《楞次定律》教學設計

張磊

創新整合點

本課教學以觸摸屏白板為載體，以實驗教學為主線，采用探究式教學方法，完成了“回顧舊知識→創設問題情境→學生討論→猜想→探索實驗→分析實驗現象→得出楞次定律→課堂講練→鞏固練習”的一系列教學活動。教學過程中，學生自己動手操作、動眼觀察、動腦思考，不僅獲取了知識，還發展了思維能力和創新能力。

教材分析

《楞次定律》是人教版高中物理選修3-2第四章第三節的內容。高中物理電磁學是由電場、電路、磁場、電磁感應和交流電五部分組成。其中電場、電路、磁場等相關知識是進一步認識電磁感應本質的基礎，電磁感應知識又是認識交變電流的起點，因此“電磁感應”是電磁學中承上啟下的一章，是電磁學中的重點。楞次定律是電磁感應規律的重要組成部分，它與法拉第電磁感應定律一樣也是本章的一個教學重點，是分析和處理電磁感應現象問題的兩個重要支柱之一。這節課主要讓學生通過實驗探究的方法，分析歸納總結得出楞次定律，并學會利用楞次定律判斷簡單的電磁感應現象中感應電流的方向及右手定則的推導與運用。

學情分析

本節課是在學生具備以下知識和能力的基礎上進行的：①學生已經學習了電路、磁場、產生感應電流的條件等基礎知識。②學生已具備一定的動手實驗能力及觀察分析實驗現象、總結物理規律能力。

教學目標

知識與技能目標：①能夠表述感應電流的方向及引起感應電流與磁通量的變化之間的關系。②能夠用自己的語言表述“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”中的“阻礙”的意義。③能夠用楞次定律判斷電磁感應現象中感應電流的方向。

過程與方法目標：①體驗楞次定律實驗探究過程。②培養物理現象的觀察能力和實驗數據的分析、歸納、概括、表述能力。

情感態度與價值觀目標：提高探究能力，養成探究習慣，樹立探究意識。

教學環境與準備

①錄播室和觸摸屏白板。

②分組實驗器材：靈敏電流計、干電池、磁鐵、螺線管、導線若干。

③相關實驗表格。

教學過程

1.視頻導入

教師播放銅管和磁鐵的魔術微視頻，引導學生嘗試解密魔術。

設計意圖：微視頻中的實驗操作現象與傳統的演示相比清晰明了，每一位學生都能夠清楚地觀察到實驗現象，進而激發其探究欲望。

2.實驗回顧，承上啟下

①教師演示實驗（如下頁圖1），回顧上節課發現感應電流的過程，并提出問題：“為什么在線圈內有電流，在插入和拔出磁鐵時，電流方向一樣嗎？”

②學生思考，并提出疑問：“感應電流的方向跟磁通量的變化是什么關系？”

③教師引導學生繼續探究發現的問題。

設計意圖：引導學生積極探究“感應電流的方向跟磁通量的變化之間的關系”，培養其自主探究的習慣，進而推動本課的進展。

白板技術設計：在此環節利用授課寶對演示實驗的操作進行現場直播，使學生能夠更清晰地觀看演示過程。

3.分組實驗，合作探究

①教師組織學生開展分組實驗環節，引導每個學習小組按教材中的原理圖進行實物連接，要求學生根據提示進行實驗并將實驗數據記錄在相應的表格中（如圖2）。實驗時，學生會遇到電表指針的偏轉與電流方向的關系問題，因此，提供實驗器材時，為學生增加了一節廢舊電池，進而檢驗電表指針偏轉與電流方向的關系實驗。

②每組學生展開探索實驗，并填寫實驗數據。

③從圖2中很難定性得出定律內容，教師提示學生能否轉化思路？根據奧斯特實驗，通電導線周圍有磁場，能不能研究一下感應電流磁場和原磁通量變化間的關系呢？

④學生繼續實驗，填寫實驗數據（如圖3）。

⑤教師幫助學習小組分析規律：當線圈內磁通量增加時，感應電流的磁場是有助于磁通量的增加，還是阻礙了磁通量的增加呢？當線圈內磁通量減少時，感應電流的磁場是有助于磁通量的減少，還是阻礙了磁通量的減少呢？

⑥學生歸納總結，最終得出實驗結論：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的原磁通量的變化。這也是本節課的核心——楞次定律。

⑦展開提問環節。

師：請同學們找出定律中的關鍵詞。

生：磁場、阻礙、變化。

師：誰起阻礙作用？

生：感應電流的磁場。

師：阻礙誰？

生：原磁通量的變化。

師：如何阻礙？

生：增反減同。

師：阻礙是阻止嗎？

生：不是，原磁通量依然增大，只是需要更長時間。

設計意圖：通過小組探究實驗讓學生切身感知規律的探索和發現的過程，激發其主觀能動性。培養學生在分組實驗中應具備的合作精神和務實的科學態度，達到師生互動、生生互動。教師通過層層設問，啟發引導學生歸納總結，最終得出楞次定律的主要內容——增反減同原理。

白板技術設計：本環節利用白板的放大鏡功能對實驗器材的選擇進行放大講解。同時，利用授課寶拍照實驗數據，為實驗數據的真實性奠定了基礎。同時，數據的剪切功能和遮蓋功能使學生更易于進行規律的總結。

4.遞進探究，換位思考

教師引導學生從另一個角度理解楞次定律——來拒去留原理，要求學生標出線圈上的N、S極（如圖4）。

白板技術設計：這一環節中“板中板”功能的運用使階段性小結變得簡單明了，學生易于掌握知識架構。

5.驗證規律，呼應前文

教師提出疑問：“一個實驗能否成就一個規律呢？還有其他佐證嗎？”并進行實驗演示呼應課堂開始時所呈現的磁鐵魔術原理，再次驗證楞次定律的基本原理。

6.思考討論，右手定則

教師引導學生小組內部探索研究完成教材中的思考與討論。學生討論后，教師總結得出結論，并指導學生如何使用判斷感應電流方向的第二種方法——右手定則。

7.分層訓練，拓展思維

教師呈現相關例題和練習再次鞏固楞次定律，并形成判定感應電流方向的一般步驟。

8.反思總結，加強理解

教師利用白板的思維軸功能呈現八字法概括楞次定律的主要內容——增反減同，來拒去留。

白板技術設計：運用白板的思維軸功能進行總結，能夠使知識脈絡更加清晰明了，進而更好地幫助學生理清思路，鞏固知識。

教學反思

首先，本節課在演示實驗的展示上，突破了傳統實驗中觀察視野太小的局限，利用授課寶的移動式直播功能，將演示實驗大屏現場投放，演示效果更加明顯。同時，利用放大器功能對實驗器材放大講解，使學生能更好地把握儀器的使用。

其次，在實驗規律的總結中，觸摸屏白板技術為教學難點的突破給予了很大的幫助。授課寶的現場拍照投影為數據的真實性奠定了基礎，數據的剪切功能和遮蓋功能也更易于規律的總結。同時，在數據分析的過程中，板中板技術的運用使階段性小結變得簡單明了。

本節課還存在很多不足：①在創設情境問題上，還要選取更能激發學生感興趣的生活中的事物；②在知識模塊的時間安排上還要更合理些；③在課堂上，還需要進一步加強與學生的互動，讓學生能更加積極主動地去摸索；④應針對學生原有的知識基礎和認知水平，讓學生用心去體驗獲取知識過程中的快樂與艱辛，讓學生真正學會學習，擁有可持續發展的學習力。