高中物理新課程教學(xué)設(shè)計案例-楞次定律－感應(yīng)電流的方向

【教材分析】
1、?法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律是電磁學(xué)中的重要定律，一個判定感應(yīng)電動勢的大小，一個判定感應(yīng)電流的方向，二者前后關(guān)聯(lián)，映襯了電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的多樣性和復(fù)雜性。
2、?無論是前一節(jié)的法拉第電磁感應(yīng)定律還是本節(jié)的楞次定律，首先它們都是電磁感應(yīng)這一事物本身屬性的一個放映，客觀存在且發(fā)展變化。既然是放映事物本質(zhì)的規(guī)律，在物理學(xué)中稱為定律，從新課程標(biāo)準(zhǔn)來看，是體現(xiàn)“過程與方法”這一具體課程目標(biāo)的最佳切入點。
3、?教材指明了教學(xué)的方向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗證物理規(guī)律。但在探究的細節(jié)和過程上，留給了教師和學(xué)生廣闊的思考設(shè)計空間，有助與激發(fā)新思維，發(fā)現(xiàn)新方法，提出新問題，得出新結(jié)論，體現(xiàn)新課程。
4、?從教材內(nèi)容來看，楞次定律將學(xué)生知識范圍內(nèi)有關(guān)“場”的概念從“靜態(tài)場”過渡到“動態(tài)場”，而且它涉及的物理量多，關(guān)系復(fù)雜，為教學(xué)帶來了很大的難度。
5、?楞次定律是電磁學(xué)的一個重要規(guī)律，對學(xué)生而言是以后分析和解決電磁學(xué)問題的理論基礎(chǔ)，在高考試題中常以綜合題的形式表現(xiàn)出來，要求學(xué)生能夠靈活的運用。
【學(xué)情分析】
1、?本人所教學(xué)校屬于農(nóng)村薄弱學(xué)校，絕大多數(shù)同學(xué)沒有刻苦的學(xué)習(xí)精神，通俗的講就是十分“懶筆”，但思維活躍，善于回答問題，不過還存在“眼高手低”的問題。
2、?長期以來，教育教學(xué)過程中師生地位平等，以人為本，堅持學(xué)生的主體地位，教師的主導(dǎo)地位。
3、?本節(jié)課是規(guī)律的探究課，呈現(xiàn)在學(xué)生面前的是現(xiàn)象，是問題，而不是結(jié)論。受應(yīng)試教育的影響，在上課前告訴學(xué)生上課的內(nèi)容，學(xué)生會將結(jié)論記住，在課堂上機械的，劇本式的配合老師，沒有深入的思考，達不到教學(xué)的目的，因此本節(jié)課的教學(xué)沒有要求學(xué)生預(yù)習(xí)。
4、?面對新現(xiàn)象，新問題，且沒有唯一固定的答案，學(xué)生有濃厚的探究欲望，為其思維的發(fā)散提供了較大的空間。從另外一個角度講，本節(jié)內(nèi)容，數(shù)學(xué)運算，物理理論要求不高，適當(dāng)?shù)赜纸档土藢W(xué)習(xí)難度，選擇探究式教學(xué)是最佳的途徑。
5、?探究式教學(xué)重視的是探究的過程和方法而不是結(jié)論，探究過程是產(chǎn)生創(chuàng)造思維的溫床，過于重視結(jié)果可能會導(dǎo)致喪失探究熱情，扼殺學(xué)生探究的欲望。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、?知識與技能
a）通過實驗探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系，并會敘述楞次定律的內(nèi)容。
b）通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。
c）通過實驗現(xiàn)象的直觀比較，進一步明確感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程仍能遵循能量轉(zhuǎn)化和守恒定律
2、?過程與方法
a）觀察實驗，體驗電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流存在方向問題。
b）嘗試用所學(xué)的知識，設(shè)計感應(yīng)電流方向的指示方案，并動手實驗操作。
c）關(guān)注實驗現(xiàn)象的個性，找出實驗現(xiàn)象的共性，并總結(jié)出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力和創(chuàng)新思維能力。
3、?情感態(tài)度價值觀
熱情：在實驗設(shè)計，操作過程中逐步積蓄探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的精神；
參與：養(yǎng)成主動參與科學(xué)研究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；
交流：在自由開放平等的探究交流空間，能互相配合，互相鼓勵，友好評價，和諧相處。
哲學(xué)思考：能夠用因果關(guān)系和矛盾論的辨正觀點認識楞次定律；
【重點難點】
重點：楞次定律探究實驗設(shè)計和實驗結(jié)果的總結(jié)。
難點：感應(yīng)電流激發(fā)的磁場與原來磁場之間的關(guān)系。
????? 定律內(nèi)容表述中阻礙二字的理解。
【設(shè)計思想】
本節(jié)課結(jié)合我校學(xué)生的特點對教材的內(nèi)容進行了深入的挖掘和思考，備教材，備學(xué)生，備教法，始終把學(xué)生放在教學(xué)的主體地位，讓學(xué)生參與，讓學(xué)生設(shè)計，營造一個“安全”的教學(xué)環(huán)境，廣開言路，讓學(xué)生的思維與教師的引導(dǎo)共振。
整節(jié)課主要采用布魯納倡導(dǎo)的“發(fā)現(xiàn)法”，結(jié)合實驗探究總結(jié)楞次定律的內(nèi)容，把規(guī)律的得出過程和方法放在首位，把學(xué)生的情感價值體驗放在重要位置?？傮w教學(xué)布局如下表：
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【教學(xué)過程】
一、實驗引入，激發(fā)探究的欲望。
師（演示）：用方形線圈在磁場中來回切割，導(dǎo)致靈敏電流計的指針左右來回擺動。
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問：大家是否注意到，不同的切割方向，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是不同的。那么，感應(yīng)電流的方向由那些因素決定？遵循什么規(guī)律？我們需要通過實驗來探究這個問題。
二、學(xué)習(xí)新知，開始探究過程。
1、教師啟發(fā)，完成電流方向的指示設(shè)計
師：我們要解決的問題是感應(yīng)電流的方向問題，我們首先要做的什么呢？
生：感應(yīng)電流方向的指示。
師：如何指示呢？有那些實驗器材可以被我們所利用？
生：學(xué)生的回答可能有以下兩種情況：
A：利用電路改裝實驗中的表頭，沒有電流時，指針在表盤的中央，當(dāng)電流從不同的接線柱流入時，指針的偏轉(zhuǎn)方向不一樣，我們可以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判定電流的輸入方向。
B：利用發(fā)光二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒍O管串連接入閉合回路，當(dāng)二極管發(fā)光，表明感應(yīng)電流的方向與二極管的導(dǎo)流方向一致。
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（學(xué)生的知識得到了應(yīng)用，能力得到了體現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)熱情高漲）
師：該設(shè)計怎樣的電路來查明電流方向與電表接線柱，或者是電流方向與二極管發(fā)光的關(guān)系？
生：（同學(xué)之間交流，共同完成設(shè)計，對不同的結(jié)果給予適當(dāng)?shù)目尚行栽u價）
師：（從同學(xué)的設(shè)計中，找到最佳合理設(shè)計）如圖所示：
師：按照設(shè)計的方案，連接電路，辯明指示的方向并做簡要的交代。
2、教師主導(dǎo)，完成實驗方案設(shè)計和數(shù)據(jù)收集
師：假如讓你來研究被污染河水的治理方案，那你第一步要做什么？
生：取來樣品分析
師：我們要研究感應(yīng)電流的方向，接下來該干什么呢？
生：連接閉合回路，讓磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，并用相應(yīng)的儀器來指示
師：可以設(shè)計那些方案來實現(xiàn)呢？
生：（交流互動，依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可能性最大的兩種設(shè)計如下圖所示）
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師：請大家利用小組內(nèi)的器材，選擇一種電路，連接器材并完成實驗結(jié)果記錄
（兩種方案，設(shè)計兩種學(xué)案）
?（在這一環(huán)節(jié)，需要學(xué)生注意磁極的方向和螺線管的環(huán)繞方向）
師：（多媒體結(jié)果顯示）
教師啟發(fā)：根據(jù)實驗結(jié)果，你能直接說出感應(yīng)電流的方向由那些因素決定嗎？我們知道，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路種形成感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流本身也能產(chǎn)生磁場，我們能否通過一個“中介”——感應(yīng)電流的磁場，把引起磁通量變化的磁場和感應(yīng)電流的方向聯(lián)系起來？
生：（對不同的實驗方案，續(xù)填實驗記錄）