“隔空傳音”展現(xiàn)科學(xué)與藝術(shù)的融合

陳文鑫　張正嚴(yán)

摘 要：電磁感應(yīng)的一些常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在初中已經(jīng)見(jiàn)過(guò)，新奇感、創(chuàng)新性不夠。通過(guò)自制教具，采用“隔空傳音”電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新導(dǎo)入進(jìn)行電磁感應(yīng)的教學(xué)，取得了很好的教學(xué)效果?？茖W(xué)性、趣味性、情景性是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及教學(xué)的基本原則。

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)；新課導(dǎo)入；創(chuàng)新；自制教具；趣味性

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）11-0057-2

新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)的第一環(huán)節(jié)，巧妙的導(dǎo)入，有利于學(xué)生明確本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的主要問(wèn)題，并調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，從而使教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。應(yīng)用小實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入課題，是中學(xué)物理教學(xué)新課導(dǎo)入的常用方式之一。

高中二年級(jí)的學(xué)生對(duì)《電磁感應(yīng)》這一章的幾節(jié)內(nèi)容普遍有著畏難情緒。電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，這一章節(jié)的內(nèi)容，用趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)導(dǎo)入新課有其很強(qiáng)的可操作性。然而教學(xué)過(guò)程中，教師通常選擇常見(jiàn)的磁鐵、線圈組合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，雖然也能抓住學(xué)生的眼球，但由于不少學(xué)生在初中已見(jiàn)過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，因而新奇感大大降低，教學(xué)效果受到一定限制。筆者（陳文鑫）于2014年12月參加第二屆“華夏杯”物理教學(xué)技能大賽，采用一套新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行“電磁感應(yīng)”的教學(xué)，得到了評(píng)委和觀眾的一致認(rèn)可，現(xiàn)介紹如下：

1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

筆者針對(duì)《電磁感應(yīng)》這一章，自制教具做了創(chuàng)新的導(dǎo)入，使神曲《小蘋(píng)果》奇特播放，取得了很好的教學(xué)效果。

1.1 所需材料及裝置（見(jiàn)圖1）

原副線圈一對(duì)，耳機(jī)線一副，擴(kuò)音器一個(gè)（帶話筒線），MP3一個(gè)。

■ 圖1 導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)裝置圖

1.2 制作步驟

第一步：找到耳機(jī)線里面的兩個(gè)輸出端，分別接在副線圈兩端；

第二步：找到擴(kuò)音器的話筒線的兩個(gè)輸出端，分別接在原線圈兩端；

第三步：耳機(jī)線的插頭插入MP3，話筒線的插頭插入擴(kuò)音器。

如圖1，從左至右依次為擴(kuò)音器，話筒線，原線圈，副線圈，耳機(jī)線，MP3。

1.3 教學(xué)過(guò)程

師：同學(xué)們，這是一臺(tái)音響，這是我的MP3，里面有大家喜歡的音樂(lè)?，F(xiàn)在，我想把音樂(lè)傳送到音響中，讓大家都能聽(tīng)到，怎么辦？

生：用導(dǎo)線連接起來(lái)

師：但是很遺憾，我今天沒(méi)有帶匹配的導(dǎo)線，你們究竟要不要聽(tīng)？

生：要！

師：老師呢就是這樣具有魔力的存在。下面就是見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻。

【教師演示，把小螺線管插入大螺線管，神曲《小蘋(píng)果》就響起來(lái)了?！?/p>

師：我沒(méi)有用到導(dǎo)線，也把音樂(lè)傳到了音響中。我是怎么做到的呢？

【教師展示器材?！?/p>

師：大家可以看到，MP3連接著小螺線管，音響連接著大螺線管，我將小螺線管插入大螺線管，音樂(lè)就傳到了音響中。

師：我們知道，音樂(lè)要從MP3傳到音響，這其中必然存在著什么？

生：電流。

師：嗯，電流的導(dǎo)通?？磥?lái)，我將小螺線管插入大螺線管，必定是產(chǎn)生了什么？

生：電流。

師：那么問(wèn)題就來(lái)了，為什么這樣操作能夠產(chǎn)生電流呢？帶著這個(gè)問(wèn)題，讓我們一起進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)。

【教師展開(kāi)具體教學(xué)】

2 評(píng) 析

該實(shí)驗(yàn)，在某種程度上實(shí)現(xiàn)了“隔空傳音”，我們姑且將此實(shí)驗(yàn)命名為“隔空傳音”電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

該導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)的演示，可用于“電磁感應(yīng)”全章的導(dǎo)入，也可以用于該章第一節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》，第二節(jié)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》。該導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材取材方便，制作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，帶有懸疑，且生動(dòng)活潑?？桃膺x用神曲《小蘋(píng)果》，使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更具有震撼性，課堂也顯得更接地氣。

經(jīng)教學(xué)實(shí)踐證明（陳文鑫同學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生》獲2014年12月第二屆“華夏杯”物理教學(xué)技能大賽特等獎(jiǎng)），學(xué)生聽(tīng)到神曲《小蘋(píng)果》后首先覺(jué)得十分興奮，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感到新奇驚訝。該現(xiàn)象和學(xué)生以往的認(rèn)知完全相悖，有效地激起了學(xué)生的求知欲，減弱或消除了學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)章節(jié)的畏難情緒，提高了學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)板塊的學(xué)習(xí)興趣和教師的教學(xué)效率。

3 啟 示

“隔空傳音”電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的基本思想，其實(shí)還是模仿法拉第實(shí)驗(yàn)。模仿法拉第實(shí)驗(yàn)是人民教育出版社高中物理第四章第二節(jié)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》的教材內(nèi)容之一?！案艨諅饕簟彪姶鸥袘?yīng)實(shí)驗(yàn)可以看作模仿法拉第實(shí)驗(yàn)的“升級(jí)版”。它們的原理不變，都是變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)再產(chǎn)生變化的電流。其內(nèi)含的科學(xué)知識(shí)，是高中物理的重要教學(xué)內(nèi)容。中學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的一部分。中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)是中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的重要方向。“隔空傳音”電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其成功教學(xué)啟示我們，承載科學(xué)知識(shí)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要旨?xì)w，科學(xué)性是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的首要原則。

模仿法拉第實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)效果主要是通過(guò)觀察電流表的指針來(lái)讓學(xué)生看見(jiàn)。而該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步講電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信息，讓學(xué)生從“看見(jiàn)”變?yōu)椤奥?tīng)見(jiàn)”，實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)一步放大，實(shí)驗(yàn)更加有趣。筆者（陳文鑫）在教學(xué)過(guò)程中不但創(chuàng)設(shè)了一個(gè)物理情景，同時(shí)也用風(fēng)趣的自編語(yǔ)言為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)故事情景?？傮w而言，較教材中的模仿法拉第實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和情景性進(jìn)一步都得到了增強(qiáng)。

其實(shí)，該實(shí)驗(yàn)還可以進(jìn)一步加大趣味性和情景性，教學(xué)中其實(shí)不需要把小螺線管插入大螺線管，只需要將小螺線管靠近大螺旋管，神曲《小蘋(píng)果》也能響起來(lái)了，這樣在視覺(jué)上就能進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)“隔空傳音”。如果為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的神秘感，還可以進(jìn)一步將大小螺旋管用紙盒子或者包裝紙包起來(lái)，一開(kāi)始不讓學(xué)生看到螺旋管，實(shí)驗(yàn)效果不變。這樣一來(lái)，教師在教學(xué)過(guò)程中就可以進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)一個(gè)故事情景，以劉謙式的魔術(shù)夸張手法來(lái)進(jìn)行物理教學(xué)。物理情景與故事情景的交融，必將增強(qiáng)教學(xué)的藝術(shù)性。讓學(xué)生在中學(xué)物理、中小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，既能體會(huì)到科學(xué)的真，又能體會(huì)到藝術(shù)的美，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)傳播與教學(xué)藝術(shù)渲染的完美融合，努力達(dá)到中小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)的最高境界。

總之，“隔空傳音”電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其成功應(yīng)用于教學(xué)，啟示我們：科學(xué)性、趣味性、情景性是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及其教學(xué)的三個(gè)基本原則。三個(gè)原則的完美結(jié)合是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、中小學(xué)科學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與教學(xué)的重要保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳剛，舒信隆.新編物理教學(xué)論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2006.

[2]樓仁海，符果行，袁敬閎.電磁理論[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，1996. （欄目編輯 王柏廬）