挖掘實驗內涵 提升實驗教育功能
——再談“楞次定律”教學探索

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挖掘實驗內涵 提升實驗教育功能
——再談“楞次定律”教學探索

孫海峰俞祚海

(南京市溧水區溧水高級中學江蘇 南京211200)

1問題的提出

“楞次定律”是高中物理的難點之一，主要體現在規律的表述很隱蔽.通過何種教學手段，采用什么樣的教學方法，可以使學生深刻地理解該規律的內涵，是我們一線教師都在思考的問題.筆者就此問題進行了深入地思考，并閱讀了大量的教學案例及教學實錄，結果發現了一個有趣的現象，幾乎所有的教材都是采用了實驗探究式教學，而近期大量的課堂實錄則是采用“ 環形電流等效小磁鐵”的等效法.以下就是兩種教學方法的大致教學過程.

1.1人教版與教科版教材中的教學過程

教科書的編寫是以問題的提出與問題的解決為紐帶，通過引導學生發現問題→分析問題→解決問題等步驟，意在突出探究，培養學生發現規律的能力.具體的教學流程為:

(1)創設情境，提出問題

利用條形磁鐵在線圈中運動的實驗，學生會發現磁鐵插入與拔出線圈的過程中電流計的指針偏轉方向是不同的.提出問題：你能找出其中的奧秘么？

(2)提出猜想，設計方案

表1　實驗方案

學生猜想，影響電流方向的可能因素有：磁場方向，插拔磁鐵的動作有關，并根據猜想設計實驗方案，設計表格(表1).

(3)探究實驗現象，總結實驗規律

1.2許多一線教師所采用的教學過程

(1)情境引入

圖1

教師提問：如圖1所示，試判斷磁體與環形電流之間的作用力，并分析圓環的運動情況.

引導學生，把環形電流等效成小磁針.

(2)類比實驗

圖2

實驗如圖2所示，根據實驗現象填寫表格(表2)，尋找規律.

表2　實驗現象及規律

(3)分組驗證，得出結論

2兩種教學方式的對比

2.1教學的目標

通過對比，兩者的教學目的是相同的，都是希望學生能夠掌握楞次定律這個知識點，并能簡單地運用.但明顯的區別在于兩者的方向不同，教材中的教學設計更加注重過程，注重對知識的推演，強調了科學研究的一般性過程.而第二種教學過程更加注重的是學生的接受能力，強化了學生對知識點的理解，并側重于運用.

2.2教學的重難點及突破

教學重點是依據教學目標，在對教材進行科學分析的基礎上而確定的最基本、最核心的教學內容，一般是一門學科所闡述的最重要的原理、規律，是學科思想或學科特色的集中體現.

不難發現，教材提供的教學重點在于探究的過程，其更加重視知識的來源，而第二種教學則側重于驗證，驗證的過程其實是偽探究，其過程中實際上是對楞次定律的運用，強化了學生對知識的掌握.

本節課的難點在哪里？筆者分別運用兩種教學過程進行了授課，得到的結果和預想的一樣，那就是為什么要引入感應磁場，如何理解“阻礙”.課堂的目的是為了探尋影響感應電流方向的因素，在探究的過程中，我們很容易想到可能與磁通量的變化有關，但做完實驗之后，我們會發現很難找出兩者的關系，感應磁場的引入只是一個媒介，恰恰是這個媒介的引入，很完美地解釋了兩者之間的關系，正所謂“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，認知的沖突更能激發學生的學習熱情，使學生理解“阻礙”的真正內涵，構建“楞次定律”概念. 如果教師能夠處理好這個關鍵點，這將是本節課中最大的亮點，會給學生留下極為深刻的印象.

而第二種教學過程首先就引入了感應磁場，直接跳過了思維上的障礙，實現了所謂的改進，使課堂更加“有序了”“順暢了”，殊不知這樣的教學恰恰忽略了探究之美.

2.3教學的模式

教學模式可以定義為是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序.

通過對比，不難發現，教材所通過的教法其實是一節探究課，其強調了學生為主體，實驗的設計、操作、評估、結論，應由學生自己探究得出，教師只需要引導，通過親身體驗獲得知識會印象更加深刻，也能調動學生的積極性.

而第二種教學的前期的確是一段探究，由于明確了探究兩場的關系，實現了從直觀到推演，從現象到推演.但從本質上來講，更像是驗證，其恰恰扼殺了學生的那些奇思妙想.

3可能會出現的問題及教學建議

(1)情境引入切忌花哨，注意知識的連貫性

“楞次定律”的教學內容是建立在“探究電磁感應的產生條件”的基礎上，雖然教材中的實驗在前面的教學中已經做過了，但考慮到實驗的出發點不同，完全可以快速地演示一下，讓學生體會到，不同的操作導致感應電流的方向不同，從而進入本節課的內容，這樣做的好處有：一方面可以使我們的課堂顯示連續性，另一方面也可以很自然地導出本節課的目的.而很多實驗，比如跳環、旋轉的線圈等，的確很有趣，但會顯得很突然.

(2)課堂的容量切忌太多

“楞次定律”的內容比較多，許多教參上建議是三課時，第一節課的教學重點應該是概念的引入及建立，而不是深刻的理解及運用.事實上，在學生探究的過程中他們弄明白了兩場的關系，學會了尋找關系，其實也就是學習了如何運用楞次定律，而這些在傳統的驗證課堂中需要用大量時間講授和練習，課堂的容量并沒有減少太多.

(3)課堂中一定要有“求真”“求實”的教學過程

“楞次定律”有兩難，一是涉及因素多，而是規律比較隱蔽.在課堂中教師要首先明確如何判斷電流的方向，并做好演示；要引導學生設計方案，建立圖表(先不要有感應磁場，等學生無法尋找規律之后再引入)，完成實驗，尋找規律.千萬不要提前把相關結果直接演示，要明確探究的目的是體驗探究過程，而不是追求結果.

綜上，日常教學中教師需要對教材進行二次開發，依據學生的特點，重構教材資源，提高課堂教學的有效性，但無論進行怎樣的開發，我們始終要遵循以生為本的教育理念，切忌越俎代庖，同時也要盡量地采用“歷史探究”的教學方式，促進學生對科學本質的理解，感受在探究知識時遇到的困難，加深對物理學中人文內涵的理解.

參 考 文 獻

1楊學切.重構教學資源 彰顯實驗內涵.物理通報,2015(10):59～61

2高俊.教材上“楞次定律”的實驗改進.物理通報,2015(10):77～18

3李艷平.物理學史教程.北京：科學出版社,2003

4勒玉樂.探究教學論.重慶：西南大學出版社,2001

(收稿日期：2016-01-13)