例談對閱讀材料的探究性教學
──閱讀材料《汽油機點火裝置》的探究性教學四川省寧南縣高級中學 楊光喜【活動目的】
1.通過探究性學習,培養學生的思維能力、分析和解決問題的能力、實驗能力和創新能力。
2.通過老師的具體操作,對培養學生的創新能力和動手能力起到潛移默化的作用。
【選題緣由】
高中物理教材上很多章節中都穿插一些發人深思、趣味性又極強的閱讀材料。很多教師在對這些閱讀材料的處理上都顯得過于馬虎,如果是與考試有關的,可能會認真的講解。否則,一代而過,或者讓學生自己下來看看就行了。其實,如果老師能認真的引導學生對這些閱讀材料進行探究性的學習,那對培養學生的思維能力、探究能力、實驗能力和創新能力可以說是有很大幫助的。下面就以《汽油機點火裝置》這一題材為例來談談如何引導學生進行探究性學習。
【活動方式】
教師引導,師生互動。
【教學重難點】
重點:引導學生進行分析和探究。
難點:按學生意圖準備器材。
【活動準備】
摩托車電瓶(12v),摩托車點火器,火花塞,變壓器,電燈泡,小直流電動機,干電池,導線及其它可能用到的器材。
【活動地點】
物理實驗。
【活動過程】
讓學生仔細閱讀高二教材(人教版必修加選修)p224的閱讀材料──汽油機點火裝置(材料內容和圖如下)
汽油機做功沖程開始時,汽缸中的汽油──空氣混合氣要靠火花塞點燃。但是汽車蓄電池的電壓只有12v,不能在火花塞中產生火花。為此,要使用左圖所示的點火裝置。這個裝置的核心是一個變壓器,它的初級線圈通過開連到蓄電池上,次級線圈接到火花塞的兩端。開關由機械進行自動控制。做功沖程開始時,開關由閉合變為斷開,初級線圈中的電流急劇減小。由于次級線圈的匝數比初級線圈多得多,所以可在次級線圈中感應出很高的電壓,可達10000v以上,這樣就能在火花塞中產生火花了。
蓄電池提供的是直流,在這里為什么也能用變壓器得到高電壓呢?請和你的同學們討論一下。
我讓學生討論了2分鐘之后,提出問題:
老師:為什么這里變壓器對“直流電”也起作用呢?
學生:在開關接通或斷開的瞬間,通過初級線圈的電流方向雖然沒有變,但大小在發生急劇變化,初級線圈中產生的磁場也發生急劇變化,這樣穿過次級線圈的磁通量也發生急劇變化,所以,次級線圈的兩端就會產生感應電動勢。
老師:汽油機在工作時每一個工作循環都有一次點火,那么開關該是如何控制的呢?
學生:一定是有一個什么裝置能使開關不斷的通、斷、通、斷。
老師:不錯!的確在一個特殊的裝置來控制開關,現在我們不去研究它是一個什么樣的裝置,我用一個簡單的東西來代替它演示一下好嗎?學生很興奮的回答:好!
于是,我把早已準備好的摩托車上的點火線圈、火花塞、12v的蓄電池(電瓶)、導線(帶夾的)等從講桌下面的柜里一樣樣的拿上講臺,并一一介紹,最后差一個開關。我說還需要一個特殊的開關,這時學生感到好奇了,這個特殊的開關會是什么樣的呢?最后我故作神秘的拿出一塊鋼鋸條,學生轟堂大笑,感到太滑稽了,你那是一塊鋼鋸條,有什么特殊的呢?我快速的按書上的圖把電路接好,只是鋼鋸條只接通了一端的導線,另一端從電源接出的線沒有接到鋸條的另一端,而是拿在我手里,然后提醒同學們我要演示了,學生一個個都睜大眼睛等待著。我將手里拿的這根導線的自由端快速從鋼鋸條上有齒的那一側滑過,學生果然看到火花塞上產生了幾乎連續的火花,并伴隨有“啪啪啪”的聲音。