楞次定律的教學(xué)設(shè)計江蘇省蘇州試驗中學(xué)物理團隊一．教材分析1、法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律是電磁學(xué)中的重要定律，一個判定感應(yīng)電動勢的大小，一個判定感應(yīng)電流的方向，二者前后關(guān)聯(lián)，襯托了電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和簡單性。2、楞次定律是電磁感應(yīng)這一事物本身屬性的一個放映，客觀存在且進展變化。既然是放映事物本質(zhì)的規(guī)律，在物理學(xué)中稱為定律，從課程標準來看，是表達“過程與方法”這一具體課程目標的最正確切入點。3、教材指明白教學(xué)的方向，讓學(xué)生經(jīng)受科學(xué)探究過程，生疏科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法爭論物理問題，驗證物理規(guī)律。但在探究的細節(jié)和過程上，留給了教師和學(xué)生寬闊的思考設(shè)計空間，有助與激發(fā)思維，覺察方法，提出問題，得出結(jié)論，表達課程。4、而且它涉及的物理量多，關(guān)系簡單，為教學(xué)帶來了很大的難度。5、楞次定律是電磁學(xué)的一個重要規(guī)律，對學(xué)生而言是以后分析和解決電磁學(xué)問題的理論根底，在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來，要求學(xué)生能夠敏捷的運用。二．學(xué)情分析1、學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸過有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的學(xué)問，但還比較粗淺，尤其對感應(yīng)電流的方向的推斷沒有進展爭論。本節(jié)教材力圖通過學(xué)生自己的探究，總結(jié)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的推斷所遵守的一般規(guī)章23、本節(jié)課是規(guī)律的探究課，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象，是問題，而不是結(jié)論。受應(yīng)試教育的影響，在上課前告知學(xué)生上課的內(nèi)容，學(xué)生會將結(jié)論記住，在課堂上機械的，劇本式的協(xié)作教師，沒有深入的思考，達不到教學(xué)的目的，因此本節(jié)課的教學(xué)沒有要求學(xué)生預(yù)習。4、面對現(xiàn)象，問題，且沒有唯一固定的答案，學(xué)生有深厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散供給了較大的空間。從另外一個角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運算，物理理論要求不高，適當?shù)赜纸档土藢W(xué)習難度，選擇探究式教學(xué)是最正確的途徑。5、探究式教學(xué)重視的是探究的過程和方法而不是結(jié)論，探究過程是產(chǎn)生制造思維的溫床，過于重視結(jié)果可能會導(dǎo)致喪失探究熱忱，扼殺學(xué)生探究的欲望。三．教學(xué)目標1a〕通過試驗探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并會表達楞次定律的內(nèi)容。b〕通過試驗過程的回放分析，體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。c〕通過試驗現(xiàn)象的直觀比較，進一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律2a〕觀看試驗，體驗電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流存在方向問題。b〕嘗試用所學(xué)的學(xué)問，設(shè)計感應(yīng)電流方向的指示方案，并動手試驗操作。c〕維力量。3熱忱：在試驗設(shè)計，操作過程中逐步積蓄探究熱忱，培育學(xué)生勇于探究的精神；參與：養(yǎng)成主動參與科學(xué)爭論的良好學(xué)習習慣；溝通：在自由開放公平的探究溝通空間，能相互協(xié)作，相互鼓舞，友好評價，和諧相處。哲學(xué)思考：能夠用因果關(guān)系和沖突論的辨正觀點生疏楞次定律；四．教學(xué)重點難點重點：楞次定律探究試驗設(shè)計和試驗結(jié)果的總結(jié)。難點：感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關(guān)系。定律內(nèi)容表述中阻礙二字的理解。五．設(shè)計思想本節(jié)課結(jié)合學(xué)生的特點對教材的內(nèi)容進展了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計，營造一個“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。呈現(xiàn)試驗感應(yīng)電流的方向如何確定局部并行處理呈現(xiàn)試驗感應(yīng)電流的方向如何確定局部并行處理感應(yīng)電流方向指示試驗設(shè)計電流計偏轉(zhuǎn)指示發(fā)光二極管指示整體串行處理局部并行處理方案設(shè)計數(shù)據(jù)采集條形磁體插入拔出閉合線圈方形線圈單邊切割磁感線楞次定律的哲學(xué)思考六．教學(xué)過程〔一〕試驗引入，引發(fā)學(xué)生猜測與假設(shè)，激發(fā)學(xué)生探究的欲望師：在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗中，或許你已經(jīng)留意到，在不同的狀況下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。我們再來重復(fù)一下上節(jié)課的試驗。師〔演示：磁鐵插進螺線管和從螺線管拔出時，導(dǎo)致靈敏電流計的指針左右來回搖擺。師：大家是否留意到，當我把磁鐵插進螺線管和從螺線管拔出時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向由哪些因素打算？遵循什么規(guī)律？大家通過以上的試驗猜測一下。生：可能與線圈導(dǎo)線的圍繞方向，原磁場的方向，原磁通的變化方向有關(guān)。師：我們用試驗來探究和驗證大家的猜測?！捕硨W(xué)習知，開頭試驗探究過程學(xué)生試驗，自制線圈，弄清線圈導(dǎo)線的繞向師：同學(xué)們認為，感應(yīng)電流的方向與線圈的繞制方向有關(guān)，所以我們必需弄清線圈的繞制方向。使圈，這樣有利于我們弄清線圈導(dǎo)線的繞向〔分6組，每組選小組長，記錄員，匯報人，留意合作探究〕一根長約20厘米的塑料管〔兩端鋸出卡線槽；一根長約2學(xué)生活動：教師指導(dǎo)下學(xué)生自行繞制線圈教師啟發(fā)，完成電流方向的指示設(shè)計師：線圈繞制完成了，我們還要弄清什么問題？生：感應(yīng)電流方向的指示。師：如何指示呢？有哪那些試驗器材可以被我們所利用？生：學(xué)生的答復(fù)可能有以下兩種狀況：A：利用電路改裝試驗中的表頭，沒有電流時，指針在表盤的中心，當電流從不同的接線柱流入時，指針的偏轉(zhuǎn)方向不一樣，我們可以依據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判定電流的輸入方向。B：利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦?，將二極管串連接入閉合回路，當二極管發(fā)光，說明感應(yīng)電流的方向與二極管的導(dǎo)流方向全都?！矊W(xué)生的學(xué)問得到了應(yīng)用，力量得到了表達，導(dǎo)致學(xué)習熱忱高漲〕師：該設(shè)計怎樣的電路來查明電流方向與電表接線柱，或者是電流方向與二極管發(fā)光的關(guān)系？〔同學(xué)之間溝通，共同完成設(shè)計，對不同的結(jié)果賜予適當?shù)目尚行栽u價〕師 ：〔從同學(xué)的設(shè)計中，找到最佳合理設(shè)計〕如圖所示：師：依據(jù)設(shè)計的方案，連接電路，辯明指示的方向并做簡要的交代。師：通過發(fā)光二極管也可以推斷電流的方向，正向?qū)щ姲l(fā)光，反向不通電，不發(fā)光。3、教師主導(dǎo)，完成試驗方案設(shè)計和數(shù)據(jù)收集師：我們要爭論感應(yīng)電流的方向，接下來該干什么呢？生：連接閉合回路，讓磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并用相應(yīng)的儀器來指示師：可以設(shè)計那些方案來實現(xiàn)呢？〔溝通互動，依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可能性最大的兩種設(shè)計如以下圖所示〕師：請大家利用小組內(nèi)的器材，選擇一種電路，連接器材并完成試驗結(jié)果記錄〔兩種方案，設(shè)計兩種學(xué)案〕〔在這一環(huán)節(jié)，需要學(xué)生留意磁極的方向和自制線圈的圍繞方向〕〔多媒體結(jié)果顯示〕教師啟發(fā)：依據(jù)試驗結(jié)果，你能直接說出感應(yīng)電流的方向由那些因素打算嗎？我們知道，穿過閉介”——感應(yīng)電流的磁場，把引起磁通量變化的磁場和感應(yīng)電流的方向聯(lián)系起來？方案二一相對方案二一相對運動Φ的變化狀況感應(yīng)方向感應(yīng)感應(yīng)用結(jié)論4、師生共同分析，從共性中找出共性，總結(jié)規(guī)律〔先由小組匯報的結(jié)果，并賜予樂觀的評價〕教師引導(dǎo)：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么：生：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。師：請大家總結(jié)一下，磁通量的變化存在幾種狀況？生：兩種，增加和削減：我們來看，當磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向加不行，磁通量削減也不行，用一句話可以怎樣來描述呢？〔比照PPT〕多媒體顯示：“感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，這就是楞次定律”師,并制作成ppt，在爭論性學(xué)習課上做一場報告。多媒體顯示：楞次，Э．X．(ЭмилийХристиановичЛенц1804～1865)，俄國物理學(xué)家和地球物理學(xué)家……：理論探究：阻礙違反能量守恒嗎？從能量的觀念看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。師：在“磁場對電流的作用力”一節(jié)中，我們是運用什么定則推斷安培力的方向的呢？生：左手定則師：在方案二中，我們是否可以用類似于用左手定則推斷安培力的方法，用更簡潔的方法來推斷由于局部導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向？〔學(xué)生活動〕匯報：可以直接用右手推斷：假設(shè)磁通量的變化是由導(dǎo)體切割磁感線引起的，感應(yīng)電流的方向可以由右手定則來推斷。右手定則的內(nèi)容：向?qū)w運動的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。5PPT分析例題并總結(jié)解題步驟〔三〕課堂小結(jié)，對楞次定律的思考師：在人為外界的影響下，導(dǎo)致了穿過閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，而感應(yīng)電流的效果是阻擋這種變化的產(chǎn)生，一個求變，一個追求不變，所以他們之見是有沖突的，也從一個角度驗證了“沖突是普遍存在的”這一唯物主義的觀點。師：這對沖突具體表達在哪里呢？生：當穿過閉合回路的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相反；當穿過閉合回路的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向。即“增反減同師：請學(xué)生總結(jié)：本節(jié)課你學(xué)習到了什么？〔回到三維目標〕〔四〕課后練習必做：教材p13 1. 3. 4. 5選做：(1)教材p14 6. 7.(2)在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)楞次對物理學(xué)奉獻，并制作成ppt，在爭論性學(xué)習課上做一場報告七．教學(xué)后記1、教學(xué)有法而無定法。時代在變，觀念在變，學(xué)生的思維在變，對教師的教學(xué)設(shè)計，能因?qū)W生的變化而變化，是其應(yīng)當具有的特征。2、教育是事業(yè)，教育是創(chuàng)，教育是藝術(shù)。3、探究式教學(xué)是物理規(guī)律教學(xué)的最好的教學(xué)模式，但它不是物理教學(xué)的唯一模式，只有在實踐中證明承受探究式教學(xué)最能表達的課程標準和教學(xué)理念的地方承受才是最合理的選擇