1、 1 2017 年 全 省 高校微课教学比赛 参赛作品教学设计 作品名称 ： 霍 尔 效 应 课程名称 ： 大 学 物 理 专业大类 ： 公共课程 专业二级类 ： 0702 物理学类 适用对象 ： 理 工 科 各 本 科 专 业 2 微课教学设计 教学背景： 大学 物理学是一个 包含 着 巨大系统知识 的课程， 其中 包括许多 专业知识 ， 已经应用到生活和工业中的方方面面。 大学 物理学 课程是 为 理工科本科生 开设的 公共 基础课程，该课程在人才培养中具有重要的地位。 霍尔效应是大学物理课程中一个非常重要的知识内容 ， 是进一步学习其它相关专业知识的基础。 通过霍尔效应可以判断材料的导电
2、类型及 载流子浓度等问题。 随着电子技术的发展， 霍尔效应 不但是测量半导体材料的电学参数的重要手段， 而且 在自动控制 和 信息处理等方面被广泛应用，为人们的生活带来了许多便利。 因此，在自动化等 技术 快 迅速发展的今天，透彻理解霍尔效应的原理对 其 应用具有重要 的 意义。 教学目标： 以霍尔效应的微观机理为主线，加深学生对霍尔元件及霍尔效应应用的认识。微课的教学目标包括： 1. 掌握 霍尔效应原理 ; 2. 了解霍尔电势差与霍尔元件 的载流子浓度、厚度及 工作电流之间的关系 ; 3. 了解霍尔元件的特点 ; 4. 掌握霍尔效应的应用。 3 教学方法与手段： 针对 微课的内容 ，教学形式
3、主要采用以课堂讲授 为主，以霍尔效应的微观机理为主线，通过设问的方式引入讲授的主要知识点。 在 微课的讲授过程中，主要采用 多媒体课件与课堂讲授相结合 的教学手段。 通过精心设计的动画，形象的模拟 电子的运动过程，使学生充分理解霍尔效应产生的原因；对部分较为抽象的知识点，将 采取 大量图片与动画相结合的方式进行讲授，从而 有助于学生理解并加深 对相关知识点的 印象。 讲授的过程中，围绕霍尔效应的微观机理，使学生深刻了解霍尔元件的特点。最后通过对霍尔效应应用的实例的讲解，使得学生巩固和增强对相关问题的理解。 教学设计思路（教学过程）： 一、 要点复习 回顾与霍尔效应相关的知识内容，即带电粒子受到
4、电场和磁场对它的作用力 二、 新课讲授 1.霍尔效应 引入霍尔效应的概念： 放入磁场中的导电片，当通以与磁场方向垂直的电流时，会在垂直磁场和电流的方向上出现电势差。 由实验规律得到霍尔电势差，明确霍尔电势差电流强度、磁感应强度和导电片厚度的关系； 由霍尔元件的特点，引入 2 个疑问： a.霍尔元件材料为什么必须用薄片？ 用厚片可以么？ b.霍尔元件材料为什么必须用半导体材料？ 用金属材料可以么？ 2.霍尔效应的微观机理 通过动画演示导电片中电子的受力及运动情况，通 过对电子的受力分析得到平衡时电场与磁场的关系； 推导 霍尔电势差的公式以及霍尔系数 的表达式； 要得到较大的霍尔电势差，回答 霍尔元件做成薄片及采用半导体材料的原因。 3.霍尔效应的应用 通过实例，展示霍尔效应在解决实际问题中的应用。 霍尔效应在区分半导体材料的性质上的应用 4 通过载流子在磁场中的受力情况，对比 n 型和 p型半导体中霍尔电势差的正负，从而判断出半导体的类型； 利用通过转动的齿轮和磁铁之间的磁力线的疏密变换可以得出齿轮的转速。 教学特色与总结： 教学过程力求概念清晰，逻辑顺畅， 运用 动画及实例 ，最大程 度上调动学生 的学习兴趣 。 教学过程中，采用多种教学手法， 将 多个知识点 相 融合 ， 不断引出问题来吸引学生注意力，牵引讲课内容的发展 。
