陳立其

(南京市金陵中學(xué)，江蘇 南京 210005)

讓認(rèn)知無痕生成 讓思維有機(jī)生長
——楞次定律探究課教學(xué)反思

陳立其

(南京市金陵中學(xué)，江蘇 南京 210005)

“楞次定律”是高中物理一個經(jīng)典課題,教學(xué)難點(diǎn)在于我們不能局限于讓學(xué)生簡單地用實(shí)驗現(xiàn)象來驗證要得到的結(jié)論,教師要尊重教學(xué)活動中學(xué)生的主體性,把脈學(xué)生的探究活動出現(xiàn)困境時形成的“生長點(diǎn)”,明辨思維的“生長方向”,通過思維活動的延續(xù),再次形成新的“生長點(diǎn)”,并在合乎邏輯的思維方向上繼續(xù)生長,直至達(dá)到思維高點(diǎn)．教師善于無痕地鋪墊,不斷激發(fā)學(xué)生自然地思考,使學(xué)生在解決問題的過程中思維能力得到有機(jī)地生長．

1 教學(xué)策略總體定位

圖1

人教版3-2“電磁感應(yīng)”一章中第3節(jié)內(nèi)容“楞次定律”這節(jié)課第一課時任務(wù)是通過實(shí)驗探究得出定律的內(nèi)容．本節(jié)課學(xué)生的知識儲備是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,思維原點(diǎn)(即生長起點(diǎn),本文圖2中標(biāo)記為生長點(diǎn)①)是實(shí)驗記錄下來的“感應(yīng)電流方向與磁極運(yùn)動情況的關(guān)系”(見表1),思維的目標(biāo)終點(diǎn)也是本節(jié)課要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)是“感應(yīng)電流方向的規(guī)律”(即楞次定律)．思維原點(diǎn)和目標(biāo)終點(diǎn)之間臺階太高,學(xué)生思維無法從原點(diǎn)直接到達(dá)終點(diǎn)(如圖1所示)．

如圖2所示,教師選擇合理的教學(xué)策略,在生長原點(diǎn)①(感應(yīng)電流方向與磁極運(yùn)動情況的關(guān)系)到目標(biāo)終點(diǎn)⑤(感應(yīng)電流方向的規(guī)律——即楞次定律)之間巧妙地鋪設(shè)過渡臺階,讓學(xué)生拾級而上,

輕松完成學(xué)習(xí)任務(wù),實(shí)現(xiàn)知識建構(gòu)和能力生長．本文以夾敘夾議形式敘述,并以師生對話方式來展現(xiàn)思維過程．

表1 記錄感應(yīng)電流方向與磁極運(yùn)動情況的關(guān)系

① 感應(yīng)電流的方向與磁極運(yùn)動情況的關(guān)系② 感應(yīng)電流的方向與磁通量變化情況關(guān)系③ 感應(yīng)電流的方向與原磁場方向的關(guān)系④ 感應(yīng)電流的磁場方向和原磁場方向的關(guān)系⑤ 感應(yīng)電流方向的規(guī)律——楞次定律內(nèi)容

2 教學(xué)流程精心設(shè)計

2.1 確定生長原點(diǎn)

在前一節(jié)實(shí)驗課的基礎(chǔ)上重做實(shí)驗,學(xué)生將實(shí)驗現(xiàn)象記錄在表1中.

表格1是實(shí)驗原始數(shù)據(jù)記錄,是本節(jié)課學(xué)習(xí)的起點(diǎn)．需要明確的是,本節(jié)課師生就是要依據(jù)這個表格,來研究感應(yīng)電流方向具有的一般性規(guī)律——楞次定律．明確生長原點(diǎn)是“感應(yīng)電流方向與磁極運(yùn)動情況的關(guān)系”,教師接下來的任務(wù)就是鋪設(shè)第一個臺階,實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的第一次生長．

2.2 第1次生長

師：我們實(shí)驗?zāi)康氖且页觥案袘?yīng)電流方向的規(guī)律”．現(xiàn)在,4次實(shí)驗的電流方向已經(jīng)知道了,大家能看出規(guī)律來嗎?怎么去尋找這個規(guī)律?

生：……(給時間讓學(xué)生討論)

師：(啟發(fā))我們研究的對象是什么呢?——回顧問題,明確思維原點(diǎn).

生：感應(yīng)電流．

師：感應(yīng)電流是如何產(chǎn)生的啊?

生：磁通量變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流．

生：我們是不是要研究磁通量是如何變化的?

教師這里的啟發(fā),讓學(xué)生學(xué)會原點(diǎn)思考,找到第1個生長點(diǎn),讓思維有根生長,明晰了研究方向,使得探究活動繼續(xù)．這種回顧問題的原點(diǎn)思考方法,本節(jié)課中多次使用,焊接思維“斷點(diǎn)”,屢試不爽．

學(xué)生在表1下面再加一行,并將磁通量的變化情況填入表2.

表2 研究感應(yīng)電流方向與磁通量變化情況的關(guān)系

學(xué)生完成表格2后,還是找不到規(guī)律性的結(jié)論．

2.3 第2次生長

第2生長點(diǎn)確認(rèn)——“感應(yīng)電流方向與磁通量變化情況的關(guān)系”．此時,仍然得不到規(guī)律來,思維的下一步生長方向如何確定?

師：我們現(xiàn)在要研究的任務(wù)是什么? ——再次自問,明確新的研究問題.

生：找出感應(yīng)電流的方向和磁通量變化的關(guān)系．

師：我們能從表格中看出來它們的關(guān)系嗎?

生：好像更看不出來!

師：那么,我們現(xiàn)在的研究對象應(yīng)該是什么?

生：是磁通量的變化?對，是磁通量的變化!

在教師引導(dǎo)下,學(xué)生找到了下一步探究的方向．教師精心設(shè)計臺階巧妙地鋪設(shè)在學(xué)生思維發(fā)展的路徑上．

師：這個實(shí)驗中,磁通量的變化原因是什么?——尋找新的生長方向

生：在這個實(shí)驗中,磁通量變化就是由螺線管中的磁場發(fā)生了變化引起的．

師：我們找到了這樣的邏輯關(guān)系：磁場的變化——導(dǎo)致磁通量的變化——產(chǎn)生了感應(yīng)電流．

剛才我們研究的問題是：感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系,現(xiàn)在應(yīng)該轉(zhuǎn)化成研究感應(yīng)電流的方向和原磁場方向的關(guān)系．

探究到這里,學(xué)生是很難想到要研究螺線管中磁場的．如果教師直接給出表格,讓學(xué)生研究,表面上看,教學(xué)很順利,但是,學(xué)生的認(rèn)知和思維都會錯失一次“天賜良機(jī)”.

每當(dāng)探究活動無法進(jìn)行下去時,教師就會和學(xué)生一起明確“我們要研究的問題”,這是突破困境時的有效思維方法．學(xué)生在潛移默化中,養(yǎng)成了這樣思考問題的習(xí)慣．

學(xué)生在表2下再加一行,并將原磁場方向填到表3中(師生可以一起完成)．

表3 研究感應(yīng)電流方向與原磁場方向的關(guān)系

表3完成后,學(xué)生還是一籌莫展.經(jīng)過前面表格的不斷豐富,學(xué)生探究到這里,思維發(fā)展再次受阻．

2.4 第3次生長

師：還是沒有收獲,現(xiàn)在我們怎么辦?

生：看看我們研究的問題是什么?

師：現(xiàn)在我們研究的問題又轉(zhuǎn)化成：探究感應(yīng)電流的方向與原磁場方向的關(guān)系．它們是什么關(guān)系?——第3次回顧研究問題,重復(fù)原點(diǎn)思考模式.

生1：還是看不出來!

生2：不僅看不出來!好像更復(fù)雜了!

師：我們再回頭梳理一下我們的研究思路——梳理思路,尋找新的生長方向.

原來問題：找感應(yīng)電流方向和磁通量變化的關(guān)系．

現(xiàn)在轉(zhuǎn)化：找感應(yīng)電流方向和引起磁通量變化的磁場的關(guān)系(強(qiáng)調(diào)磁場兩個字)．

思考方向：我們是不是可以看看感應(yīng)電流引起的磁場方向呢?因為感應(yīng)電流方向用“順時針和逆時針”來表述,這種表述還依賴于螺線管,不便于抽象出一般性規(guī)律．

師：要不要試試看?

生：試試就試試吧!(學(xué)生有點(diǎn)勉強(qiáng),信心動搖)

師：現(xiàn)在請大家在表3下面再加一行,并將感應(yīng)電流的磁場方向加入表4中．

(學(xué)生完成表格,很容易,也很快)

師：現(xiàn)在我們的問題又被轉(zhuǎn)化成：研究感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向的關(guān)系——第4次回顧研究問題,凸顯原點(diǎn)思考方法.

這里是本節(jié)課的難點(diǎn)中的難點(diǎn)．學(xué)生已經(jīng)能夠回顧研究的問題了,思路上還是受到阻礙．教師這里的引導(dǎo),讓學(xué)生體會到研究問題既要有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯思維,又要有大膽的猜想和合理的嘗試．這一點(diǎn)正是科學(xué)研究中經(jīng)常使用的研究方法和研究策略．

表4 研究感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向的關(guān)系

師：能看出感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向的關(guān)系規(guī)律來嗎?

生1：有時相同,有時相反．看不出規(guī)律來.

師：什么時候相同?什么時候相反?

生2：磁通量減少時,兩個磁場方向相同;磁通量增加時,兩個磁場方向相反．(學(xué)生開始恢復(fù)信心,議論激烈起來)

師：我們在研究“磁通量變化情況”、“原磁場方向”和“感應(yīng)電流磁場方向”三者之間關(guān)系時,大家自覺地使用了控制變量的方法,即控制“磁通量變化情況”,討論“原磁場方向”和“感應(yīng)電流磁場方向”的關(guān)系．

師：真的很高興,我們從4個不同的現(xiàn)象中找到了“增反、減同”的兩類現(xiàn)象的相同之處．我們能不能進(jìn)一步提煉一下,用更簡煉的語言來概括這兩類不同現(xiàn)象的相同之處呢?

(教師可以引導(dǎo)：增加——就相反,減少——就相同,說明感應(yīng)電流的磁場想干什么呢?)

生：阻礙變化?(學(xué)生出現(xiàn)驚喜神態(tài),有迫切交流的愿望)

師：是阻礙變化嗎?

生：(齊聲)是,就是阻礙變化.

師：這節(jié)課我們要研究的問題是找出“感應(yīng)電流方向的一般性規(guī)律”．現(xiàn)在請大家來描述一下．

生：磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反; 磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同．即感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．

教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分析比較法和控制變量法,在復(fù)雜的關(guān)系中,同中求異,異中求同,尋找規(guī)律．學(xué)生通過探究,不僅自主解決了問題,增強(qiáng)了信心,而且提高了分析問題的能力．

3 綜述

教師通過回顧問題,使用原點(diǎn)思考方法,引導(dǎo)學(xué)生找到自己的思維生長點(diǎn);在確定生長點(diǎn)后,通過物理量之間的內(nèi)在的必然聯(lián)系,讓學(xué)生尋找到思維的下一個生長方向．新的生長點(diǎn)和新生長方向不斷被確定和明晰,學(xué)生的認(rèn)知得到了無痕地生成,思維能力得到有機(jī)地生長．

1 巨瑛梅，劉旭東.當(dāng)代國外教學(xué)理論[M].北京：教育科技出版社，2004.

2 陳燕.楞次定律及應(yīng)用復(fù)習(xí)教學(xué)中的實(shí)驗情境創(chuàng)設(shè)[J].物理教師，2013(3)：18-19.

2016-09-25)