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挖掘?qū)嶒瀮?nèi)涵 提升實驗教育功能
——再談“楞次定律”教學(xué)探索

孫海峰俞祚海

(南京市溧水區(qū)溧水高級中學(xué)江蘇 南京211200)

1問題的提出

“楞次定律”是高中物理的難點之一，主要體現(xiàn)在規(guī)律的表述很隱蔽.通過何種教學(xué)手段，采用什么樣的教學(xué)方法，可以使學(xué)生深刻地理解該規(guī)律的內(nèi)涵，是我們一線教師都在思考的問題.筆者就此問題進行了深入地思考，并閱讀了大量的教學(xué)案例及教學(xué)實錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象，幾乎所有的教材都是采用了實驗探究式教學(xué)，而近期大量的課堂實錄則是采用“ 環(huán)形電流等效小磁鐵”的等效法.以下就是兩種教學(xué)方法的大致教學(xué)過程.

1.1人教版與教科版教材中的教學(xué)過程

教科書的編寫是以問題的提出與問題的解決為紐帶，通過引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題→分析問題→解決問題等步驟，意在突出探究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力.具體的教學(xué)流程為:

(1)創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

利用條形磁鐵在線圈中運動的實驗，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)磁鐵插入與拔出線圈的過程中電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向是不同的.提出問題：你能找出其中的奧秘么？

(2)提出猜想，設(shè)計方案

表1　實驗方案

學(xué)生猜想，影響電流方向的可能因素有：磁場方向，插拔磁鐵的動作有關(guān)，并根據(jù)猜想設(shè)計實驗方案，設(shè)計表格(表1).

(3)探究實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗規(guī)律

1.2許多一線教師所采用的教學(xué)過程

(1)情境引入

圖1

教師提問：如圖1所示，試判斷磁體與環(huán)形電流之間的作用力，并分析圓環(huán)的運動情況.

引導(dǎo)學(xué)生，把環(huán)形電流等效成小磁針.

(2)類比實驗

圖2

實驗如圖2所示，根據(jù)實驗現(xiàn)象填寫表格(表2)，尋找規(guī)律.

表2　實驗現(xiàn)象及規(guī)律

(3)分組驗證，得出結(jié)論

2兩種教學(xué)方式的對比

2.1教學(xué)的目標(biāo)

通過對比，兩者的教學(xué)目的是相同的，都是希望學(xué)生能夠掌握楞次定律這個知識點，并能簡單地運用.但明顯的區(qū)別在于兩者的方向不同，教材中的教學(xué)設(shè)計更加注重過程，注重對知識的推演，強調(diào)了科學(xué)研究的一般性過程.而第二種教學(xué)過程更加注重的是學(xué)生的接受能力，強化了學(xué)生對知識點的理解，并側(cè)重于運用.

2.2教學(xué)的重難點及突破

教學(xué)重點是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，在對教材進行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上而確定的最基本、最核心的教學(xué)內(nèi)容，一般是一門學(xué)科所闡述的最重要的原理、規(guī)律，是學(xué)科思想或?qū)W科特色的集中體現(xiàn).

不難發(fā)現(xiàn)，教材提供的教學(xué)重點在于探究的過程，其更加重視知識的來源，而第二種教學(xué)則側(cè)重于驗證，驗證的過程其實是偽探究，其過程中實際上是對楞次定律的運用，強化了學(xué)生對知識的掌握.

本節(jié)課的難點在哪里？筆者分別運用兩種教學(xué)過程進行了授課，得到的結(jié)果和預(yù)想的一樣，那就是為什么要引入感應(yīng)磁場，如何理解“阻礙”.課堂的目的是為了探尋影響感應(yīng)電流方向的因素，在探究的過程中，我們很容易想到可能與磁通量的變化有關(guān)，但做完實驗之后，我們會發(fā)現(xiàn)很難找出兩者的關(guān)系，感應(yīng)磁場的引入只是一個媒介，恰恰是這個媒介的引入，很完美地解釋了兩者之間的關(guān)系，正所謂“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，認知的沖突更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生理解“阻礙”的真正內(nèi)涵，構(gòu)建“楞次定律”概念. 如果教師能夠處理好這個關(guān)鍵點，這將是本節(jié)課中最大的亮點，會給學(xué)生留下極為深刻的印象.

而第二種教學(xué)過程首先就引入了感應(yīng)磁場，直接跳過了思維上的障礙，實現(xiàn)了所謂的改進，使課堂更加“有序了”“順暢了”，殊不知這樣的教學(xué)恰恰忽略了探究之美.

2.3教學(xué)的模式

教學(xué)模式可以定義為是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動結(jié)構(gòu)框架和活動程序.

通過對比，不難發(fā)現(xiàn)，教材所通過的教法其實是一節(jié)探究課，其強調(diào)了學(xué)生為主體，實驗的設(shè)計、操作、評估、結(jié)論，應(yīng)由學(xué)生自己探究得出，教師只需要引導(dǎo)，通過親身體驗獲得知識會印象更加深刻，也能調(diào)動學(xué)生的積極性.

而第二種教學(xué)的前期的確是一段探究，由于明確了探究兩場的關(guān)系，實現(xiàn)了從直觀到推演，從現(xiàn)象到推演.但從本質(zhì)上來講，更像是驗證，其恰恰扼殺了學(xué)生的那些奇思妙想.

3可能會出現(xiàn)的問題及教學(xué)建議

(1)情境引入切忌花哨，注意知識的連貫性

“楞次定律”的教學(xué)內(nèi)容是建立在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的基礎(chǔ)上，雖然教材中的實驗在前面的教學(xué)中已經(jīng)做過了，但考慮到實驗的出發(fā)點不同，完全可以快速地演示一下，讓學(xué)生體會到，不同的操作導(dǎo)致感應(yīng)電流的方向不同，從而進入本節(jié)課的內(nèi)容，這樣做的好處有：一方面可以使我們的課堂顯示連續(xù)性，另一方面也可以很自然地導(dǎo)出本節(jié)課的目的.而很多實驗，比如跳環(huán)、旋轉(zhuǎn)的線圈等，的確很有趣，但會顯得很突然.

(2)課堂的容量切忌太多

“楞次定律”的內(nèi)容比較多，許多教參上建議是三課時，第一節(jié)課的教學(xué)重點應(yīng)該是概念的引入及建立，而不是深刻的理解及運用.事實上，在學(xué)生探究的過程中他們弄明白了兩場的關(guān)系，學(xué)會了尋找關(guān)系，其實也就是學(xué)習(xí)了如何運用楞次定律，而這些在傳統(tǒng)的驗證課堂中需要用大量時間講授和練習(xí)，課堂的容量并沒有減少太多.

(3)課堂中一定要有“求真”“求實”的教學(xué)過程

“楞次定律”有兩難，一是涉及因素多，而是規(guī)律比較隱蔽.在課堂中教師要首先明確如何判斷電流的方向，并做好演示；要引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案，建立圖表(先不要有感應(yīng)磁場，等學(xué)生無法尋找規(guī)律之后再引入)，完成實驗，尋找規(guī)律.千萬不要提前把相關(guān)結(jié)果直接演示，要明確探究的目的是體驗探究過程，而不是追求結(jié)果.

綜上，日常教學(xué)中教師需要對教材進行二次開發(fā)，依據(jù)學(xué)生的特點，重構(gòu)教材資源，提高課堂教學(xué)的有效性，但無論進行怎樣的開發(fā)，我們始終要遵循以生為本的教育理念，切忌越俎代庖，同時也要盡量地采用“歷史探究”的教學(xué)方式，促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，感受在探究知識時遇到的困難，加深對物理學(xué)中人文內(nèi)涵的理解.

參 考 文 獻

1楊學(xué)切.重構(gòu)教學(xué)資源 彰顯實驗內(nèi)涵.物理通報,2015(10):59～61

2高俊.教材上“楞次定律”的實驗改進.物理通報,2015(10):77～18

3李艷平.物理學(xué)史教程.北京：科學(xué)出版社,2003

4勒玉樂.探究教學(xué)論.重慶：西南大學(xué)出版社,2001

(收稿日期：2016-01-13)