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2019 人教版高中物理选修第二册《第二章 电磁感
应》大单元整体教学设计[2020 课标]
一、内容分析与整合
二、《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
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十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
《第二章 电磁感应》是 2019 人教版高中物理选修第二册中的核心章节,
它深入探讨了电磁感应现象及其规律,是电磁学的重要组成部分。本章内容不
仅承接了前章《安培力与洛伦兹力》中关于磁场对电流和电荷作用力的知识,
还为后续学习交流电、电磁振荡与电磁波等内容奠定了坚实的基础。
电磁感应现象是法拉第在 19 世纪的重要发现,它揭示了磁与电之间的内
在联系,彻底改变了人们对自然界的认识。本章通过楞次定律、法拉第电磁感
应定律等核心内容,阐述了感应电流的产生条件、方向判断以及感应电动势的
大小计算,这些内容对于理解电磁感应现象的本质和应用具有重要意义。
具体来说,本章包括以下四个主要部分:
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楞次定律:揭示了感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关
系,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这一定律是判
断感应电流方向的重要依据。
法拉第电磁感应定律:给出了感应电动势与磁通量变化率之间的定量关系,
即感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。这一定律是计
算感应电动势大小的基础。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动:介绍了涡流现象及其应用,以及电磁阻尼和
电磁驱动的原理和应用。这些内容展示了电磁感应现象在实际生活中的广泛应
用。
互感和自感:讨论了互感现象和自感现象的产生条件和特点,以及它们在
电路中的应用。这些内容对于理解复杂电路中的电磁感应现象具有重要意义。
(二)单元内容分析
楞次定律
核心概念:感应电流、磁通量变化、感应电流的磁场。
主要内容:通过实验探究感应电流的方向与磁通量变化之间的关系,总结
出楞次定律的内容。理解楞次定律的物理意义,即感应电流的磁场总要阻碍引
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起感应电流的磁通量的变化。掌握运用楞次定律判断感应电流方向的方法。
教学难点:理解感应电流磁场与引起感应电流的磁通量变化之间的阻碍关
系,以及这种阻碍作用如何决定感应电流的方向。
法拉第电磁感应定律
核心概念:感应电动势、磁通量变化率。
主要内容:通过实验探究感应电动势与磁通量变化率之间的关系,总结出
法拉第电磁感应定律的内容。理解法拉第电磁感应定律的物理意义,即感应电
动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。掌握运用法拉第电磁感
应定律计算感应电动势大小的方法。
教学难点:理解磁通量变化率的概念及其与感应电动势之间的关系,以及
如何在具体情境中应用法拉第电磁感应定律进行计算。
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
核心概念:涡流、电磁阻尼、电磁驱动。
主要内容:介绍涡流现象的产生条件和特点,以及涡流在金属冶炼、电磁
炉等方面的应用。理解电磁阻尼和电磁驱动的原理及其在电表、电动机等方面
的应用。通过实验探究涡流、电磁阻尼和电磁驱动现象,加深对相关概念的理
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解。
教学难点:理解涡流现象的产生机制及其在实际应用中的作用,以及电磁
阻尼和电磁驱动的原理和应用。
互感和自感
核心概念:互感、自感、互感电动势、自感电动势。
主要内容:介绍互感现象和自感现象的产生条件和特点,以及它们在电路
中的应用。理解互感电动势和自感电动势的概念及其与电流变化之间的关系。
通过实验探究互感现象和自感现象,加深对相关概念的理解。
教学难点:理解互感现象和自感现象的产生机制及其在电路中的作用,以
及互感电动势和自感电动势的计算方法。
(三)单元内容整合
本章内容以电磁感应现象为主线,通过楞次定律、法拉第电磁感应定律等
核心内容,系统地阐述了感应电流的产生条件、方向判断以及感应电动势的大
小计算。通过介绍涡流、电磁阻尼和电磁驱动等现象,展示了电磁感应现象在
实际生活中的广泛应用。通过讨论互感现象和自感现象,进一步深化了对电磁
感应现象的理解。
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在教学过程中,应注重将理论知识与实验探究相结合,通过实验观察、数
据分析等环节,加深对电磁感应现象的理解。还应注重将所学知识与实际生活
相联系,引导学生思考电磁感应现象在日常生活和科技领域中的应用,培养学
生的科学思维和实践能力。
二、《普通高中物理课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解
(一)物理观念
电磁感应现象的理解
学生应理解电磁感应现象的本质,即磁通量的变化会在闭合电路中产生感
应电动势,进而产生感应电流。
学生应掌握感应电流的产生条件,即穿过闭合电路的磁通量必须发生变化。
学生应理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系,即
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化(楞次定律)。
感应电动势与磁通量变化率的关系
学生应理解感应电动势与磁通量变化率之间的定量关系,即感应电动势的
大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比(法拉第电磁感应定律)。
学生应掌握运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小的方法。
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涡流、电磁阻尼和电磁驱动的理解
学生应理解涡流现象的产生条件和特点,以及涡流在金属冶炼、电磁炉等
方面的应用。
学生应理解电磁阻尼和电磁驱动的原理及其在电表、电动机等方面的应用。
互感与自感的理解
学生应理解互感现象和自感现象的产生条件和特点,以及它们在电路中的
应用。
学生应理解互感电动势和自感电动势的概念及其与电流变化之间的关系。
(二)科学思维
实验探究与数据分析
学生应通过实验探究电磁感应现象的产生条件和规律,学会运用科学方法
进行实验设计和数据分析。
学生应学会运用图表、图像等方式表示实验数据,并通过数据分析 得 出实
验结论。
归纳推 理与 演绎推 理
学生应通过 归纳推 理的方法, 从 实验现象中总结出电磁感应现象的一 般 规
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律(如楞次定律、法拉第电磁感应定律等)。
学生应学会运用 演绎推 理的方法,将所学知识应用于具体情境中,解决实
际 问题 。
模型建构 与 问题 解决
学生应学会运用物理 模型 (如磁场 模型 、电路 模型 等)来理解和 描 述电磁
感应现象。
学生应学会运用所学知识解决实际 问题 ,如计算感应电动势大小、判断感
应电流方向等。
(三)科学探究
问题提 出与 假 设制定
学生应学会 从 日常生活 或 科技领域中 提 出与电磁感应现象相关的 问题 ,并
尝试 制定合理的 假 设。
学生应学会通过实验设计来验 证假 设,并 收集 实验数据进行分析。
实验设计与实 施
学生应学会 根 据实验 目 的和要 求 ,设计合理的实验方 案 ,包括实验 器材 的
选 择 、实验步 骤 的制定等。
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学生应学会正 确 实 施 实验方 案 , 确保 实验数据的 准确性 和 可靠性 。
数据分析与结论 得 出
学生应学会运用科学方法(如图表法、图像法等)对实验数据进行分析 处
理, 得 出实验结论。
学生应学会将实验结论与理论知识相结合,加深对电磁感应现象的理解。
交流与 反 思
学生应学会与 他 人交流实验设计和实验结 果 ,分 享 自 己 的 见 解和发现。
学生应学会对自 己 的实验过程进行 反 思和总结, 提 出改进意 见 和 未 来的 研
究方向。
(四)科学 态度 与 责任
实 事求 是的科学 态度
学生应 树立 实 事求 是的科学 态度 , 尊 重实验数据,不 伪造或篡 改实验结 果 。
学生应学会正 视 实验中的 失败 和 挫折 , 勇 于承认 错误 并 寻求 改进方法。
主动探究的科学 精神
学生应具有主动探究的科学 精神 ,对 未 知领域 保持好奇 心和 求 知 欲 。
学生应学会运用所学知识进行自主探究和合作学习, 提 高自 己 的科学 素 养
和 创新 能力。
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科学伦理与 社 会 责任
学生应了解科学伦理的基本原 则 和要 求 , 遵守 科学 研 究的 道德 规 范 。
学生应认识 到 科学技 术 对 社 会发展的重要作用, 积极 承 担社 会 责任 ,为科
技进步和 社 会发展 贡献 自 己 的力量。
《第二章 电磁感应》的教学设计应 紧密围绕 《 普 通高中物理 课 程 标准
( 2017 年 版 2020 年 修 订 )》的要 求 展 开 ,注重培养学生的物理观念、科学
思维、科学探究能力和科学 态度 与 责任 。通过系统的实验探究和理论学习相结
合的方法,加深学生对电磁感应现象的理解和应用能力。
三、学情分析
(一) 已 知内容分析
在教 授 2019 人教版高中物理选修第二册《第二章 电磁感应》之前,学生
已经 具 备 了一定的物理基础知识和实验技能。这些内容主要 涵盖 以下 几 个方面:
电磁学基础知识:学生在必修 课 程中 已经 学习了 静 电场的基本概念,包括
电场 强度 、电势、电势能等,以及电荷 守恒 定律、 库仑 定律等电学基本定律。
这些知识为学生理解电磁感应现象 提供 了必要的理论基础。
磁场基础知识:学生 已经 学习了磁场的基本 性 质,包括磁感应 强度 、磁感