陳慶威
尊敬的各位評委、老師們:
大家好!
我說課的內容是《楞次定律》,我的說課設計如下:
一、說目標
(一)知識與技能:理解楞次定律的內容與確切含義,并能用楞次定律結合右手定則判斷感應電流的方向;
(二)過程與方法:通過實驗總結出規律,學習通過實驗探究規律的方法,培養學生的實驗觀察能力、歸納總結能力和語言表達能力;
(三)情感態度與價值觀:培養學生尊重客觀事實的科學態度,培養學生樹立正確的人生觀和世界觀。
本節課的重點:對楞次定律的實驗探究過程;對楞次定律的的理解;如何應用楞次定律判斷感應電流的方向。
本節課的難點:對楞次定律的實驗設計與歸納,以及正確理解楞次定律中“阻礙”的含義。
實現以上三維教學目標的同時,突出本節課的重點和難點。
二、說困惑
困惑一:教材的實驗容量大,學生需要探究的信息多,思維鏈條過長,實驗效果不直觀,探究推進困難,結論的得出更是難上加難,最后只能教師包辦;
困惑二:一節課慌慌張張只顧著實驗,教學邏輯不連續,在學生主動探究的層面以及高階思維層面上感覺收獲不理想。
三、說特色
為了解決以上困惑,又實現教學創新,我的教學設計有以下特色。
特色一:一根銅管,三種設計,切入問題,突破難題,延伸主題。
特色二:六組實驗,六個環節,環環相扣,層層遞進,推進思維。
特色三:利用最經典、最質樸的“楞次環”來代替教材中的復雜實驗,學生的探究直觀、簡約,邏輯清晰。
特色四:教材中的探究實驗變成學生的分組實驗,以“驗證楞次定律”的方式展開,鞏固所學。
四、說流程
環節1:實驗引入,點燃興趣
我將演示這樣的銅管實驗:首先讓磁鐵自由下落穿過1米長的玻璃管,然后再在玻璃管上套一段銅管,讓磁鐵再次穿過。請同學們觀察實驗現象(大約一分鐘),磁鐵吸引銅管嗎?(演示:不吸)磁鐵經過銅管時為何會變慢呢?我們猜想,這一現象的背后一定蘊藏著某種重要的規律。使學生帶著興趣、疑問和思考進入新課的學習。
環節2:溫故求新,暴露問題
我將重做上一節課的實驗,提出以下問題。
1.請觀察靈敏電流表指針是否偏轉?向哪邊偏轉?
2.靈敏電流表指針偏轉說明什么?偏轉方向不同說明什么?
目的是在重溫上一節課學過的重點知識的同時,依據學生的認知邏輯自然而然地暴露新的問題,又自然而然地呈現本課的主題——一起來尋求感應電流的方向所遵循規律。
環節3:巧設實驗,自主探究
上一節我們費了很大周折歸納出了產生感應電流的條件竟然是“磁通量的變化”,看來“感應電流”與“磁通量的變化”兩者的關系“非同尋常”。今天,我們要尋找感應電流方向所遵循的規律是否也得用它來描述?是嗎?如果真是這樣,自然規律將再一次顯示它的大氣、簡約與和諧!(思維創新)
接下來我將演示“楞次環”實驗,“楞次環”由一端封閉和一端斷開的鋁環組成。為控制楞次環的平衡,我利用生活中廢舊的飲料瓶做成了簡單的快速復位裝置。我將磁鐵的N極插入,鋁環遠離;換成S極鋁環依然遠離。根據上一節課我們探究感應電流條件的實驗,我們也換一種玩法,讓N極和S極從鋁環中抽出試試?結果發現同樣都是吸引,我堅信這里面一定有某種共同的東西是鋁環所喜歡的,那是什么呢?要不我們換到“楞次環”不閉合的一邊試試如何?我左試右試,都沒反應。從閉合到不閉合的這一實驗似乎讓我們明白了,一定是鋁環中的感應電流在作怪,此時,同學們會很自然的想到剛剛學過的右手定則。那么,就讓我們伸出右手來做一個慢動作吧。當同學們伸出右手,在大拇指指向感應電流磁場方向的時候,那環繞的四指已經輕松的標出了感應電流的方向。
當同學們正在為找到“方向”興奮之余,老師緊接著提出:“感應電流的方向有沒有規律可循呢?”請同學們利用手中的條形磁鐵和楞次環,兩人一組,合作探究。
環節4:對比分析,歸納結論
1.無論磁鐵是從鋁環中進入還是拔出,鋁環表現出來的都是阻礙。
2.當鋁環內磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場方向相反→阻礙磁通量的增加
3.當鋁環內磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同→阻礙磁通量的減少
1834年,物理學家楞次在分析了許多實驗事實后,把結論用一句話巧妙地表述為:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。這就是楞次定律。
環節5:拓展思維,深度探究
問題:為什么楞次定律中有一個核心動詞“阻礙”?
讓我們仍然從力的本質出發來深度探究,這種相互作用力都產生了什么樣的作用效果?
1.從運動的角度看:阻礙相對運動(“結果”阻礙“原因”)
閉合鋁環為什么會如此“怪異”呢?
請學生自己動手,實驗驗證、討論結果。
(設計意圖:用實驗驗證楞次定律的正確性。讓學生親自體驗從理論到實踐應用的成就感。)
2.從能量守恒的角度看:克服阻力做功,轉化為生成的電能(發電機原理)
讓學生分析,自由下落的磁鐵進入螺線管的過程,能量是否守恒。此時,我們可以把銅管看成是纏繞十分緊密的螺線管,磁鐵的動能轉化為二極管的電能。
(設計意圖:引導學生理解楞次定律的本質是能量的轉化與守恒這一偉大定律在電磁感應中的體現,同時培養學生應用能量的觀點分析與思考問題的習慣。)
3.“阻礙”的含義
環節6:回顧總結,延伸思考
總結楞次定律的規律特點:增反減同,能量守恒。
課外:請同學們利用課本提供的實驗方案,到實驗室自主驗證楞次定律。
延伸思考:如果我將同樣的兩塊磁鐵同時從規格相同的銅管和鋁管中穿過,會發生什么樣的現象呢?請同學們預習第四節《法拉第電磁感應定律》,相信在那里你可能會找到想要的答案,要不你先試一試?
五、說反思
以前在準備本節課時,我的第一反應就是創新實驗,在創新的路上我用過二極管也試過小車。期間,有請教、有拜訪、有交流;但得到的更多是困惑、是迷茫。最后我想,如果能用我們身邊最樸素、最簡單的器材總結出電磁感應中最重要的規律,豈不是很好的創新嗎?在后來的課堂推進中確實發現效果不錯。當然這節課還有很多地方需要在以后的實際操作中再進一步完善。