摘 要：活動情境的創(chuàng)設是建構民主、開放、互動、生命課堂的前提，是課堂教學的靈魂。古語有云：“授人以魚不如授人以漁”。文章以“楞次定律”的活動教學設計為例，談談如何通過創(chuàng)設生活化和富于探究性的活動情境，以情激趣，開展活動探究式教學，從而不斷提升學生的自主探究能力和創(chuàng)造性思維能力。

關鍵詞：活動探究式；教學設計；活動情境；設計思想

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）2-0004-4

“楞次定律”是高中物理電磁學部分的重要內容。從知識結構上來看，前面一節(jié)內容解決了感應電流產生的條件。那么，自然就有學生提出感應電流的方向如何判定、大小怎么求解的問題。感應電流方向的判定問題就是第三節(jié)要解決的問題。因此，感應電流的方向與引起感應電流的磁通量變化之間的關系是本節(jié)的教學重點。同時，由于規(guī)律本身比較抽象，學生沒有相應的生活經驗，所以又是教學的難點。根據新課程標準和學生的認知水平，采用“活動探究式”教學，即：創(chuàng)設問題情境—學生討論—猜想—設計實驗—探索實驗—分析實驗現(xiàn)象—建構楞次定律—結論應用。

學情分析：

學生已經掌握了磁通量的概念，并會分析磁通量的變化；已經知道了條形磁鐵的磁感線的分布；學生已經利用實驗器材（條形磁鐵、電流計、線圈等）研究感應電流產生的條件。

教學方法：活動探究法。

教學用具：

分組實驗儀器：條形磁鐵、電流計、線圈、滑動變阻器、電鍵、雙環(huán)、導線若干；

演示實驗儀器：鋁管兩根（1米）、強磁性球、鐵球、條形磁鐵。

活動過程：

活動1 演示實驗，激發(fā)學生的探索熱情，引入新課。

教師演示“落磁實驗”（如圖1所示），將強磁性球和鐵球從同一高度由靜止自由釋放分別通過鋁管。為什么強磁性球比鐵球下落得慢呢？一下子就激發(fā)了學生的探索熱情，學生猜想可能是感應電流的磁場起了“阻礙”作用，教師順勢引入新課，學完楞次定律我們就能揭開這一奇妙現(xiàn)象的神秘面紗。

圖1 落磁實驗

活動2 分組完成雙環(huán)實驗，觀察記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗現(xiàn)象，猜想“決定感應電流方向的因素”。

學生分組實驗：

探究目的：猜想決定感應電流方向的因素。

實驗器材：雙環(huán)、條形磁鐵。

實驗裝置：如圖2所示。

圖2 雙環(huán)實驗

師：哪個鋁環(huán)能產生感應電流，怎樣使它產生感應電流？

生：閉合的鋁環(huán)才可能產生感應電流，只要改變通過它的磁通量就可以使它產生感應電流。

實驗方案設計：

師：如何設計實驗才能證明其中確實有感應電流呢？下面請同學們分組討論，一會兒請同學匯報討論的結果。

生：磁鐵的一極靠近或遠離閉合鋁環(huán)時，鋁環(huán)產生了運動，這種運動是磁鐵的磁場對環(huán)中產生的感應電流的作用，這就證明了環(huán)中有感應電流產生。

師：那么，我們再討論一下磁鐵靠近或遠離閉合鋁環(huán)時感應電流的方向如何確定？

生：環(huán)中感應電流相當于小磁針，可根據運動情況和右手螺旋定則判斷。

觀察與記錄（如圖3所示）：

圖3 雙環(huán)實驗探究

學生分析猜想：感應電流的方向與原磁場的方向、磁通量的變化有關。感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化（增反減同，來拒去留）。

活動3 分組實驗，進一步驗證學生在活動2中猜想“決定感應電流方向的因素”的正確性。實驗探究，觀察、記錄、分析實驗現(xiàn)象，構建楞次定律。

師：如何才能知道電流計指針偏轉方向與電流流向之間的關系？

是否可以通過實驗來確定？（學生先思考，再分組討論，設計實驗方案）

生：將電源、電鍵、滑動變阻器、靈敏電流計用導線構成閉合回路，根據電源正接和反接兩種情況下電流計指針的偏轉，即可判定電流方向與指針偏轉方向之間的關系。

學生分組實驗：學生按如圖4所示接好電路，探究指針偏轉方向與電流流向之間的關系，并總結得出結論。

學生：電流從電流計的左接線柱流入，指針向左偏轉；電流從電流計的右接線柱流入，指針向右偏轉。

學生分組實驗進一步驗證活動2中學生的猜想。

探究目的：

1）感應電流的方向與原磁場的方向有什么關系？

2）感應電流的方向與磁通量的變化有什么關系？

實驗器材：條形磁鐵、螺線管、靈敏電流計。

實驗電路：如圖5所示。

觀察與記錄（如圖6所示）：

師：可以根據以上實驗現(xiàn)象概括出感應電流的方向與磁通量變化的關系嗎？

生：很難。

師：是否可以通過一個中介——感應電流的磁場來描述感應電流與磁通量變化的關系？

生：可以。磁鐵磁場的變化在線圈中產生了感應電流，而感應電流本身也能產生磁場，感應電流的磁場方向既跟感應電流方向有聯(lián)系，又跟引起磁通量變化的磁場有關系。

師：請同學們根據實驗觀察來分析三者之間的關系。

學生分析結果展示（如表1所示）：

學生歸納總結，自然建構楞次定律。

楞次定律：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

活動4 深入理解楞次定律，從不同角度來分析“阻礙”的含義。

師：誰起阻礙作用？（如圖7所示）：

生：感應電流的磁場。

師：阻礙什么？

生：引起感應電流的磁通量的變化。

師：如何阻礙？

生：增反減同。

師：能否阻止？

生：否，只是使磁通量的變化變慢。

師：阻礙的方式還有哪些？

生：“來拒去留”感應電流的磁場總要阻礙相對運動。

生：從線圈面積變化看：“增縮減擴”。

活動5 實例分析，程序知識顯性化，建構應用楞次定律解題的一般思維程序。

例題 法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗如圖8所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個線圈，當A線圈電路中的開關斷開的瞬間，電流計中的感應電流沿什么方向？

師：閉合回路中原磁場的方向？

生：順時針。

師：開關斷開瞬間，原磁通量如何變化？

生：減小。

師：感應電流的磁場方向如何？

生：順時針。

師：電流計中感應電流的流向？

生：向左。

師：請同學們歸納總結出應用楞次定律解題的一般思維程序？

學生進行小組討論，成果展示，如圖9所示。

活動6 應用楞次定律解釋“落磁”實驗現(xiàn)象，首尾呼應，結束新課。

師：是什么阻礙了磁性球的下落？

生：感應電流的磁場。

學生應用楞次定律解釋“落磁”實驗現(xiàn)象，親手揭開了這一奇妙現(xiàn)象的神秘面紗，體會到成功的喜悅。

設計意圖：

教師利用教科書提供的素材，設置富有探究性的活動情境，以情激趣，引導學生觀察、分析實驗現(xiàn)象，合作交流，尋找共性，歸納和總結規(guī)律，達到楞次定律的自然生成以及應用楞次定律解決實際問題的能力。

興趣是最好的老師。因此，在楞次定律的活動教學設計中，通過“落磁”引入新課，激發(fā)學生的探索熱情。不斷創(chuàng)設生活化和富有探究性的問題情境，以情激趣，引導學生通過自主活動探究，體驗用感應電流判定方法引入楞次定律的建構過程，建構楞次定律解題的思維程序以及逐步揭示楞次定律的本質。在整個活動教學過程中：教師不再是演員，而是導演；學生不再是觀眾，而是主角。教師充分發(fā)揮學生的主動性，讓他們自主地參與到活動探究中去，真正做課堂的主人，使課堂充滿生命力。

參考文獻：

[1]胡東芳，孫軍業(yè).困惑及其超越—— 解讀創(chuàng)新教育[M].福州：福建教育出版社，2001.

[2]劉德華.觸動課堂教學的靈魂——物理活動教學設計的幾個原則[J].物理教學探討，2013，31（9）：12—13.

[3]劉德華.試論活動建構教學的幾個特征[J].中學物理，2014，32（7）：61—62.

（欄目編輯 趙保鋼）