活用“右手定則”，簡看“模式科學(xué)”

周菊紅

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【內(nèi)容摘要】本文以高效減負(fù)為宗旨，在教學(xué)和解題中探尋“模型”式科學(xué)，通過幾個簡單的習(xí)題初探“模式科學(xué)”的解題方法。在實踐教學(xué)中獲得了較好的結(jié)果，但是筆者一般任教初三科學(xué)，不能十分系統(tǒng)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(xué)模型適用于一切滑動變阻器和定值電阻串聯(lián)問題，而化學(xué)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(xué)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(tǒng)化學(xué)教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】右手定則? 解題? 模式科學(xué)? 輕負(fù)高效

新課改要求教師在教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變下功夫，學(xué)習(xí)新的教育理念和教學(xué)，構(gòu)筑民主平等的師生關(guān)系，實質(zhì)在于創(chuàng)新教育教學(xué)。在教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性，開展探究性教學(xué)，利用簡單的模型題引導(dǎo)學(xué)生有模式科學(xué)的理念，將類似的知識點或者類似的模型緊密結(jié)合在一起，靈活的應(yīng)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(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)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(huán)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(xué)中經(jīng)常講解的關(guān)于右手螺旋定則，據(jù)此知識我們可以簡化很多題目。

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

習(xí)題2中我們將右手螺旋定則與地球的轉(zhuǎn)向聯(lián)系在一起，那么這個右手螺旋定則和地球轉(zhuǎn)向是否有關(guān)呢？我們一起來看看下面的例子。

習(xí)題3：下列四幅圖中，能正確表示地球自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的方向，這個性質(zhì)在地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)中都是適用的。用科學(xué)的方法將兩個幾乎沒有關(guān)系的題型緊密的聯(lián)系在了一起，是不是可以大膽的假設(shè)科學(xué)教學(xué)中就有那么一種模式，能把一系列的題目串聯(lián)起來。這對我們課堂教學(xué)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(xué)”

（一）解析“電路模型”

在這個電路中我們看到，當(dāng)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(lián)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(shù)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(shù)就減小，電路中總的電功率就減小。據(jù)此原理，我們可以解答很多習(xí)題。

習(xí)題4：如下圖所示：閉合開關(guān)S，當(dāng)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(shù)都增大，總功率也增大

B、電流表、電壓表的示數(shù)都減小，總功率也減小

C、電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，總功率不變

D、電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大，總功率不變

思維轉(zhuǎn)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(xí)題5：家用電滅蚊器的發(fā)熱部分使用了PTC發(fā)熱材料，它的電阻隨溫度變化規(guī)律如圖所示.使用時發(fā)熱體直接連入家庭電路，當(dāng)發(fā)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(dāng)發(fā)熱體溫度繼續(xù)上升時，電滅蚊器發(fā)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(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系的觀點和發(fā)散思維去思考這個變阻器。不難發(fā)現(xiàn)，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(xué)方程式”

化學(xué)教學(xué)其實更是一個模式教學(xué)，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(xué)生會發(fā)現(xiàn)新大陸的指出“為什么相對原子質(zhì)量總有小數(shù)”“最后一列的電子層數(shù)是什么意思”等等一些科學(xué)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(xué)習(xí)化學(xué)，筆者認(rèn)為這是更加難化了化學(xué)。所以在筆者的教學(xué)中，大膽的將電子層的概念滲透于化學(xué)教學(xué)之中，從而強化“同一主族其化學(xué)性質(zhì)是相同的”這句話的含義，在教學(xué)中大膽指出化學(xué)變化的實質(zhì)問題。

習(xí)題6：關(guān)于酸堿中和的實質(zhì)是H⁺ + OH^- == H₂O這就是化學(xué)中的一個模型，我們根據(jù)這個模型可以書寫任何反應(yīng)。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(yīng)：LiOH+HClO₃==LiClO₃+H₂O 。（關(guān)于化學(xué)式氯酸的寫法，我們可以套用初二年級的氯酸鉀。）

根據(jù)對象的特征和建模目的，對科學(xué)問題進(jìn)行必要的、合理的簡化，用精確的語言作出假設(shè)，是建模至關(guān)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(fā)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(yīng)盡量使問題線性化、簡單化。

【參考文獻(xiàn)】

1、 浙江教育出版，朱清時主編的《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書》，2006、6;

2、 浙江教育出版，《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材----作業(yè)本》，2004、7;

3、 新疆青少年出版，胡明享主編的《原創(chuàng)新課堂》，2013、5。