利用互联网上“电磁振荡”一课
作者:[db:作者] 日期:2010-04-08 00:00:00  发布人:admin2  浏览量:101 打印本文
 

内容摘要:人类社会已进入网络信息时代,信息技术飞速发展,不仅渗透到了各行各业及百姓家庭生活,也向教育提出了挑战。 "如何在网络环境下有效的进行物理课堂教学"是现今广大物理教师正在探索的问题,作为一名重点中学的物理教师,我在这方面作了一定的尝试,本文是在电磁振荡实际网络环境课堂教学的基础上,对这节课的设计意图、制作技术、网页内容、教学过程、个人感受等方面进行了总结,从一节具体课例入手探讨和总结了当前信息技术与课程整合的必须性。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

关键词:信息技术  网络环境   课堂教学   模式

 

“电磁振荡”是高二物理“电磁场和电磁波”一章的第一节内容,本节介绍了LC振荡电路和振荡电流,分析了LC振荡电路中振荡电流的产生过程及振荡过程中的能量转换和振荡过程的图象,提出了阻尼振荡和无阻尼振荡的概念。本节内容是高中物理的一个难点。学生在学习时往往对振荡过程了解得不太清楚,对振荡过程中的能量转换不太理解。本节课我采用了网络教学的模式,突出了重点,突破了难点,收到了非常好的教学效果。现在就本节课的网络教学和大家做一些交流。

 

一、 设计意图

采用这种模式的原因主要有三点:

1.  尝试实现信息技术与学科教学的有机结合,让信息技术更深层次地成为学科教学的工具。

21世纪,社会飞速发展,知识、技能的更新越来越快,以计算机和网络技术为代表的信息技术已逐渐渗透到各个领域,社会信息化已是大势所趋,作为社会前言的教育,迅速发展的信息技术也给教育创造出了一个全新的教育时空,越来越多的教育人士提出要把信息技术与学科教学很好的结合起来,提出“信息技术与课程整合”的概念,即发挥信息技术的优势,将信息技术作为一种工具,提高教与学的效率,改善教与学的效果,改变传统的教学模式,使学生的素质得到更好的培养和提高。这节网络课就是在这一社会大背景下产生的。

2、尝试体现学生个别化和协作式相结合的自主学习。

在以前的课堂上,学生要学习哪些知识,掌握哪些内容,完全都是教师按照教学内容去安排,学生没有太多的主动权,教师对所有学生的要求也是一个标准,如果课前教师把授课内容及要求做成网页,然后在课堂上给学生一定的时间,让学生自由浏览网页,自由支配学习时间,从而实现自主学习,这些局限性是否能有所改变呢?另外,对于某些较难问题,学生还可以通过口头和网络进行交流,从而实现协作式学习。

3、尝试在网络环境下如何体现教师为主导,学生为主体的课堂教学模式。

教师为主导,学生为主体是一种成型的教学理念,在单机模式下,这种理念已被很多教师贯彻于实际的课堂教学并收到了非常好的教学效果,随着信息化程度的提高,由单机模式向网络模式的转变已是大势所趋,在网络课上,学生通过计算机可以实现人机交流,通过网络可以实现协作学习,可是,作为课堂教学不可或缺的教师在网络教学中其作用又如何体现呢?网络教学是否削弱了教师的主导作用呢?我想通过这节课在这方面做一些有益的探索。

二、 制作技术

为了能上好这节网络课,课前,花费了大量的业余时间把本节的内容和对学生的要求浓缩制成了网页页面,网络课件的制作使用了Flash5网页动画制作软件、Dreamweaver网页制作软件、ASP网络编程。利用Flash5制作动态效果,如:振荡电路的充、放电;电磁振荡的过程;振荡过程中的能量转化;振荡过程的图象;阻尼振荡和无阻尼振荡等;利用Dreamweaver在网页中加入图片、文字、动画,从而搭建网页界面,丰富网页内容;用ASP技术制作在线答题的交互部分,实现在线答题、在线检测的效果。整个网页页面简洁、大方,具有很强的可视效果。如图示

 

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三、 网页内容

 

网络课件的内容主要包括三部分:知识介绍、巩固练习、网上讨论。在网页中,这三部分有效的融为了一体。

1.  知识部分

这一部分的内容来源于教材,但经过了非常有效的处理,把静态的、单调的文字、图片教材改编成可视感很强的文字、图片、动画为一体的电子网络教材。这一部分的内容包括:课前提示、新课引入、振荡电路、振荡过程、振荡类比分析、振荡分段分析、振荡过程图象、阻尼和无阻尼、振荡周期频率。

(1)、课前提示

设计这一页面的目的是让学生在自主学习之前对本节内容有所了解,以便有的方矢的进行学习,页面内容有:

1.  认识振荡电路、振荡电流及振荡电流的产生过程。

2.  明确电磁振荡的概念。

3.  掌握电磁振荡过程,注意电容器所带电量、电场能、线圈内的磁场、磁场能的变化情况。

4.  理解电磁振荡中的周期和频率的概念。

5.  明确LC回路的周期、频率与电容器的电容C和线圈的自感系数的大小有关。

6.  掌握 T 的关系式,并处理好各物理量的单位。

 

2)新课引入

设计这一部分的目的是激发学生的学习兴趣,从而产生强烈学习的愿望,这一部分的文字内容有:                                           

在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要。例如,广播、电视要利用电磁波;无线电通信要利用电磁波;航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波......那么,电磁波是如何产生的呢?                                     

机械振动产生机械波,同理,电磁振荡产生电磁波,今天这节课我们学习电磁振荡。

3)振荡电路

在这一部分内容中,设计了一个Flash动画,非常直观地向学生展示了振荡电路的充放电过程,然后介绍了振荡电路和振荡电流的概念和LC回路产生的振荡电流是一种高频正弦交变电流的知识,这一部分的文字内容如下:

实验:

把自感线圈L、电容器C、电流表G、电池组和单刀双掷开关S扳到电池组一边,给电容器充电,稍后再把开关S扳到线圈L一边,让电容器通过线圈L放电

我们会看到,电流表指针左右摆动,这表明电路里产生了大小和方向做周期性变化的电流。

振荡电流:大小和方向都做周期性变化的电流。

振荡电路:产生振荡电流的电路叫振荡电路。

上图由自感线圈和电容器组成的电路,就是一种简单的振荡电路,称为LC回路,LC回路产生的振荡电流是一种高频正弦交变电流那么,LC回路中的振荡电流是怎样产生的呢?请继续学习......

网页页面如图示:

4)振荡过程

        振荡过程是本节的难点,为了突破难点,设计了振荡过程的动画,以便学生在反复观看模拟动画的基础上初步领会这一复杂振荡过程,网页页面如图示:

 

5)振荡类比分析

电磁振荡的过程是很复杂的,同样,振荡过程中的能量转换也是学生难以透彻理解的知识点,如何才能让学生直观有效的突破这一难点呢?我想出了一个非常有效的方法:借助于计算机动画把振荡电路的电磁振荡和弹簧振子的机械振动能量转换直观的进行类比,让学生挖掘它们的相同点,最终达到在理解简谐振动能量转换的基础上去理解电磁振荡的能量转换。课后证明,这种类比法是非常成功的。网页页面如图示:

6)振荡分段分析                                                  通过前面知识的学习,学生对电磁振荡的过程有了一定的了解,为了让学生更进一步去分析这一过程,把振荡过程进行了合理的分段,借助于动画与图片对每一段进行了具体细致的介绍,图文并茂,使学生对振荡过程的认识又迈进了一大步。网页页面如图:

7)振荡过程图象

物理学中,利用图象来分析物理规律,了解物理过程是非常常用的方法,电磁振荡的过程和规律同样可以通过图象直观的体现出来,为此,在这一部分运用动画把振荡过程与图象进行了动态对应,使同学对振荡图象的理解一目了然。网页页面如图

8)阻尼和无阻尼

这一部分的内容比较简单,把教材上的内容稍做变动,加入了阻尼和无阻尼的动态效果。网页页面如图示:

9)振荡周期频率

周期和频率对高二学生来说,不是难点,在本部分中,介绍了电磁振荡周期和频率的概念,分析了电磁振荡的周期和频率公式。

2、巩固练习

为了给学有余力的同学更多的发挥空间,本部分精选了十二道选择题,让学生通过在线检测,了解自己对本节知识的掌握程度。课后发现,学生对此很感兴趣

3、讨论部分

在通过计算机实现自主学习的过程中,学生不可避免会遇到一些问题,在网络课上,处理这些问题的方式有两种,一是组内同学之间的口头相互交流,二是借助于网络这一平台实现的网上讨论。为了激发学生讨论的火花,我在讨论问题中设计了几个有代表性的问题,学生可以通过<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />解决老师设计的问题去巩固知识,学生也可以就自己在学习中遇到的问题在网上发出请求,针对不同的问题,链接有不同的聊天室,对于学生学习中提出的问题,也在网上给他们的交流分配了空间。

四、 教学过程

本节课的教学过程可分为四部分:布置任务、自主学习、分析讨论、内容总结。这四部分相互联系、相互影响

1.  布置任务

在教学中,采用了任务驱动式教学法,即老师针对教学内容设计几个有代表性的问题,学生在学习的过程中有目的的解决老师布置的问题,通过问题的解决达到巩固知识的目的。上课后,首先带学生一同了解了本节课的主要内容,并布置了本节课的任务。时间大概四分钟,设计的几个问题是:

1)把LC回路中的电磁振荡跟弹簧振子的机械振动相对比,说明它们的相同点和不同点。

2)依据LC振荡电路特点及其图象,分析电容器中的电场强度、线圈中的磁感应强度、回路中的振荡电流、电容器两极板上的电量、线圈中磁通量、磁通量变化率、感应电动势变化过程的异同点。

3)通过知识的学习,你认为LC回路在实际生活中能有哪些应用?

4LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是
A
若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电
B
若电容器正在放电,则电容器上极板带负电
C
若电容器上极板带正电,则线圈中的电流正在增大
D
若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大

2.  自主学习

布置完任务后,接下来我就给学生一定的时间让学生自主学习,这段时间内,学习的主动权完全在于学生,如果学生课前预习充分,他就可以很快速地浏览本节内容,然后去做在线检测,甚至可以打开网络资源去获取知识;对于程度稍差的同学,他完全可以把时间用在知识的理解上,对于不太明白的内容,可以不厌其烦地去推敲、去揣摩,直到弄懂为止;如果某些同学对网上讨论有兴趣,他就可以在掌握知识的基础上就某些问题和其他同学在网上展开讨论,总之,学习的自由度完全在于学生,时间大概20分钟。

3、分析讨论

在这一阶段,教师借助于多媒体控制系统实现师生、生生、生机多元交流去解决问题、统一认识,方式是:老师和学生共同讨论解决课前设计的问题,另外,老师也可以从聊天室中挖掘一些学生提出的非常有创意的问题进行交流。通过问题讨论,使学生对本节课的知识加深了解,使学生的口表能力、概括能力得到尽可能的发挥,时间大概20分钟。

4、内容总结

最后,教师可以找同学对本节课的内容进行一下总结,便于学生对本节知识进行回忆,加深印象。

五、 网络优势

总结本节课的教学,我认为网络教学具无可替代的优势,其表现在:

1.  充分实现了学生的自主学习,加大了学生学习的自由度,对不同层次的学生可以有不同层次的要求,学生对各个知识点的学习不受教师和时间的限制。

2.  加大了学习者交流的空间,在网络课上,改变了以往以师生交流为主的课堂模式,口头交流与网上交流相结合,实现了多元交流,开创了生机、生生、师生交流的新局面,。

3.  实现了信息技术与学科教学的最佳结合,学生学习学科知识的过程也是掌握信息技术技能的过程。

4.  网络教学为远程教学提供了可能,使教学不再局限于教室,它完全可以扩展到任意空间,学生在世界的任何地方只要借助于计算机即可实现远程学习,教师也可以借助于网络实现网上答疑。

六、 注意事项

网络教学是伴随着网络而产生的,当今,对于网络环境下的课堂教学仍然处于探索阶段,结合我的实践,我认为,上网络课要注意以下问题:

1.  要避免放羊式教学。很多教师认为,课前准备素材,制作网页是老师的工作,课上的学习应该完全放给学生,实际上,上每一节课,教师都要带学生完成一定的教学任务,网络课应该也不例外,网络课上,教师是学生学习的指导者、帮助者,教师仍然对课堂要有一定的调控。

2.  网络教学环境必须要有保障。教师在上课之前要做好充分的准备,保证课上所有同学同时登陆网页时不会出现故障。

3.  网络教学模式要因课而异。“电磁振荡”的教学采用网页形式,但并不是网络课就要把内容做成网页形式,网络课堂教学也要因课而异,如:学生学习透镜成像规律时,教师可以借助几何画板,让学生自己探索规律;学生学习火箭与卫星知识时,完全可以给学生几个主要因特网站点,让学生以小组为单位自己上网去查找资料,做成幻灯片,然后老师给出一定的时间让他们自己展示成果………

七、 探讨解决

由于网络教学是一种新生事物,课上也暴露出很多问题,如:打字速度慢,物理公式输入困难,画图费劲等;还有同学反映网络课从掌握知识的角度没有常规课好。虽然网络课现今还有一些不足,但无可否认,网络教学是一种最新的课堂教学模式,代表着课堂教学的发展方向,我深信,随着教学改革的发展,网络课堂教学中遇到的问题会逐渐得到解决,这种教学模式将日趋完善。

以上内容是我上电磁振荡这节网络课的一些思想、方法、感受,由于网络教学是一种新生事物,加上本人才疏学浅,因此,本文中的很多观点可能很肤浅甚至不正确,望大家多多包涵,我也希望能得到各位老师的批评指正。

 

参考文献

1、何克抗,建构主义的教学模式、教学方法与教学设计,《北京师范大学学报》,1999年第五期

2、谢幼如, 《多媒体教学软件设计》,电子工业出版社,1999

3、祝智庭,《多媒体CAI课件设计与制作基础》,1998

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