《谈楞次定律的教学设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谈楞次定律的教学设计（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、经历探究过程，体验科学方法谈楞次定律的教学设计 一、教学内容分析电场和磁场是统一的电磁场的两个方面，高中教材已在前面分别研究了电场和磁场的基本性质，并学习了“电生磁”的现象与规律，初步认识了电磁之间的联系，电磁感应则在另一方面进一步揭示了电磁现象的联系“磁生电”。电磁感应的内容既是前面所学内容的发展，又是后面学习“交变电流”、“电磁场和电磁波”等内容的基础。所以本章内容在电学教材中占有很重要的地位。电磁感应一章主要从两方面研究电磁感应现象的规律，通过实验研究感应电动势的大小遵循的普遍规律法拉第电磁感应定律，探索感应电流方向的一般规律楞次定律。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，是
2、本章教学的重点。由于楞次定律涉及的物理量多，关系复杂，其抽象性和概括性很强，学生理解楞次定律有较大的难度，所以是本章教学的难点。由于楞次定律是本章教学的难点，所以教材把楞次定律的内容放在法拉第电磁感应定律之后，根据教材的这一特点和学生难以理解表述比较抽象的楞次定律的实际情况，本节课的主要任务是引导学生通过实验方法，经历探究过程，总结出感应电流的方向所遵循的一般规律楞次定律，并对定律内容有初步理解。并且在探究楞次定律后通过应用楞次定律进行有关判断，以帮助学生深刻理解楞次定律，掌握应用它分析解决问题的方法，顺利突破这一难点。二、教学方法分析新的课程标准指出，高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积
3、极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。探究既是学生获取物理知识的重要方法，也是学生学习和掌握新知识的重要途径，同时还是学生学习的重要内容，探究能力是高中物理新课程的培养目标之一。学生通过经历与科学工作者进行科学探究的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的研究方法，领悟科学的思想，提高科学素养。课程标准对楞次定律的要求是：通过探究，理解楞次定律。根据这一要求，为体现新课程理念，在楞次定律教学过程中，创造条件让学生经历科学探究过程，引导学生循着前人研究的思路来重新“发现”这
4、一规律，在重新探索的过程中培养学生的观察实验、动手实践能力及逻辑思维能力。三、教学目标、教学重点、难点、教具与媒体知识与技能知道楞次定律的内容。理解楞次定律中“阻碍”的含义。能应用楞次定律判断感应电流的方向。过程与方法在探究楞次定律的过程中，培养学生的实验、观察、分析、归纳、概括总结能力，使学生在探究过程中体验运用实验、类比、比较及科学假说研究问题的方法。教学目标情感、态度与价值观在探究楞次定律的过程中，发展学生科学探究的兴趣；培养学生勇于创新、实事求是的科学态度；培养学生坚持真理、勇于修正错误的科学精神。教学重点 探究楞次定律的过程及楞次定律的含义。教学难点 楞次定律中阻碍的含义及楞次定律的
5、应用。学情分析学生通过一年多高中物理的学习，已具有了比较高的实验能力和分析、综合、推理、判断、归纳、概括能力，也具有了一定的自主学习能力和科学探究能力。方法运用 通过实验方法，探究感应电流的方向所遵循的规律。教具和媒体 原、副线圈，电流表，磁铁，电池，开关，导线等 四、教学流程设计五、教学程序（一）提出问题让学生连接好如图1 所示的电路，然后将磁铁 N 极插入线圈、拔出线圈，观察电流表的指针偏转方向，再将磁铁 S 极插入线圈、拔出线圈，观察电流表的指针偏转方向。学生观察到：将磁铁 N 极插入线圈、拔出线圈时电流表指针偏转方向不同；分别将磁铁N 极和 S 极插入线圈时电流表指针偏转方向也不同，等
6、等。根据观察到的现象，引导学生针对感应电流的方向提出问题，然后将学生提出的问题归纳为：感应电流的方向与那些因素有关？怎样判断感应电流的方向？教学设计说明：在科学探究过程中，提出问题的重要性并不亚于解决问题。所以，在教学中应培养学生发现问题、提出问题的能力。而发现问题源于对现象的认真观察，提出问题则源于对新现象的质疑。（二）猜想与假设引导学生根据已有的知识，猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关，并通过学生讨论，总结归纳出跟感应电流方向有关的因素可能有两个：磁通量的变化及原磁场方向。教学设计说明：通过提出猜想的过程，一是培养学生在已有知识的基础上进行初步的判断、合理的推测并提出假说的能力，这也是科
7、学探究的重要步骤。二是通过猜想，为下一步的研究确定方向，克服了研究的盲目性。假设与猜想的形成过程大致分为两个环节：一是提出假定、猜测，二是运用已有的知识和经验对做出的假定、猜测作初步的分析和逻辑证明，形成假设与猜想。提出假定、猜测的过程是一个思维非常活跃的过程，该阶段的思维常常是非逻辑性的、发散性的。而对假定、猜测作初步的分析和逻辑证明的过程，思维是逻辑性的、收敛性的。因此，整个假设与猜想的形成过程是一个非逻辑性和逻辑性、发散与收敛反复交替的过程，是一个创造性的过程。教学中应该让学生反复经历假定与解释两个过程，形成良好的思维习惯。（三）设计实验，验证猜想学生明确了实验探究的目的，就可根据提出的
8、猜想和已有的知识，确定实验原理，设计实验方法。根据学生已有的电磁感应知识，通过同组几个同学的讨论，可以逐步完成实验设计方案：要产生感应电流，需要有施感磁场和受感电路两个要素。施感磁场可以有磁铁提供，也可以由电流提供。受感电路中应有线圈，为了检验感应电流并显示其方向，还需要零刻度在中间的电流表。学生根据设计思路，由提供的实验器材，设计实验，形成两种设计方案：A 组实验电路如图 1 所示，B 组实验电路如图2 所示。同类实验的小组间通过讨论，完善实验方案，并设计出实验现象记录表。教学设计说明：通过前两节课的学习，学生设计研究感应电流方向的实验并不困难，通过讨论也容易设计出实验的方案。在设计实验记录
9、表时，可能遇到一些困难，教师可加以指导、点拔，以使设计的实验记录表有助于学生分析现象，发现规律。把实验设计为 A、B 两组，通过不同实验，得出相同结论，使实验结论更具代表性。制定计划和设计实验的环节，引导学生根据提出的猜想和实验目的思考实验原理，按照实验原理设计实验装置，根据实验装置选取实验器材、制定实验方案、确定实验程序和步骤。这是设计实验的基本思路。制定计划和设计实验的过程中，培养学生交流与合作的意识，体现团队精神，通过本组同学间及各组间的讨论，使实验方案更趋合理，更加优化。（四）进行实验与收集证据提出问题：在前面的实验中，我们通过电流表判断有无感应电流产生及感应电流的大小，在今天的实验中
10、，电流表起什么作用？使学生认识到在实验中需要用电流表判断感应电流的方向，因此，实验前需先确定出电流方向跟电流表指针偏转方向的关系。A、B 两组同学分别利用自己设计的实验方案，通过实验，探究感应电流的方向跟哪些因素有关。A 组：分别将条形磁铁的 N 极、S 极插入线圈、拔出线圈，记录实验现象：N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出I 感 方向 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 变化 增 减 增 减B 原 方向 向下 向下 向上 向上验证猜想：感应电流的方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。B 组：将电键闭合、断开，观察电流表的指针偏转方向，判断出感应电流方向，再将电源的正、负极反过来，重复
11、上述实验过程，记录实验现象：I 原 顺时针，通电 顺时针，断电 逆时针，通电 逆时针，断电I 感 方向 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 变化 增 减 增 减B 原 方向 向下 向下 向上 向上验证猜想：感应电流方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。（五）分析与论证1、分析现象，寻找关系A、B 两组同学根据所观察的实验现象都可验证猜想：感应电流方向跟磁通量的变化及原磁场的方向有关。引导学生深入分析实验现象，找出感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的关系。经过反复比较、分析、讨论，A 组同学仍难以找出上述关系。B 组同学也没有找出它们之间的直接关系，却容易发现它们之间的间接关系：磁通量增加时，感应
12、电流方向总跟原电流方向相反，磁通量减少时，感应电流方向总跟原电流方向相同。借此教师引导学生：我们要寻找“一个变化”（ 变化）“两个方向”（I 感方向、B 原方向）间的关系，虽然都没有直接找到，但 B 组同学的研究结果给我们一个启发：同类物理量间的方向关系可能更容易找到。那么，下一步我们该怎么办呢？把学生的研究思路引导到寻找感应电流的磁场方向、原磁场方向、磁通量的变化之间的关系上来，并完善上述记录表。A 组实验记录表：N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出I 感 方向 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 变化 增 减 增 减B 原 方向 向下 向下 向上 向上B 感 方向 向上 向下 向下
13、向上B 组实验记录表：I 原 顺时针，通电 顺时针，断电 逆时针，通电 逆时针，断电I 感 方向 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 变化 增 减 增 减B 原 方向 向下 向下 向上 向上B 感 方向 向上 向下 向下 向上把分析比较感应电流方向跟原磁场方向和磁通量变化的关系，转化为分析比较感应电流的磁场方向跟原磁场方向和磁通量的变化的关系，并根据完善的实验记录表，学生很容易总结出规律：磁通量增加时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相反（增则反），磁通量减少时，感应电流的磁场方向总跟原磁场方向相同（减则同）。教学设计说明：在总结规律的过程中，学生很难直接找出感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的
14、关系。在 B 组实验中，学生能很容易发现感应电流方向跟原电流方向及磁通量变化之间的关系（这里实验记录表的设计也很重要），这对启发学生从研究感应电流方向跟原磁场方向及磁通量变化的关系，转移到研究感应电流的磁场方向跟原磁场方向及磁通量变化之间的关系起到很重要的作用。在总结规律的过程中，让学生充分体验这种“山重水复疑无路”的感觉，才能真正感受改变分析角度发现规律的那种“柳暗花明又一村”的喜悦。2、抽象概括，表述规律引导学生进一步分析“增则反，减则同”，把这一关系概括为“阻碍”变化，从而概括出楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。教学设计说明：在上述总结过程中，巧妙地用“磁
15、通量的变化”把各种引起感应电流的情况统一起来，在概括规律时，不直接用“感应电流”而用“感应电流的磁场”作为描述规律的主体，用“阻碍磁通量的变化”来高度概括所有各种电磁感应情况下普遍适用的规律。3、深化理解，巩固提高引导学生从不同方面理解阻碍的含义：从感应电流磁场方向跟原磁场方向的关系理解“阻碍”的含义为“增则反，减则同”。从磁铁跟线圈相对运动的角度，理解阻碍的含义为：磁铁跟感应电流间的相互作用力，总是阻碍它们间的相对运动，即“来则拒，去则留”。从能量转化的角度理解“阻碍”的含义：通过这种“阻碍”作用，把其它能量转化为电能，“阻碍”正是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。通过典型例题和练习，
16、巩固楞次定律，加深学生对楞次定律的理解，总结应用楞次定律进行有关判断的方法。（六）评估总结（1）总结知识。引导学生回顾楞次定律的内容，抓住“阻碍”，深化对楞次定律的理解。（2）总结方法。引导学生回顾本节课总结楞次定律的过程，回味猜想、实验、分析、比较、归纳、概括、总结规律的科学研究方法。教学后记：在整个探究过程中，从发现问题、提出猜想，到设计实验、实验探究、分析论证、得出结论的各个环节，通过学生同组间及组与组间的交流与合作，使每个同学都能发挥出自己的特长与优势，使探究过程更加合理、更加完善。我们知道，每一个物理概念、规律和理论都是人类知识的结晶，具有科学的价值，同时又无不铭刻着人类思维发展的烙印，具有科学方法的价值。因此，我们在进行物理概念和规律的教学时，应该让学生经历科学探究的过程，使他们沿着科学家思维活动的足迹，把浓缩在物理概念和规律中的思维历程再现，从中体验和学习科学思维的方法,形成科学态度和科学精神，提高科学素养，从而把物理概念、规律的教学作为帮助学生认识事物本质、
