高中物理新課程教學設計案例-楞次定律－感應電流的方向

【教材分析】
1、?法拉第電磁感應定律和楞次定律是電磁學中的重要定律，一個判定感應電動勢的大小，一個判定感應電流的方向，二者前后關聯，映襯了電磁感應現象規律的多樣性和復雜性。
2、?無論是前一節的法拉第電磁感應定律還是本節的楞次定律，首先它們都是電磁感應這一事物本身屬性的一個放映，客觀存在且發展變化。既然是放映事物本質的規律，在物理學中稱為定律，從新課程標準來看，是體現“過程與方法”這一具體課程目標的最佳切入點。
3、?教材指明了教學的方向，讓學生經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規律。但在探究的細節和過程上，留給了教師和學生廣闊的思考設計空間，有助與激發新思維，發現新方法，提出新問題，得出新結論，體現新課程。
4、?從教材內容來看，楞次定律將學生知識范圍內有關“場”的概念從“靜態場”過渡到“動態場”，而且它涉及的物理量多，關系復雜，為教學帶來了很大的難度。
5、?楞次定律是電磁學的一個重要規律，對學生而言是以后分析和解決電磁學問題的理論基礎，在高考試題中常以綜合題的形式表現出來，要求學生能夠靈活的運用。
【學情分析】
1、?本人所教學校屬于農村薄弱學校，絕大多數同學沒有刻苦的學習精神，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，教育教學過程中師生地位平等，以人為本，堅持學生的主體地位，教師的主導地位。
3、?本節課是規律的探究課，呈現在學生面前的是現象，是問題，而不是結論。受應試教育的影響，在上課前告訴學生上課的內容，學生會將結論記住，在課堂上機械的，劇本式的配合老師，沒有深入的思考，達不到教學的目的，因此本節課的教學沒有要求學生預習。
4、?面對新現象，新問題，且沒有唯一固定的答案，學生有濃厚的探究欲望，為其思維的發散提供了較大的空間。從另外一個角度講，本節內容，數學運算，物理理論要求不高，適當地又降低了學習難度，選擇探究式教學是最佳的途徑。
5、?探究式教學重視的是探究的過程和方法而不是結論，探究過程是產生創造思維的溫床，過于重視結果可能會導致喪失探究熱情，扼殺學生探究的欲望。
【教學目標】
1、?知識與技能
a）通過實驗探究得出感應電流與磁通量變化的關系，并會敘述楞次定律的內容。
b）通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑。
c）通過實驗現象的直觀比較，進一步明確感應電流產生的過程仍能遵循能量轉化和守恒定律
2、?過程與方法
a）觀察實驗，體驗電磁感應現象中感應電流存在方向問題。
b）嘗試用所學的知識，設計感應電流方向的指示方案，并動手實驗操作。
c）關注實驗現象的個性，找出實驗現象的共性，并總結出規律，培養學生抽象思維能力和創新思維能力。
3、?情感態度價值觀
熱情：在實驗設計，操作過程中逐步積蓄探究熱情，培養學生勇于探究的精神；
參與：養成主動參與科學研究的良好學習習慣；
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。
哲學思考：能夠用因果關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計和實驗結果的總結。
難點：感應電流激發的磁場與原來磁場之間的關系。
????? 定律內容表述中阻礙二字的理解。
【設計思想】
本節課結合我校學生的特點對教材的內容進行了深入的挖掘和思考，備教材，備學生，備教法，始終把學生放在教學的主體地位，讓學生參與，讓學生設計，營造一個“安全”的教學環境，廣開言路，讓學生的思維與教師的引導共振。
整節課主要采用布魯納倡導的“發現法”，結合實驗探究總結楞次定律的內容，把規律的得出過程和方法放在首位，把學生的情感價值體驗放在重要位置?？傮w教學布局如下表：
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【教學過程】
一、實驗引入，激發探究的欲望。
師（演示）：用方形線圈在磁場中來回切割，導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，回路中產生的感應電流的方向是不同的。那么，感應電流的方向由那些因素決定？遵循什么規律？我們需要通過實驗來探究這個問題。
二、學習新知，開始探究過程。
1、教師啟發，完成電流方向的指示設計
師：我們要解決的問題是感應電流的方向問題，我們首先要做的什么呢？
生：感應電流方向的指示。
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，當電流從不同的接線柱流入時，指針的偏轉方向不一樣，我們可以根據指針的偏轉方向判定電流的輸入方向。
B：利用發光二極管的單向導電性，將二極管串連接入閉合回路，當二極管發光，表明感應電流的方向與二極管的導流方向一致。
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（學生的知識得到了應用，能力得到了體現，導致學習熱情高漲）
師：該設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光的關系？
生：（同學之間交流，共同完成設計，對不同的結果給予適當的可行性評價）
師：（從同學的設計中，找到最佳合理設計）如圖所示：
師：按照設計的方案，連接電路，辯明指示的方向并做簡要的交代。
2、教師主導，完成實驗方案設計和數據收集
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，讓磁通量發生變化，產生感應電流，并用相應的儀器來指示
師：可以設計那些方案來實現呢？
生：（交流互動，依據電磁感應現象，可能性最大的兩種設計如下圖所示）
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師：請大家利用小組內的器材，選擇一種電路，連接器材并完成實驗結果記錄
（兩種方案，設計兩種學案）
?（在這一環節，需要學生注意磁極的方向和螺線管的環繞方向）
師：（多媒體結果顯示）
教師啟發：根據實驗結果，你能直接說出感應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生變化，回路種形成感應電流，而感應電流本身也能產生磁場，我們能否通過一個“中介”——感應電流的磁場，把引起磁通量變化的磁場和感應電流的方向聯系起來？
生：（對不同的實驗方案，續填實驗記錄）