周福軍

磁場對運(yùn)動(dòng)電荷作用的相關(guān)概念和規(guī)律是高中物理的重要知識(shí)，也是高中物理教學(xué)的難點(diǎn)。因此，探索有效的教學(xué)策略以改進(jìn)磁場相關(guān)知識(shí)的教學(xué)尤為重要。下面筆者就此談?wù)剮c(diǎn)體會(huì)。

一、創(chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過程探究

在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，教師只管“填鴨式”教學(xué)，較少關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和能力的培養(yǎng)，以致學(xué)生對知識(shí)的掌握不牢、運(yùn)用不夠靈活。要改變這種現(xiàn)狀，教師在教學(xué)中就要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式，加強(qiáng)過程探究，注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)。例如，對于“洛倫茲力”這一節(jié)課，按照大綱，已有的教學(xué)模式主要是要求學(xué)生學(xué)會(huì)洛倫茲力的計(jì)算公式，即用f=qvB來計(jì)算洛倫茲力的大小，并掌握洛倫茲力的方向的判斷方法，即左手定則。但是課本上對于這兩點(diǎn)的講解只是直接給出了結(jié)論，并沒有講解其探究的過程。這樣學(xué)生只能生搬硬套，被動(dòng)接受知識(shí)。在具體教學(xué)中，教師可以通過實(shí)驗(yàn)演示來吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生理解掌握相關(guān)的知識(shí)和規(guī)律。如教師可首先介紹陰極射線管與勻強(qiáng)磁場，然后演示在不加勻強(qiáng)磁場的情況下，將陰極射線管接入電路，閉合開關(guān)，接通電源，形成電子束，可發(fā)現(xiàn)一段藍(lán)色陰極射線，方向豎直向上。然后將陰極射線管置于勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)射線束左偏，說明射線束受到了洛倫茲力作用。繼續(xù)加大磁場，發(fā)現(xiàn)射線束左偏形成圓形軌跡，說明該電子束所受洛倫茲力的方向指向圓心。這時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)洛倫茲力方向與速度方向、磁場方向的關(guān)系，認(rèn)識(shí)左手定則，學(xué)生就能直觀地學(xué)習(xí)洛倫茲力的計(jì)算公式和左手定則，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

二、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

在高中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是引起學(xué)生興趣、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要手段，同時(shí)也能有效地提高教學(xué)質(zhì)量。例如，在學(xué)習(xí)磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以利用黑白電視機(jī)顯像管

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生深刻理解磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用，從而讓學(xué)生主動(dòng)接受所要學(xué)習(xí)的知識(shí)，教師順利完成教學(xué)任務(wù)。首先，需要對準(zhǔn)備好的設(shè)備進(jìn)行檢查，然后在關(guān)機(jī)狀態(tài)中，進(jìn)行行、場偏轉(zhuǎn)線圈的端子的焊接。然后，在開機(jī)狀態(tài)下，調(diào)低亮度，使熒光屏中央出現(xiàn)亮點(diǎn)，并且及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生對亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以免電子束被燒毀。表明電子束沒有受洛侖茲力作用，既沒有發(fā)生行偏轉(zhuǎn)也沒有發(fā)生場偏轉(zhuǎn)。接著，在關(guān)機(jī)后恢復(fù)行偏轉(zhuǎn)線圈后再次開機(jī)。電子由于失去豎直方向的場偏轉(zhuǎn)磁場，可觀察到熒光屏上呈現(xiàn)出一條水平亮線。最后，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，焊下行偏轉(zhuǎn)線圈的端子，恢復(fù)場偏轉(zhuǎn)線圈，再開機(jī)。顯像管失去了水平方向上的偏轉(zhuǎn)磁場，從而可觀察到熒光屏中央呈現(xiàn)出一條豎直亮線。關(guān)機(jī)后再恢復(fù)行、場偏轉(zhuǎn)線圈，用改錐松開偏轉(zhuǎn)線圈總成的緊固螺絲，將電視接上TV信號(hào)后開機(jī)，然后逆時(shí)針或順時(shí)針緩慢地旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)線圈總成，可觀察到圖像也伴隨著逆時(shí)針或順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)機(jī)后將行偏轉(zhuǎn)線圈的兩個(gè)端子反接，開機(jī)后則觀察到圖像左右相反。關(guān)機(jī)后將行偏轉(zhuǎn)線圈的兩個(gè)端子復(fù)位后，將場偏轉(zhuǎn)線圈的兩個(gè)端子反接，開機(jī)后觀察到熒光屏呈現(xiàn)出倒立的圖像。在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，整個(gè)操作過程需要教師在旁邊進(jìn)行指導(dǎo)。一般情況下，為了安全，可以不打開電視機(jī)后蓋，使用磁鐵兩極各夾一塊長鐵片，彎成蹄形，卡在電視機(jī)后側(cè)凸出部分（即管頸部），可觀察到圖像整體向一側(cè)移動(dòng)，并可能在另一側(cè)露出一個(gè)大黑邊。分析可知，電子流偏轉(zhuǎn)方向是遵守左手定則的。通過實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生深刻理解相關(guān)知識(shí)的內(nèi)涵，還培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

三、運(yùn)用信息技術(shù)手段，豐富課堂內(nèi)容

現(xiàn)代教學(xué)中，很多教師喜歡運(yùn)用多媒體來輔助教學(xué)，因?yàn)殡S著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體可以將一些抽象的、難理解的微觀現(xiàn)象及其發(fā)展過程通過動(dòng)畫、圖像、聲音等形象、直觀地展現(xiàn)在課堂上，這樣有利于學(xué)生理解掌握有關(guān)知識(shí)，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，在講授洛倫茲力時(shí)，對于“安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)”這一結(jié)論，如果教師單純地去解釋，學(xué)生是難以理解的，此時(shí)可制作一個(gè)Flash動(dòng)畫：一段通電導(dǎo)線垂直于磁場方向放入勻強(qiáng)磁場中，安培力對其產(chǎn)生作用，導(dǎo)線切面的圖上顯示每個(gè)電子的定向移動(dòng)方向恰恰與電流的方向相反，導(dǎo)線受到的安培力正好就是每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷受到的洛倫茲力的合力。通過Flash動(dòng)畫的演示，學(xué)生能夠透徹地理解這一結(jié)論，清楚地認(rèn)識(shí)了微觀上的安培力，而無須教師再多做其他的解釋。

綜上所述，在磁場對運(yùn)動(dòng)電荷作用的教學(xué)中，教師通過適當(dāng)和合理的教學(xué)方法，依照學(xué)生的思維水平和認(rèn)知規(guī)律來進(jìn)行引導(dǎo)與激發(fā)，可有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師共同探究的目的，同時(shí)極大地提高了教學(xué)的效率。endprint