張紅林
【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】2095-3089(2018)32-0113-01
【案例背景】
教材指明了教學(xué)的方向,讓學(xué)生通過(guò)自己的親身體驗(yàn)經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,驗(yàn)證物理規(guī)律。其目的在于讓學(xué)生通過(guò)自己的親身體驗(yàn)來(lái)了解知識(shí)的形成和發(fā)展過(guò)程,豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷,提高他們學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,同時(shí)在探究中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
【教材所處的地位】
法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律是電磁學(xué)中的重要定律,一個(gè)判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,一個(gè)判定感應(yīng)電流的方向,二者前后關(guān)聯(lián),映襯了電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和復(fù)雜性。楞次定律是電磁學(xué)的一個(gè)重要規(guī)律,對(duì)學(xué)生而言是以后分析和解決電磁學(xué)問(wèn)題的理論基礎(chǔ),在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來(lái),要求學(xué)生能夠靈活的運(yùn)用。本節(jié)內(nèi)容的課程標(biāo)準(zhǔn):通過(guò)探究,理解楞次定律。在本節(jié)課的教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使全體學(xué)生積極參與到教學(xué)中來(lái),努力做好探究實(shí)驗(yàn),并且仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從中總結(jié)出存在的物理規(guī)律。
【學(xué)情分析】
本節(jié)課是規(guī)律的探究課。面對(duì)新現(xiàn)象,新問(wèn)題,且沒(méi)有唯一固定的答案,學(xué)生有濃厚的探究欲望,為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。本節(jié)內(nèi)容,數(shù)學(xué)運(yùn)算,物理理論要求不高,適當(dāng)?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度,運(yùn)用了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探索的教學(xué)方法,邊實(shí)驗(yàn)邊教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能。
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化,并會(huì)敘述楞次定律的內(nèi)容。
(2)理解楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義。
2.過(guò)程與方法。
(1)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流存在方向問(wèn)題。
(2)關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)出規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。
(3)通過(guò)思考與討論,能對(duì)楞次定律進(jìn)行初步應(yīng)用。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀。
學(xué)生直接參與物理規(guī)律的創(chuàng)造過(guò)程,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):楞次定律探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)。
難點(diǎn):感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原來(lái)磁場(chǎng)之間的關(guān)系,定律內(nèi)容表述中“阻礙”二字的理解。
【教學(xué)方法】
1.教學(xué)方法:運(yùn)用科學(xué)探究模式實(shí)施教學(xué)。
2.教學(xué)手段:演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、多媒體輔助。
【設(shè)計(jì)思想】
本節(jié)作為一堂物理規(guī)律課的教學(xué),重點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題的方法和利用實(shí)驗(yàn)研究物理規(guī)律的手段。為此本課采用學(xué)生分組隨堂實(shí)驗(yàn)探究的操作模式,學(xué)生在老師的啟發(fā)和幫助下通過(guò)自己實(shí)驗(yàn)操作來(lái)發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題,獲取新知識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中,抓住知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究,突出學(xué)生的課堂教學(xué)的主體地位。
【教學(xué)過(guò)程】
一、實(shí)驗(yàn)引入,激發(fā)探究
教師演示環(huán)跳實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)思考討論下面問(wèn)題:
金屬環(huán)為什么會(huì)跳起來(lái)?抓住學(xué)生回答問(wèn)題中的感應(yīng)電流問(wèn)題,提出:感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān),有什么關(guān)系?
鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象,與學(xué)生一一分析每一種猜想,確定最有可能的一個(gè)猜想:感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化有關(guān)。
磁通量的變化與原磁場(chǎng)的方向以及運(yùn)動(dòng)有關(guān),那么感應(yīng)電流的方向與它有什么聯(lián)系呢?
“感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的方向兩個(gè)不同的物理量,難以比較,我們?cè)撊绾闻c它們建立聯(lián)系呢?”
可以通過(guò)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向和原磁場(chǎng)的方向比較。
二、學(xué)習(xí)新課,開(kāi)始探究
1.教師啟發(fā),完成電流方向的指示設(shè)計(jì)。
我們要解決的問(wèn)題是感應(yīng)電流的方向問(wèn)題,我們要做的什么呢?
沒(méi)有電流時(shí),指針在表盤的中央,當(dāng)電流從不同的接線柱流入時(shí),指針的偏轉(zhuǎn)方向不一樣,我們可以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判定電流的輸入方向。
該設(shè)計(jì)怎樣的電路來(lái)查明電流方向與電表接線柱的關(guān)系?
同學(xué)之間交流,共同完成設(shè)計(jì)。
按照設(shè)計(jì)的方案,連接電路,辯明指示的方向并做簡(jiǎn)要的交代。
2.師生共同分析,從個(gè)性中找出共性,總結(jié)規(guī)律。
問(wèn):感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反?
回答小結(jié):不一定。有時(shí)相同,有時(shí)相反。(推翻原有的猜想,為建立新認(rèn)知結(jié)構(gòu)做鋪墊)
問(wèn):在什么情況下,B感與B原同向?在什么情況下,B感與B原反向?
回答小結(jié):當(dāng)Φ原增大時(shí),B感與B原相反;當(dāng)Φ原減小時(shí);B感與B原相同。(進(jìn)一步探討關(guān)系)
問(wèn):你認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變化起什么作用?
回答小結(jié):當(dāng)Φ原增大時(shí),B感與B原相反,它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量增大;當(dāng)Φ原減小時(shí);B感與B原相同,它不想讓穿過(guò)線圈的磁通量減小。即B感對(duì)磁通量的變化起阻礙作用
若用一句簡(jiǎn)捷的話來(lái)概括的話,可以這樣講:感應(yīng)磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化。
早在1833年,楞次總結(jié)了大量的電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了該定律,它的原文是這樣的:“感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律”
問(wèn):大家覺(jué)得判斷感應(yīng)電流的方向時(shí),起關(guān)鍵作用的詞是什么詞?——“阻礙”
①誰(shuí)起阻礙作用?——感應(yīng)電流的磁場(chǎng)
②阻礙了什么?——阻礙原磁通量
③阻礙的結(jié)果如何?——取到“延緩”的效果
三、課堂小結(jié)
今天我們用實(shí)驗(yàn)探究了感應(yīng)磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向的關(guān)系,總結(jié)出了感應(yīng)磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化。并進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)來(lái)理解楞次定律中“阻礙”這兩個(gè)字。當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反;當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向。即“增反減同”。
【案例反思】
1.本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,綜合結(jié)果得出楞次定律。進(jìn)一步讓學(xué)生理解電磁感應(yīng)的本質(zhì)。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)難點(diǎn),就是螺線管的繞向。這個(gè)問(wèn)題不弄清楚,學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)就比較混亂,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果會(huì)與定律相反,不利于定律的得出。
2.探究式教學(xué)改變了學(xué)校教學(xué)始終圍著考試轉(zhuǎn)的局面,真正把教學(xué)的重心放在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和終身學(xué)習(xí)的能力上,讓學(xué)生養(yǎng)成愛(ài)觀察、愛(ài)實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。
3.付出是成功的基石,雖然經(jīng)歷了太多失敗,但通過(guò)讓學(xué)生自己動(dòng)手操作、動(dòng)眼觀察、動(dòng)腦思考,讓他們自己獲取知識(shí),不僅活躍了課堂氣氛,還發(fā)展了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。
4.最為突出的問(wèn)題還是時(shí)間不夠,學(xué)生用了較長(zhǎng)時(shí)間才完成實(shí)驗(yàn),之所以費(fèi)時(shí)是因?yàn)楦袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向不好判斷,這與實(shí)驗(yàn)器材有很大的關(guān)系,那個(gè)螺線管的兩個(gè)接線柱都在頂座上,這樣就會(huì)較難判斷。