〔關鍵詞〕 探究式教學;楞次定理;應用
〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2007)09(A)—0054—01
在探究式教學過程中,一般應經歷以下幾個環節:提出問題→猜想與假設→制定計劃與設計實驗→進行實驗與記錄→分析與論證→對實驗作出評估→合作與交流。筆者嘗試應用探究式教學法進行《楞次定律》的教學,取得了較好的效果。
1. 展示情景,提出問題
先讓學生重溫感應電流產生的條件及右手定則,然后出示下面兩個問題,讓學生分析有無感應電流,確定感應電流的方向。
問題1:金屬棒ab在裸露的金屬框架上做切割磁感線的運動。
問題2:閉合圓形線圈靜止,磁場增強時。
對第一個問題,學生用右手定則很容易給出,但對第二個問題就很難用右手定則了。
指出問題:能否尋找一個更普遍的規律來判斷感應電流的方向呢?
2. 科學猜想,大膽假設
鼓勵學生大膽猜測:“假如你是歷史上第一個研究感應電流方向的人,猜猜看感應電流方向究竟由哪些因素所決定呢。”在這一環節中,學生分組討論,教師給以適當提示,最終根據學生的猜想,總結出:因為電磁感應現象是由磁通量變化引起的,所以,可以猜測感應電流的方向與磁通量如何變化(增大和減少)有關。
3. 制定計劃與設計實驗
用投影儀放映出思考題:①感應電流方向與磁通量變化(增大或減少)有關,怎樣研究?②列出所用器材和具體步驟,需觀察、記錄什么?
4. 分組實驗,探索研究
在此環節中,學生以兩個人為一個小組,像科學家那樣興趣盎然地開始按擬定的方案實驗,邊做,邊想,邊記。教師巡視,注意他們設計是否合理、儀器使用是否得當、數據記錄是否正確,并進行個別輔導。學生在教師的指導下,自覺、主動地和教師、教材、同學、教具相互作用,進行信息交流、自我調節,形成一種和諧親密、積極參與、思維活躍的教學氣氛。學生的思維在開放、發散中漲落,在求異、探索中又趨于有序,這培養了學生獨立操作能力,發展了學生的邏輯思維能力和創造能力。
5. 綜合分析,得出結論
學生根據自己的實驗結果,列表比較,分析、歸納結論,以組為單位,推舉代表發言。教師引導學生總結:當引起感應電流的磁感強度B原增強時,感應電流的磁感強度B感與之反向,起阻礙它增強的作用,當原磁場B原減弱時,感應電流的磁場B感與之同向,起阻礙減弱的作用,最終得出楞次定律內容。B感與B原的關系可形象地表示為來者“拒”,去者“留”。學生在實驗中獲得感知,再對那些數據進行比較、概括,進行思維加工,總結出結論。與傳統教學中的總結不同的是,教師不是對自己做的演示實驗進行自我總結,而是在學生自我發展的基礎上,通過疏理學生認知結果來歸納結論,使學生感到成功的喜悅。
6. 進行驗證,完成飛躍
在這一環節中,注意引導學生自己歸納用楞次定律確定感應電流方向的一般步驟:(1)判定原磁場的方向;(2)判定原磁場穿過所研究平面磁通量變化情況;(3)判定感應電流磁場方向;(4)判定感應電流的方向。由實驗建立物理規律,完成從特殊到一般的飛躍,再進一步把規律應用到新的物理情景中,激發學生的求知動機,使學生的思維處于興奮狀態。
7. 應用練習,指導實踐
用投影儀放映出分層練習題。A級:問題1中,金屬棒ab在裸露的金屬框架上做切割磁感線的運動,問題2中,線圈靜止,磁場增強時,問有無感應電流?感應電流方向如何?B級:把一條形磁鐵從閉合螺線管的右端插入,由左端抽出,在整個過程中,螺線管產生的感應電流的方向是否發生改變?
根據因材施教、保底拔尖的原則,練習題力爭層次化、系統化,保證量與質的適度性。在這一環節中,學生選擇一至兩個組別的題目練習。教師巡視指導,根據反饋信息講評。教師組織學生運用結論解決一些實際問題。這是檢查學生對知識的理解和鞏固的一種手段,也是遷移知識、深化知識的重要環節。通過運用和深化,使學生的知識、技能逐漸轉化為能力和素質,這是學生完成自身發展的延續。
8. 歸納總結,指導學法
教師總結,讓學生回顧本課的探究過程:發現問題→進行猜想→探索研究→得出結論→指導實踐。指明這是研究物理的基本思路,這也證明了“世界是物質的,物質是運動的,運動是有規律的,規律是可以認識的,認識是為造福人類的”這一辯證唯物主義觀點。