全高校微課教學(xué)比賽.doc

1、2017年全省高校微課教學(xué)比賽參賽作品教學(xué)設(shè)計(jì)作品名稱：霍爾效應(yīng)課程名稱：大學(xué)物理專業(yè)大類：公共課程專業(yè)二級(jí)類：0702物理學(xué)類適用對(duì)象：理工科各本科專業(yè)微課教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)背景：大學(xué)物理學(xué)是一個(gè)包含著巨大系統(tǒng)知識(shí)的課程，其中包括許多專業(yè)知識(shí)，已經(jīng)應(yīng) 用到生活和工業(yè)中的方方面面。大學(xué)物理學(xué)課程是為理工科本科生開設(shè)的公共基 礎(chǔ)課程，該課程在人才培養(yǎng)中具有重要的地位?；魻栃?yīng)是大學(xué)物理課程中一個(gè)非常 重要的知識(shí)內(nèi)容，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它相關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。通過霍爾效應(yīng)可以判斷材 料的導(dǎo)電類型及載流子濃度等問題。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，霍爾效應(yīng)不但是測(cè)量半導(dǎo) 體材料的電學(xué)參數(shù)的重要手段，而且在自動(dòng)控制和信息處理

2、等方面被廣泛應(yīng)用，為人 們的生活帶來了許多便利。因此，在自動(dòng)化等技術(shù)快迅速發(fā)展的今天，透徹理解霍爾效應(yīng)的原理對(duì)其應(yīng)用具 有重要的意義。教學(xué)目標(biāo)：以霍爾效應(yīng)的微觀機(jī)理為主線，加深學(xué)生對(duì)霍爾元件及霍爾效應(yīng)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。微 課的教學(xué)目標(biāo)包括：1. 掌握霍爾效應(yīng)原理；2. 了解霍爾電勢(shì)差與霍爾元件的載流子濃度、厚度及工作電流之間的關(guān)系;3. 了解霍爾元件的特點(diǎn)；4. 掌握霍爾效應(yīng)的應(yīng)用。教學(xué)方法與手段:針對(duì)微課的內(nèi)容，教學(xué)形式主要采用以課堂講授為主，以霍爾效應(yīng)的微觀機(jī)理為 主線，通過設(shè)問的方式引入講授的主要知識(shí)點(diǎn)。在微課的講授過程中，主要采用多媒 體課件與課堂講授相結(jié)合的教學(xué)手段。通過精心設(shè)計(jì)的動(dòng)畫，形

3、象的模擬電子的運(yùn)動(dòng)過程，使學(xué)生充分理解霍爾效應(yīng)產(chǎn) 生的原因；對(duì)部分較為抽象的知識(shí)點(diǎn)，將采取大量圖片與動(dòng)畫相結(jié)合的方式進(jìn)行講授, 從而有助于學(xué)生理解并加深對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的印象。講授的過程中，圍繞霍爾效應(yīng)的微觀機(jī)理，使學(xué)生深刻了解霍爾元件的特點(diǎn)。最 后通過對(duì)霍爾效應(yīng)應(yīng)用的實(shí)例的講解，使得學(xué)生鞏固和增強(qiáng)對(duì)相關(guān)問題的理解。教學(xué)設(shè)計(jì)思路（教學(xué)過程）：一、要點(diǎn)復(fù)習(xí)回顧與霍爾效應(yīng)相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，即帶電粒子受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)它的作用力二、新課講授1. 霍爾效應(yīng)引入霍爾效應(yīng)的概念：放入磁場(chǎng)中的導(dǎo)電片，當(dāng)通以與磁場(chǎng)方向垂直的電流時(shí)，會(huì)在垂直磁場(chǎng)和 電流的方向上出現(xiàn)電勢(shì)差。由實(shí)驗(yàn)規(guī)律得到霍爾電勢(shì)差，明確霍爾電勢(shì)差電流強(qiáng)

4、度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo) 電片厚度的關(guān)系；由霍爾元件的特點(diǎn)，引入2個(gè)疑問：a. 霍爾元件材料為什么必須用薄片？ 用厚片可以么？b. 霍爾元件材料為什么必須用半導(dǎo)體材料？ 用金屬材料可以么？2. 霍爾效應(yīng)的微觀機(jī)理通過動(dòng)畫演示導(dǎo)電片中電子的受力及運(yùn)動(dòng)情況，通過對(duì)電子的受力分析得 到平衡時(shí)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的關(guān)系；推導(dǎo)霍爾電勢(shì)差的公式以及霍爾系數(shù)的表達(dá)式； 要得到較大的霍爾電勢(shì)差，回答霍爾元件做成薄片及采用半導(dǎo)體材料的原 因。3. 霍爾效應(yīng)的應(yīng)用通過實(shí)例，展示霍爾效應(yīng)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用?；魻栃?yīng)在區(qū)分半導(dǎo)體材料的性質(zhì)上的應(yīng)用通過載流子在磁場(chǎng)中的受力情況，對(duì)比n型和p型半導(dǎo)體中霍爾電勢(shì)差的 正負(fù)，從而判斷出半導(dǎo)體的類型；利用通過轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪和磁鐵之間的磁力線的疏密變換可以得出齒輪的轉(zhuǎn) 速。教學(xué)特色與總結(jié)：教學(xué)過程力求概念清晰，邏輯順暢，運(yùn)用動(dòng)畫及實(shí)例，最