让认知无痕生成 让思维有机生长——楞次定律探究课教学反思

陈立其

(南京市金陵中学，江苏 南京 210005)

让认知无痕生成 让思维有机生长
——楞次定律探究课教学反思

陈立其

(南京市金陵中学，江苏 南京 210005)

“楞次定律”是高中物理一个经典课题,教学难点在于我们不能局限于让学生简单地用实验现象来验证要得到的结论,教师要尊重教学活动中学生的主体性,把脉学生的探究活动出现困境时形成的“生长点”,明辨思维的“生长方向”,通过思维活动的延续,再次形成新的“生长点”,并在合乎逻辑的思维方向上继续生长,直至达到思维高点．教师善于无痕地铺垫,不断激发学生自然地思考,使学生在解决问题的过程中思维能力得到有机地生长．

1 教学策略总体定位

图1

人教版3-2“电磁感应”一章中第3节内容“楞次定律”这节课第一课时任务是通过实验探究得出定律的内容．本节课学生的知识储备是电磁感应现象,思维原点(即生长起点,本文图2中标记为生长点①)是实验记录下来的“感应电流方向与磁极运动情况的关系”(见表1),思维的目标终点也是本节课要达到的教学目标是“感应电流方向的规律”(即楞次定律)．思维原点和目标终点之间台阶太高,学生思维无法从原点直接到达终点(如图1所示)．

如图2所示,教师选择合理的教学策略,在生长原点①(感应电流方向与磁极运动情况的关系)到目标终点⑤(感应电流方向的规律——即楞次定律)之间巧妙地铺设过渡台阶,让学生拾级而上,

轻松完成学习任务,实现知识建构和能力生长．本文以夹叙夹议形式叙述,并以师生对话方式来展现思维过程．

表1 记录感应电流方向与磁极运动情况的关系

① 感应电流的方向与磁极运动情况的关系② 感应电流的方向与磁通量变化情况关系③ 感应电流的方向与原磁场方向的关系④ 感应电流的磁场方向和原磁场方向的关系⑤ 感应电流方向的规律——楞次定律内容

2 教学流程精心设计

2.1 确定生长原点

在前一节实验课的基础上重做实验,学生将实验现象记录在表1中.

表格1是实验原始数据记录,是本节课学习的起点．需要明确的是,本节课师生就是要依据这个表格,来研究感应电流方向具有的一般性规律——楞次定律．明确生长原点是“感应电流方向与磁极运动情况的关系”,教师接下来的任务就是铺设第一个台阶,实现学生思维的第一次生长．

2.2 第1次生长

师：我们实验目的是要找出“感应电流方向的规律”．现在,4次实验的电流方向已经知道了,大家能看出规律来吗?怎么去寻找这个规律?

生：……(给时间让学生讨论)

师：(启发)我们研究的对象是什么呢?——回顾问题,明确思维原点.

生：感应电流．

师：感应电流是如何产生的啊?

生：磁通量变化,产生感应电流．

生：我们是不是要研究磁通量是如何变化的?

教师这里的启发,让学生学会原点思考,找到第1个生长点,让思维有根生长,明晰了研究方向,使得探究活动继续．这种回顾问题的原点思考方法,本节课中多次使用,焊接思维“断点”,屡试不爽．

学生在表1下面再加一行,并将磁通量的变化情况填入表2.

表2 研究感应电流方向与磁通量变化情况的关系

学生完成表格2后,还是找不到规律性的结论．

2.3 第2次生长

第2生长点确认——“感应电流方向与磁通量变化情况的关系”．此时,仍然得不到规律来,思维的下一步生长方向如何确定?

师：我们现在要研究的任务是什么? ——再次自问,明确新的研究问题.

生：找出感应电流的方向和磁通量变化的关系．

师：我们能从表格中看出来它们的关系吗?

生：好像更看不出来!

师：那么,我们现在的研究对象应该是什么?

生：是磁通量的变化?对，是磁通量的变化!

在教师引导下,学生找到了下一步探究的方向．教师精心设计台阶巧妙地铺设在学生思维发展的路径上．

师：这个实验中,磁通量的变化原因是什么?——寻找新的生长方向

生：在这个实验中,磁通量变化就是由螺线管中的磁场发生了变化引起的．

师：我们找到了这样的逻辑关系：磁场的变化——导致磁通量的变化——产生了感应电流．

刚才我们研究的问题是：感应电流的方向与磁通量变化的关系,现在应该转化成研究感应电流的方向和原磁场方向的关系．

探究到这里,学生是很难想到要研究螺线管中磁场的．如果教师直接给出表格,让学生研究,表面上看,教学很顺利,但是,学生的认知和思维都会错失一次“天赐良机”.

每当探究活动无法进行下去时,教师就会和学生一起明确“我们要研究的问题”,这是突破困境时的有效思维方法．学生在潜移默化中,养成了这样思考问题的习惯．

学生在表2下再加一行,并将原磁场方向填到表3中(师生可以一起完成)．

表3 研究感应电流方向与原磁场方向的关系

表3完成后,学生还是一筹莫展.经过前面表格的不断丰富,学生探究到这里,思维发展再次受阻．

2.4 第3次生长

师：还是没有收获,现在我们怎么办?

生：看看我们研究的问题是什么?

师：现在我们研究的问题又转化成：探究感应电流的方向与原磁场方向的关系．它们是什么关系?——第3次回顾研究问题,重复原点思考模式.

生1：还是看不出来!

生2：不仅看不出来!好像更复杂了!

师：我们再回头梳理一下我们的研究思路——梳理思路,寻找新的生长方向.

原来问题：找感应电流方向和磁通量变化的关系．

现在转化：找感应电流方向和引起磁通量变化的磁场的关系(强调磁场两个字)．

思考方向：我们是不是可以看看感应电流引起的磁场方向呢?因为感应电流方向用“顺时针和逆时针”来表述,这种表述还依赖于螺线管,不便于抽象出一般性规律．

师：要不要试试看?

生：试试就试试吧!(学生有点勉强,信心动摇)

师：现在请大家在表3下面再加一行,并将感应电流的磁场方向加入表4中．

(学生完成表格,很容易,也很快)

师：现在我们的问题又被转化成：研究感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系——第4次回顾研究问题,凸显原点思考方法.

这里是本节课的难点中的难点．学生已经能够回顾研究的问题了,思路上还是受到阻碍．教师这里的引导,让学生体会到研究问题既要有严谨逻辑思维,又要有大胆的猜想和合理的尝试．这一点正是科学研究中经常使用的研究方法和研究策略．

表4 研究感应电流磁场方向与原磁场方向的关系

师：能看出感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系规律来吗?

生1：有时相同,有时相反．看不出规律来.

师：什么时候相同?什么时候相反?

生2：磁通量减少时,两个磁场方向相同;磁通量增加时,两个磁场方向相反．(学生开始恢复信心,议论激烈起来)

师：我们在研究“磁通量变化情况”、“原磁场方向”和“感应电流磁场方向”三者之间关系时,大家自觉地使用了控制变量的方法,即控制“磁通量变化情况”,讨论“原磁场方向”和“感应电流磁场方向”的关系．

师：真的很高兴,我们从4个不同的现象中找到了“增反、减同”的两类现象的相同之处．我们能不能进一步提炼一下,用更简炼的语言来概括这两类不同现象的相同之处呢?

(教师可以引导：增加——就相反,减少——就相同,说明感应电流的磁场想干什么呢?)

生：阻碍变化?(学生出现惊喜神态,有迫切交流的愿望)

师：是阻碍变化吗?

生：(齐声)是,就是阻碍变化.

师：这节课我们要研究的问题是找出“感应电流方向的一般性规律”．现在请大家来描述一下．

生：磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反; 磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．即感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化．

教师引导学生运用分析比较法和控制变量法,在复杂的关系中,同中求异,异中求同,寻找规律．学生通过探究,不仅自主解决了问题,增强了信心,而且提高了分析问题的能力．

3 综述

教师通过回顾问题,使用原点思考方法,引导学生找到自己的思维生长点;在确定生长点后,通过物理量之间的内在的必然联系,让学生寻找到思维的下一个生长方向．新的生长点和新生长方向不断被确定和明晰,学生的认知得到了无痕地生成,思维能力得到有机地生长．

1 巨瑛梅，刘旭东.当代国外教学理论[M].北京：教育科技出版社，2004.

2 陈燕.楞次定律及应用复习教学中的实验情境创设[J].物理教师，2013(3)：18-19.

2016-09-25)