“楞次定律”的探究式教学设计

龚湘萍 陈礼生

摘 要 依据物理学科核心素养，结合教材内容和特点进行探究实验的改进和探究式教学设计，体现了学生的自主学习和教学方式的多样化，对教学和探究过程进行了表达、评价和反思。

关键词 探究式 教学设计 核心素养 反思

中图分类号：G633.7文献标识码：A

教学设计：

本课案例通过“楞次定律的內容”的教学，主要突出利用现代信息技术手段设计的一次学习活动;通过理解楞次定律与能量守恒定律相符合体现培养学生的科学态度与责任感;通过对影响感应电流方向的因素和楞次定律的核心“阻碍”的含义的探究，培养学生学会用科学思维的方法获取证据，进行逻辑推理找出规律，得出结论;通过合作探究和分组实验及讨论，感受对楞次定律的认知规律，培养观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力;通过实验装置的改进培养学生追求科技创新的意识和能力。

课堂结合教学实际，准备了电磁炉、小彩灯、灵敏电流计、线圈、条形磁铁、自制楞次定律演示仪等器材，采用了实验法、探究法、讨论法、归纳法等方法注重引导学生经历建模过程突出重点;通过总结归纳出判断感应电流方向的基本步骤，侧重发展学生的建模能力、推理能力、探究和交流能力;将评价和学习过程紧密结合起来，培养学生认识科学本质，正确运用科技成果的态度和促进可持续发展的责任感。

教学过程：

1课前准备

（1）【演示实验】：电磁炉点亮小彩灯。思考：小彩灯没有接电源，为什么会亮？

（2）复习思考：感应电流产生的条件是什么？

2引入新课

利用网络和多媒体展示开展以下学生活动。

学生活动1——观看视频：电磁感应的实验，同时引导学生在组内交流，注意磁铁插入与拔出时电流计指针的偏转相同吗？左偏与右偏意味着什么呢？

学生活动2——小组讨论：分析某组学生交流结果，提出感应电流的方向是否与磁场的方向有关？是否与磁体的运动方向有关？

通过上述活动，引导提出需要深入探究的核心问题：感应电流的方向由那些因素决定？遵循什么规律？这就是我们今天这节课要探究的问题——楞次定律。

3探究过程

问题1：感应电流的方向与什么因素有关？

学生作出猜想：感应电流的方向可能与线圈的绕向、原磁场的方向和磁体的运动方向。这个实验已经控制了线圈的绕向，我们来探究感应电流的方向与原磁场的方向和磁体的运动方向的关系。

活动1——依据原实验提出问题：原实验通过观察电流计的偏转方向判断感应电流方向，找出感应电流方向与哪些因素有关，思考实验方案存在什么问题。（通过讨论实现认识感应电流的方向用电流计的偏转方向表示受到电流计本身原理的影响，电流计的偏转方向与感应电流的方向关系不够直观，各种实验操作与感应电流方向的关系不够直观等问题）

活动2——设计并实施探究方案：

（1）设计实验改进方案：利用如图所示的实验装置，用二极管的单向导电性通过发光二极管直接显示感应电流的方向。

（2）设计实验记录结果表格（N、S极插入或拔出时，线圈中（原）磁场的方向、线圈中（原）磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向的情况）。

（3）分组进行实验。

（4）对实验结果进行科学推理，找出规律，得出结论： 增反减同（阻碍）。

（5）总结得出楞次定律 ：感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。

问题2：如何运用楞次定律判断感应电流的方向？

活动3——建构模型，总结判断感应电流方向的步骤：

（1）明确原磁场方向;（2）明确穿过闭合电路磁通量是增加还是减少;（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;（4）利用安培定则判断感应电流方向。

教学反思：

（1）关于课题选定。“楞次定律”作为一个与实际联系紧密的教学内容，学生往往对其怀有浓厚的学习兴趣，但又十分难以掌握，如能有意识地让学生体会认知的过程，可以有助于他们开阔视野，培养学习和研究物理的好奇心和求知欲，同时，“楞次定律”又是综合运用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律及能量守恒定律的著名实例，藉此机会，可使学生对电磁学的有关知识掌握上升一个新的层次。

（2）关于教材处理。本节课的教材组织及教学流程这里值得说明的问题是：在顺序上，不管是传统教学还是最新教学理念的教改课题都是一样的，区别在于传统教学是教师把思维过程讲解清楚，而探究式教学是把培养学生物理学科核心素养作为首要目标，把探究过程交给学生自己，教师的责任一是把握教材知识的内在联系，遵循学生认识规律，驾驭教材，对教学内容作一番必要的剪辑或加工，这也是一种教学艺术的再创造;二是引导学生尽可能把实验需要观察和发现的现象和问题明显化，使学生能够实施正确的探究，使用合适的方法和手段分析、处理信息，通过描述、解释、交流等方法，准确表达、评估和反思探究过程和结果，本课的实验装置改进和探究式教学设计就是奔着这一立德树人目标而设计的。

（3）关于教法设计。这类课题如果沿用“讲解原理，教师演示，得出规律，强化理解”的传统教法，就会造成教师呆板地讲、学生被动地听的局面。学生所获得的是静态的知识（现成结论），而那些蕴含于研究过程中的动态知识（科学方法等），却得不到应有的开发，这实在是教学过程中的失策。

本课按照“教师为主导，学生为主体，过程为主线”的教学设想，采取了引导探究的教学方法，即把教材内容有机地划分成若干个探究阶段，并辅之以一系列环环相扣的问题，铺设成一条通往知识高峰的阶梯，并设计了实验记录表，引导学生将小组实验的现象与思考记录在表格中，便于学生课后进行反思和评价，能有效地将日常学习评价与课堂教学融为一体，切实提高学生物理学科核心素养水平。

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