第4節(jié)動(dòng)手做——制作繼電器教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版選修2-1-魯科版2004授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：制作繼電器實(shí)驗(yàn)，包括繼電器的工作原理、結(jié)構(gòu)、制作過程及實(shí)際應(yīng)用。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：與課本中“電磁感應(yīng)”和“電動(dòng)機(jī)”章節(jié)相關(guān)，有助于學(xué)生理解電磁現(xiàn)象在工程中的應(yīng)用，鞏固電磁感應(yīng)的基本概念。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，強(qiáng)化工程思維和創(chuàng)新意識。通過實(shí)驗(yàn)制作繼電器，讓學(xué)生體驗(yàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化過程，增強(qiáng)對電磁學(xué)原理的理解和應(yīng)用，提升學(xué)生的科學(xué)思維和問題解決能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)、磁場和電流的基本概念，對電路的基本連接方式有一定的了解。他們能夠識別簡單的電路元件，如電阻、電容和電感，并對電路的串并聯(lián)有初步的認(rèn)識。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)通常具有濃厚興趣，愿意親自動(dòng)手操作。他們在動(dòng)手能力方面表現(xiàn)良好，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于通過實(shí)際操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更習(xí)慣于通過理論學(xué)習(xí)和理解來掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在制作繼電器時(shí)可能會(huì)遇到以下困難：理解繼電器的工作原理和電路設(shè)計(jì)；在搭建電路時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤或電路不通的情況；實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)遇到電磁干擾，影響繼電器的正常工作。此外，學(xué)生可能對電磁感應(yīng)的微觀機(jī)制理解不夠深入，這可能會(huì)影響他們對繼電器工作原理的全面理解。教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過逐步分析和解決這些問題，提高他們的實(shí)驗(yàn)技能和問題解決能力。教學(xué)資源-軟硬件資源：繼電器套件、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電池、電阻、電感、萬用表、電路板、實(shí)驗(yàn)臺。

-課程平臺：學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)、在線實(shí)驗(yàn)平臺。

-信息化資源：電磁感應(yīng)原理動(dòng)畫、繼電器工作原理視頻、電路設(shè)計(jì)軟件。

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組合作實(shí)驗(yàn)、多媒體教學(xué)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：教師通過學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括繼電器的工作原理PPT、電路圖設(shè)計(jì)和電磁感應(yīng)基本概念的動(dòng)畫視頻。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的繼電器電路”，教師設(shè)計(jì)問題，如“繼電器的線圈如何連接到電源？”和“如何選擇合適的電阻來防止線圈過熱？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過在線平臺的預(yù)習(xí)報(bào)告和課堂提問，教師監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀資料，理解繼電器的基本原理和電路設(shè)計(jì)。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，記錄自己的初步設(shè)想。

方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自主閱讀和思考，建立初步的知識框架。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺共享預(yù)習(xí)資料，實(shí)現(xiàn)資源共享。

作用與目的：

-學(xué)生通過預(yù)習(xí)，對繼電器制作有初步的了解，為課堂實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：教師通過展示一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的繼電器（如門鈴開關(guān)），引出課題。

-講解知識點(diǎn)：教師講解繼電器的工作原理，包括電磁感應(yīng)和電流的磁效應(yīng)。

-組織課堂活動(dòng)：學(xué)生分組，每組設(shè)計(jì)并制作一個(gè)繼電器電路。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，記錄關(guān)鍵步驟。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生在小組中合作，根據(jù)設(shè)計(jì)制作繼電器。

方法/手段/資源：

-講授法：教師詳細(xì)講解理論知識。

-實(shí)踐活動(dòng)法：學(xué)生通過實(shí)踐操作，加深對理論的理解。

-合作學(xué)習(xí)法：小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

作用與目的：

-學(xué)生通過實(shí)踐操作，掌握繼電器電路的設(shè)計(jì)和制作技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)更復(fù)雜的繼電器電路，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

-提供拓展資源：教師推薦相關(guān)的電子設(shè)計(jì)網(wǎng)站和書籍。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)制作復(fù)雜的繼電器電路。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用推薦的資源進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。

方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告和反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

作用與目的：

-學(xué)生通過課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識，提高解決問題的能力。

-通過拓展學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對電子技術(shù)的興趣，拓寬知識面。知識點(diǎn)梳理1.繼電器的基本原理

-電磁感應(yīng)：當(dāng)電流通過線圈時(shí)，在線圈周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁場的變化會(huì)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。

-電流的磁效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時(shí)，會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁場，磁場的方向由右手螺旋定則確定。

2.繼電器的結(jié)構(gòu)

-線圈：由絕緣導(dǎo)線繞制而成，是繼電器的主要部分，通過電流產(chǎn)生磁場。

-鐵芯：通常由硅鋼片制成，用于集中磁場，增強(qiáng)磁力。

-動(dòng)鐵片：當(dāng)線圈通電時(shí)，動(dòng)鐵片被磁化，在磁場作用下移動(dòng)，從而控制觸點(diǎn)的閉合或斷開。

-觸點(diǎn)：繼電器的主要控制部分，用于連接或斷開電路。

3.繼電器的分類

-按工作原理分類：電磁繼電器、固體繼電器、電子繼電器等。

-按用途分類：控制繼電器、保護(hù)繼電器、時(shí)間繼電器等。

4.繼電器的電路設(shè)計(jì)

-電源：繼電器電路的電源可以是直流或交流，根據(jù)繼電器類型選擇合適的電源。

-控制電路：由控制開關(guān)、線圈、鐵芯等組成，用于控制繼電器的動(dòng)作。

-執(zhí)行電路：由觸點(diǎn)、負(fù)載等組成，繼電器動(dòng)作后，執(zhí)行電路中的負(fù)載被控制。

5.繼電器的應(yīng)用

-自動(dòng)化控制：在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，繼電器用于實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)開關(guān)。

-保護(hù)電路：在電力系統(tǒng)中，繼電器用于檢測電路故障，實(shí)現(xiàn)過載、短路等保護(hù)功能。

-時(shí)間控制：時(shí)間繼電器用于實(shí)現(xiàn)電路的定時(shí)控制，如定時(shí)開關(guān)、定時(shí)報(bào)警等。

6.繼電器的實(shí)驗(yàn)

-制作繼電器：通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握繼電器的制作方法。

-電路設(shè)計(jì)：讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)并搭建繼電器電路，實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)控制。

-故障排除：在實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析電路故障，提高問題解決能力。

7.繼電器的維護(hù)與保養(yǎng)

-定期檢查：檢查繼電器的外觀、線圈、觸點(diǎn)等，確保繼電器正常工作。

-清潔保養(yǎng)：定期清潔繼電器，防止灰塵、油污等影響繼電器的性能。

-更換損壞部件：發(fā)現(xiàn)繼電器損壞時(shí)，及時(shí)更換損壞的線圈、觸點(diǎn)等部件。

8.繼電器的發(fā)展趨勢

-小型化、集成化：隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電器將向小型化、集成化方向發(fā)展。

-智能化：繼電器將具備更多的智能化功能，如自診斷、自適應(yīng)等。

-環(huán)?；豪^電器在設(shè)計(jì)和制造過程中，將更加注重環(huán)保，減少對環(huán)境的影響。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向教學(xué)：在制作繼電器的過程中，我們強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作的重要性，讓學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來加深對電磁感應(yīng)和電流磁效應(yīng)的理解。這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，也增強(qiáng)了他們對物理知識的興趣。

2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：我們將繼電器制作作為一個(gè)項(xiàng)目，讓學(xué)生在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)，通過團(tuán)隊(duì)合作解決問題，這樣的教學(xué)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和項(xiàng)目管理的技能。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生基礎(chǔ)差異：在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的物理基礎(chǔ)存在較大差異，這導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)操作和理解理論時(shí)，部分學(xué)生感到吃力。這種差異可能會(huì)影響課堂的整體進(jìn)度和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.教學(xué)資源分配：在實(shí)驗(yàn)資源分配上，我發(fā)現(xiàn)有時(shí)學(xué)生不能充分使用實(shí)驗(yàn)材料，或者由于實(shí)驗(yàn)器材不足，部分學(xué)生無法完成實(shí)驗(yàn)。這需要我們在教學(xué)管理上進(jìn)行優(yōu)化。

3.評價(jià)方式單一：目前的評價(jià)方式主要是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂表現(xiàn)來評價(jià)學(xué)生，這種評價(jià)方式可能無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，特別是在動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維方面。

反思改進(jìn)措施（三）

1.個(gè)性化教學(xué)：針對學(xué)生基礎(chǔ)差異，我將嘗試采用分層教學(xué)的方法，為不同水平的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)材料和指導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上有所提高。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源：為了更好地利用實(shí)驗(yàn)資源，我會(huì)提前做好實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備工作，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)動(dòng)手操作。同時(shí)，我會(huì)探索與學(xué)校實(shí)驗(yàn)室合作，共享資源，提高實(shí)驗(yàn)效率。

3.多元化評價(jià)：為了更全面地評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我將引入更多的評價(jià)方式，如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課堂表現(xiàn)、小組討論、個(gè)人展示等，以評估學(xué)生的知識掌握、動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新思維等多方面能力。此外，我還計(jì)劃引入學(xué)生自評和互評，讓學(xué)生在評價(jià)過程中反思自己的學(xué)習(xí)過程。板書設(shè)計(jì)①繼電器工作原理

-電磁感應(yīng)：電流通過線圈產(chǎn)生磁場，磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電流。

-電流的磁效應(yīng)：電流產(chǎn)生磁場，磁場方向由右手螺旋定則確定。

②繼電器結(jié)構(gòu)

-線圈：絕緣導(dǎo)線繞制，產(chǎn)生磁場。

-鐵芯：硅鋼片制成，集中磁場。

-動(dòng)鐵片：磁化后移動(dòng)，控制觸點(diǎn)。

-觸點(diǎn)：連接或斷開電路。

③繼電器分類

-按工作原理：電磁繼電器、固體繼電器、電子繼電器。

-按用途：控制繼電器、保護(hù)繼電器、時(shí)間繼電器。

④繼電器電路設(shè)計(jì)

-電源：直流或交流電源。

-控制電路：控制開關(guān)、線圈、鐵芯。

-執(zhí)行電路：觸點(diǎn)、負(fù)載。

⑤繼電器應(yīng)用

-自動(dòng)化控制：實(shí)現(xiàn)電路