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111 楞次定律的案例分析 （海師附中物理組 張艷秋 ?？?571158） 2008年3月，我上了一節(jié)課，內(nèi)容是人教版高二物理(必修)“楞次定律------感應(yīng)電流的方向”。在這節(jié)課中，我嘗試著引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行探究性實驗，取得了很好的效果。 一、 實驗引入，激發(fā)學(xué)生的研究興趣： 師：請同學(xué)們注意觀察(見圖1)，當(dāng)條形磁鐵插入螺線管和從螺線管中拔出時，在這兩個過程中電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并解釋偏轉(zhuǎn)的原因。 生：指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，因為閉合線圈的磁通量發(fā)生了變化。 師：在剛才的實驗中，我們看到電流表的指針有時向左偏，有時向右偏。這表明什么？ 生：在不同的情況下，感應(yīng)電流的方向是不同的。 師：那么，如何來判斷感應(yīng)電流的方向，這就是我們這節(jié)課所要研究的問題：感應(yīng)電流的方向-----楞次定律。 這一環(huán)節(jié)通過實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，激起學(xué)生的探究欲望，真正體現(xiàn)了學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體。 二、 學(xué)生提出猜想： 師：感應(yīng)電流的方向可能與哪些因素有關(guān)？請同學(xué)們以圖1的實驗為基礎(chǔ)，大膽地進(jìn)行推測。 生1：可能和磁極的運(yùn)動情況有關(guān)； 生2：可能和磁場的方向有關(guān)； 生3：可能和磁通量的變化情況有關(guān)； 教師可把學(xué)生提到的因素記錄在黑板上，制成表格1的形式。 磁鐵運(yùn)動情況 N極向下 N極向上 S極向下 S極向上 原磁感線的方向 磁通量變化 電流計偏轉(zhuǎn) 這個過程是學(xué)生思維極其活躍的，它容易突破傳統(tǒng)思維的框框，并時而迸發(fā)出創(chuàng)造思維的火花。牛頓說：“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發(fā)現(xiàn)?！睂W(xué)生對未知領(lǐng)域產(chǎn)生好奇并急欲獲得正確的認(rèn)識，將會產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望和飽滿的學(xué)習(xí)熱情，這種非智力因素的情感作用，將反過來促進(jìn)思維的活力和思維的定向能力。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)缺乏猜想，使得教學(xué)過程變成非常簡單的知識輸入過程，能力的發(fā)展和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)無處落實。 三、學(xué)生分組實驗研究： 實驗1：觀察線圈的繞線方向 實驗2：用舊電池確定電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系； 實驗3：探究磁通量的變化和感應(yīng)電流方向的關(guān)系，收集實驗數(shù)據(jù)，填寫表格1 表格1： 磁鐵運(yùn)動情況 N極向下 N極向上 S極向下 S極向上 原磁感線的方向 向下 向下 向上 向上 磁通量變化 增加 減小 增加 減小 電流計偏轉(zhuǎn) 左偏 右偏 右偏 左偏 在學(xué)生實驗過程中，教師在教室里四處走動，與各小組進(jìn)行交流，傾聽學(xué)生的問題和想法，不時評價他們的探究進(jìn)程并確定適合學(xué)生學(xué)習(xí)的下一步計劃。 分組實驗論證，學(xué)生是帶著急于知道猜想是否正確的心態(tài)去探究的，就會以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、科學(xué)的態(tài)度去實驗，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，活躍了思維，培養(yǎng)了學(xué)生正確的學(xué)習(xí)態(tài)度和實驗?zāi)芰?。而傳統(tǒng)的教學(xué)中老師只是把現(xiàn)成的實驗裝置、方法簡單地交給學(xué)生，學(xué)生聽老師講完實驗后按部就班去完成，并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。這種情形下的學(xué)生是帶著一種完成任務(wù)的心態(tài)去實驗的。他們沒有了自己的思維，完全是按照老師設(shè)計好的思路，為了實驗而實驗，忽略了實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。 四、討論、分析得出結(jié)論： 老師引導(dǎo)學(xué)生一起對實驗結(jié)果作出進(jìn)一步分析： 師：由于磁鐵的運(yùn)動，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又要產(chǎn)生磁場。這時線圈中同時存在兩個磁場：磁鐵的磁場和感應(yīng)電流的磁場。這兩個磁場之間有什么聯(lián)系？ 這時教師就引導(dǎo)學(xué)生去研究感應(yīng)電流的磁場方向（將表格1完善成表格2） 表格2： 磁鐵運(yùn)動情況 N極向下 N極向上 S極向下 S極向上 原磁感線的方向 向下 向下 向上 向上 磁通量變化 增加 減小 增加 減小 電流計偏轉(zhuǎn) 左偏 右偏 右偏 左偏 感應(yīng)電流磁場方向 向上 向下 向下 向上 師：請大家仔細(xì)觀察表2后，分組討論總結(jié)出感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向的關(guān)系。 學(xué)生分組討論得出結(jié)論： 生1：感應(yīng)電流的磁場與原磁場在磁鐵插入時方向相反；抽出時，兩磁場方向相同。 生2：磁鐵插入時，線圈中的磁通量增加，而感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，阻礙它的增加；抽出時，原磁場磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，企圖阻礙它的減小。 師：這兩位同學(xué)總結(jié)的很好，可見感應(yīng)電流的磁場阻礙的不是原磁通量，而是阻礙原磁通量的變化。這條關(guān)于感應(yīng)電流方向的規(guī)律最早是由德國物理學(xué)家楞次在150多年前發(fā)現(xiàn)的。所以叫做楞次定律。 得出結(jié)論時采用學(xué)生分析、討論、歸納、總結(jié)的方式。結(jié)論出自學(xué)生之口，印象深刻，不易忘記。這樣做體現(xiàn)以人為本，以學(xué)生為主體，與實踐相結(jié)合的新的教學(xué)理念，體現(xiàn)物理課的特色，使物理課顯得生動活潑，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性。而傳統(tǒng)教學(xué)中是老師對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、講解，最后給出一個所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”，學(xué)生的任務(wù)是只要記住最后結(jié)論就行了。這樣學(xué)生往往會認(rèn)為實驗只是一種形式，結(jié)論才是最終目的，甚至認(rèn)為實驗完全沒有存在的意義，長期這樣學(xué)生就會缺乏發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和對新問題的應(yīng)變能力，實驗探究思維能力更是不能得到提高。 教學(xué)反思： （1）本節(jié)課主要采用探究性教學(xué)，讓學(xué)生積極參與到科學(xué)探索過程中，體會科學(xué)家如何面對疑難情境，在實驗之前引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)、分析討論得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，實踐能力以及創(chuàng)新精神。它不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分體現(xiàn)了素質(zhì)教育課堂教學(xué)的基本特征：教學(xué)過程的主體性、學(xué)習(xí)探究的自主性、信息交流的互動性和師生關(guān)系的和諧性。 （2）讓學(xué)生進(jìn)行探究性實驗，把科學(xué)家在長時間內(nèi)得出的規(guī)律在一兩個課時內(nèi)通過實驗探究去獲得。因而要想取得預(yù)先的教學(xué)效果，適當(dāng)?shù)乃悸芬龑?dǎo)還是必要的，關(guān)鍵在于對引導(dǎo)的程度的把握。如果過于簡單的話，學(xué)生可能會無從下手，對著儀器摸了半天還不知道要干什么；如果過于詳細(xì)的話，就與傳統(tǒng)的實驗沒什么差別了，學(xué)生變成了看一步做一步，而不是自己思考，自己動手，自己解決出現(xiàn)的問題了。 心理學(xué)的研究和教學(xué)實踐表明，高中學(xué)生有一定的觀察能力、實驗?zāi)芰头治瞿芰?，但思維整體還不太成熟，因此還需要精心設(shè)教學(xué)過程，給予正確的指導(dǎo)，而不是完全放手任由學(xué)生操作。 參考文獻(xiàn)： 【1】廖伯琴 中學(xué)科學(xué)教育的國際改革趨勢 物理教學(xué)探討 2002年第2期 【2】主編：周小山 《教師教學(xué)究竟靠什么？》 北京大學(xué)出版社 2002年6月第一版 【3】物理課程標(biāo)準(zhǔn) 華中師范大學(xué)出版社 2002年8月第1版 111