全國優(yōu)質(zhì)課大賽一等獎高中物理新課標(biāo)教材選修三《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》問題引領(lǐng)、自主導(dǎo)學(xué)模式下的教學(xué)設(shè)計(jì)+教學(xué)反思

PAGEPAGE6問題引領(lǐng)，自主導(dǎo)學(xué)——《磁場對運(yùn)動電荷的作用力》教學(xué)設(shè)計(jì)摘要：近年來，為了提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)能力，以問題為引領(lǐng)的自主導(dǎo)學(xué)模式悄然興起。教師通過課堂問題引領(lǐng)學(xué)生積極思考，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、合作交流中加深對知識的理解、應(yīng)用，并主動建構(gòu)。關(guān)鍵詞：問題引領(lǐng)、自主導(dǎo)學(xué)、合作交流一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路教材分析：本節(jié)課是人教版選修3-1第三章第5節(jié)《磁場對運(yùn)動電荷的作用》的內(nèi)容。涉及到的知識點(diǎn)有“洛倫茲力的方向和大小”、“電視顯像管的工作原理”。在前一節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)了磁場對通電導(dǎo)線的作用——安培力，會用左手定則判斷安培力的方向并計(jì)算大小，這為本節(jié)課進(jìn)一步研究磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——洛倫茲力打下了基礎(chǔ)。對洛倫茲力的方向和大小的探究過程能很好的培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，是本節(jié)課的重點(diǎn)。另一方面，由于時(shí)代在進(jìn)步，電視機(jī)向薄發(fā)展，所以電視機(jī)顯像管原理可以簡單帶過或用其他實(shí)例替代。教學(xué)思路：為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，本節(jié)課以自然現(xiàn)象（極光）為切入口引入新課，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，采用問題引領(lǐng)，啟發(fā)學(xué)生對洛倫茲力的方向和大小進(jìn)行探究。讓學(xué)生在科學(xué)探究體驗(yàn)過程中，合作學(xué)習(xí)、深入討論、總結(jié)提升。二、教學(xué)目標(biāo)1．知識與技能（1）知道磁場對電流作用（安培力）實(shí)質(zhì)是磁場對運(yùn)動電荷作用（洛侖茲力）的宏觀表現(xiàn)。（2）知道洛侖茲力的方向由左手定則判定，并會熟練地應(yīng)用。（3）能根據(jù)安培力的表達(dá)式F=BIL推導(dǎo)洛侖茲力表達(dá)式f=qvB，并能夠進(jìn)行簡單計(jì)算。2．過程與方法（1）通過實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生總結(jié)洛倫茲力的方向的判斷方法；（2）通過理論探究讓學(xué)生總結(jié)洛倫茲力的大小的計(jì)算方法。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）提高學(xué)生透過現(xiàn)象認(rèn)清本質(zhì)的認(rèn)知能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生主動探索、善于分析的科學(xué)態(tài)度。三、教學(xué)重難點(diǎn)1．利用左手定則會判斷洛倫茲力的方向；2．掌握垂直進(jìn)入磁場方向的帶電粒子受到洛倫茲力大小的計(jì)算。極光視頻激發(fā)興趣四、極光視頻激發(fā)興趣猜想觀察現(xiàn)象提出問題科學(xué)探究構(gòu)建知識猜想觀察現(xiàn)象提出問題科學(xué)探究構(gòu)建知識極光現(xiàn)象說明了什么？極光現(xiàn)象說明了什么？通過安培力知識遷移，猜想洛倫茲力與哪些因素有關(guān)？通過安培力知識遷移，猜想洛倫茲力與哪些因素有關(guān)？演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管分組實(shí)驗(yàn)：旋轉(zhuǎn)的液體。合作學(xué)習(xí)、交流總結(jié)演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管分組實(shí)驗(yàn)：旋轉(zhuǎn)的液體。合作學(xué)習(xí)、交流總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究洛倫茲力方向理論探究洛倫茲力大小理論探究洛倫茲力大小建構(gòu)物理模型，小組合作交流，理論探究，并推導(dǎo)洛倫茲力的大小學(xué)以致用解決問題學(xué)以致用解決問題課堂小結(jié)主動建構(gòu)。課堂小結(jié)主動建構(gòu)。五、教學(xué)過程教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖觀察現(xiàn)象提出問題引入新課極光被視為自然界最漂亮的奇觀之一，它絢爛多姿，變化萬千。下面我們一同來欣賞一下。播放極光視頻極光是太陽輻射的高能粒子射向地球時(shí)產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。問題1：這種現(xiàn)象說明了什么？（若學(xué)生不能回答，則進(jìn)一步提問這種現(xiàn)象在咱們連云港能不能看見？那在什么地方能夠看見？為什么？）磁場對運(yùn)動電荷的作用叫洛倫茲力，這節(jié)課我們就來研究它。我們知道力是矢量，有大小，有方向，下面先來研究方向。觀看視頻《極光》學(xué)生可能會回答是由于地球?qū)Ω吣芰Ｗ拥淖饔昧Ξa(chǎn)生的。也可能其他答案或不知道。激發(fā)學(xué)生的興趣，引入今天的課題磁場對運(yùn)動電荷的作用——洛倫茲力。通過問題，引發(fā)對極光成因的思考，是因?yàn)榇艌鰧\(yùn)動電荷的作用，從而開始對洛倫茲力的研究。另一方面，培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象質(zhì)疑的習(xí)慣，培養(yǎng)能夠發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖猜想活動1:實(shí)驗(yàn)探究洛倫茲力的方向磁場對電流的作用——安培力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，而電流又是由電荷的定向移動形成的。問題2：那么磁場對運(yùn)動電荷的作用——洛倫茲力的方向可能與哪些因素有關(guān)呢？問題3：洛倫茲力的方向與磁場、電荷運(yùn)動方向有什么關(guān)系呢？問題4：如果要研究洛倫茲力的方向，需要哪些器材呢？教師演示實(shí)驗(yàn)：陰極射線管問題5：你們由實(shí)驗(yàn)得到洛倫茲力方向的判斷方法是什么？問題6：如果運(yùn)動的電荷是正電荷，洛倫茲力的方向如何判斷？實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)介紹旋轉(zhuǎn)的液體裝置，演示一組。下面請同學(xué)們根據(jù)準(zhǔn)備好的器材開始進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。猜想：F洛的方向與B和V的方向有關(guān)。學(xué)生可能會提到用左手定則判斷。磁場、運(yùn)動電荷學(xué)生猜測加不同方向的磁場時(shí)，粒子的偏轉(zhuǎn)方向。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄下實(shí)驗(yàn)過程結(jié)果。小組討論，總結(jié)判斷洛倫茲力方向的方法大組交流學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)利用自制道具——旋轉(zhuǎn)的液體來體驗(yàn)洛倫茲力的方向。學(xué)生交流知識遷移，為學(xué)生研究洛倫茲力方向指明思路。受安培力的方向判斷影響，學(xué)生可能用左手定則判斷洛倫茲力的方向。但這是學(xué)生的猜想，教師先不要急于肯定。1.讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程：現(xiàn)象——提問——猜想——探究——結(jié)論——應(yīng)用；2.通過實(shí)驗(yàn)感受洛倫茲力的方向可以用左手定則判斷。進(jìn)一步加深洛倫茲力方向的理解。教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖活動2理論探究洛倫茲力的大小解決問題引導(dǎo)學(xué)生猜想影響洛倫茲力大小的因素并推導(dǎo)表達(dá)式。問題7：當(dāng)磁場方向與運(yùn)動方向垂直的時(shí)候，洛倫茲力大小的表達(dá)式是什么？問題8：①若v與B平行，f多大？問題9：②若v與B夾角為θ時(shí)，f的表達(dá)式？下面請同學(xué)們完成解決問題問題10結(jié)合解決問題解釋為什么只能在南北極附近看到極光？自主學(xué)習(xí)合作探究展示交流展示交流完成以極光為模型的解決問題。學(xué)生展示交流培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究的能力。在小組合作的基礎(chǔ)上逐漸完善洛倫茲力大小的計(jì)算方法。首尾呼應(yīng)鞏固運(yùn)用自主構(gòu)建教學(xué)流程教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)到了哪些知識呢？在身邊還有很多儀器都運(yùn)用到了我們今天所學(xué)知識，比如速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)，下節(jié)課繼續(xù)研究。學(xué)生總結(jié)課外拓展速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)提煉一方面，加深對洛倫茲力的認(rèn)識；另一方面，為下一節(jié)電荷在磁場中的運(yùn)動做鋪墊。讓學(xué)生了解到這些與本節(jié)課所學(xué)知識密不可分，也為下節(jié)課埋下伏筆。六、板書設(shè)計(jì)3.5磁場對運(yùn)動電荷的作用洛倫茲力洛倫茲力方向：大?。鹤笫侄▌t方向：左手定則安培力（V⊥B）F洛=qvB大?。篎安=BIL（I⊥B）微觀宏觀F⊥BF⊥V或F⊥I七、課后作業(yè)1．上網(wǎng)查閱資料：極光的形成2．課第2、3、4題教學(xué)反思有幸上了一節(jié)《磁場對運(yùn)動電荷的作用》，在設(shè)計(jì)教學(xué)流程、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置、思考問題導(dǎo)學(xué)的學(xué)案、課堂教學(xué)、課后觀摩及專家點(diǎn)評過程中學(xué)習(xí)到不少新的理念、新的知識。下面簡單談?wù)勛约旱目捶ǎ阂?、教師要有扎?shí)的教學(xué)基本功體現(xiàn)在語言準(zhǔn)確、精煉，課堂能夠善于捕捉學(xué)生的生成并及時(shí)解決。比如評委所說，用陰極射線管的實(shí)驗(yàn)總結(jié)判斷洛倫茲力方向的時(shí)候，學(xué)生說看到向下走，這是在特定情形下的，教師不能跟著說，而要準(zhǔn)確表述為粒子向下偏轉(zhuǎn)了。二、教師要不斷學(xué)習(xí)新多媒體技術(shù)，提高課堂效率在觀摩中，看到一位老師通過手機(jī)及時(shí)將學(xué)生的練習(xí)情況同步投影到大屏幕上，給了我很大啟發(fā)。在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于玻璃反光，側(cè)向效果不明顯，所以采用了看正面圓形熒光屏上的亮點(diǎn)移動來判斷粒子的偏轉(zhuǎn)方向，從而總結(jié)洛倫茲力方向的判斷方法。如果用這樣的技術(shù)，就可以同步將側(cè)面情況放大，讓學(xué)生觀察更直觀。包括后面的分組