陳文鑫 張正嚴
摘 要:電磁感應(yīng)的一些常見實驗,學(xué)生在初中已經(jīng)見過,新奇感、創(chuàng)新性不夠。通過自制教具,采用“隔空傳音”電磁感應(yīng)實驗創(chuàng)新導(dǎo)入進行電磁感應(yīng)的教學(xué),取得了很好的教學(xué)效果??茖W(xué)性、趣味性、情景性是中學(xué)物理實驗、中小學(xué)科學(xué)活動創(chuàng)新設(shè)計及教學(xué)的基本原則。
關(guān)鍵詞:電磁感應(yīng);新課導(dǎo)入;創(chuàng)新;自制教具;趣味性
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)11-0057-2
新課導(dǎo)入是課堂教學(xué)的第一環(huán)節(jié),巧妙的導(dǎo)入,有利于學(xué)生明確本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的主要問題,并調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,從而使教學(xué)達到事半功倍的效果。應(yīng)用小實驗導(dǎo)入課題,是中學(xué)物理教學(xué)新課導(dǎo)入的常用方式之一。
高中二年級的學(xué)生對《電磁感應(yīng)》這一章的幾節(jié)內(nèi)容普遍有著畏難情緒。電磁學(xué)的實驗現(xiàn)象明顯,這一章節(jié)的內(nèi)容,用趣味實驗來導(dǎo)入新課有其很強的可操作性。然而教學(xué)過程中,教師通常選擇常見的磁鐵、線圈組合的實驗設(shè)計,雖然也能抓住學(xué)生的眼球,但由于不少學(xué)生在初中已見過類似的實驗,因而新奇感大大降低,教學(xué)效果受到一定限制。筆者(陳文鑫)于2014年12月參加第二屆“華夏杯”物理教學(xué)技能大賽,采用一套新的實驗設(shè)計方案進行“電磁感應(yīng)”的教學(xué),得到了評委和觀眾的一致認可,現(xiàn)介紹如下:
1 創(chuàng)新設(shè)計
筆者針對《電磁感應(yīng)》這一章,自制教具做了創(chuàng)新的導(dǎo)入,使神曲《小蘋果》奇特播放,取得了很好的教學(xué)效果。
1.1 所需材料及裝置(見圖1)
原副線圈一對,耳機線一副,擴音器一個(帶話筒線),MP3一個。
■ 圖1 導(dǎo)入實驗裝置圖
1.2 制作步驟
第一步:找到耳機線里面的兩個輸出端,分別接在副線圈兩端;
第二步:找到擴音器的話筒線的兩個輸出端,分別接在原線圈兩端;
第三步:耳機線的插頭插入MP3,話筒線的插頭插入擴音器。
如圖1,從左至右依次為擴音器,話筒線,原線圈,副線圈,耳機線,MP3。
1.3 教學(xué)過程
師:同學(xué)們,這是一臺音響,這是我的MP3,里面有大家喜歡的音樂。現(xiàn)在,我想把音樂傳送到音響中,讓大家都能聽到,怎么辦?
生:用導(dǎo)線連接起來
師:但是很遺憾,我今天沒有帶匹配的導(dǎo)線,你們究竟要不要聽?
生:要!
師:老師呢就是這樣具有魔力的存在。下面就是見證奇跡的時刻。
【教師演示,把小螺線管插入大螺線管,神曲《小蘋果》就響起來了?!?/p>
師:我沒有用到導(dǎo)線,也把音樂傳到了音響中。我是怎么做到的呢?
【教師展示器材?!?/p>
師:大家可以看到,MP3連接著小螺線管,音響連接著大螺線管,我將小螺線管插入大螺線管,音樂就傳到了音響中。
師:我們知道,音樂要從MP3傳到音響,這其中必然存在著什么?
生:電流。
師:嗯,電流的導(dǎo)通??磥?,我將小螺線管插入大螺線管,必定是產(chǎn)生了什么?
生:電流。
師:那么問題就來了,為什么這樣操作能夠產(chǎn)生電流呢?帶著這個問題,讓我們一起進入今天的學(xué)習(xí)。
【教師展開具體教學(xué)】
2 評 析
該實驗,在某種程度上實現(xiàn)了“隔空傳音”,我們姑且將此實驗命名為“隔空傳音”電磁感應(yīng)實驗。
該導(dǎo)入實驗的演示,可用于“電磁感應(yīng)”全章的導(dǎo)入,也可以用于該章第一節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》,第二節(jié)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》。該導(dǎo)入實驗,實驗器材取材方便,制作簡單,現(xiàn)象明顯,帶有懸疑,且生動活潑??桃膺x用神曲《小蘋果》,使得實驗現(xiàn)象更具有震撼性,課堂也顯得更接地氣。
經(jīng)教學(xué)實踐證明(陳文鑫同學(xué)的教學(xué)設(shè)計《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生》獲2014年12月第二屆“華夏杯”物理教學(xué)技能大賽特等獎),學(xué)生聽到神曲《小蘋果》后首先覺得十分興奮,然后對實驗現(xiàn)象感到新奇驚訝。該現(xiàn)象和學(xué)生以往的認知完全相悖,有效地激起了學(xué)生的求知欲,減弱或消除了學(xué)生對電磁感應(yīng)章節(jié)的畏難情緒,提高了學(xué)生對電磁感應(yīng)板塊的學(xué)習(xí)興趣和教師的教學(xué)效率。
3 啟 示
“隔空傳音”電磁感應(yīng)實驗的基本思想,其實還是模仿法拉第實驗。模仿法拉第實驗是人民教育出版社高中物理第四章第二節(jié)《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》的教材內(nèi)容之一?!案艨諅饕簟彪姶鸥袘?yīng)實驗可以看作模仿法拉第實驗的“升級版”。它們的原理不變,都是變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場再產(chǎn)生變化的電流。其內(nèi)含的科學(xué)知識,是高中物理的重要教學(xué)內(nèi)容。中學(xué)物理創(chuàng)新實驗設(shè)計可以歸結(jié)為中小學(xué)科學(xué)活動設(shè)計的一部分。中小學(xué)科學(xué)活動設(shè)計是中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的重要方向?!案艨諅饕簟彪姶鸥袘?yīng)實驗的創(chuàng)新設(shè)計及其成功教學(xué)啟示我們,承載科學(xué)知識是中學(xué)物理實驗、中小學(xué)科學(xué)活動創(chuàng)新設(shè)計的重要旨歸,科學(xué)性是中學(xué)物理實驗、中小學(xué)科學(xué)活動創(chuàng)新設(shè)計的首要原則。
模仿法拉第實驗的實驗效果主要是通過觀察電流表的指針來讓學(xué)生看見。而該實驗進一步講電信號轉(zhuǎn)換為聲音信息,讓學(xué)生從“看見”變?yōu)椤奥犚姟?,實驗效果進一步放大,實驗更加有趣。筆者(陳文鑫)在教學(xué)過程中不但創(chuàng)設(shè)了一個物理情景,同時也用風趣的自編語言為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個故事情景??傮w而言,較教材中的模仿法拉第實驗,實驗教學(xué)的趣味性和情景性進一步都得到了增強。
其實,該實驗還可以進一步加大趣味性和情景性,教學(xué)中其實不需要把小螺線管插入大螺線管,只需要將小螺線管靠近大螺旋管,神曲《小蘋果》也能響起來了,這樣在視覺上就能進一步地實現(xiàn)“隔空傳音”。如果為了增強實驗的神秘感,還可以進一步將大小螺旋管用紙盒子或者包裝紙包起來,一開始不讓學(xué)生看到螺旋管,實驗效果不變。這樣一來,教師在教學(xué)過程中就可以進一步創(chuàng)設(shè)一個故事情景,以劉謙式的魔術(shù)夸張手法來進行物理教學(xué)。物理情景與故事情景的交融,必將增強教學(xué)的藝術(shù)性。讓學(xué)生在中學(xué)物理、中小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)過程中,既能體會到科學(xué)的真,又能體會到藝術(shù)的美,真正實現(xiàn)科學(xué)知識傳播與教學(xué)藝術(shù)渲染的完美融合,努力達到中小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)的最高境界。
總之,“隔空傳音”電磁感應(yīng)實驗的創(chuàng)新設(shè)計及其成功應(yīng)用于教學(xué),啟示我們:科學(xué)性、趣味性、情景性是中學(xué)物理實驗、中小學(xué)科學(xué)活動創(chuàng)新設(shè)計及其教學(xué)的三個基本原則。三個原則的完美結(jié)合是中學(xué)物理實驗、中小學(xué)科學(xué)活動創(chuàng)新設(shè)計與教學(xué)的重要保障。
參考文獻:
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[2]樓仁海,符果行,袁敬閎.電磁理論[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1996. (欄目編輯 王柏廬)