鄭青岳

最近筆者參加一個課堂教學(xué)評比活動，一天之中聽了6節(jié)課，課題都是“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”. 6節(jié)課的教學(xué)除了所采用的實驗項目有所不同之外，總體設(shè)計沒有太大的差異.由此萌生出一些想法，現(xiàn)整理出來，與同行交流.

一、一個普遍采用的教學(xué)設(shè)計

為了探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，老師們普遍采用了這樣一個教學(xué)方案：先回顧初中物理中導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流的知識，并利用圖1所示的裝置演示導(dǎo)線沿不同方向運(yùn)動的現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)“切割磁感線”這一條件.

在此基礎(chǔ)上，教師提出問題：是否只有切割磁感線運(yùn)動才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？還有哪些方法也可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？接著給學(xué)生如圖2的器材，讓學(xué)生通過分組活動，探究哪些操作能夠使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流.

在課堂中我們看到，各個小組都能順利地連接如圖2的電路.他們都能通過自主的活動發(fā)現(xiàn)：當(dāng)閉合或打開開關(guān)時；當(dāng)將小螺線管插入大螺線管，或從中拔出時；當(dāng)將鐵芯插入小螺線管，或從中拔出時；當(dāng)開關(guān)閉合后來回移動變阻器的滑動觸頭時；當(dāng)條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出時，都能使大螺線管電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).

在學(xué)生活動的基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生概括上述各種操作（包括切割磁感線運(yùn)動）的共同點(diǎn)：通過閉合回路的磁感量發(fā)生變化，由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.

二、幾點(diǎn)質(zhì)疑

這樣的教學(xué)設(shè)計表面看上去既周到又嚴(yán)密，似乎無懈可擊.但從科學(xué)研究的進(jìn)程和人認(rèn)識事物的過程看，卻是值得質(zhì)疑的.

1.為什么我們在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，一下子就會想到那么多.既有開關(guān)，又有磁鐵、鐵芯，還有滑動變阻器、大小螺線管，等等.好像在探究之前，什么都在我們的算計之中一樣.人其實并沒有那么聰明，人對事物的認(rèn)識是逐漸深入，而不是一步到位的.我們之所以會這樣做，那是因為我們事先已經(jīng)知道問題的答案了.如果我們事先不知道問題的答案，我們是難以想到這樣做的.但真正的探究是事先不知道答案的，站在未知答案的學(xué)生的角度思考該怎樣做，會使我們的教學(xué)設(shè)計更接近真正的探究.

2.科學(xué)要根據(jù)所觀察到的事實概括出一般性的原理，其過程通常是：根據(jù)有限的事實進(jìn)行初步的概括，利用概括的結(jié)論（原理）做出新的預(yù)言——預(yù)見未曾觀察到的事實，并用新的事實對概括進(jìn)行檢驗.當(dāng)新的事實支持概括時，則概括得到進(jìn)一步肯定；當(dāng)新的事實不支持概括時，概括就會受到否定，或需要加以修改和完善.但是，在上述教學(xué)設(shè)計中，我們對結(jié)論的獲得卻是一步到位的.這種對探索過程的人為的縮短，并不符合科學(xué)認(rèn)識的邏輯，也使學(xué)生失去了體驗科學(xué)過程的一個絕好的機(jī)會.

3.學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該遭遇一定的困難.物理教學(xué)根本的任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的思維，而思維永遠(yuǎn)與解決問題的困難程度相關(guān)，困難越大，思維的要求越高；沒有困難就沒有思維.但在上述活動中，學(xué)生幾乎是在毫無困難的情況下就能得到滿意的結(jié)果.因為有開關(guān)，他們總會打開或閉合；因為有小螺線管，他們總會將它插入大螺線管或從中拔出；因為有鐵芯，他們總會將它插入小螺線管或從中拔出；因為有滑動變阻器，他們總會移動它的滑動觸頭，等等.這些活動并不需要有太多的思維的參與，而缺少思維的活動其教育意義是不大的.

三、教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)

鑒于如上的質(zhì)疑，我們對“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”課題的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，其基本流程如下.

1.回顧初中閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的相關(guān)知識，重做圖1實驗.

2.提出問題：是否只有導(dǎo)線切割磁感線才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？是否還有別的方法也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

3.為了使新的方法與圖1的方法差異盡可能大些，我們模仿當(dāng)年法拉第使用過的方法，不用永磁鐵，而是利用通電線圈來產(chǎn)生磁場；為了避免相對運(yùn)動，我們把兩個線圈都繞在同一個鐵環(huán)上，如圖3所示.這樣，通電線圈產(chǎn)生的磁場也將通過另一個線圈.看看通電線圈的磁場能否使另一個線圈產(chǎn)生出電流來.

4.教師故意把電源和開關(guān)放在離電流表較遠(yuǎn)的地方，指出：為了避免電源對電流表的影響，我把電源和電流表相隔遠(yuǎn)一些.教師合下開關(guān)后，跑到電流表邊上看電流表的指針是否發(fā)生了偏轉(zhuǎn).顯然，教師看不到電流表指針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象.而學(xué)生卻說：當(dāng)開關(guān)剛合下瞬間，電流表指針偏轉(zhuǎn)了一下.教師將電流表移近一些重新實驗，發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合和打開的瞬間，電流表的指針會偏轉(zhuǎn).開關(guān)閉合或打開后，電流表指針不偏轉(zhuǎn).

5.分析新的實驗現(xiàn)象，得出：當(dāng)閉合回路中磁場從無到有，或從有變無的過程中，回路中也會產(chǎn)生感應(yīng)電路.

6.將圖1和圖3兩個實驗轉(zhuǎn)化成圖4和圖5，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較：兩個實驗產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法完全不同.在圖4實驗中，磁場強(qiáng)度不變，而閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動；在圖5實驗中，閉合回路不動，而穿過閉合回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度卻發(fā)生變化.

教師指出：科學(xué)研究需要一種信念，比如，相信自然的規(guī)律是簡單的，規(guī)律的形式是美的；不同的現(xiàn)象中有相同的結(jié)果，應(yīng)該有相同的原因.既然兩個實驗都會產(chǎn)生感應(yīng)電流這一相同的結(jié)果，它們之間應(yīng)當(dāng)存在相同的原因.只是這個相同的原因比較隱蔽，請同學(xué)們分組討論：分析兩個實驗，看看它們有什么共同點(diǎn).

7.學(xué)生通過分析比較，得出兩個實驗的共同點(diǎn)：通過回路的磁通量都發(fā)生變化.

8.教師指出：我們通過兩個實驗的比較，初步概括出一個結(jié)論：只要通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.我們根據(jù)兩個實驗事實做出的這一概括是否正確，需要用進(jìn)一步的實驗進(jìn)行檢驗.如果概括的結(jié)論是正確的，請做出預(yù)言，還有哪些操作也能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？哪些操作不能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（要求學(xué)生分組討論）我可以提供一個大的勻強(qiáng)磁場，以及電源、開關(guān)、條形磁鐵、大的螺線管和小的螺線管（小螺線管可以插入大螺線管中）.你們還需要什么器材可以提出.

9.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過討論做出預(yù)言（并要求學(xué)生說出理由）：

（1）將大的螺線管和電流表連接，將條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（2）小的螺線管與電源、開關(guān)連接.將通電小螺線管條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（3）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)，或打開開關(guān)瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（4）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)后，取一鐵芯插入小螺線管，或從中拔出來瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（5）再取一個滑動變阻器串聯(lián)在小螺線管的電路中，閉合開關(guān)后，來回移動變阻器的滑動觸頭，大螺線管中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（6）取一閉合線框，當(dāng)它垂直放置在勻強(qiáng)磁場中，并在其內(nèi)順著磁感線運(yùn)動，或做切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)它做切割磁感運(yùn)動，有一邊處于磁場之外時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框整個處于磁場中，做旋轉(zhuǎn)切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

10.學(xué)生利用分組實驗檢驗預(yù)言（1）～（5）；預(yù)言（6）由教師采用演示實驗進(jìn)行檢驗.所有預(yù)言都在實驗中得到證實.由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

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最近筆者參加一個課堂教學(xué)評比活動，一天之中聽了6節(jié)課，課題都是“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”. 6節(jié)課的教學(xué)除了所采用的實驗項目有所不同之外，總體設(shè)計沒有太大的差異.由此萌生出一些想法，現(xiàn)整理出來，與同行交流.

一、一個普遍采用的教學(xué)設(shè)計

為了探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，老師們普遍采用了這樣一個教學(xué)方案：先回顧初中物理中導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流的知識，并利用圖1所示的裝置演示導(dǎo)線沿不同方向運(yùn)動的現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)“切割磁感線”這一條件.

在此基礎(chǔ)上，教師提出問題：是否只有切割磁感線運(yùn)動才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？還有哪些方法也可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？接著給學(xué)生如圖2的器材，讓學(xué)生通過分組活動，探究哪些操作能夠使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流.

在課堂中我們看到，各個小組都能順利地連接如圖2的電路.他們都能通過自主的活動發(fā)現(xiàn)：當(dāng)閉合或打開開關(guān)時；當(dāng)將小螺線管插入大螺線管，或從中拔出時；當(dāng)將鐵芯插入小螺線管，或從中拔出時；當(dāng)開關(guān)閉合后來回移動變阻器的滑動觸頭時；當(dāng)條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出時，都能使大螺線管電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).

在學(xué)生活動的基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生概括上述各種操作（包括切割磁感線運(yùn)動）的共同點(diǎn)：通過閉合回路的磁感量發(fā)生變化，由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.

二、幾點(diǎn)質(zhì)疑

這樣的教學(xué)設(shè)計表面看上去既周到又嚴(yán)密，似乎無懈可擊.但從科學(xué)研究的進(jìn)程和人認(rèn)識事物的過程看，卻是值得質(zhì)疑的.

1.為什么我們在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，一下子就會想到那么多.既有開關(guān)，又有磁鐵、鐵芯，還有滑動變阻器、大小螺線管，等等.好像在探究之前，什么都在我們的算計之中一樣.人其實并沒有那么聰明，人對事物的認(rèn)識是逐漸深入，而不是一步到位的.我們之所以會這樣做，那是因為我們事先已經(jīng)知道問題的答案了.如果我們事先不知道問題的答案，我們是難以想到這樣做的.但真正的探究是事先不知道答案的，站在未知答案的學(xué)生的角度思考該怎樣做，會使我們的教學(xué)設(shè)計更接近真正的探究.

2.科學(xué)要根據(jù)所觀察到的事實概括出一般性的原理，其過程通常是：根據(jù)有限的事實進(jìn)行初步的概括，利用概括的結(jié)論（原理）做出新的預(yù)言——預(yù)見未曾觀察到的事實，并用新的事實對概括進(jìn)行檢驗.當(dāng)新的事實支持概括時，則概括得到進(jìn)一步肯定；當(dāng)新的事實不支持概括時，概括就會受到否定，或需要加以修改和完善.但是，在上述教學(xué)設(shè)計中，我們對結(jié)論的獲得卻是一步到位的.這種對探索過程的人為的縮短，并不符合科學(xué)認(rèn)識的邏輯，也使學(xué)生失去了體驗科學(xué)過程的一個絕好的機(jī)會.

3.學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該遭遇一定的困難.物理教學(xué)根本的任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的思維，而思維永遠(yuǎn)與解決問題的困難程度相關(guān)，困難越大，思維的要求越高；沒有困難就沒有思維.但在上述活動中，學(xué)生幾乎是在毫無困難的情況下就能得到滿意的結(jié)果.因為有開關(guān)，他們總會打開或閉合；因為有小螺線管，他們總會將它插入大螺線管或從中拔出；因為有鐵芯，他們總會將它插入小螺線管或從中拔出；因為有滑動變阻器，他們總會移動它的滑動觸頭，等等.這些活動并不需要有太多的思維的參與，而缺少思維的活動其教育意義是不大的.

三、教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)

鑒于如上的質(zhì)疑，我們對“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”課題的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，其基本流程如下.

1.回顧初中閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的相關(guān)知識，重做圖1實驗.

2.提出問題：是否只有導(dǎo)線切割磁感線才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？是否還有別的方法也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

3.為了使新的方法與圖1的方法差異盡可能大些，我們模仿當(dāng)年法拉第使用過的方法，不用永磁鐵，而是利用通電線圈來產(chǎn)生磁場；為了避免相對運(yùn)動，我們把兩個線圈都繞在同一個鐵環(huán)上，如圖3所示.這樣，通電線圈產(chǎn)生的磁場也將通過另一個線圈.看看通電線圈的磁場能否使另一個線圈產(chǎn)生出電流來.

4.教師故意把電源和開關(guān)放在離電流表較遠(yuǎn)的地方，指出：為了避免電源對電流表的影響，我把電源和電流表相隔遠(yuǎn)一些.教師合下開關(guān)后，跑到電流表邊上看電流表的指針是否發(fā)生了偏轉(zhuǎn).顯然，教師看不到電流表指針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象.而學(xué)生卻說：當(dāng)開關(guān)剛合下瞬間，電流表指針偏轉(zhuǎn)了一下.教師將電流表移近一些重新實驗，發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合和打開的瞬間，電流表的指針會偏轉(zhuǎn).開關(guān)閉合或打開后，電流表指針不偏轉(zhuǎn).

5.分析新的實驗現(xiàn)象，得出：當(dāng)閉合回路中磁場從無到有，或從有變無的過程中，回路中也會產(chǎn)生感應(yīng)電路.

6.將圖1和圖3兩個實驗轉(zhuǎn)化成圖4和圖5，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較：兩個實驗產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法完全不同.在圖4實驗中，磁場強(qiáng)度不變，而閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動；在圖5實驗中，閉合回路不動，而穿過閉合回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度卻發(fā)生變化.

教師指出：科學(xué)研究需要一種信念，比如，相信自然的規(guī)律是簡單的，規(guī)律的形式是美的；不同的現(xiàn)象中有相同的結(jié)果，應(yīng)該有相同的原因.既然兩個實驗都會產(chǎn)生感應(yīng)電流這一相同的結(jié)果，它們之間應(yīng)當(dāng)存在相同的原因.只是這個相同的原因比較隱蔽，請同學(xué)們分組討論：分析兩個實驗，看看它們有什么共同點(diǎn).

7.學(xué)生通過分析比較，得出兩個實驗的共同點(diǎn)：通過回路的磁通量都發(fā)生變化.

8.教師指出：我們通過兩個實驗的比較，初步概括出一個結(jié)論：只要通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.我們根據(jù)兩個實驗事實做出的這一概括是否正確，需要用進(jìn)一步的實驗進(jìn)行檢驗.如果概括的結(jié)論是正確的，請做出預(yù)言，還有哪些操作也能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？哪些操作不能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（要求學(xué)生分組討論）我可以提供一個大的勻強(qiáng)磁場，以及電源、開關(guān)、條形磁鐵、大的螺線管和小的螺線管（小螺線管可以插入大螺線管中）.你們還需要什么器材可以提出.

9.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過討論做出預(yù)言（并要求學(xué)生說出理由）：

（1）將大的螺線管和電流表連接，將條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（2）小的螺線管與電源、開關(guān)連接.將通電小螺線管條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（3）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)，或打開開關(guān)瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（4）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)后，取一鐵芯插入小螺線管，或從中拔出來瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（5）再取一個滑動變阻器串聯(lián)在小螺線管的電路中，閉合開關(guān)后，來回移動變阻器的滑動觸頭，大螺線管中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（6）取一閉合線框，當(dāng)它垂直放置在勻強(qiáng)磁場中，并在其內(nèi)順著磁感線運(yùn)動，或做切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)它做切割磁感運(yùn)動，有一邊處于磁場之外時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框整個處于磁場中，做旋轉(zhuǎn)切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

10.學(xué)生利用分組實驗檢驗預(yù)言（1）～（5）；預(yù)言（6）由教師采用演示實驗進(jìn)行檢驗.所有預(yù)言都在實驗中得到證實.由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

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最近筆者參加一個課堂教學(xué)評比活動，一天之中聽了6節(jié)課，課題都是“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”. 6節(jié)課的教學(xué)除了所采用的實驗項目有所不同之外，總體設(shè)計沒有太大的差異.由此萌生出一些想法，現(xiàn)整理出來，與同行交流.

一、一個普遍采用的教學(xué)設(shè)計

為了探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，老師們普遍采用了這樣一個教學(xué)方案：先回顧初中物理中導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流的知識，并利用圖1所示的裝置演示導(dǎo)線沿不同方向運(yùn)動的現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)“切割磁感線”這一條件.

在此基礎(chǔ)上，教師提出問題：是否只有切割磁感線運(yùn)動才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？還有哪些方法也可以使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？接著給學(xué)生如圖2的器材，讓學(xué)生通過分組活動，探究哪些操作能夠使回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流.

在課堂中我們看到，各個小組都能順利地連接如圖2的電路.他們都能通過自主的活動發(fā)現(xiàn)：當(dāng)閉合或打開開關(guān)時；當(dāng)將小螺線管插入大螺線管，或從中拔出時；當(dāng)將鐵芯插入小螺線管，或從中拔出時；當(dāng)開關(guān)閉合后來回移動變阻器的滑動觸頭時；當(dāng)條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出時，都能使大螺線管電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).

在學(xué)生活動的基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生概括上述各種操作（包括切割磁感線運(yùn)動）的共同點(diǎn)：通過閉合回路的磁感量發(fā)生變化，由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.

二、幾點(diǎn)質(zhì)疑

這樣的教學(xué)設(shè)計表面看上去既周到又嚴(yán)密，似乎無懈可擊.但從科學(xué)研究的進(jìn)程和人認(rèn)識事物的過程看，卻是值得質(zhì)疑的.

1.為什么我們在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件時，一下子就會想到那么多.既有開關(guān)，又有磁鐵、鐵芯，還有滑動變阻器、大小螺線管，等等.好像在探究之前，什么都在我們的算計之中一樣.人其實并沒有那么聰明，人對事物的認(rèn)識是逐漸深入，而不是一步到位的.我們之所以會這樣做，那是因為我們事先已經(jīng)知道問題的答案了.如果我們事先不知道問題的答案，我們是難以想到這樣做的.但真正的探究是事先不知道答案的，站在未知答案的學(xué)生的角度思考該怎樣做，會使我們的教學(xué)設(shè)計更接近真正的探究.

2.科學(xué)要根據(jù)所觀察到的事實概括出一般性的原理，其過程通常是：根據(jù)有限的事實進(jìn)行初步的概括，利用概括的結(jié)論（原理）做出新的預(yù)言——預(yù)見未曾觀察到的事實，并用新的事實對概括進(jìn)行檢驗.當(dāng)新的事實支持概括時，則概括得到進(jìn)一步肯定；當(dāng)新的事實不支持概括時，概括就會受到否定，或需要加以修改和完善.但是，在上述教學(xué)設(shè)計中，我們對結(jié)論的獲得卻是一步到位的.這種對探索過程的人為的縮短，并不符合科學(xué)認(rèn)識的邏輯，也使學(xué)生失去了體驗科學(xué)過程的一個絕好的機(jī)會.

3.學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該遭遇一定的困難.物理教學(xué)根本的任務(wù)是發(fā)展學(xué)生的思維，而思維永遠(yuǎn)與解決問題的困難程度相關(guān)，困難越大，思維的要求越高；沒有困難就沒有思維.但在上述活動中，學(xué)生幾乎是在毫無困難的情況下就能得到滿意的結(jié)果.因為有開關(guān)，他們總會打開或閉合；因為有小螺線管，他們總會將它插入大螺線管或從中拔出；因為有鐵芯，他們總會將它插入小螺線管或從中拔出；因為有滑動變阻器，他們總會移動它的滑動觸頭，等等.這些活動并不需要有太多的思維的參與，而缺少思維的活動其教育意義是不大的.

三、教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)

鑒于如上的質(zhì)疑，我們對“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”課題的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，其基本流程如下.

1.回顧初中閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的相關(guān)知識，重做圖1實驗.

2.提出問題：是否只有導(dǎo)線切割磁感線才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？是否還有別的方法也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

3.為了使新的方法與圖1的方法差異盡可能大些，我們模仿當(dāng)年法拉第使用過的方法，不用永磁鐵，而是利用通電線圈來產(chǎn)生磁場；為了避免相對運(yùn)動，我們把兩個線圈都繞在同一個鐵環(huán)上，如圖3所示.這樣，通電線圈產(chǎn)生的磁場也將通過另一個線圈.看看通電線圈的磁場能否使另一個線圈產(chǎn)生出電流來.

4.教師故意把電源和開關(guān)放在離電流表較遠(yuǎn)的地方，指出：為了避免電源對電流表的影響，我把電源和電流表相隔遠(yuǎn)一些.教師合下開關(guān)后，跑到電流表邊上看電流表的指針是否發(fā)生了偏轉(zhuǎn).顯然，教師看不到電流表指針偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象.而學(xué)生卻說：當(dāng)開關(guān)剛合下瞬間，電流表指針偏轉(zhuǎn)了一下.教師將電流表移近一些重新實驗，發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合和打開的瞬間，電流表的指針會偏轉(zhuǎn).開關(guān)閉合或打開后，電流表指針不偏轉(zhuǎn).

5.分析新的實驗現(xiàn)象，得出：當(dāng)閉合回路中磁場從無到有，或從有變無的過程中，回路中也會產(chǎn)生感應(yīng)電路.

6.將圖1和圖3兩個實驗轉(zhuǎn)化成圖4和圖5，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較：兩個實驗產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法完全不同.在圖4實驗中，磁場強(qiáng)度不變，而閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動；在圖5實驗中，閉合回路不動，而穿過閉合回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度卻發(fā)生變化.

教師指出：科學(xué)研究需要一種信念，比如，相信自然的規(guī)律是簡單的，規(guī)律的形式是美的；不同的現(xiàn)象中有相同的結(jié)果，應(yīng)該有相同的原因.既然兩個實驗都會產(chǎn)生感應(yīng)電流這一相同的結(jié)果，它們之間應(yīng)當(dāng)存在相同的原因.只是這個相同的原因比較隱蔽，請同學(xué)們分組討論：分析兩個實驗，看看它們有什么共同點(diǎn).

7.學(xué)生通過分析比較，得出兩個實驗的共同點(diǎn)：通過回路的磁通量都發(fā)生變化.

8.教師指出：我們通過兩個實驗的比較，初步概括出一個結(jié)論：只要通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.我們根據(jù)兩個實驗事實做出的這一概括是否正確，需要用進(jìn)一步的實驗進(jìn)行檢驗.如果概括的結(jié)論是正確的，請做出預(yù)言，還有哪些操作也能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？哪些操作不能使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（要求學(xué)生分組討論）我可以提供一個大的勻強(qiáng)磁場，以及電源、開關(guān)、條形磁鐵、大的螺線管和小的螺線管（小螺線管可以插入大螺線管中）.你們還需要什么器材可以提出.

9.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過討論做出預(yù)言（并要求學(xué)生說出理由）：

（1）將大的螺線管和電流表連接，將條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（2）小的螺線管與電源、開關(guān)連接.將通電小螺線管條形磁鐵插入大螺線管，或從中拔出來時，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（3）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)，或打開開關(guān)瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（4）將小螺線管插入大螺線管中，閉合開關(guān)后，取一鐵芯插入小螺線管，或從中拔出來瞬間，大螺線管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（5）再取一個滑動變阻器串聯(lián)在小螺線管的電路中，閉合開關(guān)后，來回移動變阻器的滑動觸頭，大螺線管中將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

（6）取一閉合線框，當(dāng)它垂直放置在勻強(qiáng)磁場中，并在其內(nèi)順著磁感線運(yùn)動，或做切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)它做切割磁感運(yùn)動，有一邊處于磁場之外時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框整個處于磁場中，做旋轉(zhuǎn)切割磁感線運(yùn)動時，線框內(nèi)將會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

10.學(xué)生利用分組實驗檢驗預(yù)言（1）～（5）；預(yù)言（6）由教師采用演示實驗進(jìn)行檢驗.所有預(yù)言都在實驗中得到證實.由此得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.

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