资源简介

认识电容器
——探究深入 思维进阶
一、教学分析
授课信息 课题名称 《认识电容器》——探究深入 思维进阶 授课对象 20级电气运行与控制2班 班级人数 37人
授课地点 信息化教室 授课时数 第1课时/共4课时 教学形式 理实一体自主探究
学情分析 知识基础：学生已学《认识常用电阻器》，熟悉用绘制思维导图来梳理归纳已学知识。学生对电容器知之甚少，部分学生在日常生活和课外学习中接触过电容器，但只了解一些皮毛，是零基础。能力基础：初中阶段学习了简单的探究方法。通过前面几个项目的学习，已具有比较强的实践操作能力，探究能力正不断攀升。相对而言，思维能力处于“人云亦云，缺少独立见解”的第一层次。学情特点：受“做中学，做中教”教学模式的熏陶，他们喜欢动手操作，容易在实践中获得成就感。喜欢刷抖音，逛B站等自媒体软件，短而精的自媒体短视频能够激发他们的学习兴趣。
教材分析 《认识电容器》节选自高等教育出版社出版的《电工基本电路安装与测试》（第2版），项目四 任务1《认识电容器》。教学“三改”之一：改教材。由于电容的大小受各组成部分影响。电容器的结构使它具有储能特性，能够充放电。根据知识的内在关联，结合学情，系统梳理、重构教学内容。以探究“影响电容大小的因素”和“电容器充电与放电特性”为牵引，突显电容器的重要作用，引领学生思维进阶，为继续学习《认识电容器》的内容奠定坚实的基础。本课为第1课时。
三维目标 知识目标：1.理解电容的定义；2.掌握影响电容大小的因素；3.理解电容器的充放电特性。能力目标：1.提升自主探究的能力；2.思维能力从“人云亦云，缺少独立见解”，到“学会思考，形成自己的思考方法”，进而“会灵活应用探究的思维模型”的跨越，实现思维进阶。素养目标：1.培养学生的自主探究的意识和精神；2.通过“赏国货之光”增强学生的国家荣誉感，培养爱国情怀。
教学重点 影响电容大小的因素。
教学难点 电容器的充放电特性。
二、教学策略
教学三改 改教材：（见教材分析）改教师：改变以往教师讲授为主的“教师主体”式课堂。教师以“网红”的形象出现在抖音和微课中，牵引教学故事的发生和发展。从知识的传授者化身为学生探究中“灯塔”，思维能力进阶时的“扶梯”。改教法：本节课采用“递进式教学”，以知识学习为明线，思维训练为暗线。通过一明一暗两条主线，用“四步探究法”来实施“递进式教学”。初探——观结构；探真——认电容器、学定义；探因——知其影响因素；探质——理解充放电特性。随着探究层次的深入、探究难度的提升，运用“理实虚微”教学，使学生的认知从现象深入到本质，思维能力得到进阶。“理”：通过学习，理解并掌握电容的定义；“实”：用拆、制作电容器掌握影响电容大小的因素，实验探究观察电容器的充放电现象；“虚”：用模拟视频形象化解释充放电现象；“微”：用抖音、B站、微课推动教学深入。
环境创设 1.多媒体教室 2.合作课堂 3.无限网络环境
技术资源 1.自媒体平台上的学习资源 2.自制微课，模拟视频 3.钉钉平台直播功能
教学方法 教法：情境教学法、任务驱动法、实验探究法。学法：小组合作、自主探究。
教学手段 课前：学生利用自媒体网站自学，用刷抖音，逛B站等方式，了解最早的储存电荷装置莱顿瓶的工作原理，动手了解现代的储存电荷的元件电容器的构造。课中：用B站达人的维修视频设置了教学情境，教师用微课和模拟视频作为探究的引导，并用直播软件直播分享探究中的“测、探、练”。课后：教师甄选网络资源，学生再次用自媒体软件拓展学习途径和知识面，获取更多与本节相关的知识。整节课融入抖音、B站、直播、网红等元素引领课堂新时尚，在响应教育部号召学生手机不入校园的情况下，实现课前、课后学习信息化，课中教学信息化。
教学思路
三、教学过程
（一）课前初探：探电容器的结构——探究难度★ 属于“跟着探究”
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
课前初探 内容一：刷一刷刷抖音，了解最早的储存电荷装置莱顿瓶的工作原理。内容二：观一观剪开电解电容器，观察现在的储存电荷的元件电容器的构造。 【教师变网红】录制《自制莱顿瓶》、《自制电容器》、《学生拆电容器》视频，投放到抖音、西瓜视频。【回复答疑问】在学生的留言下面互动答疑。【计划分组先】设计并制作电容器充放电实验的电路板，准备自制电容器的实验器材，安排实验分组。 【观电容器构造】学生拆电解电容器，观察内部构造，为讲平行板电容器结构准备。【刷抖音，逛B站】留言反馈看完视频后的疑问。
信息化手段 用抖音、B站等自媒体手段开展课前学习，让学生了解莱顿瓶的制作过程，工作原理，节省课内时间，同时展示了课堂内不容易展示的放电现象，激起了学生好奇心。
设计意图 教师化身网红科技制作达人做自媒体，激发学习兴趣。并在教师的引导下，学生自主探究，一步步拆开电解电容器，观察内容构造。课前初探过程为课中教学做好了知识储备。
（二）课中三探：探究深入 思维进阶
1.情境导入：学“工匠精神” 赏“国货之光”
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
情境导入 内容：赏一赏观看《维修电脑》，学“工匠精神”。内容：搜电容看国产电容器应用，赏“国货之光”。 【说维修故事】用卖旧电脑的故事，开启B站达人《电脑不开机维修教程》的微视频。【淘宝搜电容】在淘宝搜关键词“国产 电容器”，寻找国产电容器的踪迹。 【学工匠精神】观看B站达人的视频，更换一个电容器，电脑立马开机。低成本高回报，震撼学生内心。【扬爱国之心】从淘宝中大量国产电容器的产品信息中，发现国货质量佳、应用广。
信息化手段 B站达人分享的电脑维修视频，帮助教师创设教学故事发生的情境。让学生身临其境，感受小电容也有大作用，技能让生活更美好。
设计意图 1.电路排故，让学生知道掌握一门技术的重要性，增强了学习的内驱力。2.通过介绍国货电容，渗透思政教育，激发学生国家荣誉感和爱国主义情怀。
2.环节一 探真：认电容器外观 学电容定义——探究难度★ 属于“跟着探究”
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
环节一探真 内容一：认一认看图区分不同类型的电容器。内容二：学一学电容器具有储存电荷的本领。平行板电容器结构：定义：电容器所储存的电荷量与两极板间的电压的比值，是个常数，这个常数就是电容器的电容量，简称电容。内容三：练一练《探究式学材》练习 【活动识电容】准备不同种类的电容器；教师报电容器名字，比一比，看谁先找到。【析课前初探】分析初探构造的结论，引导学生理解并掌握平行板电容器的结构。【定义知电容】从莱顿瓶充电电压越大放电越明显的实验现象引出电容的定义。读实验盒中电容大小，并做单位转换。 【比赛找电容】对比图片和实物，认识不同类型的电容器。【析课前初探】从课前拆电解电容器，学生很快掌握了平行板电容器的结构【学电容定义】思考莱顿瓶放电效果明显的原因，理解q、U、C之间的关系。【练习三连击】通过练习达到强化、巩固的作用。
信息化手段 PPT展示各种不同外形的电容器，弥补实验室中元器件种类不全的缺陷，让学生认识更多类型的“国货”电容器。
设计意图 通过比赛找电容器的方式，让学生的注意力迅速集中，短时间内撬动更多种类电容器的识别。分析解释课前初探内容，帮助理解结构和定义。在活泼愉快的氛围里，学生既学了定义又认识了外形和结构。
3.环节二 探因：探影响电容大小的因素——探究难度★★ 属于“带目的探”
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
环节二探因 微：播放微课做：引导学生分组按不同要求制作平行板电容器。第一大组：制作介质厚度不同的电容器；第二大组：制作纸介质电容器；第三大组：制作塑料介质电容器。测：测量所制作电容器的容量。析：引导学生分析数据，探究影响电容大小的因素得出结论，引出公式练：《探究式学材》练习巩固知识。 【教师放抖音】放抖音《用生活中的材料制作平行板电容器》。【直播“测析练”】教师用手机直播学生测量：直播学生分析的结论：直播练习：师生共探得结论，引出公式 【学做电容器】从跟着微课学做电容器。【一步一探一分析】1、分析视频中的数据，出视频中的结论。2.展示共享每组的数据。3.分析每组的数据得出结论。4.互评探究过程。【练习勤巩固】应用探究结论，完成练习，巩固知识。
信息化手段 1.用多媒体播放《用生活中的材料制作平行板电容器》的抖音视频，传递一种探究的思考方法，让学生学会这种方法，并带着目的去探究。2.用钉钉平台，及时直播投屏学生测量的数据和结论，能及时关注学生动态，做出引导和反馈。
设计意图 1.学生从微课中学到了探究的思考方法；制作让学生动手能力得到锻炼；测量让各因素对电容大小的影响看得见，可分析；分析是思维训练的过程；练习让知识得到巩固。“微、做、测、析、练”五步“探因”，学生学会“带目的探”自主得出结论，落实了本节重点的同时这也是思维进阶的第一步：学会思考，形成自己的思考方式。2.“一步一探一分析”的方式，让学生的成就感得到了三次满足。3.用可移动直播平台，让其他组的同学及时共享到在直播的这组的探究数据与结论。
4.环节三 探质：探电容器的充放电特性——探究难度★★★ 属于“看现象探”
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
环节三探质 内容一：模拟内容二：观察预设探究的条件：探究实验1：用直流电源对电容器充放电；探究实验2：用直流电源对大小不同的电容充放电；内容三：分析根据观察到的现象，分析产生这些现象的原因，得出这些现象出现的原因。 【放模拟视频】播放B站视频模拟充放电过程。【引导看现象】提高探究难度，给每组设置不同的探究条件，引导学生透过现象来分析。直播：投屏不同组的探究过程和结论。小结：提炼学生分组探究的结论。 【模拟助理解】通过视频和讲解，观察电路内部微观变化。【分组看现象】探究实验1：观察充放电时LED灯的现象，思考LED灯亮灭的原因。探究实验2：思考电容大小对充放电时常影响的原因。（前提条件，实验电路中串联的电阻阻值都是一样的。）【分析得本质】学生分析得出“隔直”特性和电容越大，充放电时间越长结论。
信息化手段 1.先用模拟视频，让充放电过程形象化，可视化，帮助学生理解充放电的过程。2.移动直播投屏，创新教学环境，放大探究过程微小实验现象，展示学生的结论。
设计意图 1.模拟视频，将充放电过程从微观角度分析清楚，为分析宏观现象降低了理论难度。2.教师预设置了两组探究的条件，让学生观察现象，探究电容器的未知特性，提升了探究的难度。3.学生在观察分析中，学会应用探究的思维模型自主思考，透过充放电现象现象看到本质，电容器的“隔直”特性和U、R不变时电容越大充电时长越长的特点，突破了难点。思维能力也跨越到第三层次。
5.小结：思维导图梳理知识
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
小结 用绘制思维导图的方式小结本课内容。学期结束时，将思维导图装订成册。 【引导绘思维导图】教师给出电阻器思维导图范例:用问题引导：1.我们是如何定义电容的？2.是什么影响了电容的大小？3.充放电实验你发现了什么？【拍照上传交流共享】拍照分享学生的思维导图，讨论补充。 【绘思维导图】学生绘制思维导图，将本课知识脉络进行梳理，形成个性化笔记。以待下节新知识的汇入。【交流共享】共同交流本课的知识脉络，分享学习成果和经验。
信息化手段 用MindMaster制作电阻器思维导图，给学生作为绘制本课思维导图的范例。拍照上传分享学生绘制的图，做补充和评价。
设计意图 通过学生手绘思维导图，让学生学会自主梳理知识，构建自己的知识网络和思维体系。
板书设计
（三）课后拓展：拓学习途径 展学生知识面
阶段 教学内容 教师活动 学生活动
教学延伸 一、知识预习课后用自媒体继续学习电容器的测量和应用。二、课后实践在面包板上试着串并联几个电容量较大的电容器，测大小。三、课后巩固精选配套作业中适合本节的练习。 【筛视频资源】筛选网上资源，自己拍摄和收藏，持续为学生提供各项教学视频素材。【录学生实践】录下学生的实践过程，作为以后新课的素材。【选相应作业】有针对性的选择题目，布置作业。 【拓】看教师自媒体账号收藏的视频，学习电容器的测量、识读等其他相关知识。【做】先猜电容器串并联后的大小，再测数据，心里留下疑问。【练】书面作业，习题巩固。
信息化手段 教师利用自媒体里的资源拓展了电容器的其他知识，并能用视频中学到的测量知识去完成实践作业。
设计意图 教不止于课堂，学不限于课本。拓展作业拓展了学习途径和知识面，实践作业为为电容器串并联教学收集素材做铺垫，练习是对本节知识的巩固，也反馈了学生的掌握情况。
四、教学评价
评价 课前，学生在教师抖音的留言区写下问题和困难。教师从中诊断出学生认知水平、预习达到的效果等，通过回复来解答疑惑。课中，在探究时用直播的方式投屏学生的分析过程和结果，及时表扬和点评，随时调整课堂进度。采用学生互评的方式，给他们的探究过程打分。在探究后，用课堂小练习的来检测学生在该环节的掌握程度，教师直播讲解，让学生自评打分。对于积极配合和回答问题的学生给予奖励性加分。课后，汇总《探究式学材》成绩，并用精选的练习来检测本节掌握的情况。学生给教师抖音点赞留言的方式反馈用自媒体拓学的结果，教师与学生线上互动掌握学生课后拓展情况。
五、教学反思
教学反思 本节课着眼于学生“三维能力”的发展，采用“递进式教学”，在“探究”的牵引下，“认知、思维”一明一暗两条主线齐头并进，使教学内容层层递进，环环相扣。教学效果：1.随着探究层次的不断深入，学生的认知从现象深入到达本质——体现以学生为本，更加注重学生的个性化发展。2.随着探究难度的不断提升，学生的思维能力实现三个层次跨越——从“人云亦云，缺少独立见解”到“学会思考，形成自己的思考方法”再到“会应用探究的思维模型”。3.通过创新教学环境，使用自媒体手段，并用“理实虚微”教学，调动了学生学习的积极性，营造出活泼时尚的课堂氛围，让学生自始至终都能带着一份愉悦的心情来学习，课堂教学重点落地有声，教学难点有效突破。教学创新：1.通过梳理、重构教学内容，让探究过程更符合认知规律、更符合思维发展的规律；“用生活中的材料制作电容”的实验内容新颖，可操作性强，增学生的实践能力，使学生容易获得成就感。2.教师突破传统教学理念，让教不止于课堂，学不限于课本。化身为“网红”科技达人制作教学资源，甄选网络优质资源，拓展学生学习途径和知识面。3.为提升学生“三维能力”，用“四步探究法”实施“递进式教学”。从“初探”到“探真”“探因”“探质”，是探究层次的深入。从“跟着探究”，到“带目的探”再到“看现象探”升级，是探究难度的提升。整个教学内容层层递进，环环相扣。4.整个教学过程中有效整合了信息化技术和智能技术，将抖音、B站、直播、网红等流行元素融入到每个环节，并与“理实虚微”教学融合，使课堂教与学方式更加多样，将枯燥的理论教学内容在探究深入、思维进阶中展开并深入。努力方向：我将积极探索在无手机的课堂教学中环境中，利用信息技术与智能技术融合，使课堂教学能够达到反馈更迅捷的方法与实践经验。
附件：
探究式学材
姓名_________ 探究伙伴__________评分__________
一、乘热打铁——三连击：
1.关于电容器和电容量，下列说法正确的是（ ）。
A.某一电容器所带的电荷量越多，它的电容量就越大
B.某一电容器两板间的电压越高，它的电容量就越大
C.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成一个电容器
D.用电源对平行板电容器充电后，电容器所带的电荷量与充电电压无关
2.一个电容器接到6V电源上，它的电容量为50μF，当接到12V电源上时，其电容量为（ ）。
A.25μF B. 50 μF C. 75μF D. 100μF
3.有两个电容器C1A.C1两端电压较高 B.C2两端电压较高 C.电压相等 D.无法判断
总分 第1题（5分） 第2题（5分） 第3题（5分）
二、一步一探——出真知：
制作电容器并填表
变化量 电容C（单位μF） 结论：C与变化量的关系？
极板面积A 250cm2 500cm2
电介质ε 纸 塑料
极板间距d 一层纸 二层纸
电容C与A，ε，d的关系是：___________________。
总分（共40分） 会制作（10分） 有数据（5分） 有结论（10分） 讨论发言（5分） 7S管理（10）
三、步步为营——勤巩固：
1.平行板电容器的电容量（ ）。
A.与两极板间的距离成正比 B.与极板间电介质的介电常数成反比
C.与两极板的正对面积成正比 D.与加在两极板间的电压成正比
2.如果把平行板电容器极板的面积加倍，并使两板之间的距离减半，则（ ）。
A.电容量增大到4倍 B.电容量减半 C.电容量加倍 D.电容量保持不变
总分 第1题（5分） 第2题（5分）
四、豁然开朗——知原理：
观察实验现象并记录下观察到的现象。（红LED是充电灯，绿LED是放电灯）
实验器材 观察内容 记录现象 结论
探究实验1：9V电池对电容器充放电 观察充放电时LED灯的变化
探究实验2：9V电池对大小不同的电容充放电 观察电容不同，充放电的时长有何不同
总分（共35分） 完成探究（5分） 记录现象（5分） 有结论（10分） 讨论发言（5分） 7S管理（10）
五、学习资源包：（抖音和西瓜视频同步更新，西瓜视频和B站视频可在网页上直接观看）
难度提升
由表及里
跟着探究
带目的探
看现象探
课前初探
课中微课 课后拓展

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