怎样上好“开放型”的物理课

刘志弘

【摘要】本文通过开放型的学生分组实验，以楞次定律内容为例，从三个难度递进的问题入手引领学生经历了猜测、找到、总结出规律，试图探究一种开放型课程的教学模式。

【关键词】开放 感应电流的方向

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0237-01

一、创设情景

利用在“电磁感应现象”中条形磁铁在线圈中运动的实验，回忆实验现象，教师点播引导。在重复实验操作的过程中，学生会发现在插入和拔除磁铁的过程中，分别插入和拔除不同的磁极电流计表针的偏转方向是不相同的。教师问：你能找到其中的奥妙吗？

二、提出猜想

思维敏锐的学生在学完前两节后意识到感应电流的方向可能与插拔磁铁的动作有关，于是大家纷纷提出了一些猜想，感应电流的方向可能与①磁场的方向 ② 插拔磁铁的动作 ③ 磁极的极性 ④ 磁通量的变化等几个方面的因素有关。经过大家的一番讨论后，决定将①、②、④ 三个因素作为研究内容进行实验。

三、找出实验方法

为了向学生提供研究问题的切入口与操作中应注意的技术性问题、在宝贵的课堂时间内少走弯路，教师提出了三个坡度问题供大家参考选择，坡度问题是：① 灵敏电流计在指针的偏转时，是否有感应电流，如果有那么它们之间有什么样的关系；② 线圈中在存在了感应电流之后，怎样判断感应电流的方向？如果没有思路尝试一下从寻找感应电流方向转变为寻找与感应电流磁场的方向，看它们之间有什么关系；③ 感应电流的磁场方向与插入磁极的极性有什么关系。在采纳了大家方方面面的建议后，教师将全班同学分为两组：第一组利用线圈、灵敏电流计、条形磁铁、导线组成如图1所示电路进行实验；第二组用直流电源、滑动变阻器、原副线圈、灵敏电流计、开关、导线进行实验，如图2所示。

四、探究实验现象

有了具体可操作的目标，学生很快进入角色。学生在实验中通过这两种方式获得了感应电流，如何把各种现象归纳出来，并上升到理论上呢？教师可不失时机地提示，让学生尝试用表格记录的方法以便于归纳总结，并及时的对学生的研究成果加以评价。

学生受到启发，编制了各种表格。

第一组：在经历了线圈磁铁共同运动还是分别运动后，采用了如下方法：将条形磁铁的N极插入线圈和拔出线圈记录实验现象，再用磁铁S极重复上述过程。

第二组：在经历了原副线圈一起运动还是分别运动之后，采用了几乎与第一组类似的操作过程。让副线圈里的电流随开关闭合、断开变化时，观察电流表的指针偏转方向，看看它们之间有什么样的内在联系。再改变副线圈里的电流方向，重复上述过程，并记录实验现象。

通过感应电流的产生一节的学习，在有没有感应电流的问题上学生有了明确的答案，既然有了，设计探究感应电流方向的实验也就水到渠成了。通过反复讨论、探究的成功与失败也容易摸索出准确的思路制定实验方案。但在设计实验表格时可能遇到一些小小困难，教师适当指导、点拨，帮助学生迅速找到几个关键因素，有助于学生的逻辑思维，通过现象剥茧抽丝找到规律。把分组实验设计为两组，通过不同的路径得出相同的结论，实验结论上升到理论。

五、总结实验规律

在分析实验现象、寻找实验规律时，两组同学经过一番研讨后得出了这样的结论：感应电流的方向与磁通量的变化及原磁场的方向有关。教师因势利导又提出了这样的问题：在什么情况下感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反？又在什么情況下它们的方向相同？同学们对实验结论进行了一番对比、归纳后，很快得出了这样的结论：在原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；在原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。在经历了一番探讨辩论后，大家得出了这样的结论：感应电流的磁场似乎总是拖跟磁通量的变化的后腿，表现为：感应电流的磁场抵抗磁通量的增加，感应电流的磁场抵抗补偿磁通量的减少。在总结“阻碍”问题上学生表现出一定的困难，教师指点迷津，引领学生思想迅速升华，点出主题，问题迎刃而解。

六、抓住关键、变难为易

“阻碍”是影响学生理解规律的关键，将对“阻碍”的理解降低为三个层面：①从感应电流方向跟原磁磁通量变化的关系着手，规律理解为“增则反，减则同”。②从磁铁跟线圈相对运动的角度，理解为“来则拒，去则留”；③从能量守恒的角度理解为其他形式的能量转化为电能。

小游戏：猜极性

用图一所示电路，用白纸将条形磁铁包住，再插入线圈，依据灵敏电流计指针的偏转、楞次定律来判断磁极的极性。

教师出示总结的口诀：

电流方向不难判，关键要找两个量。

一是磁场B方向，二是磁通Φ增减。

磁通若是增加时，B与B 正相反；

磁通若是减少时，B与B 同向看。

右手拇指指B ，四指环绕解疑难。

（B与B分别是原磁场和感应电流的磁场，Φ是原磁场的磁通量。）

教后札记：开放型的课堂教学，就是开放课堂教学空间，创设开放型的课堂师生关系和开放型的课堂教学气氛，将学习的主动权交给学生，培养学生创新性思维，激发学生学习兴趣，提高课堂教学质量和效率，实现课堂教学目标。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制订.物理课程标准（普通高中）.北京：人民教育出版社，2003