讓阻礙起作用 讓變化被重視

張夏芬

[摘? ? ? ? ? ?要]? 楞次定律是物理學(xué)習(xí)中的一個(gè)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。但是對(duì)于中職院校的學(xué)生而言，對(duì)運(yùn)用楞次定律解決問(wèn)題感到困難，分析時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，究其原因，在于這些學(xué)生沒(méi)有真正理解楞次定律產(chǎn)生的條件及其特點(diǎn)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 楞次定律;阻礙變化;電磁感應(yīng)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）05-0066-02

楞次定律分別從磁通量的變化、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、能量守恒的角度研究了感應(yīng)電流的方向所遵循的規(guī)律。由于此定律所牽涉的物理量和物理規(guī)律較多，只有對(duì)原磁場(chǎng)方向、原磁通量變化、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向以及右手螺旋定則進(jìn)行正確的判定和使用，才能得到正確的感應(yīng)電流方向。

正值對(duì)我校三年級(jí)學(xué)生進(jìn)行第一輪知識(shí)復(fù)習(xí)，在復(fù)習(xí)到電磁感應(yīng)這一章“楞次定律”內(nèi)容時(shí)，本以為學(xué)生在二年級(jí)時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)新課，有點(diǎn)印象。另外，也剛剛復(fù)習(xí)過(guò)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，學(xué)生知道了“只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生?！庇谑?，在總結(jié)楞次定律知識(shí)點(diǎn)前先提出了一個(gè)問(wèn)題，以引出學(xué)生的記憶。問(wèn)題為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)方向相反嗎？”

竟然有一半學(xué)生回答“是。”

我又接著往下問(wèn)“為什么？”

學(xué)生也接著說(shuō)：“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)呀?！本退阏f(shuō)“不是”的學(xué)生也在說(shuō)不知道為什么，只是記得回答過(guò)這個(gè)問(wèn)題。

類(lèi)似前面描述的事件，在很多課堂上都出現(xiàn)過(guò)，這時(shí)，我明白了學(xué)生的問(wèn)題所在，知道了他們對(duì)楞次定律的不完整理解，僅僅知道在內(nèi)容中有“阻礙”這樣一個(gè)詞，不明白阻礙的是什么，如何阻礙。于是，我試著從另一個(gè)角度分析，也就是說(shuō)在楞次定律的內(nèi)容“閉合導(dǎo)體回路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”中，還有一關(guān)鍵詞：變化。只有同時(shí)強(qiáng)調(diào)“阻礙”“變化”兩個(gè)詞，才能正確理解楞次定律的內(nèi)容，合理應(yīng)用楞次定律解決有關(guān)習(xí)題。

一、案例描述

以大綱和考試說(shuō)明為依據(jù)，以教材為線(xiàn)索，以教學(xué)目標(biāo)為重點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并說(shuō)出楞次定律的內(nèi)容，體會(huì)楞次定律內(nèi)容中“阻礙”的含義，從而利用楞次定律正確判斷感應(yīng)電流的方向。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深入的挖掘和思考后，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，采用學(xué)生分組“探究發(fā)現(xiàn)式”教學(xué)統(tǒng)一的方法，利用多媒體進(jìn)行新課教學(xué)。主要過(guò)程為：創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題→發(fā)散思考，科學(xué)猜想→實(shí)驗(yàn)探究，分析總結(jié)→再設(shè)情境，規(guī)律應(yīng)用→總結(jié)深化，鞏固例題。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

將學(xué)生分組，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)器材，連接裝置構(gòu)成閉合回路，做實(shí)驗(yàn)觀察甲、乙、丙、丁四種情況下電流表的偏轉(zhuǎn)情況。

復(fù)習(xí)：閉合回路中是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流？

學(xué)生根據(jù)上一節(jié)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都可以回答正確，并能說(shuō)明理由。

問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)中電流表的偏轉(zhuǎn)方向不同也就是說(shuō)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同。那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？什么關(guān)系？（此問(wèn)題的提出明確了本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)——楞次定律：探究感應(yīng)電流的方向）

[案例分析]創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題是實(shí)施過(guò)程中的準(zhǔn)備階段。教師必須抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)的舊知識(shí)，有層次、有針對(duì)地提出問(wèn)題。

問(wèn)題的設(shè)計(jì)要符合教學(xué)目標(biāo)的要求，要有一個(gè)明確的目的。教學(xué)時(shí)，必須提煉出能反映本節(jié)課重點(diǎn)和難點(diǎn)的中心問(wèn)題，在學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力基礎(chǔ)上選擇具有典型性和代表性的問(wèn)題，要根據(jù)知識(shí)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)要求，將學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與將要學(xué)習(xí)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，從學(xué)生的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以學(xué)生最易接受的方式提出重點(diǎn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)成層次遞進(jìn)，由淺入深，由易到難，由近及遠(yuǎn)，由簡(jiǎn)到繁，環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題組，誘導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的關(guān)鍵所在，以便集中精力，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

（二）發(fā)散思考，科學(xué)猜想

學(xué)生利用所提供的器材試探，教師和學(xué)生一起猜想感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)。

1.與線(xiàn)圈的接法有關(guān);

2.與磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān);

3.與原磁場(chǎng)的方向有關(guān);

4.……

結(jié)合電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件：只有磁通量發(fā)生變化，才能產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)行分析，得出科學(xué)猜想：磁通量的變化情況和磁場(chǎng)的方向共同決定了感應(yīng)電流的方向。

[案例分析]發(fā)散思考，科學(xué)猜想是實(shí)施過(guò)程中的討論階段。它是在觀察與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知事實(shí)和科學(xué)知識(shí)，進(jìn)行理性思維加工以后，對(duì)問(wèn)題中事物的因果性、規(guī)律性所做的假定性解釋和說(shuō)明，目的在于通過(guò)學(xué)生間的爭(zhēng)論、說(shuō)理、論證來(lái)揭示矛盾，突破重點(diǎn)和難點(diǎn)，提出新的詳細(xì)問(wèn)題，使實(shí)驗(yàn)?zāi)康木唧w化，更有針對(duì)性。

這一階段的主體應(yīng)該是學(xué)生，所以說(shuō)首先要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行大膽思考，敢于創(chuàng)新，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，提出各種假設(shè)和預(yù)測(cè)。同時(shí)，猜想必須根據(jù)一定的理論知識(shí)，利用可行的科學(xué)原理，把猜想變?yōu)榉峡茖W(xué)的思維，能說(shuō)出這樣猜想的理由，使猜想成為探究之前對(duì)研究問(wèn)題所進(jìn)行的一種科學(xué)預(yù)見(jiàn)性活動(dòng)。

（三）實(shí)驗(yàn)探究，分析總結(jié)

根據(jù)要探究的內(nèi)容即原磁場(chǎng)的方向、磁通量的變化、感應(yīng)電流的方向三個(gè)物理量的關(guān)系來(lái)設(shè)計(jì)表格并開(kāi)始小組合作實(shí)驗(yàn)。

在學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的思考后，可能仍然不太能直接總結(jié)出三者之間的關(guān)系，這時(shí)恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生并推薦出中介——感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向并讓學(xué)生完善表格。

遞進(jìn)分析1：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是否始終與原磁場(chǎng)的方向相同或相反？

答案1：有時(shí)相同，有時(shí)相反。

分析2：什么情況下，方向相同？什么情況下，方向相反？

答案2：磁通量增加時(shí)，原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向相反：

磁通量減少時(shí)，原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向相同。

分析3：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)磁通量的變化有什么作用？

啟發(fā)學(xué)生思考，通過(guò)學(xué)生的討論，得出定律：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（楞次定律的內(nèi)容）

[案例分析]實(shí)驗(yàn)探究、分析總結(jié)是實(shí)施過(guò)程中的探究階段。

本次實(shí)驗(yàn)采用控制變量法和比較法相結(jié)合的方法來(lái)得出結(jié)論?？刂谱兞糠ㄊ窃谘芯亢徒鉀Q一個(gè)多因素影響某一物理量的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)控制某幾個(gè)因素不變，只讓其中一個(gè)因素改變，從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)某一因素影響某一物理量的問(wèn)題的方法。比較法是根據(jù)同一實(shí)驗(yàn)原理，在控制了若干相同條件下，對(duì)兩種情況進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，比較它們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從已知量推出未知量的方法。實(shí)驗(yàn)一、二通過(guò)控制磁通量增加，改變?cè)艌?chǎng)方向，觀察感應(yīng)電流的方向，進(jìn)一步推導(dǎo)出原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向的關(guān)系為相反;實(shí)驗(yàn)三、四通過(guò)控制磁通量減少，改變?cè)艌?chǎng)方向，觀察感應(yīng)電流的方向，進(jìn)一步推導(dǎo)出原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向的關(guān)系為相同。最后，綜合四組實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)論。

（四）再設(shè)情境，規(guī)律應(yīng)用

1.總結(jié)楞次定律的應(yīng)用步驟

2.巧設(shè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用舉例

例1.當(dāng)條形磁鐵插入圓形銅環(huán)時(shí)，試判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。

例2.無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)旁有一個(gè)矩形線(xiàn)圈，當(dāng)線(xiàn)圈遠(yuǎn)離直導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向。

[案例分析]再設(shè)情境，規(guī)律應(yīng)用是實(shí)施過(guò)程中的鞏固階段。課堂練習(xí)的設(shè)計(jì)和處理是教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，檢查自己教學(xué)效果及時(shí)調(diào)控教學(xué)的有效手段，具有鞏固、強(qiáng)化、反饋、提升、發(fā)展等重要作用，是提高課堂質(zhì)量、加深學(xué)生理解程度的一種重要途徑。

在教學(xué)過(guò)程中為了達(dá)到對(duì)知識(shí)的真正理解和掌握，課堂練習(xí)的設(shè)計(jì)必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和提出的教學(xué)目標(biāo)，準(zhǔn)確地把握各部分知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重點(diǎn)和難點(diǎn);必須符合學(xué)生思維特點(diǎn)和認(rèn)知、發(fā)展的客觀規(guī)律。另外，由于一節(jié)課的時(shí)間有限，選題貴在少而精，教師要充分挖掘題目中的內(nèi)涵，讓每一題都充分發(fā)揮自己的“特色”，具備典型性、代表性，既能集中體現(xiàn)課堂教學(xué)內(nèi)容的精華，做到題量適當(dāng)，恰到好處，又能通過(guò)設(shè)計(jì)的練習(xí)達(dá)到鞏固知識(shí)、舉一反三、拓展思維、培養(yǎng)基本技能的目的，提高習(xí)題的利用率。所以，設(shè)計(jì)有層次，由淺入深，由易到難，循序漸進(jìn)，減緩梯度，也能體現(xiàn)新舊知識(shí)的比較綜合以及對(duì)新知識(shí)的引申發(fā)展與思考。上述的兩道例題即為典型的楞次定律應(yīng)用題，嚴(yán)格按照楞次定律的步驟進(jìn)行分析得出答案。

（五）總結(jié)深化，鞏固例題

作為參加升學(xué)考試前的第一輪復(fù)習(xí)課，先和學(xué)生一起歸納總結(jié)出本節(jié)課需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，建立框架，然后選一些基礎(chǔ)性的具有代表性的經(jīng)典習(xí)題與學(xué)生分析解題思路，總結(jié)解題方法，進(jìn)行相應(yīng)的變式訓(xùn)練。

二、案例反思

（一）課前采用導(dǎo)學(xué)式教學(xué)法

結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況及學(xué)習(xí)習(xí)慣，在本節(jié)學(xué)習(xí)前我先擬定好知識(shí)點(diǎn)學(xué)案，通過(guò)設(shè)置系列性的問(wèn)題或提示幫助學(xué)生歸納基本知識(shí)，羅列代表性例題調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)分析，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和深入思考。

（二）課中采用的是實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)方法

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)探究式是在教師的指導(dǎo)下以學(xué)生親身體驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)、方案論證、實(shí)驗(yàn)探究、討論歸納、應(yīng)用創(chuàng)新等，構(gòu)建起學(xué)生自主學(xué)習(xí)和互動(dòng)合作的機(jī)制。在這一過(guò)程中對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，最終對(duì)研究的問(wèn)題有一結(jié)果，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，學(xué)習(xí)新知識(shí)，探究新方法，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作過(guò)程中逐步積蓄熱情，發(fā)展科學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)交流合作的精神與意識(shí)。

在本次課堂中貫穿了學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)這一主線(xiàn)，先觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生獲得知識(shí)的積極性，進(jìn)而為了解決問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生提出相關(guān)疑問(wèn)，讓學(xué)生主動(dòng)去設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn)，并對(duì)學(xué)生分組分項(xiàng)實(shí)施，觀察對(duì)比，探索總結(jié)楞次定律。抓住了探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)和核心，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位。

（三）課后采用的是系統(tǒng)歸納總結(jié)法

在強(qiáng)化鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和總結(jié)基本方法的前提下，以知識(shí)梳理、深化、綜合應(yīng)用為目的，先和學(xué)生一起歸納總結(jié)出本節(jié)需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，建立框架，然后選一些基礎(chǔ)性的具有代表性的經(jīng)典習(xí)題與學(xué)生分析解題思路，總結(jié)解題方法，進(jìn)行相應(yīng)的變式訓(xùn)練。過(guò)程中要注重知識(shí)結(jié)構(gòu)性，體現(xiàn)方法指導(dǎo)性，著眼能力提高性。這種方法一目了然，直入重點(diǎn)，讓學(xué)生明確任務(wù)，快速進(jìn)入復(fù)習(xí)狀態(tài)。

在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，不同階段采取不同的方法，合理安排環(huán)節(jié)，有機(jī)互補(bǔ)使課堂效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，班里95%的學(xué)生反饋能掌握概念、定律及解題思路并且能靈活運(yùn)用本節(jié)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻金譯，田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009-12.

[2]魏日升，張憲魁.中學(xué)物理教材教法與實(shí)驗(yàn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2006-07.

◎編輯 魯翠紅