左永軍
(江蘇省濱海中學(xué) 224500)
楞次定律探討的是感應(yīng)電流方向的問題.榜次定律與電流的產(chǎn)生、磁場的形成、電流磁效應(yīng)等知識有關(guān),它的抽象性非常強.為了讓學(xué)生理解楞次定律,該次選擇應(yīng)用探究實驗課堂來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識.
教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識時,不能直接給學(xué)生灌輸知識.這是因為三個原因:第一,教師如果直接給學(xué)生灌輸理論知識,部分抽象思維能力較弱的學(xué)生會理解不了知識;第二,當學(xué)生覺得自己理解不了抽象的知識時,內(nèi)心會產(chǎn)生學(xué)習(xí)挫折感,從而會失去學(xué)習(xí)積極性;第三,當教師向?qū)W生灌輸抽象的理論知識時,學(xué)生獲得的知識形式是封閉的,因為學(xué)生無法在沒有理解理論知識的前提下,提出各種意見、設(shè)想、質(zhì)疑.為了讓學(xué)生愿意學(xué)習(xí)理論知識,該次應(yīng)用微觀的實驗案例,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象.
在教學(xué)中,準備好實驗器材、投影儀等.現(xiàn)準備一個支架,支架兩端有兩個大小一樣、材質(zhì)一致的鋁質(zhì)圓環(huán),其中一個圓環(huán)是有缺口的,一個圓環(huán)是封閉的.現(xiàn)在,教師拿一塊磁鐵向有缺口的鋁環(huán)中心移動時,鋁環(huán)沒有動.將同一塊磁鐵向沒有缺口的鋁環(huán)中心移動時,鋁環(huán)橫梁轉(zhuǎn)動了起來.教師引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么磁鐵向封閉的鋁環(huán)移動后,鋁環(huán)開始轉(zhuǎn)動?學(xué)生結(jié)合學(xué)過的理論知識推測,應(yīng)當是磁鐵產(chǎn)生的磁場讓鋁環(huán)的磁通量發(fā)生了變化.教師又引導(dǎo)學(xué)生思考,為什么磁通量的變化能讓封閉的鋁環(huán)轉(zhuǎn)動,而不能讓有缺口的鋁環(huán)轉(zhuǎn)動呢?學(xué)生經(jīng)過思考,推測磁通量的變化產(chǎn)生了電流,如果鋁環(huán)是封閉的,那么會形成一個封閉的電場;如果鋁環(huán)帶缺口,則電場無法形成.教師引導(dǎo)學(xué)生思考,能否應(yīng)用實驗來驗證自己的推測?
在開展實驗教學(xué)時,教師要讓學(xué)生看到一個物理現(xiàn)象,讓學(xué)生結(jié)合學(xué)過的知識推測物理現(xiàn)象產(chǎn)生的機理及現(xiàn)象產(chǎn)生的規(guī)律.學(xué)生推測的結(jié)論,就是學(xué)生要探究及驗證的結(jié)果.教師只有讓學(xué)生看到物理現(xiàn)象,讓學(xué)生抱著好奇心學(xué)習(xí),學(xué)生才會愿意主動進行實驗.
教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗時,如果學(xué)生僅僅只是照著課本的內(nèi)容去實驗,那么學(xué)生會失去學(xué)習(xí)想象力,更失去探究的機會.教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗時,要引導(dǎo)學(xué)生盡情的想象,挖掘會對物理現(xiàn)象產(chǎn)生影響的因素,然后讓學(xué)生探討因素對物理現(xiàn)象產(chǎn)生的影響,比如為了實驗磁鐵對感應(yīng)電流產(chǎn)生的影響,教師引導(dǎo)學(xué)生以剛才的物理現(xiàn)象案例作為依據(jù)來設(shè)計物理實驗.學(xué)生提出了應(yīng)用把螺旋管、靈敏電流器連接起來,觀察磁鐵在螺旋管中移動的實驗.學(xué)生初步設(shè)計的實驗方案如圖.教師引導(dǎo)學(xué)生大膽的想象,分析磁鐵的移動如何產(chǎn)生感應(yīng)電流.學(xué)生剛開始把磁鐵放到螺旋管的四周,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動,都無法產(chǎn)生感應(yīng)電流;只有把磁鐵放到螺旋管內(nèi)移動,才會產(chǎn)生感應(yīng)電流.接下來,學(xué)生分別測試讓磁鐵向前、向后、向上、向下、向左、向右、傾斜的方向移動,觀察是否能產(chǎn)生電磁感應(yīng).為了了解電阻會不會對電流感應(yīng)產(chǎn)生影響,學(xué)生又在圖1的基礎(chǔ)上連接了滑動變阻器.
如果學(xué)生不能自己設(shè)計實驗,并充分的進行實驗探討,是不能從中獲得知識的.教師只有引導(dǎo)學(xué)生盡情的探究,學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)最多的物理現(xiàn)象,了解更多物理現(xiàn)象產(chǎn)生的規(guī)律.教師能不能讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力,盡情的進行探究,與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情感也有密切的關(guān)系.教師只有引導(dǎo)學(xué)生盡情的聯(lián)想,積極的探究,學(xué)生才能感受到自己擁有學(xué)習(xí)自主性.在充分的進行探究物理現(xiàn)象時,學(xué)生才能夠感受到探究知識的快樂,體會到探索物理知識世界奧秘的成就感.
在學(xué)生完成了物理探究以后,教師要引導(dǎo)學(xué)生以實驗?zāi)康臑楹诵?,事例實驗結(jié)果,分析出讓物理現(xiàn)象產(chǎn)生的因素,及因素與因素之間相互作用產(chǎn)生的規(guī)律.
比如,教師引導(dǎo)學(xué)生剔除掉無法產(chǎn)生電流感應(yīng)的實驗方案,電流感應(yīng)如何無法產(chǎn)生,意味著該方案與本次探討的目標無關(guān).在已經(jīng)產(chǎn)生了電流感應(yīng)的方案中,教師引導(dǎo)學(xué)生整合出重疊的實驗因素,比如學(xué)生會發(fā)現(xiàn),磁鐵在向前平行移動與向前略傾斜移動,結(jié)果是一樣的.只要磁鐵是移動的狀態(tài),就能產(chǎn)生感應(yīng)電流.那么會讓感應(yīng)電流產(chǎn)生變化的因素,是磁場的大小、磁場的方向、磁場移動的方向等.教師引導(dǎo)學(xué)生把探索獲得的知識整理成表格,通過看到表格,學(xué)生理解了楞次定律適用的背景、規(guī)律、因素等.
教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗的目標,整合實驗的結(jié)果.教師要引導(dǎo)學(xué)生了解哪些因素會對物理現(xiàn)象產(chǎn)生影響、哪些因素不會;哪些因素會給實驗帶來質(zhì)的影響、哪些因素會給實驗帶來量的影響;哪些因素和哪些因素會相互影響,共同影響實驗的結(jié)果.當學(xué)生發(fā)現(xiàn)了影響物理現(xiàn)象產(chǎn)生的因素,和因素之間共同作用對物理現(xiàn)象產(chǎn)生的影響以后,他們就等于理解了物理知識概念.
該次應(yīng)用物理探究實驗來讓學(xué)生理解楞次定律.在這次探究實驗課堂中,可以應(yīng)用一則物理實驗讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象,推測物理現(xiàn)象產(chǎn)生的規(guī)律;讓學(xué)生充分進行探究,了解各種因素對物理實驗產(chǎn)生的影響;通過分析因素對實驗的影響,獲得讓物理現(xiàn)象產(chǎn)生的規(guī)律.通過這樣的教學(xué)設(shè)計,可以讓學(xué)生充分學(xué)習(xí)了理論知識、培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神和實驗的能力.