融合信息技術的高中物理課堂教學實踐

石友仁

一、新課教學

【環節1】復習導入。展示教材P25例題、P27練習題，運用楞次定律分析，集體回答感應電流的方向。

【環節2】演示實驗。利用線圈互感傳輸音頻信號。教師提前從實驗室借來原副線圈，利用耳機插頭和鱷魚夾制作兩根連接線，一根連接手機和原線圈，另一根連接副線圈和擴音器，用“小蜜蜂”充當擴音器。先將手機播放的音樂不經過線圈，直接送入擴音器發聲，證明信號正常。然后將手機輸出的音頻信號輸入原線圈，副線圈連接擴音器。當兩個線圈靠近時，擴音器發聲響亮；當兩個線圈逐漸遠離時，擴音器中的聲音逐漸變小，直至幾乎消失。本實驗證明，利用兩個線圈之間的電磁感應（互感）可以無線傳輸交變電流（或能量）。

雖然可以從網上搜索下載到相關視頻，但是在認知新物理現象的教學中，現場實驗的信服度是視頻無法比擬的。在原理剖析、過程分解、熟練性訓練等教學環節，適合運用動畫、視頻、模擬實驗等信息技術。

【環節3】互感現象定義、應用與防止。

定義：當一個線圈中的電流變化時，產生的變化磁場會在附近另一個線圈中產生感應電動勢，這種現象叫作互感，產生的電動勢叫作互感電動勢。

展示老式分立元件收音機圖片，以磁棒天線說明互感現象的應用，以中周的金屬外殼說明互感現象的防止。

【環節4】演示實驗。斷電自感和通電自感。實驗室配備有“自感現象演示器”，可分別演示斷電自感和通電自感現象。自感現象是最容易引發學生認知沖突的好實驗，斷電后兩個燈泡竟然還能繼續亮一段時間才熄滅，通電后兩個燈泡竟然不是同時變亮，這很容易激發學生的求知欲。

為了讓學生清晰直觀地理解自感現象的原理，這時候就要充分運用信息技術。先展示并梳理電路圖，然后利用PPT動畫演示電路中電流的流向，讓學生領悟“線圈總想維持原電流”的規律，并進一步理解斷電自感現象在開關斷開前后燈泡中電流的方向是相反的。

【環節5】自感現象定義、應用、防止。

定義：當一個線圈中的電流變化時，產生的變化磁場會在線圈本身產生感應電動勢，這種現象叫作自感，產生的感應電動勢叫作自感電動勢。

圖片展示線繞精密電阻結構圖和液化氣灶電子點火原理圖，發動小組討論二者的工作原理，分析二者如何應用和防止自感現象。各小組分別推選代表回答，最后配合動畫，師生把自感現象的規律再次歸納一遍：線圈總想維持原電流。

【環節6】自感系數、磁場的能量。運用圖片對比和動畫，展示自感電動勢公式的推導過程，理解自感系數與線圈自身結構（大小、形狀、匝數、是否有鐵芯）有關，學習電感的單位和電路圖符號。講授磁場有能量，自感現象的本質是電能與磁場能在相互轉化。

二、課堂訓練

針對通電自感和斷電自感，各訓練一道題。第一題讓小組討論，老師選派一個小組代表作答。第二題讓學生獨立分析，老師指派幾名學生作答。解答完畢師生共同歸納自感現象的規律，完成知識的鞏固和運用，并形成結論。

三、課堂小結

1.結論：自感線圈總想維持原電流，但并不能阻止電流的變化。

2.自感電動勢：E=L，自感系數L的單位是亨利（H）。

3.自感現象中“閃亮”與“不閃亮”問題。

四、教學反思

高中物理學科涵蓋了“力電熱光原”等廣泛的知識面，物理教師既要在課堂上講授知識，還要運用恰當的新式信息技術呈現知識，從而提升學生參與熱情。本課題組研究表明，在普通中學高中物理日常教學中，適時運用恰當的信息技術輔助教學，具有很好的可行性。

【注：本文系2021年廣東省基礎教育高中物理教研基地項目（珠海）研究成果】

責任編輯 鐘嘉儀