楞次定律實(shí)驗(yàn)探討課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與思考

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(qiáng).為了讓學(xué)生理解楞次定律，該次選擇應(yīng)用探究實(shí)驗(yàn)課堂來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識.

一、引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識時(shí)，不能直接給學(xué)生灌輸知識.這是因?yàn)槿齻€(gè)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(dāng)學(xué)生覺得自己理解不了抽象的知識時(shí)，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(dāng)教師向?qū)W生灌輸抽象的理論知識時(shí)，學(xué)生獲得的知識形式是封閉的，因?yàn)閷W(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(shí)驗(yàn)案例，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象.

在教學(xué)中，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材、投影儀等.現(xiàn)準(zhǔn)備一個(gè)支架，支架兩端有兩個(gè)大小一樣、材質(zhì)一致的鋁質(zhì)圓環(huán)，其中一個(gè)圓環(huán)是有缺口的，一個(gè)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(dòng)時(shí)，鋁環(huán)沒有動(dòng).將同一塊磁鐵向沒有缺口的鋁環(huán)中心移動(dòng)時(shí)，鋁環(huán)橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)后，鋁環(huán)開始轉(zhuǎn)動(dòng)？學(xué)生結(jié)合學(xué)過的理論知識推測，應(yīng)當(dāng)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(dòng)，而不能讓有缺口的鋁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的推測？

在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要讓學(xué)生看到一個(gè)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(jī)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(yàn)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(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

二、引導(dǎo)學(xué)生挖掘?qū)嶒?yàn)因素，充分探究實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象

教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果學(xué)生僅僅只是照著課本的內(nèi)容去實(shí)驗(yàn)，那么學(xué)生會失去學(xué)習(xí)想象力，更失去探究的機(jī)會.教師在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)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(jì)物理實(shí)驗(yàn).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(dòng)的實(shí)驗(yàn).學(xué)生初步設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如圖.教師引導(dǎo)學(xué)生大膽的想象，分析磁鐵的移動(dòng)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(dòng)，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(dòng)，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(dòng)，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(dòng)變阻器.

如果學(xué)生不能自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并充分的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)行探究物理現(xiàn)象時(shí)，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.

三、引導(dǎo)學(xué)生整合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，抽象的分析物理問題

在學(xué)生完成了物理探究以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑楹诵模吕龑?shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(biāo)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(shí)驗(yàn)因素，比如學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，磁鐵在向前平行移動(dòng)與向前略傾斜移動(dòng)，結(jié)果是一樣的.只要磁鐵是移動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，整合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)帶來質(zhì)的影響、哪些因素會給實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的結(jié)果.當(dāng)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(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生理解楞次定律.在這次探究實(shí)驗(yàn)課堂中，可以應(yīng)用一則物理實(shí)驗(yàn)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(jìn)行探究，了解各種因素對物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響；通過分析因素對實(shí)驗(yàn)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(jì)，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(shí)驗(yàn)的能力.