活用“右手定則”，簡看“模式科學”

周菊紅

? ? ? ??

【內容摘要】本文以高效減負為宗旨，在教學和解題中探尋“模型”式科學，通過幾個簡單的習題初探“模式科學”的解題方法。在實踐教學中獲得了較好的結果，但是筆者一般任教初三科學，不能十分系統的闡述或者連貫一些題目，這也是在書寫時遇到最大的問題。本文簡述的電學模型適用于一切滑動變阻器和定值電阻串聯問題，而化學上的離子模型則適用于離子共存、離子檢驗、除雜和判斷題，這些在實際教學中都有一定的效果。不過筆者也在探尋是不是可以滲透“電子層”，更加系統化學教學。

【關鍵詞】右手定則? 解題? 模式科學? 輕負高效

新課改要求教師在教與學方式的轉變下功夫，學習新的教育理念和教學，構筑民主平等的師生關系，實質在于創新教育教學。在教學中要充分發揮學生思維的主體性，開展探究性教學，利用簡單的模型題引導學生有模式科學的理念，將類似的知識點或者類似的模型緊密結合在一起，靈活的應用與解題中。

一、活用“右手螺旋定則”

右手螺旋定則，也叫安培定則，是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則。通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環繞方向;通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。以上是我們教學中經常講解的關于右手螺旋定則，據此知識我們可以簡化很多題目。

習題1：如圖所示，a、b、c是放置在通電螺線管周圍的三個軟鐵片，它們被磁化后，關于它們的磁極極性有以下一些說法，其中正確的說法是（????? ）

A.a、c的左端為N極，b的右端為N極

B.a、b的左端為N極，c的右端是N極

C.a、b、c的右端都是N極

D.a、b、c的左端都是N極

習題2：為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環形電流I引起的.在如圖四個圖中，正確表示安培假設中環形電流方向的是（）

習題2中我們將右手螺旋定則與地球的轉向聯系在一起，那么這個右手螺旋定則和地球轉向是否有關呢？我們一起來看看下面的例子。

習題3：下列四幅圖中，能正確表示地球自轉方向的是（?? ）

以大拇指指向為N極，那么四指的方向就是地球轉動的方向，這個性質在地球公轉和自轉中都是適用的。用科學的方法將兩個幾乎沒有關系的題型緊密的聯系在了一起，是不是可以大膽的假設科學教學中就有那么一種模式，能把一系列的題目串聯起來。這對我們課堂教學是非常有利的。接下去，我們一起來看看其他的例題。

二、看“模式科學”

（一）解析“電路模型”

在這個電路中我們看到，當滑動變阻器滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的有效長度就增大，電阻增大，串聯電路中的總電阻就增大，在電壓不變的情況下，電流減小，即電流表示數減小，燈泡電阻假定不變，那么燈泡兩端的電壓即電壓表的示數就減小，電路中總的電功率就減小。據此原理，我們可以解答很多習題。

習題4：如下圖所示：閉合開關S，當滑動變阻器滑片P從a向b滑動過程中，：電流表、電壓表及電路總功率變化正確的是（電源電壓不變）? （???? ）

A、電流表、電壓表的示數都增大，總功率也增大

B、電流表、電壓表的示數都減小，總功率也減小

C、電流表示數增大，電壓表示數減小，總功率不變

D、電流表示數減小，電壓表示數增大，總功率不變

思維轉化：如果把滑動變阻器改編成熱敏變阻器，我們同樣可以用相同的方法解題。

習題5：家用電滅蚊器的發熱部分使用了PTC發熱材料，它的電阻隨溫度變化規律如圖所示.使用時發熱體直接連入家庭電路，當發熱體的溫度為60℃時，則此時電功率為_______W，如果這只電滅蚊器的平均電功率為5W，按一天工作10h計算，這只家用電滅蚊器一個月（按30天計算）消耗電能_______kW·h;當發熱體溫度繼續上升時，電滅蚊器發熱體的電阻會_______;它的電功率會_______（最后兩空選填“增大”、“不變”、“減小”）。

在教學過程中，引導學生用聯系的觀點和發散思維去思考這個變阻器。不難發現，我們可以將模型中的變阻器變化成熱敏變阻器、壓敏變阻器、聲敏變阻器、X敏變阻器……

（二）套用“化學方程式”

化學教學其實更是一個模式教學，在八年級的課程中，我們簡單的解釋了元素周期表。有些好問的學生會發現新大陸的指出“為什么相對原子質量總有小數”“最后一列的電子層數是什么意思”等等一些科學問題，在教參和教育目的中，或許這些都是高中知識。然而要帶著這些疑問去學習化學，筆者認為這是更加難化了化學。所以在筆者的教學中，大膽的將電子層的概念滲透于化學教學之中，從而強化“同一主族其化學性質是相同的”這句話的含義，在教學中大膽指出化學變化的實質問題。

習題6：關于酸堿中和的實質是H⁺ + OH^- == H₂O這就是化學中的一個模型，我們根據這個模型可以書寫任何反應。簡單的鹽酸和氫氧化鈉：HCl+NaOH==NaCl + H₂O ;硫酸和氫氧化鈉：H₂SO₄ + 2NaOH==Na₂SO₄+2H₂O 其中里面涉及2個H⁺，需要2個OH^-，反之也是如此。舉個例子，不熟悉的氫氧化鋰和氯酸反應：LiOH+HClO₃==LiClO₃+H₂O 。（關于化學式氯酸的寫法，我們可以套用初二年級的氯酸鉀。）

根據對象的特征和建模目的，對科學問題進行必要的、合理的簡化，用精確的語言作出假設，是建模至關重要的一步。如果對問題的所有因素一概考慮，無疑是一種有勇氣但方法欠佳的行為，所以高超的建模者能充分發揮想象力、洞察力和判斷力，善于辨別主次，而且為了使處理方法簡單，應盡量使問題線性化、簡單化。

【參考文獻】

1、 浙江教育出版，朱清時主編的《義務教育課程標準實驗教科書》，2006、6;

2、 浙江教育出版，《義務教育課程標準實驗教材----作業本》，2004、7;

3、 新疆青少年出版，胡明享主編的《原創新課堂》，2013、5。