楞次定律教学设计

谢凤洋

摘 要：楞次定律是继牛顿三大定律、动能定理、能量守恒定律之后的又一重要规律，它是力学和电学的融合，是高中阶段最为综合、最为抽象的一个规律。在物理教学中具有不容忽视的重要地位。

关键词：高中物理；楞次定律；教学设计

一、教材分析

本节课选自人教版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-2第四章《电磁感应》第五节。本节的主要内容包括楞次定律的探究、理解和应用，既是产生感应电流的条件的巩固和发展，继续探究感应电流的方向所遵循的一般规律，又是法拉第电磁感应定律的基础。因此本节课在电磁感应现象中具有承前启后的作用。

二、教学目标

《普通高中物理课程标准》中对本节课的要求是：“通过探究，理解楞次定律”，按照新课标的要求，本节课不单是为了使学生知道规律的内容，更重要的是让学生知道结论和规律如何得出的，因此教学重心要从结论的学习上转移到规律的形成过程的学习，以及形成这些规律所用的方法的学习中。根据新课标的要求，结合对教材内容的分析确定了以下教学目标：

知识与技能：理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向，并解答有关问题；

过程与方法：经历科学探究过程，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，培养学生自主学习和合作探究的能力；

情感态度与价值观：激发学生对科学实验的探究热情，使学生具有勇于创新和实事求是的科学态度。

三、学情分析

本节课的授课对象为高二年级的学生。

高二学生思维以抽象的逻辑思维为主，已具备一定的抽象思维能力和分析概括能力，并且经过高中一年的學习，学生已经具有一定的实验探究能力，使教师在引导学生分析实验结果时，能够完成规律的归纳和总结，为探究式教学的开展铺平了道路。

经过之前的学习，学生已经认识了“静电场”和“磁场”，掌握了磁通量的概念，会分析磁通量的变化，知道了条形磁铁的磁感线分布，并能利用实验器材研究感应电流产生的条件，即学生已经能够应用感应电流产生的条件判定感应电流的有无，但不会判定感应电流的方向。由于楞次定律所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系，是一种“动态场”，并且由“静到动”是一个大的飞跃，学生理解起来存在一定障碍。

四、教学重难点

由于楞次定律是一个物理规律的高度概括，学生在理解其语言表述时三方面困难：一是其涉及的物理概念多，如原磁场的方向、磁通量的增减、感应电流的磁场方向等；二是规律比较隐蔽，难以直接观察分析出其中的规律，需要将“感应电流的磁场”作为中介；三是“阻碍”作用的概括性和抽象性，学生难以全面深刻理解。因此，探究楞次定律过程是本节教学的重点，理解楞次定律是本节的难点。

五、教法选择与学法指导

在教学过程中，遵循循序渐进和启发式的教学原则，发挥学生的主观能动性，注重引导学生自主探究。从课堂教学实际出发，选择运用以下教学方法：

1.情景导入法：通过铝环实验创设物理情境，激发学生学习积极性。

2.问题引导法：通过布置问题任务的方式引导学生制定探究计划。

3.实验探究法：指导学生利用上节探究产生感应电流的条件中的改造实验继续研究感应电流的方向。

在学生的学习过程中，将指导学生运用自主学习和小组合作探究的学习方法，引导学生发现问题，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生良好的思维习惯，将知识迁移到自己的学习生活中。

六、教学过程

根据以学生为主体，以教师为主导的新课程教学理念，为了最大限度的调动学生参与课堂学习的积极性、主动性，将安排以下教学环节：

1.情景导入，引入新课

教师活动：演示“米老鼠”实验，让底座装有环形磁铁的米老鼠玩偶从透明有机玻璃管中落入螺线圈；改变底座的小磁铁的极性，再次下落。

学生活动：学生观察这两次实验现象，根据现象分析灯亮原因，并思考两次灯亮的颜色不同说明了这两次产生的感应电流的方向不同。

设计意图：根据建构主义学习理论，知识不可能脱离活动情景而抽象的存在，学习应该与情景化的社会实践活动相结合，因此本节课采用情景导入的方式引入新课，可以充分调动学生学习兴趣，激发学生求知欲望，使学生迅速进入教学情境。

2.提出问题，猜想假设

教师提问：感应电流的方向与哪些因素有关。并根据学生的猜想引导学生审核和筛选，最终提炼出两个主因素，即：与磁场方向有关，与磁通量的变化有关。

学生猜想：与磁体的运动方向有关；与磁铁的磁极有关；与螺线管线圈的绕向有关；与磁通量的变化有关。

设计意图：让学生认识猜想与假设的重要性，经历科学探究的过程。

3.设计实验，实验探究

教师活动：（1）利用现有器材，设计实验方案，并向学生提出以下问题：①研究一个量与其他量之间关系时一般选用什么方法？②如何控制磁通量的变化和磁场方向？③在实验操作过程中，需观察和记录什么？

（2）展示自制教具（利用二极管的单向导电性直接显示感应电流的磁场方向），进行实验探究。

学生活动：1.学生小组交流讨论，总结在实验中需进行四组操作（磁铁的N极向下插入和拔出，S极向下插入和拔出），并根据观察项目设计出实验表格。

2.学生小组合作进行实验，记录实验结果。

设计意图：通过合作学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考，培养学生合作交流的能力和科学探究的能力。

4.归纳总结，深化理解

教师活动：（1）根据实验结果，引导学生发现规律，总结规律。（2）四个方面理解“阻碍”（谁阻碍，阻碍谁，如何阻碍，能否阻止）。（3）从磁通量变化、相对运动、能量守恒的角度解释楞次定律的含义。

5.课堂小结，应用规律。通过双管落磁实验，引导学生利用楞次定律解释实验现象，并得出利用“四步走”判断感应电流的方向。学生运用所学知识解释现象，学会应用。引导学生学以致用，运用课堂所学解决生活中的实际问题。

6.课外思考，巩固提升。思考：将此闭合回路的螺线管置于台秤上，当磁铁插入或拔出螺线管时台秤示数为什么会增大或减小？学生课外探究，巩固所学，加深理解。