示波器信息化教学设计教案
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
信息化教学设计教案
设计摘要 教学题目 《示波器的基本原理》 课 程 电子测量仪器 学时安排 2 课时 年 级 2010 级
所选教材 高等教育出版社 设计依据
李明生主编 《电子测量仪器》 （第 2 版）
依据电子测量仪器课程标准、 学习者特征分析、 现代教育技术理论及建构主义 学习理论，以“主导—主体相结合”教学理念为指导，运用“学教并重”的设计思 路，通过信息化教学手段，力求创设一个学生自主探究、交流合作的学习情境，在 信息化条件下，帮助学生解决学习困难，完成教学目标。 一、学习目标与内容 1．学习目标 （1）知识目标：了解示波器的结构和功能； 掌握示波管的工作原理和波形显示原理； （2）能力目标：锻炼学生独立分析电路原理的能力 培养学生进行合作探究和解决实际问题的能力 （3）情感目标：培养学生勇于探究的求知精神 培养学生主动参与、交流合作的主体意识 2．学习内容 本课题选自高等教育出版社李明生主编的《电子测量仪器》第二版第四章第三节。 本章是本教材的重要章节， 所学知识在日常生活和生产实践中应用广泛， 它在了解 了电子测量和仪器的基本知识的基础上， 学习示波器的工作原理， 为后续内容示波 器的使用奠定基础，所以这部分内容虽偏重于理论分析，相对比较抽象，但却是学 会使用示波器的前提。 3．学习重点及难点 教学重点：示波管的工作原理和示波器的波形显示原理 教学难点：示波管的工作原理和示波器的波形显示原理 4．问题设计 （1） “情景导入”环节：引导学生思考示波器是如何真实显示电信号波形的呢？ （2） “示波管原理”探究环节：荧光屏上光点是如何显示的？ （3） “波形显示原理”探究环节：如果 Tx 与 Ty 不是整数倍的关系，会有什么扫 描结果。
（4） “x-y 显示”探究环节：
如果电压幅度改变，波形又该如何变化？
如果在 X 偏转板上不加入锯齿波扫描电压，那么荧
1
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
光屏上该显示什么样的波形？
二、学习者特征分析 1．知识和技能基础：通过前阶段的学习，学生已具备一定的电路分析能力，对常 用电子测量仪器如电子电压表、 信号发生器的原理和使用方法有一定的掌握， 并有 使用测量仪器的经历。 2.情感和态度基础：通过前阶段的学习，学生已能适应自主探究式学习的要求，并 对这种学习方式表现出一定的兴趣，但总体而言，学生的逻辑思维能力、空间想象 能力、分析归纳能力，解决实际问题的能力等依然有待进一步提高，部分学生缺乏 学
习动力，需要教师对教学过程加强监控，正确引导，适时激励。 三、学习环境选择与学习资源设计 1．学习环境选择（打√） （1）WEB 教室√ （2）局域网√ （3）城域网 （4）校园网 √ （5）因特网 √ 2．学习资源类型 （1）课 件 （2）仿真动画 （3）校园网论坛 （4）多媒体资源库 （5）数据库 （6）题 库 3．学习资源内容简要说明（说明名称、网址、主要内容） 课前， 教师将 《示波器的基本原理》 相关资源发布到校园网上 “示波器资源库” （网址：http://www.jysx.org） 。资源库中设有四个部分，分别为： “示波器的基 本原理”“示波器的使用” “示波器的应用” ” 、 “、 “、“示波器的测量方法” 。既包括 了课堂教学所用资源，也包括了供学生课后扩展性学习的资源。 四、学习情境创设 1．学习情境类型 （1）真实情境 （2）问题性情境 （3）虚拟情境 （4）互动性情境 2．学习情境设计 虚拟情境： （1）采用多媒体课件、计算机、音响设备、投影仪及幕布等教学用具，创设意境。 问题性情境： （2）在教学的七个环节中，创设相应的问题情境，有序地启发引导学生探究、思 考、提升。 五、教法学法设计 ＊创设情境设疑：运用信息技术营造教学情境，设疑导入，激发兴趣。 ＊小组讨论法：促进学生积极参与,让学生充分地表达，锻炼口头表达能力，活跃
2
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
课堂气氛。 ＊自主探究法：学习的最好途径是自己去发现，给定条件，让学生去合作探索，完 成作品。 六、教学结构流程的设计 环节 内容 （1） 情景导入 示波器的实际应用。 （2） 原理探究 示波器的波形显示过程。 （3） 智能检测 填空题、选择题、连线题 （4） 归纳总结 示波管的结构和原理总结。 （5） 知识拓展 上网查找示波器的种类。
(6) 教学评价 (7) 课后思考
评价学生知识的掌握情况 分析波形显示图像
教学 环节 一、 情 景 导 入
课 展
件 示
教学内容 及方法 师： （启发教学法） 以医用心电监测仪视 频导入，激发学生兴趣， 将学生引入情境性学习当 中。
设 计 意 图 【设计意图】根据 学生专业特点和兴 趣，利用相关示波 器视频，教师通过 问题，引导学生自
（引导语）大家知道 主思考，以直观可 这是什么仪器吗？它是示 波器的一种——心电监测 3 分 钟 仪。那么示波器是如何真 实显示电信号的波形的 呢？ 生： （思考回答问题） 感的视频将学生带 入情境之中。
二、 原
（一）示波管原理 师： （讲解） 【设计意图】让学
3
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
理 探 究
（一）示波管原理
1.示波
器的核心—— 阴极射线示波管。 2.示波管的组成及各 部分的作用。 生： （听讲）
生在整体上对示波 管有一个初步认 识。
师： （问题讨论、引导探究 【设计意图】由小 法） 将学生分为三组，布置探 究任务（巡视、指导） 生： （小组协作法） 示 波 管 原 理 探 究 20 分 钟 记录探究任务，进行小组 合作探究。 任务 1：在 X 偏转板上不 加电压，Y 偏转板上不加 电压。 组完成探究任务， 教师点拨。小组讨 论法促进学生积极 参与，让学生充分 地表达，锻炼口头 表达能力，活跃课 堂气氛。 【设计意图】让学 生运用所学知识分
任务 2：在 X 偏转板上不 析示波管的显示原 加电压，Y 偏转板上加正 理，完成从感性认 直流电压 识到定性分析的过
任务 3：在 X 偏转板上加 渡，同时能让他们 负直流电压，Y 偏转板上 体验到学习的乐 不加电压 趣；通过示波管模
任务 4：在 X 偏转板上加 拟仿真动画，把示 正直流电压，Y 偏转板上 波管中抽象的东西 加负直流电压 变成直观的东西，
任务 5：在 X 偏转板上不 使学生看到偏转电 加电压，Y 偏转板上加线 压改变时光点的动 性变化电压 态变化过程，真正
4
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
任务 6：在 X 偏转板上加 线性变化电压，Y 偏转板 上不加电压
理解示波管的显示 原理，从而化解学 习中的难点，进一
原理探究： 调节偏转电压， 步激发他们的学习 点击“启动”按钮，探究 荧光屏上图形并记录在任 务书中，讨论得出探究结 果。 （学生小组讨论交流） 生： （观察法、讨论法） 教师引导学生根据六个任 务结果，总结得出示波管 的显示原理：光点在荧光 屏上的偏转距离与加在偏 转上的电压成正比。 （二）波形显示原理 师： （讲解基本概念） 1．扫描的概念。 波 形 显 示 原 理 探 究 20 分 钟 师： （引导探究法） 布置探究任务（巡视、指 导） （二）波形显示原理 2．波形显示 3.探究波形显示过程 思考：Tx 与 Ty 之间 的关系？ 引导学生理解本节课 主要内容。 生： 小组听讲、 提问交流， 。 【设计意图】由小 组完成探究任务， 教师点拨。小组讨 论法促进学生积极 【设计意图】 让学生了解扫描电 压的概念 积极性。
5
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
任务 1：在 x 偏转板上加 锯齿波扫描电压，在 Y 偏 转板上加被测正弦波电 压，两电压周期相同，幅 度默认。 任务 2：在 X 偏转板上加 锯齿波扫描电压，Y 偏转 板 上 加 被 测 电 压 且 Tx=0.5Ty。
参与，让学生充分 地表达，锻炼口头 表达能力，活跃课 堂气氛。
【设计意图】让学
任务 3: 在 X 偏转板上加 生分析总
结示波器 锯齿波扫描电压，Y 偏转 的波形显示原理， 板 上 加 被 测 电 压 且 通过仿真动画清楚 Tx=1.5Ty。 地看到波形显示的
任务 4：在 X 偏转板上加 过程，将原本深奥 锯齿波扫描电压，Y 偏转 抽象的内容变成直 板 上 加 被 测 电 压 且 观明了，使学生真 Tx=2Ty。 正理解波形显示的
任务 5：在 X 偏转板上加 原理，从而以动画 锯齿波扫描电压，Y 偏转 方式解决了以往在 板 上 加 被 测 电 压 且 普通课堂教学中教 Tx=3Ty。 师无法讲清楚的难 题，从而较好地突 生：记录探究任务，进行 小组合作探究。 破了教学的重难 点，真正提高了教 学效率和质量。 原理探究：调节面板上相 关参数，点击“播放”按 钮，观看显示波形——被 测电压波形；点击“步进”
6
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
按钮， 观看波形慢速显示， 理解波形显示的工作原 理。 记录探究图像，总结交流 生： （观察法、讨论法） 总结交流得出波形显示原 理：在水平偏转板加锯齿 波电压，在垂直偏转板加 被测电压，且 Tx 和 Ty 必 X-Y 显 示 方 式 探 究 15 分 钟 师： （引导探究法） 布置探究任务 须成整数倍的关系。 （三）X-Y 显示方式 师： （讲解基本概念） 李萨育图形——在垂 直偏转板和水平偏转板上 都加正弦波电压。 生:听讲、思考 【设计意图】由小 组完成探究任务， 教师点拨。小组讨 【设计意图】 让学生了解李萨育 图形的概念
任务 1：在垂直偏转板和 论法促进学生积极 水平偏转板上都加正弦波 参与，让学生充分 电压，周期相同。 地表达，锻炼口头
任务 2：在 X 偏转板上加 表达能力，活跃课 （三）X-Y 显示方式 正弦波电压，Y 偏转板上 堂气氛。 加 正 弦 波 电 压 且 Tx=0.5Ty 任务 3: 在 X 偏转板上加 正弦波电压，Y 偏转板上 加正弦波电压且 Tx=2Ty
7
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
任务 4：在 X 偏转板上加 余弦波电压，Y 偏转板上 加正弦波电压且 Tx=Ty 任务 5：在 X 偏转板上加 【设计意图】让学 余弦波电压，Y 偏转板上 生了解李萨育图形 加 正 弦 波 电 压 且 的概念，通过模拟 Tx=0.5Ty 仿真动画加深对示
任务 6：在 X 偏转板上加 波器显示原理的理 余弦波电压，Y 偏转板上 解，由于该部分理 加正弦波电压且 Tx=2Ty 解难度较大，故淡 化理论推导，强调 生：记录探究任务，进行 小组合作探究。 分析结论的重要 性。
原理探究：调节偏转板上 的电压，点击播放按钮观 看显示波形； 记录探究图像，总结交流 探究结论。 生： （观察法、讨论法） 小组讨论交流得出结论： 在垂直偏转板和水平偏转 板上都加正弦波电压，显 示一条直线；在垂
直偏转 板上加余弦波电压和水平 偏转板上加正弦波电压， 三、 智 能 生： （课堂测验） 测测学生课堂掌握情况
8
显示一个圆。
【设计意图】 有利于教师及时对 学生所学知识进行
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
检 测
15 分 钟
填空题 做完后可自动批阅，给出 成绩，也可重新测试 选择题 做完后给出测试成绩和相 应鼓励性话语 连线题 将对应波形连接起来，可 批阅对错，可重连。
反馈评价，学生通 过课堂练习对所学 知识及时巩固提 高。还可以激励学 生养成积极动脑， 主动思考的好习 惯。
四、 归 纳 总 结 2 分 钟
课堂小结 生： （小结） 1. 示波管的组成 2. 示波器显示理论 基础 3. 波形显示原理 4. 李 萨育图形 【设计意图】 让学生在整体上对 本节课学习的内容 有个系统的认识。
五、 知 识 拓 展
知识拓展 师： （布置任务） 上网查询了解示波器有哪 些用途？有哪些种类？将 结果发布在校园论坛上， 与大家共享。 【设计意图】 让学生通过网络技 术，上网查询相关 示波器产品及其功 能应用，并将查询 结果上传到校园网 论坛，大家一起交 流分享，锻炼学生 网络应用能力和表
10 分 钟
生：上网查找相关内容并 将结果发布到校园网论坛 进行交流共享。
六、
达能力，激发学生
9
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
教 学 评 价
教学评价 利用 flash 的 AS 脚本语 言和ＡＳＰ数据库语言开 发了课堂教学评价系统。 就课堂教学内容掌握情况 进行评价，在评价时学生
的学习兴趣。
【设计意图】 变革传统的教学评 价模式,结合数据 库程序将所有的评 价信息存储在教师 服务器里，教师通 过访问服务器数据 库就可以及时方便 地了解整个班级学 生的学习情况
5 分 钟
需填写个人信息，方便教 师借助网络与学生课后交 流，从而将课堂教学延伸 到课后，还可以就老师的 教学提出合理的意见和建 议。
七、 课 后 思 考
布置作业 作业 1：说明示波器出现 下列现象的原因。 【设计意图】让学 2、 示波器偏转板上加如下 电压，荧光屏上显示什么 生通过完成老师布 波形？ 置的课后作业查漏 补缺，构建完整的 知识网络。
10
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
七、学习评价设计 1．测试形式与工具（打√） （1）课堂提问√ （2）书面练习√ （4）学生自主网上测试 （5）合作完成
11
（3）测试√ （6）其他√
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
2．测试内容 （1）每组选派代表进行原理探究小结之后，由学生和教师点评，教师进行鼓 励性评价。 （2）课堂中要求学生进行课堂测验，以哪位同学
的成绩最好，进行总结性评 价。 （3）课后作业布置探究思考题，促进学生思考问题能力，作业上传教师服务 器，互相交流，进行开放性评价。 八、板书设计
示波器的基本原理
一、 示波管原理 1.示波器的核心——阴极射线示波管。 2.示波管的组成及各部分的作用。 3.探究任务 4.探究交流讨论 二、波形显示原理 1．扫描的概念。 2．波形显示 3.探究波形显示过程 4.探究任务 5.探究交流讨论 三、X-Y 显示方式 1.李萨育图形 2.探究任务 3. 探究交流讨论
九、教学反思 对整堂课的设计，我始终在努力贯彻以教师为主导，以学生为主体，以能力为 本位，以问题为主线，以信息化技术为手段，有计划培养学生的观察和实践能力、 思维能力、应用知识解决实际问题的能力。 (一)设计特色 1.充分运用信息化手段。 通过图片、视频将情境真实化，以激发学生的热情；运用模拟仿真动画讲解抽 象的原理，使原理更直观、形象，化解教学重难点；
12
2012 年江苏省中等职业学校信息化教学大赛
2.合作探究，教学做一体。 通过问题引入任务,将原理的学习和任务情境有机结合在一起，在学习中合作 探究，在实际操作中体会原理，真正做到理实一体，处处体现 “做中教”“做中 、 学” 。 3. 拓展了学习的领域 通过百度搜索将课本知识延伸到课外， 通过校园论坛的分享交流， 促进了师生 交流，生生交流。 4.变革传统的教学评价模式。 结合数据库程序将所有的评价信息存储在服务器里， 教师通过访问服务器数据 库就可以及时方便地了解整个班级学生的学习情况。 (二)不足之处 由于采用了自主探究的方法， 对于个别基础薄弱的同学， 可能会出现得不出结 论的情况，故分组时需考虑分层的形式，通过小组合作解决这一问题。
13