楞次定律教學設計

謝鳳洋

摘 要：楞次定律是繼牛頓三大定律、動能定理、能量守恒定律之后的又一重要規律，它是力學和電學的融合，是高中階段最為綜合、最為抽象的一個規律。在物理教學中具有不容忽視的重要地位。

關鍵詞：高中物理；楞次定律；教學設計

一、教材分析

本節課選自人教版普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-2第四章《電磁感應》第五節。本節的主要內容包括楞次定律的探究、理解和應用，既是產生感應電流的條件的鞏固和發展，繼續探究感應電流的方向所遵循的一般規律，又是法拉第電磁感應定律的基礎。因此本節課在電磁感應現象中具有承前啟后的作用。

二、教學目標

《普通高中物理課程標準》中對本節課的要求是：“通過探究，理解楞次定律”，按照新課標的要求，本節課不單是為了使學生知道規律的內容，更重要的是讓學生知道結論和規律如何得出的，因此教學重心要從結論的學習上轉移到規律的形成過程的學習，以及形成這些規律所用的方法的學習中。根據新課標的要求，結合對教材內容的分析確定了以下教學目標：

知識與技能：理解楞次定律的內容，能運用楞次定律判斷感應電流的方向，并解答有關問題；

過程與方法：經歷科學探究過程，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，培養學生自主學習和合作探究的能力；

情感態度與價值觀：激發學生對科學實驗的探究熱情，使學生具有勇于創新和實事求是的科學態度。

三、學情分析

本節課的授課對象為高二年級的學生。

高二學生思維以抽象的邏輯思維為主，已具備一定的抽象思維能力和分析概括能力，并且經過高中一年的學習，學生已經具有一定的實驗探究能力，使教師在引導學生分析實驗結果時，能夠完成規律的歸納和總結，為探究式教學的開展鋪平了道路。

經過之前的學習，學生已經認識了“靜電場”和“磁場”，掌握了磁通量的概念，會分析磁通量的變化，知道了條形磁鐵的磁感線分布，并能利用實驗器材研究感應電流產生的條件，即學生已經能夠應用感應電流產生的條件判定感應電流的有無，但不會判定感應電流的方向。由于楞次定律所涉及的是變化的磁場與感應電流的磁場之間的相互關系，是一種“動態場”，并且由“靜到動”是一個大的飛躍，學生理解起來存在一定障礙。

四、教學重難點

由于楞次定律是一個物理規律的高度概括，學生在理解其語言表述時三方面困難：一是其涉及的物理概念多，如原磁場的方向、磁通量的增減、感應電流的磁場方向等；二是規律比較隱蔽，難以直接觀察分析出其中的規律，需要將“感應電流的磁場”作為中介；三是“阻礙”作用的概括性和抽象性，學生難以全面深刻理解。因此，探究楞次定律過程是本節教學的重點，理解楞次定律是本節的難點。

五、教法選擇與學法指導

在教學過程中，遵循循序漸進和啟發式的教學原則，發揮學生的主觀能動性，注重引導學生自主探究。從課堂教學實際出發，選擇運用以下教學方法：

1.情景導入法：通過鋁環實驗創設物理情境，激發學生學習積極性。

2.問題引導法：通過布置問題任務的方式引導學生制定探究計劃。

3.實驗探究法：指導學生利用上節探究產生感應電流的條件中的改造實驗繼續研究感應電流的方向。

在學生的學習過程中，將指導學生運用自主學習和小組合作探究的學習方法，引導學生發現問題，提高學生分析問題和解決問題的能力，培養學生良好的思維習慣，將知識遷移到自己的學習生活中。

六、教學過程

根據以學生為主體，以教師為主導的新課程教學理念，為了最大限度的調動學生參與課堂學習的積極性、主動性，將安排以下教學環節：

1.情景導入，引入新課

教師活動：演示“米老鼠”實驗，讓底座裝有環形磁鐵的米老鼠玩偶從透明有機玻璃管中落入螺線圈；改變底座的小磁鐵的極性，再次下落。

學生活動：學生觀察這兩次實驗現象，根據現象分析燈亮原因，并思考兩次燈亮的顏色不同說明了這兩次產生的感應電流的方向不同。

設計意圖：根據建構主義學習理論，知識不可能脫離活動情景而抽象的存在，學習應該與情景化的社會實踐活動相結合，因此本節課采用情景導入的方式引入新課，可以充分調動學生學習興趣，激發學生求知欲望，使學生迅速進入教學情境。

2.提出問題，猜想假設

教師提問：感應電流的方向與哪些因素有關。并根據學生的猜想引導學生審核和篩選，最終提煉出兩個主因素，即：與磁場方向有關，與磁通量的變化有關。

學生猜想：與磁體的運動方向有關；與磁鐵的磁極有關；與螺線管線圈的繞向有關；與磁通量的變化有關。

設計意圖：讓學生認識猜想與假設的重要性，經歷科學探究的過程。

3.設計實驗，實驗探究

教師活動：（1）利用現有器材，設計實驗方案，并向學生提出以下問題：①研究一個量與其他量之間關系時一般選用什么方法？②如何控制磁通量的變化和磁場方向？③在實驗操作過程中，需觀察和記錄什么？

（2）展示自制教具（利用二極管的單向導電性直接顯示感應電流的磁場方向），進行實驗探究。

學生活動：1.學生小組交流討論，總結在實驗中需進行四組操作（磁鐵的N極向下插入和拔出，S極向下插入和拔出），并根據觀察項目設計出實驗表格。

2.學生小組合作進行實驗，記錄實驗結果。

設計意圖：通過合作學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考，培養學生合作交流的能力和科學探究的能力。

4.歸納總結，深化理解

教師活動：（1）根據實驗結果，引導學生發現規律，總結規律。（2）四個方面理解“阻礙”（誰阻礙，阻礙誰，如何阻礙，能否阻止）。（3）從磁通量變化、相對運動、能量守恒的角度解釋楞次定律的含義。

5.課堂小結，應用規律。通過雙管落磁實驗，引導學生利用楞次定律解釋實驗現象，并得出利用“四步走”判斷感應電流的方向。學生運用所學知識解釋現象，學會應用。引導學生學以致用，運用課堂所學解決生活中的實際問題。

6.課外思考，鞏固提升。思考：將此閉合回路的螺線管置于臺秤上，當磁鐵插入或拔出螺線管時臺秤示數為什么會增大或減?。繉W生課外探究，鞏固所學，加深理解。