巧設(shè)實驗情境進行有效教學(xué)

陳燕

摘要：實驗?zāi)転閷W(xué)生提供生動、鮮明的直觀形象，并且融趣、疑、難為一體，是創(chuàng)設(shè)思維情境的良好素材。以《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》為例進行分析。

關(guān)鍵詞：情境教學(xué)；物理實驗

中圖分類號：G633.7文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2012)2(S)-0017-2

1引言

情境教學(xué)法是新課程理念指導(dǎo)下的重要教學(xué)方法之一。情境教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景，引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗，潛移默化，幫助學(xué)生理解教材，使學(xué)生的心理機能得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感。物理與生活密切聯(lián)系，在中學(xué)物理課堂教學(xué)中，情境的創(chuàng)設(shè)是關(guān)鍵，使學(xué)生對所設(shè)置的情境感興趣并激發(fā)其求知欲，寓教于樂。在學(xué)生的認(rèn)知活動中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進學(xué)生主動思維，是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力的關(guān)鍵，而學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情萌發(fā)于渴望和需要的心理，而這種渴望和需要往往來源于好奇、疑問和興趣，他們的好奇、疑問和興趣又常常產(chǎn)生于一定的情境?？梢?，創(chuàng)設(shè)情境是啟發(fā)學(xué)生思維進行有效教學(xué)的重要途徑和有效手段，也是培養(yǎng)學(xué)生思維自覺性和發(fā)展思維能力的基礎(chǔ)。教師的首要任務(wù)在于營造生動活潑的教學(xué)氣氛。物理實驗?zāi)転閷W(xué)生提供生動、鮮明的直觀形象，并且融趣、疑、難為一體，是創(chuàng)設(shè)思維情境的良好素材。

2案例分析

在物理課堂教學(xué)中，把具有知識性的實際情境搬進課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生探究的動力，利用實驗創(chuàng)設(shè)“懸念”情境，有效導(dǎo)人新課。“懸念”有很強的激發(fā)作用，是一種認(rèn)知的張力。

案例：《通電導(dǎo)線在磁場中受到的力》

震撼的美軍電磁炮實發(fā)錄像，依靠電磁效應(yīng)為炮彈提供能量，炮彈出膛速度達到7倍音速，發(fā)射能量高達創(chuàng)記錄的10.68兆焦耳。它具有普通火炮無法比擬的優(yōu)勢：炮彈的速度快、射程遠(yuǎn)、精度高、威力大。

“隔山打?！睂嶒灒谝粔K木板前面掛一個線圈，給線圈通電，請一位同學(xué)隔著木板給線圈發(fā)力。線圈往外運動。謎底揭曉：原來他帶的手套里隱藏著一塊磁鐵。磁鐵對通電線圈產(chǎn)生力的作用。

(2)利用實驗創(chuàng)設(shè)情境，有效推進知識探究

猜想：哪些因素會影響導(dǎo)線受力的方向?(可能與電流的方向、磁場的方向有關(guān))

利用圖l所示安培力演示器(金屬導(dǎo)軌、磁體磁場、金屬棒)、學(xué)生電源實驗探究安培力方向相關(guān)因素。

①改變磁場的方向，力方向改變

②改變電流的方向，力方向改變

與學(xué)生一起分析：I和B的方向會影響導(dǎo)線受力的方向。

進一步探究：安培力的方向與I和B的方向有什么樣的關(guān)系?

研究方法：控制變量法。

與學(xué)生一起分析得出安培力方向與，和l和B的方向間的關(guān)系。分析得出左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。(如圖2所示)

安培力演示器還可以定性探究安培力大小的決定因素。

調(diào)節(jié)磁場方向與電流方向平行時，通電導(dǎo)軌靜止不動，不受安培力!

調(diào)節(jié)磁場方向與電流方向垂直時，磁場強弱一定，電流越大，安培力越大；電流大小一定，磁場越強，安培力越大。

(3)左手定則應(yīng)用也可以創(chuàng)設(shè)實驗情境探究三：電流間的相互作用。

電流產(chǎn)生磁場，放在磁場中的電流又會受到力的作用，那么電流與電流之間有沒有相互作用?有什么樣的作用?

例：如圖3顯示間會通過磁場發(fā)所示，兩條平行的通電直導(dǎo)線之生相互作用。在什么情況下兩條導(dǎo)線相互吸引?什么情況下相互排斥?

先做實驗，觀察現(xiàn)象。平行直導(dǎo)線通同向電流吸引。反向電流排斥，再引導(dǎo)學(xué)生用右手螺旋定則和左手定則畫圖、判斷。

變式：給學(xué)生觀看教學(xué)視頻。一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中水銀接觸(如圖4所示)，通電后，會發(fā)生怎樣的現(xiàn)象?

學(xué)生通過視頻觀察現(xiàn)象：構(gòu)成閉合回路后彈簧上下跳動，彈簧下端與水銀接觸處反復(fù)出現(xiàn)火花。引導(dǎo)學(xué)生分析原因：電路接通，有電流經(jīng)過彈簧，由于同向電流相互吸引，彈簧收縮；彈簧與水銀分開，電路斷開，彈簧中沒有電流，彈簧由于自身重力伸長，下端再次浸入水銀中。

探究四：旋轉(zhuǎn)的液體(如圖5)

這個實驗是書后的“做一做”，主要為了練習(xí)左手定則。在培養(yǎng)皿中間放一個銅柱接電源正極，邊緣放一個銅圈接電源負(fù)極，里面放鹽水溶液。將蹄形磁鐵的兩極分別放在培養(yǎng)皿的上下位置。電源用兩節(jié)1.5伏干電池。接通電源后，液體開始旋轉(zhuǎn)，改變電流方向或磁場方向，液體反向

先讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，然后教師引導(dǎo)學(xué)生利用本節(jié)所學(xué)知識給出解釋。

3總結(jié)

學(xué)生經(jīng)常在物理情境的建立和理解上陷入尷尬境地，實際應(yīng)用時無法理解和運用物理規(guī)律，造成原本簡單的問題無法解決。這要求教師在授課過程中，將那些抽象的概念、復(fù)雜的公式和難以理解的物理過程，同一些具體、形象的實驗、模型及可視性較強的圖象聯(lián)系起來，巧設(shè)實驗情境。使學(xué)生在物理情境之中，較容易地理解物理概念、掌握物理規(guī)律。物理知識幾乎滲透到了生活的各個領(lǐng)域，從學(xué)生身邊的物理事實和現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境，可以激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，使學(xué)生對物理現(xiàn)象產(chǎn)生探究的興趣，使學(xué)生感知所要進行的學(xué)習(xí)是有意義及有實用價值的。

參考文獻：

[1]張振新，關(guān)慶麟·情境學(xué)習(xí)理論研究綜述[J]，心理科學(xué)，2005，28(1)：125～127，

[2]物理課程教材研究開發(fā)中心，人教版選修3-1[M]，人民教育出版社.2004.12

(欄目編輯：趙保鋼)