1、3、楞次定律教学设计案例临漳县第一中学 靳国亮【教材分析】本节选自人教版高中课标物理选修3-2第四章。1、 教材指明了教学的方向,让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。但在探究的细节和过程上,留给了教师和学生广阔的思考设计空间,有助与激发新思维,发现新方法,提出新问题,得出新结论,体现新课程。2、 从教材内容来看,楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”,而且它涉及的物理量多,关系复杂,为教学带来了很大的难度。3、 楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,在高考试题中常以
2、综合题的形式表现出来,要求学生能够灵活的运用。【学情分析】1、 大部分同学学习较为一般,存在“眼高手低”的问题,但思维活跃,善于回答问题。2、 本节课是探究规律的实验课,呈现在学生面前的是现象,而不是结论。因此本节课的教学预习要求并不太高。3、 实验过程中会出现一些预料外的新现象,新问题,学生有浓厚的探究欲望,为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲,本节内容,数学运算,物理理论要求不高,适当地又降低了学习难度,选择探究式教学是最佳的途径。4、 探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论,探究过程是产生创造思维的温床,过于重视结果可能会导致丧失探究热情,因此,本节重点会放在探究过程上
3、。【教学目标】1、 知识与技能(1)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系,并会叙述楞次定律的内容。(2)通过实验过程的回放分析,体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义,感受“磁通量变化”的方式和途径。(3)通过实验现象的直观比较,进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律2、 过程与方法(1)观察实验,体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。(2)尝试用所学的知识,设计感应电流方向的指示方案,并动手实验操作。(3)关注实验现象的个性,找出实验现象的共性,并总结出规律,培养学生抽象思维能力和创新思维能力。3、 情感态度价值观热情:在实验设计,操作过程中逐步积蓄探究热情,培养学生勇
4、于探究的精神;参与:养成主动参与科学研究的良好学习习惯。【重点难点】重点:楞次定律探究实验设计过程和实验探究总结。难点:感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。 定律内容表述中阻碍二字的理解。【设计思想】本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考,备教材,备学生,备教法,始终把学生放在教学的主体地位,让学生参与,让学生设计,营造一个“活泼”的教学环境,让学生的思维与教师的引导和谐结合。整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”,结合实验探究总结楞次定律的内容,把规律的得出过程和方法放在首位,把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表:教学流程图感应电流方向指示实验设计呈现实
5、验感应电流的方向如何确定电流计偏转指示发光二极管指示方案设计数据采集条形磁体插入拔出闭合线圈方形线圈单边切割磁感线个性分析,共性归纳楞次定律的哲学思考【教学过程】一、实验引入,激发探究的欲望。师(演示):用方形线圈在磁场中来回切割,导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。问:大家是否注意到,不同的切割方向,回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么,感应电流的方向由那些因素决定?遵循什么规律?我们需要通过实验来探究这个问题。二、学习新知,开始探究过程。1、教师启发,完成电流方向的指示设计师:我们要解决的问题是感应电流的方向问题,我们首先要做的什么呢?生:感应电流方向的指示。师:如何指示呢?有那些实验器
6、材可以被我们所利用?生:学生的回答可能有以下两种情况:A:利用电路改装实验中的表头,没有电流时,指针在表盘的中央,当电流从不同的接线柱流入时,指针的偏转方向不一样,我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。B:利用发光二极管的单向导电性,将二极管串连接入闭合回路,当二极管发光,表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。(学生的知识得到了应用,能力得到了体现,导致学习热情高涨)师:该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱,或者是电流方向与二极管发光的关系?生:(同学之间交流,共同完成设计,对不同的结果给予适当的可行性评价)师:从同学的设计中,找到最佳合理设计。师:按照设计的方案,连接电路,
7、辩明指示的方向并做简要的交代。2、教师主导,完成实验方案设计和数据收集师:我们要研究感应电流的方向,接下来该干什么呢?生:连接闭合回路,让磁通量发生变化,产生感应电流,并用相应的仪器来指示师:可以设计那些方案来实现呢?生:(交流互动,依据电磁感应现象,可能性最大的两种设计如下图所示)师:请大家利用小组内的器材,选择一种电路,连接器材并完成实验结果记录(两种方案,设计两种学案) (在这一环节,需要学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向)师:(多媒体结果显示)教师启发:根据实验结果,你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗?我们知道,穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路种形成感应电流,而感应电流本身
8、也能产生磁场,我们能否通过一个“中介”感应电流的磁场,把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来?生:(对不同的实验方案,续填实验记录)方案甲乙相对运动的变化情况感应电流方向感应磁场对原磁场的作用结论3、师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律(先由小组汇报的结果,并给予积极的评价)教师引导:产生感应电流的条件是什么:生:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化。师:请大家总结一下,磁通量的变化存在几种情况?生:两种,增加和减少师:我们来看,当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,“削弱”磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向,“弥补”磁通量的减少;通俗的讲,磁通量增加不行,
9、磁通量减少也不行,用一句话可以怎样来描述呢?生:“感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。多媒体显示:“感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律”4、 楞次定律的应用例题:法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图。软环上绕有两个线圈M和N,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?三、课堂小结。师:在人为外界的影响下,导致了穿过闭合回路的磁通量发生了变化,而感应电流的效果是阻止这种变化的产生,一个求变,一个追求不变,所以他们之见是有矛盾的,也从一个角度验证了“矛盾是普遍存在的”这一唯物主义的观点。师:这对矛盾具体体现
10、在哪里呢?生:当穿过闭合回路的磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场相反;当穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。即“增反减同”。师:请学生读楞次定律的内容。激发产生然后完成因果链,强调“阻碍”二字的含义。 I感阻碍 B感【教学后记】1、教无定法。对教师的教学设计,应因学生的变化而变化。2、探究式教学是物理规律教学的最好的教学模式,但它不是物理教学的唯一模式,只有在实践中证明采用探究式教学最能体现新的课程标准和教学理念的地方采用才是最合理的选择。3、探究式教学围绕有效问题展开,有效问题的设置是对教师熟悉课程要求的基本考验。学生活泼的思考需要教师的引导,需要学生的参与,主要要呈现探究的要素,体现探究的过程和方法。