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1、“楞次定律感应电流的方向及其应用”教材分析和教学设计作者：赵坚昆明第十四中（2001年5月昆明市普通中学首届物理说课评比中,获高中组二等奖）1教材分析1.1教材的地位和作用楞次定律是高中物理电磁感应部分的核心内容之一，也是电磁学部分的重点内容之一.楞次定律是普遍的能的转化和守恒在电磁运动中的具体表现，是普遍的能的转化和守恒的一个特例，通过对定律的学习和应用，可使学生掌握从复杂的电磁感应现象中，寻找出判定感应电流方向的一个普遍规律.因此,本内容对培养学生抽象思维能力和综合运用所学知识分析解决实际问题的能力有着至关重要的作用.1.2教材编排的特点和结构本内容教材分为二节,第一节“楞次定律感应电流的
2、方向”,首先从产生感应电流的条件出发，并紧扣住电与磁的关系，抓住磁通量变化这个线索，通过演示实验引导学生寻求感应电流的方向判定的一般方法，从而使学生体会到物理学的基本研究方法，即通过实验观察分析概括探索出物理规律.第二节“楞次定律的应用”,在第一节内容的基础上，进一步帮助学生理解和掌握楞次定律的内容及应用楞次定律解决具体问题的常用方法,同时提出右手定则,并分别应用右手定则和楞次定律对同一问题进行判断,从而提出右手定则可以看作是楞次定律的特殊情况.从教育认知发展理论看，这种由一般特殊一般、由抽象具体抽象的螺旋式的上升，符合学生的认知规律.同时，教材通过简明的方式引出定律，而把重点放在理解定律内容
3、，应用定律的步骤,分析定律与能量守恒的联系等方面.显得思路简捷明快、重点突出.2教学设计2.1教学目标的确定及依据“控制论认为：过程受目标所控制，条件与过程相联系.”这表明目标对于人的意志行为至关重要.高中物理教学大纲明确指出，高中物理这门课程，目的是通过学习比较全面的物理学基础知识及其实际应用，了解物理与其他学科以及物理与技术进步、社会发展的1关系；使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力；培养学生学习科学的志趣和实事求是的科学态度.参照布卢姆教育目标体系和其他教育目标理论研究的成果，结合教学大纲、教材，本次课将要完成的教育目标可确定为:知识目标
4、：使学生掌握楞次定律，并会应用楞次定律判定感应电流的方向.能力目标：通过观察实验现象，探索物理规律，培养学生观察、思考、归纳、总结的逻辑思维能力和实验动手能力.德育目标：培养学生探索科学的精神和实事求是的科学态度.2.2重点、难点的确定及依据由于楞次定律包含的内容比较抽象，涉及到电和磁间复杂的相互关系，加之定律的文字叙述简明扼要概括性极强，故一直是高中电磁感应教学的难点.多年的教学经验表明，本内容重点应放在定律的引入（引入方法往往间接影响学生对定律的理解和应用）、理解定律的内容、应用定律的步骤、分析定律与能量守恒定律的联系等方面.难点的突破应通过对具体的问题的分析，使学生正确理解文字的含义，特
5、别是对“阻碍变化”有正确理解.2.3教学方法的采用俗话说“教无定法，教必有法，贵在得法.”本次课如果单靠教师讲解，不注重发挥学生的主观能动性，则不利于学生能力的提高.现代教学观明确指出：教师是主导，学生是主体.根据教学内容和教学目标，以及学生的认知规律，可采取启发、引导、探索式相结合的教学方法，充分调动“教”与“学”两方面的积极性，从而使学生产生浓厚的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，体现学生的主体作用.2.4教学手段的采用根据本内容的特点，为了更为有效地突出重点，突破难点，增大课堂容量，提高课堂效率，使学生理解掌握教学内容，除采用常规的教学手段外，可采用电教和多媒体教学手段,以激发学生的学习兴
6、趣，帮助学生加深理解，会收到事半功倍的教学效果.2.5教学程序设计2.5.1提问设疑、诱发思考，激发求知欲和创新意识本环节首先引导学生复习产生感应电流的条件,然后教师2图1演示图1、图2实验,通过电流表的指针有时向右偏转,有时向左偏转,提出问题：实验表明,不同情况下感应电流的方向是不同的,怎样确定感应电流的方向?感应电流方向与所激发的磁场方向有怎样的关系?有没有确定感应电流方向的普遍方法？启发学生思考：在闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向有何关系？在闭合电路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向又有何关系？2.5.2实验探索，寻求规律，培养创新能力本环节教师首先投
7、影图1，说明螺线管导线的绕向，确定出电流表指针的偏转方向与电流方向的关系.接着通过投影简要介绍实验装置（图1）和实验记录表格.引起感引起感应感应电流感应电B与B感原实应电流电流的磁的方向流形成的方向验次实验动作的磁场B的方向原通量的变化原（填通过图中电流的磁场B的方向感关系数1N极向下插入2N极插入后不动表的电流方向）向下增加向下无感应电流向上反向3N极向上抽出4S极向下插入向下向上减少增加向上向上向下向下同向反向5S极插入后不动6S极向上抽出无感应电流向上减少向下向上同向然后让学生自己动手完成课本中甲、乙、丙、丁四个实验，充分调动学生实验的主动性和参与性.根据实验结果，师生一道在课本甲图中标
8、出感应电流方向、B的磁感线（用原实线表示）、B的磁感线（用虚线表示）如图3所示，同时填出表1中的实验1.剩余实验感及填表、作图由学生独立完成,最后投影出正确结果进行核对.2.5.3归纳总结，概括规律，微机模拟，加深印象本环节通过教师分析与学生讨论相结合，得出：3图2图3时，B与B反向；时，B与B同向；在此基础上，概括得出楞次定律：感原感原原感原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.同时为了调节一下紧凑的课堂节奏，也为了进一步加深对所做实验的印象，利用微机模拟展示刚才的实验全过程.2.5.4应用训练，加深理解，巩固知识为突出本次课所学知识，使学生尽快掌握，可选
9、用一组较简单的反馈练习题，通过练习充分调动学习的积极性，强化学生巩固所学知识.2.5.6归纳小结，布置作业（略）通过以上的教学过程处理，学生很容易理解定律中“阻碍”两字的深刻含义，难点得到突破.同时，清晰的引入思路也奠定了应用楞次定律判定感应电流方向的方法与步骤，那就是：明确原磁场的方向，确定楞次定律原磁场磁通量是增加还是感应电流的磁场方向安培定则感应电流的方向减少简称“一原、二感、三螺旋”3几点说明3.1楞次发现定律是通过许多实验现象归纳出来的，楞次于1834年总结出这一定律时，能量守恒定律还未发现.在教学中，适当介绍一些发现楞次定律的历史，有助于学生正确理解定律本身和科学发现的艰苦、复杂历
10、程.通过对楞次定律与能量守恒定律相符合的分析，也可以使学生对能量守恒定律的普遍性有更深一步的认识.3.2对楞次定律的应用步骤熟练到一定程度，对楞次定律的理解足够深刻时，还会发现灵活应用楞次定律的其它方法.但在初始阶段应严格按照楞次定律应用的基本步骤去做.3.3按照教材，这二节课教学内容由演示实验和分析入手，总结出楞次定律、楞次定律的应用步骤、楞次定律与右手定则相一致、楞次定律与能量守恒定律相符合等内容.为使教学具有连贯性,有利于培养学生实验能力，有利于提高学生的学习积极性，使楞次定律的得出具有坚实的实验基础,将演示实验改成探索性的学生实验,将教学内容改为由两节连堂课完成,可达到在学习本内容的同时，让学生进一步复习巩固“研究电磁感应现象”实验.4控制论、信息论认为，教学过程是教与学之间的信息传递与反馈的控制过程.教师在教学活动过程中，只有不断地收集反馈信息，了解刚才发生过的教与学双边活动行为所产生的效果，及时作出评价，以学生为镜子，通过镜面反射来评价教学过程，从而及时调控后续的教学活动，才能使教师的组织行为减少盲目性，加强自觉性和目的性.在本次课的教学活动中，教师可以随时通过学生的表情，师生对话的状况，对问题回答的对错好坏，课堂练习的优劣，学生学习活动的积极性等方面，获取反馈信息，并及时作出评判和调整，只有这样，才能优化课堂教学活动，提高教学效率.5
