高中物理新课程教学设计案例-楞次定律－感应电流的方向

【教材分析】
1、 法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。
2、 无论是前一节的法拉第电磁感应定律还是本节的楞次定律，首先它们都是电磁感应这一事物本身属性的一个放映，客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律，在物理学中称为定律，从新课程标准来看，是体现“过程与方法”这一具体课程目标的最佳切入点。
3、 教材指明了教学的方向，让学生经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。但在探究的细节和过程上，留给了教师和学生广阔的思考设计空间，有助与激发新思维，发现新方法，提出新问题，得出新结论，体现新课程。
4、 从教材内容来看，楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”，而且它涉及的物理量多，关系复杂，为教学带来了很大的难度。
5、 楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。
【学情分析】
1、 本人所教学校属于农村薄弱学校，绝大多数同学没有刻苦的学习精神，通俗的讲就是十分“懒笔”，但思维活跃，善于回答问题，不过还存在“眼高手低”的问题。
2、 长期以来，教育教学过程中师生地位平等，以人为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位。
3、 本节课是规律的探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。受应试教育的影响，在上课前告诉学生上课的内容，学生会将结论记住，在课堂上机械的，剧本式的配合老师，没有深入的思考，达不到教学的目的，因此本节课的教学没有要求学生预习。
4、 面对新现象，新问题，且没有唯一固定的答案，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲，本节内容，数学运算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选择探究式教学是最佳的途径。
5、 探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探究热情，扼杀学生探究的欲望。
【教学目标】
1、 知识与技能
a）通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。
b）通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。
c）通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律
2、 过程与方法
a）观察实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。
b）尝试用所学的知识，设计感应电流方向的指示方案，并动手实验操作。
c）关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。
3、 情感态度价值观
热情：在实验设计，操作过程中逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神；
参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯；
交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处。
哲学思考：能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识楞次定律；
【重点难点】
重点：楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。
难点：感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。
      定律内容表述中阻碍二字的理解。
【设计思想】
本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路，让学生的思维与教师的引导共振。
整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”，结合实验探究总结楞次定律的内容，把规律的得出过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表：
 
【教学过程】
一、实验引入，激发探究的欲望。
师（演示）：用方形线圈在磁场中来回切割，导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。
 
问：大家是否注意到，不同的切割方向，回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由那些因素决定？遵循什么规律？我们需要通过实验来探究这个问题。
二、学习新知，开始探究过程。
1、教师启发，完成电流方向的指示设计
师：我们要解决的问题是感应电流的方向问题，我们首先要做的什么呢？
生：感应电流方向的指示。
师：如何指示呢？有那些实验器材可以被我们所利用？
生：学生的回答可能有以下两种情况：
A：利用电路改装实验中的表头，没有电流时，指针在表盘的中央，当电流从不同的接线柱流入时，指针的偏转方向不一样，我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。
B：利用发光二极管的单向导电性，将二极管串连接入闭合回路，当二极管发光，表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。
 
（学生的知识得到了应用，能力得到了体现，导致学习热情高涨）
师：该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱，或者是电流方向与二极管发光的关系？
生：（同学之间交流，共同完成设计，对不同的结果给予适当的可行性评价）
师：（从同学的设计中，找到最佳合理设计）如图所示：
师：按照设计的方案，连接电路，辩明指示的方向并做简要的交代。
2、教师主导，完成实验方案设计和数据收集
师：假如让你来研究被污染河水的治理方案，那你第一步要做什么？
生：取来样品分析
师：我们要研究感应电流的方向，接下来该干什么呢？
生：连接闭合回路，让磁通量发生变化，产生感应电流，并用相应的仪器来指示
师：可以设计那些方案来实现呢？
生：（交流互动，依据电磁感应现象，可能性最大的两种设计如下图所示）
 
师：请大家利用小组内的器材，选择一种电路，连接器材并完成实验结果记录
（两种方案，设计两种学案）
 （在这一环节，需要学生注意磁极的方向和螺线管的环绕方向）
师：（多媒体结果显示）
教师启发：根据实验结果，你能直接说出感应电流的方向由那些因素决定吗？我们知道，穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路种形成感应电流，而感应电流本身也能产生磁场，我们能否通过一个“中介”——感应电流的磁场，把引起磁通量变化的磁场和感应电流的方向联系起来？
生：（对不同的实验方案，续填实验记录）