亨利
课后反思
物理观念
能量观分析自感现象
科学思维
“有惊无险”的实际问题，构建模型——断电自感现象。科学推理、科学论证实验现象。
实验探究
本节课以学生探究为主线，建立核心概念，解决实际问题。在实验中学生提出问题、获取证据、交流合作。
科学态度与责任
实验得不到预期效果时，实事求是地分析实验对象、实验仪器等，以科学的态度改进实验。不迷信权威，对自感系数，从已有知识进行分析。
从物理教学到物理教育
从学术形态到教育形态
从知识重现到知识重演
