1、電磁感應的教學設計及策略張家港市后塍高級中學(215631) 孫 浩 1、問題提出在課程改革不斷深入的今天，人們對課堂教學這個主陣地上如何培養學生的全面素質越來越重視。電磁感應一章的教學是物理教學中培養學生多種能力及良好科學素養的重要章節之一。教材從產生電磁感應現象的條件，到感應電流方向的判斷和法拉第電磁感應定律的得出，都是建立在大量的實驗基礎之上的，要讓學生理解和掌握本章的內容，就必須讓學生從實驗出發，通過演示、學生實驗和多媒體輔助等手段，讓學生充分感知與學習有關的材料，并從觀察中通過分析、歸納、總結出具有普遍意義結論。正是如此，依據教學論與學習論的有關理論，科學合理地設計好實驗順序和教師有

2、目的的指導學生對實驗信息的思維加工，從而引導學生建立科學的、全面的物理概念，是提高學生科學素質的重要一步。 2、設計思想關于人的認識發展過程，列寧曾作過這樣的概括：“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐，這就是認識真理、認識客觀實在的辨證的途徑。”物理學習的認知過程正是經歷這樣的途徑，通過認識上的兩次飛躍不斷完成的。抓住了認識上的兩次飛躍，就抓住了物理學習認知過程的關鍵。物理學習中從感性認識上升為理性認識的飛躍包括感知物理現象、形成物理表象，形成物理概念和掌握物理規律這樣的過程。物理學習中感知是由物理環境對感覺器官的剌激引起的，具體形式有兩種：一種是以觀察、實驗為形式的對正在發生的物

3、理現象的感知，另一種是以聽講、閱讀為形式的對教材中材料的感知。觀察、實驗是物理學習中感知的主要形式，心理學研究表明，一般的觀察并不等于感知，前蘇聯心理學家魯賓斯坦曾指出：“知覺外部形式的發展，使知覺變成有目的、有意識調節的操作，隨著知覺成為有意識的活動，知覺就變成觀察。”因此，在電磁感應教學程序的設計中，應當充分重視每一個實驗的目的，讓學生有計劃、有序列和有思維參與地通過觀察能比較深入地了解物理現象，明確對象的特點及其變化等，為進一步的思維加工提供資料。緊接著，在教師的指導下經歷認知的定向、找出共同特征、抓住本質屬性、進行抽象規定等過程，深入理解電磁感應的有關概念。3、教學目標及重、難點知識目

4、標：知道什么是電磁感應現象，理解產生這一現象的條件，理解楞次定律的內容并能應用。能力目標：要有意識地培養學生的抽象思維能力和運用知識分析、解決問題的能力。情感目標：培養學生科學探索的態度和意志力。重點是引導學生對“產生電磁感應現象的一般條件”形成正確的認識，難點是對楞次定律的理解及應用。4、過程設計及策略一、電磁感應現象。奧斯特發現了電流能夠產生磁場，揭示了電和磁之間存在著相互聯系，由此，人們開始考慮利用磁場能否產生電流呢?教師由此直接導入新課。接著師生通過一組實驗探索更具有普通意義的產生電磁感應現象的條件。實驗1，單根導體與附加了電流放大器的演示檢流計串聯組成閉合電路，當導體作切割磁感線運動

5、時，產生感應電流。這一現象初中就學過，那么，有沒有別的方法也可產生此現象呢？下面的二組實驗在教師指導下由學生四人一組共同完成。實驗前明確小組各成員的職責，要求分析各實驗現象產生的共同點和不同點，結束后小組間再交流補充。實驗2，把磁鐵插入(撥出)螺線管時，與螺線管組成閉合電路的檢流計指針偏轉，螺線管中產生感應電流，將磁鐵插在螺線管內不動時，檢流計指針不偏轉。實驗3，利用原副線圈進行演示，當改變原線圈中電流強弱時，副線圈中也會產生感應電流。此時學生的學習注意力和興趣已被較好地激發。學生已通過觀察實驗獲得了一系列物理現象的個別表象，教師再采用有效的組織策略逐步引導學生注意比較它們的共同的、比較固定的

6、特征，從而歸納出產生電磁感應現象的條件。此后，為了進一步加深對這一概念的理解，再設計一組實驗，從正、反兩個方面來驗證這一結論。實驗4，利用浙江省龍游縣教學儀器廠生產的電磁感應演示器(J2431A)進行實驗，在一較大區域的勻強磁場中放一軟的線圈，當將線圈由圓形改為橢圓或擠扁時，與線圈相連的檢流計指針偏轉了，換用一硬質方形線圈在磁場內垂直磁場方向左右移動時，檢流計指針絲毫不動。二、楞次定律。在楞決定律的教學中，學生最難理解的是定律本身的含義，即“感應電流的磁場阻礙磁通量的變化”，所以要通過教師有目的的指導學生動手實驗探索、教師演示驗證等過程，提高學生觀察能力，培養學生分析、歸納、總結的能力。引入課

7、題后，可安排學生實驗進行探索研究，實驗前明確目的和要求，首先弄清螺線管的繞向，然后，分別將磁體的N極和S極插入線圈，由檢流計指針的偏向確定螺線管內的電流方向，并可進一步推知感應電流的磁場方向，接著讓學生進一步實驗，將磁體的N極和S極拔出線圈時，與上面同樣進行觀察和分析。這里同時采用多媒體輔助技術幫助學生對實際問題的認識。至此，可引導學生歸納出如下規律：當原磁通量增大時，感應電流的磁場與原磁場方向相反，當原磁通量減弱時，感應電流的磁場與原磁場方向相向。然后教師再次通過原副線圈的演示，改變原線圈中電流的強弱，以達到驗證的目的，從而歸納出楞決定律。這里，將課本演示實驗改為學生隨堂實驗，首先激發了學生

8、探索規律的積極性，其次在鍛煉學生動手能力的同時，加深了學生對實驗前要辨明線圈繞向的理解。這里，學生對線圈繞向和電流流向的問題是較難把握的，因此在學生實驗時，結合多媒體動畫的輔助講解，能恰到好處地幫助學生對問題的正確理解。真正使學生成為知識的探索者、規律的發觀者，讓學生成為學習的主體。三、法拉第電磁感應定律。在學習此內容以前，學生巳掌握了產生感應電流的條件，因此教師應指導學生從產生感應電流的條件出發，通過實驗研究影響電流大小的因素。5、教學流程圖開始導言提出思考問題1學生實驗、發現問題學生思考、討論判斷結論提出思考問題3演示提供典型現象與過程提出思考問題2結論學生思考、討論判斷結論演示提供典型現

9、象與過程學生思考、討論判斷形成性練習結束教學程序的流程如下圖所示。6、教學效果評價導言部分起著承上啟下的作用，感應電流是因磁通量的變化引起的，而磁通量的變化有多少和快慢之別，那么感應電動勢的大小與什么有關呢？接著提出上圖中的問題1，將一條形磁鐵從閉合線圈中撥出的速度不同，產生的電流大小將如何呢？學生通過實驗、思考、討論、判斷等一系列過程，初步得出結論。上圖中的問題2是從撥出的時間相同而磁鐵的磁性不同（一根磁性強，另一根磁性弱）這一角度提出的，通過同樣的過程，學生進一步深化了對已有結論的認識。上圖中的問題3是有沒有可能磁通量變化小的比磁通量變化大的產生的感應電動勢大呢？這樣，通過有計劃的逐步對現象的感知到對概念的深入理解，使學生輕松地將規律內化成了自己的一種認識。7、結束語明確了物理概念的定義不等于正確理解了物理概念。一些學生對概念的定義背得滾瓜爛熟，但并不理解概念所反映的本質屬性是什么。究其原因，一是在下定義前缺乏必要的感知、表象、認知定向、找出共同特征和抓住本質屬性的認知環節。二是在下定義后沒有回過頭來對概念進行深入理解。定義的理解不僅表現在對表達定義的每一個詞語能懂得它的含義，更主要的是表現在能理解獲得定義的抽象與概括的每一個步驟。因此對建立的概念要深