1、“楞次定律感應(yīng)電流的方向及其應(yīng)用”教材分析和教學(xué)設(shè)計(jì)作者：趙堅(jiān) 昆明第十四中（2001年5月昆明市普通中學(xué)首屆物理說(shuō)課評(píng)比中,獲高中組二等獎(jiǎng)）1 教材分析1.1 教材的地位和作用楞次定律是高中物理電磁感應(yīng)部分的核心內(nèi)容之一，也是電磁學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容之一.楞次定律是普遍的能的轉(zhuǎn)化和守恒在電磁運(yùn)動(dòng)中的具體表現(xiàn)，是普遍的能的轉(zhuǎn)化和守恒的一個(gè)特例，通過(guò)對(duì)定律的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，可使學(xué)生掌握從復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，尋找出判定感應(yīng)電流方向的一個(gè)普遍規(guī)律.因此,本內(nèi)容對(duì)培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力有著至關(guān)重要的作用.1.2 教材編排的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)本內(nèi)容教材分為二節(jié),第一節(jié)“楞次定律感

2、應(yīng)電流的方向”,首先從產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件出發(fā)，并緊扣住電與磁的關(guān)系，抓住磁通量變化這個(gè)線(xiàn)索，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生尋求感應(yīng)電流的方向判定的一般方法，從而使學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)的基本研究方法，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察分析概括探索出物理規(guī)律.第二節(jié)“楞次定律的應(yīng)用”,在第一節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解和掌握楞次定律的內(nèi)容及應(yīng)用楞次定律解決具體問(wèn)題的常用方法,同時(shí)提出右手定則,并分別應(yīng)用右手定則和楞次定律對(duì)同一問(wèn)題進(jìn)行判斷,從而提出右手定則可以看作是楞次定律的特殊情況.從教育認(rèn)知發(fā)展理論看，這種由一般特殊一般、由抽象具體抽象的螺旋式的上升，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.同時(shí)，教材通過(guò)簡(jiǎn)明的方式引出定律，而把重點(diǎn)放在理解

3、定律內(nèi)容，應(yīng)用定律的步驟,分析定律與能量守恒的聯(lián)系等方面.顯得思路簡(jiǎn)捷明快、重點(diǎn)突出.2 教學(xué)設(shè)計(jì)2.1 教學(xué)目標(biāo)的確定及依據(jù)控制論認(rèn)為：“過(guò)程受目標(biāo)所控制，條件與過(guò)程相聯(lián)系.”這表明目標(biāo)對(duì)于人的意志行為至關(guān)重要.高中物理教學(xué)大綱明確指出，高中物理這門(mén)課程，目的是通過(guò)學(xué)習(xí)比較全面的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及其實(shí)際應(yīng)用，了解物理與其他學(xué)科以及物理與技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；使學(xué)生受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)思維能力、分析和解決問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的志趣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.參照布盧姆教育目標(biāo)體系和其他教育目標(biāo)理論研究的成果，結(jié)合教學(xué)大綱、教材，本次課將要完成的教育目標(biāo)可確定為

4、:知識(shí)目標(biāo)：使學(xué)生掌握楞次定律，并會(huì)應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向.能力目標(biāo)：通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探索物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、思考、歸納、總結(jié)的邏輯思維能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力.德育目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.2.2 重點(diǎn)、難點(diǎn)的確定及依據(jù)由于楞次定律包含的內(nèi)容比較抽象，涉及到電和磁間復(fù)雜的相互關(guān)系，加之定律的文字?jǐn)⑹龊?jiǎn)明扼要概括性極強(qiáng)，故一直是高中電磁感應(yīng)教學(xué)的難點(diǎn).多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明，本內(nèi)容重點(diǎn)應(yīng)放在定律的引入（引入方法往往間接影響學(xué)生對(duì)定律的理解和應(yīng)用）、理解定律的內(nèi)容、應(yīng)用定律的步驟、分析定律與能量守恒定律的聯(lián)系等方面.難點(diǎn)的突破應(yīng)通過(guò)對(duì)具體的問(wèn)題的分析，使學(xué)生正確理解文

5、字的含義，特別是對(duì)“阻礙變化”有正確理解.2.3 教學(xué)方法的采用俗話(huà)說(shuō)“教無(wú)定法，教必有法，貴在得法.”本次課如果單靠教師講解，不注重發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，則不利于學(xué)生能力的提高.現(xiàn)代教學(xué)觀(guān)明確指出：教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，以及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，可采取啟發(fā)、引導(dǎo)、探索式相結(jié)合的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)“教”與“學(xué)”兩方面的積極性，從而使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，體現(xiàn)學(xué)生的主體作用.2.4 教學(xué)手段的采用圖1根據(jù)本內(nèi)容的特點(diǎn)，為了更為有效地突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，增大課堂容量，提高課堂效率，使學(xué)生理解掌握教學(xué)內(nèi)容，除采用常規(guī)的教學(xué)手段外，可采用電教和多媒體教學(xué)手段

6、,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生加深理解，會(huì)收到事半功倍的教學(xué)效果.2.5 教學(xué)程序設(shè)計(jì)2.5.1 提問(wèn)設(shè)疑、誘發(fā)思考，激發(fā)求知欲和創(chuàng)新意識(shí)本環(huán)節(jié)首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,然后教師演示圖1、圖2實(shí)驗(yàn),通過(guò)電流表的指針有時(shí)向右偏轉(zhuǎn),有時(shí)向左偏轉(zhuǎn),提出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)表明,不同情況下感應(yīng)電流的方向是不同的,怎樣確定感應(yīng)電流的方向?感應(yīng)電流方向與所激發(fā)的磁場(chǎng)方向有怎樣的關(guān)系?有沒(méi)有確定感應(yīng)電流方向的普遍方法？啟發(fā)學(xué)生思考：在閉合電路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向有何關(guān)系？在閉合電路的磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向又有何關(guān)系？2.5.2 實(shí)驗(yàn)探索，尋求規(guī)律，培養(yǎng)創(chuàng)新

7、能力本環(huán)節(jié)教師首先投影圖1，說(shuō)明螺線(xiàn)管導(dǎo)線(xiàn)的繞向，確定出電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系.接著通過(guò)投影簡(jiǎn)要介紹實(shí)驗(yàn)裝置（圖1）和實(shí)驗(yàn)記錄表格.實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)作引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B原的方向引起感應(yīng)電流的磁通量的變化感應(yīng)電流的方向（填通過(guò)圖中電流表的電流方向）感應(yīng)電流形成的磁場(chǎng)B感的方向B感與B原的方向關(guān)系1N極向下插入向下增加向下向上反向2N極插入后不動(dòng)無(wú)感應(yīng)電流3N極向上抽出向下減少向上向下同向4S極向下插入向上增加向上向下反向5S極插入后不動(dòng)無(wú)感應(yīng)電流6S極向上抽出向上減少向下向上同向然后讓學(xué)生自己動(dòng)手完成課本中甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和參與性.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，師生

8、一道在課本甲圖中標(biāo)出感應(yīng)電流方向、B原的磁感線(xiàn)（用實(shí)線(xiàn)表示）、B感的磁感線(xiàn)（用虛線(xiàn)表示）如圖3所示，同時(shí)填出表1中的實(shí)驗(yàn)1.剩余實(shí)驗(yàn)及填表、作圖由學(xué)生獨(dú)立完成,最后投影出正確結(jié)果進(jìn)行核對(duì).圖3圖22.5.3 歸納總結(jié)，概括規(guī)律，微機(jī)模擬，加深印象本環(huán)節(jié)通過(guò)教師分析與學(xué)生討論相結(jié)合，得出：原時(shí)，B感與B原反向；原時(shí)，B感與B原同向；在此基礎(chǔ)上，概括得出楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.同時(shí)為了調(diào)節(jié)一下緊湊的課堂節(jié)奏，也為了進(jìn)一步加深對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的印象，利用微機(jī)模擬展示剛才的實(shí)驗(yàn)全過(guò)程.2.5.4 應(yīng)用訓(xùn)練，加深理解，鞏固知識(shí)為突出本次課所學(xué)知識(shí)，

9、使學(xué)生盡快掌握，可選用一組較簡(jiǎn)單的反饋練習(xí)題，通過(guò)練習(xí)充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí).2.5.6 歸納小結(jié)，布置作業(yè)（略）通過(guò)以上的教學(xué)過(guò)程處理，學(xué)生很容易理解定律中“阻礙”兩字的深刻含義，難點(diǎn)得到突破.同時(shí)，清晰的引入思路也奠定了應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的方法與步驟，那就是：明確原磁場(chǎng)的方向，確定原磁場(chǎng)磁通量是增加還是減少感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向楞次定律安培定則簡(jiǎn)稱(chēng)“一原、二感、三螺旋”3 幾點(diǎn)說(shuō)明3.1 楞次發(fā)現(xiàn)定律是通過(guò)許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納出來(lái)的，楞次于1834年總結(jié)出這一定律時(shí)，能量守恒定律還未發(fā)現(xiàn).在教學(xué)中，適當(dāng)介紹一些發(fā)現(xiàn)楞次定律的歷史，有助于學(xué)生正確理解定律本

10、身和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱苦、復(fù)雜歷程.通過(guò)對(duì)楞次定律與能量守恒定律相符合的分析，也可以使學(xué)生對(duì)能量守恒定律的普遍性有更深一步的認(rèn)識(shí).3.2 對(duì)楞次定律的應(yīng)用步驟熟練到一定程度，對(duì)楞次定律的理解足夠深刻時(shí)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)靈活應(yīng)用楞次定律的其它方法.但在初始階段應(yīng)嚴(yán)格按照楞次定律應(yīng)用的基本步驟去做.3.3 按照教材，這二節(jié)課教學(xué)內(nèi)容由演示實(shí)驗(yàn)和分析入手，總結(jié)出楞次定律、楞次定律的應(yīng)用步驟、楞次定律與右手定則相一致、楞次定律與能量守恒定律相符合等內(nèi)容.為使教學(xué)具有連貫性,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使楞次定律的得出具有堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),將演示實(shí)驗(yàn)改成探索性的學(xué)生實(shí)驗(yàn),將教學(xué)內(nèi)容改為由兩節(jié)連堂課完成,可達(dá)到在學(xué)習(xí)本內(nèi)容的同時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)一步復(fù)習(xí)鞏固“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn). 控制論、信息論認(rèn)為，教學(xué)過(guò)程是教與學(xué)之間的信息傳遞與反饋的控制過(guò)程.教師在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，只有不斷地收集反饋信息，了解剛才發(fā)生過(guò)的教與學(xué)雙邊活動(dòng)行為所產(chǎn)生的效果，及時(shí)作出評(píng)價(jià)，以學(xué)生為