电磁继电器教学设计及评析.doc

电磁继电器
课例撰写 邱 军(北京市顺义区第八中学)
评 析 秦晓文（北京教科院基教研中心）

年级：初三年级 科目：物理 专题：信息技术与学科教学整合
[教学目标]
1．了解电磁继电器在生产、生活中的应用。
2．知道电磁继电器的基本结构及其工作原理。
3．根据电磁继电器的特性进行实用控制设计和初步的逻辑电路设计。
4．通过设计方案的改进、相关资料的阅读、仿真模型的制作与研究，将物理知识与实际结合，让学生体会物理来源于生活，服务于社会的理念。
5．感受参与的乐趣，感悟设计的过程，体会设计的成就感，培养创新思变的意识。
[教学过程设计]

教学流程

观看录像，了解电磁继电器在生产中的应用及其价值

展示电磁继电器在世界第一台电子计算机中应用的图片和历史资料，感受它在自动控制中的价值
展示课件介绍构造，猜想工作原理

实验探究，认识工作原理

展示各种继电器图片，开阔视野

展示一项设计

逻辑电路设计

展示一项设计

讨 论
实用电路设计

讨 论

简要改进、联想设计

分步改进、联想设计

再展示

方案、实物再展示

教学小结

教

学

过

程
教师活动
学生活动
设计意图
一、引 入
上节课，我们学习了电磁铁，并了解了电磁铁的一些应用。利用电磁铁还可以制作出一个新的、非常有用的装置，这就是我们今天要学习的——
电磁继电器【板题】
展示模型
电磁铁经过进一步的利用就制成了电磁继电器。那么制成的电磁继电器会有什么用呢？又会有应用在哪些方面呢？下面我们观看一段我们同学进行实际调查的录像，从中进行一下了解。在观看过程中请大家思考三个问题：
⒈电磁继电器在哪些方面得到了应用？
⒉它起到的作用是什么？
⒊实现这个作用采用的是什么方式？
放录像
二、开始新课
【了解电磁继电器】
⒈通过观看短片，请大家回忆一下，我们看到电磁继电器在哪些方面得到了应用？
自动化生产线和高压危险地区中使用了许多的电磁继电器，为什么要使用它？不使用它行不行？
【认识电磁继电器】
⒉电磁继电器的作用【板书】
作 用：自动控制
安全控制【板书】
⒊再问：通过什么方式实现这个作用？
（引导：通过生产线、大型设备的电流有多大？通过控制它们的电脑的电流又有多大？高压输电线的电压是多少伏？加给继电器的电压又是多少伏？）

⒋工作方式
低电压控制高电压 【板书】
方式：

弱电流控制强电流 【板书】

观看录像、思考问题

回答问题，得出结论
⑴自动化生产线
⑵高压危险地区
（还可以是高温环境、有毒场所）

回答：
⑴十几安、几十安；几毫安。
⑵35KV，220V

使学生明确观看的重点

引导学生体会作用及方式

⒌电磁继电器的作用这样大，它是怎样工作的呢？也就是它的工作原理是什么？下面我们先来认识一下它的结构。
⒍课件展示结构示意图，介绍各部分名称。
通过结构示意图，猜想继电器的工作原理

⒎同学们的猜想很有道理，不管猜想的结果是否正确，只要猜了就是优秀的。我们还是通过实际电路来验证一下我们的猜想吧。

⑴介绍实验器材：电磁继电器（介绍接线柱，连接方法）电动机、干电池、开关。

⑵注意事项：观察并注意电磁继电器、电动机的额定电压。

巡 视 指 导

⒏电磁继电器的工作原理【板书】
我们现在看到的大多是电磁继电器的模型，实际电路中的电磁继电器是什么样的，我们看一下实物。
实物展示
我们一些同学还上网查到了很多继电器的图片，请大家欣赏一下。
图片展示
⒐通过观看录像我们知道了电磁继电器的作用是非常大的，它的用途是非常广泛的；通过实际操作我们又知道了它的工作原理。利用继电器可以实现多种形式的控制，那么我们自己能不能也用继电器设计出一些控制电路呢？

观看构造图
认识各部分名称

用自己的语言叙述工作原理

⒈按照电路图连接电路。
⒉实验观察
⑴观察通、断电时电磁继电器衔铁、触点的动作情况。
⑵控制电路、继电器、工作电路的连续工作过程（工作原理）。

叙述电磁继电器的工作原理

学生回答

激发学生的设计欲望

课前我们曾布置了一些预习作业，请大家努力去了解一下继电器的功能、结构和工作原理，在此基础上可以初步提出一些使用继电器控制用电器工作电路的想象或设计。我们还有一部分同学在此之前比较了解继电器，并做出了一些使用继电器的很好的设计方案，下面就请大家欣赏他们的设计方案。

【应用电磁继电器】
实用电路设计
⒑引导学生
⑴设计改进：应用物理仿真实验室对设计进行改进

⑵设计发散
① 控制器件、控制电路发散

② 工作器件、工作电路发散

③ 控制部分工作部分整合

④ 寻找控制场景

个人设计展示
⒈防盗报警器
a.介绍设计意图和所需器材。
b.介绍设计电路结构
c.介绍电路工作过程
多路开关可以安装在不同位置，都可以使控制电路接通。

大家讨论改进方案

提出改进方案

思考、想象，用仿真实验室进行设计

回答
①控制器件：
光敏电阻、热敏电阻、气敏、压敏感应器件、红外开关、水银开关等
②控制电路：变阻、变压、变流

①电灯、电铃、电热器、扬声器、电动机
②电路的串联、并联、混联

防火、防盗、防汛、路灯、打铃、自动门等。

为学生提供展示自己才能的机会，保护学生发散、创新的积极性。

集中剖析一个实例，把同学领入想象的起点

充分发挥学生的想象力和个性化的知识潜能，为学生提供发散、创新的空间。
提出问题：现在要为一家宾馆的客房安装防火报警装置，请你设计一个电路。说出你的设计方案。

逻辑电路设计
通过观看录像和进行设计讨论，大家一定会体会到了电磁继电器的巨大作用了，其实它还有一段伟大的历史呢。
展示世界第一台电子计算机图片，介绍其相关资料。
这是1946年2月14日问世的第一台电子计算机。（ENIAC即"埃尼阿克"）它重达30吨，占地160平方米，由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成，而这6千个开关就是我们所学到的电磁继电器。人们就是用这些元件设计出了最原始的逻辑电路。下面我们先观看一个由电磁继电器组成的早期的逻辑电路。
用仿真实验室进行演示

我们观看这个电路以后，你能不能模仿这个电路设计一个类似的逻辑控制电路。

用仿真实验室进行展示

说出设计方案

观看图片

观察电路、了解基本情景

进行仿真设计

展示设计方案
培养理论联系实际的能力

了解电磁继电器发展的历史

初步认识逻辑电路，培养逻辑电路设计思想
小结
⒈让学生谈学习本节课的收获和体会。

⒉总结本课学习内容：通过本节课的学习，我们了解到了继电器所应用的范围和作用，同时也认识到了它的结构和原理，经过大家积极的想象和发挥，我们又设计出多种而且是非常新颖的实际应用方案。我们也了解电磁继电器发展的历史并初步了解到了一些逻辑电路的知识，建立了一些逻辑电路的设计思想。
我们不仅学到继电器相关的知识，更培养了我们的动手能力和想象能力，也使我们更加认识到了物理在工、农业生产中的价值。希望我们在今后的学习中更好地把我们学习到的物理知识服务于社会。
谈学习本节内容的体会

作业
1、 阅读本课教材内容，查阅有关电磁继电器应用方面的资料。
2、 完善设计方案，完成制作。

[点评]
转变学生学习方式是新一轮课改的核心目的，一切改革措施都将围绕学生学习方式转变而展开，信息技术与学科教学整合当然也要围绕这一核心目的进行。国家《基础教育课程改革纲要（试行）》明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”在四个转变中，学习方式的转变是最终目的。建国后几十年教育改革的经验以及发达国家的经验使我们认识到：转变学习方式是处理好知识与能力关系的必由之路，也是落实三维教学目标的基本保证。这是新一轮课改认识上的重大突破。根据学习任务和学生实际情况组织学生采用适当学习方式以及如何应用信息技术支持不同的学习方式将是今后教学工作的重要内容。

邱老师合理运用了信息技术来支持学生的有效学习，取得了良好的教学效果。在这节课上，信息技术创设了适当的学习环境也提供了丰富的学习资源,信息技术已经成为学生学习的有效工具,有效促进了学习方式的转变，培养了学生的信息素养，提高了学生利用信息技术解决问题的能力，大大提高了学习的效益。如：教学开始阶段利用录像，使同学们看到自动化生产线和高电压危险环境中使用了许多的电磁继电器，体现了教学内容呈现方式的转变，拉近了教学内容与生产生活实际的联系。教学之中利用课件展示、实物展示、图片展示等做法，又使学生们迅速理解了继电器的构造和工作原理。尤其让学生利用仿真物理实验室开展简单的电路设计，使同学们能在虚拟的环境下，在人机交互中应用继电器进行设计，不仅达到及时修正使用错误和强化正确设计的目的，而且大大提高了学生的信息素养。
转变学习方式是落实三维教学目标的基本保证,也是整合的核心目标.如何利用信息技术支持学生的自主学习、探究学习是当前整合探索的重要问题。利用信息技术促进学习方式转变需要相应工具软件的支持，这节课中，仿真物理实验室这一工具软件的支持是实现学生自主设计探究的关键，大大提高了学生学习的层次和效益，解决了传统教学无法解决的问题。

这一节课的教学设计上，邱军老师摒弃了“课本中心”的传统观念，在现实比较广阔的信息资源背景下，根据本课时的教学目标，重新选择教学材料并确定了教学内容，使得《电磁继电器》的教学体现出一种生气，更加富有“时代感”。
在这节课上，信息化手段成为一种必不可缺的教学条件，没用这种条件是很难达到现有教学效果的。这说明，信息化在教学中不是可有可无的，当然更不是一种没有实际意义可以到处乱贴的标签。信息化既是一种教学或学习的环境也表现为一种教学或学习的资源；既是认知的工具也是一种崭新的学习方式；不仅可以起到激励认知的作用，也能够起到激励情感的作用。虽然信息化较之常规媒体有着不可比拟的优越性，但是信息化也并不排斥常规的教学媒体，我们只有把多种教学媒体按照它们的特质科学合理的运用到我们的教学中来，实现传统和现代教学手段的和谐与统一，才能发挥它们最大的优势。在本节课中，教师比较科学合理地运用了以信息化手段为主的多种教学手段，不仅有力地支持了学生对知识意义的建构、解决问题和完成学习任务，而且明显地提升了学生学习的水平，体现出了信息技术在创建理想的物理教学环境、提高教学的质量和效益和全新的教学方式与学习方式方面的关键性作用。
学习方式的转变必将引起教学方式和指导方式的转变，如何应对这种转变是广大教师面临的现实问题，也是整合研究与实践关注的重点问题，一线教师在这个领域大有可为.
当然，教学总是一门“遗憾的艺术”，学无止境，教同样无止境。这节课的教学过程和教案中也都还有一些需要再研讨和可以改进的地方。

原载《新课程下专题课例研究》 北京市基础教育课程教材改革实验工作领导小组编 首都师范大学出版社2004年8月
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