巧设台阶激发学生学习的内驱力
2013-04-29张华
张华
【关键词】内驱力 中学物理 “台阶”
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)07B-0043-02
中学物理课程改革的重点之一是转变学生的学习方式,倡导以“主动参与、乐于探究、交流与合作”为主要特征的探究性学习方式。而在课堂教学中,要让每一个学生体验科学探究过程,领会科学探究方法,在掌握知识与技能的过程中受到情感态度与价值观的熏陶,就必须为学生铺垫好适当的“台阶”,引导学生沿着台阶往上走,从而达到课程目标的要求。那么,如何铺垫“台阶”呢?本文就《楞次定律》结合新课程理念,谈谈我的探索实践。
一、前置作业及思考活动的设计
为了使课堂更高效,让学生成为课堂的主人,我提前布置了这节课相应的前置作业,通过前置作业预习,让学生发现“自己能解决什么问题”和“哪些地方不理解”,在前置作业的设计上力求满足不同层次的学生。有效的前置性作业应该具备以下几个特点:内容构筑层面——少而精;学生心理层面——接受并喜欢;教师设计层面——开放并有价值;学科层面——体现学科特点。
《楞次定律前置学习活动》如下所示:
请大家想想、做做、画画:
①怎样判定通电螺线管内部磁场的方向?在图1中画出线圈内部的磁感线。
②感应电流的产生条件是什么?
③图2是灵敏电流表,没有电流通过时指针停在刻度盘什么位置?当电流从“+”接线柱流入时,指针向哪一边偏转?反之,当电流从“-”接线柱流入时,指针向哪一边偏转?如何保护灵敏电流表?
【提供给每一个活动小组一组仪器:灵敏电流表(量程很小)、导线若干、干电池,用于在课前空余时间探究】还可以用什么方法知道电路中电流的方向呢?
④想想:如图3所示,当条形磁铁插入线圈时,指针向“+”接线柱偏转,这说明什么呢?如果把磁铁拔出来,指针又会如何偏转呢?
巡堂中笔者发现,大多数学生都认真地讨论,对于前两题同学们能很轻松地完成,为下节课的学习做好了基础知识准备,对于第三题学生热情高涨,在课间他们没有拘束地大胆设想、实验,对“用指针偏向判断电流方向”的方法掌握得较好,为课堂上高效地进行楞次定律的探究奠定了实验基础。学生思考了第四题之后又产生了新的疑惑和强烈的探究欲,他们有了不同的猜测设想,并跃跃欲试,这为新课的学习建立了良好的内驱力。
二、新课活动
(一)小组讨论并展示前置作业
为了充分发挥前置作业的作用,我先利用课前5分钟让小组内同学(4~6人)交流讨论他们前一天完成的前置作业,发现共同之处和不同之处,质疑讨论,从而得出小组统一答案。然后,让小组代表上讲台用实物投影仪将统一后的结果向全班同学呈现,并进行讲解,其他小组同学进行补充。这时,笔者会对每个小组的发言进行评价,努力挖掘他们的闪光点,并通过倾听他们的发言发现:哪些问题学生已经理解得较好了,可以略讲甚至不讲;哪些问题还需要点拨一下;哪些问题需要重点讲解。
学生活动一:展示讨论(前置活动的第3个问题)如何明确“电流方向”与“灵敏电流表指针偏转方向”的关系。
同学们通过展示实验,知道了如何用“干电池”与“灵敏电流表指针偏转方向”点触法,通过指针摆向判断电流方向:“正进正偏,负进负偏。”令人欣喜的是,甚至有学生说到利用发光二极管的单向导电性,将二极管串联接入闭合回路,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。
学生活动二:展示讨论(前置活动的第4个问题)。
同学们提出课前讨论的猜想,并用教师提供的实验仪器进行验证,在实验中发现:当条形磁铁插入线圈时,电流表指针偏转方向与拔出时不同,如果换一个磁极插入或拔出结论则与之前相反。
学生提出疑惑:电流的方向与什么因素有关呢?如何利用这组实验仪器探索他们之间的规律?(由此引入新课)
(二)分组实验探究
学生活动三:探究“条形磁铁”插入、拔出螺线管时感应电流的方向可能与哪些因素有关。
(1)学生设计实验:连接电路,操作实验,设计并填写表格。
实验前要注意几个“方向”:线圈的方向,电流表的指针偏转方向和电流方向,磁极和磁极运动的方向。
学生分组实验,教师巡视答疑,并要求学生把B1、B2及感应电流方向用不同的颜色标于图中。优秀者给予展示。
学生活动四:将学生中做得较好的实验结果记录用投影仪展示在大屏幕上。
【教师展示】用做好的flash动画展示实验结果,让学生进行比较。
(2)通过学生讨论,教师引导,归纳实验结论:
“增加”和“减少”我们如果用“变化”来替代,总结如下:
楞次定律的内容:
师生共同分析,从个性中找出共性,总结规律(先由小组汇报结果,并给予积极的评价)。
(3)学生讨论、深化理解(学生讨论5分钟,再由小组汇报结果,其他小组补充)。
根据楞次定律的表述请思考:
①谁起阻碍作用? 。
②阻碍什么? 。
③如何阻碍? 。
④“阻碍变化”是“阻止了变化”吗?
(三)由例题运用,归纳分析步骤,并试着补充完整“应用楞次定律判断感应电流方向”的基本步骤图(图4)
(四)拓展运用:运用“楞次定律”解释“楞次环”实验现象,加深对定律的理解
两个很轻的铝环A、B处于静止状态,A环闭合,B环开口,A、B可绕中心轴自由转动。将条形磁铁的N极靠近A环的过程中出现A环被推斥的现象;磁铁的N极远离A环的过程中出现A环被吸引的现象;换用磁铁的S极做同样的实验,出现的现象相同。(学生很热烈地讨论,并开始尝试表达自己的见解)
三、教学反思
楞次定律一节教学颇有难度,运用楞次定律来判断感应电流方向要经过一番推理,这对学生的能力要求比较高,而且涉及的知识比较多,比如电流表的偏转与电流方向的关系、安培定则的运用等。
由于搭设了前置活动这个“台阶”,教师能更自然高效地进入课堂和组织教学活动。比如探究电流计的偏转与电流方向的关系,我将一节干电池与灵敏电流表发放给学生小组,让大家在课前通过实践主动尝试认真观察、分析、思考,得出结论;安培定则的运用则通过课前前置活动习题加以回顾等。这些活动都简单易行,不仅提高了学生学习兴趣,而且为课堂上探究楞次定律赢得了时间,提高了课堂实效。
引入课堂时,我由前置活动的展示和发现的问题引入课题,承接了学生在课前猜想中的疑惑,让学正带着疑问学习,激发学生学习的内驱力。
再由课前活动的拓展深入,引导学生猜想感应电流的方向与穿过螺线管的磁通量的变化及条形磁铁的磁场(原磁场)方向之间存在什么规律呢?学生通过进行多方面的猜想,设计实验、选择器材、思考探究方向,得出探究目标。这样,可以大大地激发学生的思维,让学生自然进入学习状态。
同时设计课件,再现学生实验过程的细节,并且设计表格进行记录,让学生更加形象直观地感受实验的成果。
通过记录的表格,学生总结出:当磁体插入螺线管中时,磁通量增加,感应磁场与原磁场反向;当磁体抽出螺线管中时,磁通量减少,感应磁场与原磁场方向同向。最后归纳为“Ф增B反,Ф减B同”,这就为引出楞次定律奠定了基础。
(责编 林 剑)