《基于核心素養(yǎng)的“楞次定律”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與教學(xué)設(shè)計》11000字

PAGE16PAGE15\t"/kns8s/defaultresult/_blank"基于核心素養(yǎng)的“楞次定律”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與教學(xué)設(shè)計摘要：“楞次定律”是高中物理選修教材第三冊內(nèi)容,講述的是感應(yīng)電流(感應(yīng)電動勢)方向的規(guī)律?？偨Y(jié)了電、磁的統(tǒng)一性。這在高中物理教材中占有重要地位。2021年物理高考大綱中（物理）中對楞次定律提出了明確的要求，“對所列知識要理解其確切含義與其他知識的聯(lián)系，能進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用”。針對楞次定律在《電磁感應(yīng)》這一章中的承上啟下的重點(diǎn)地位,及楞次定律這一節(jié)課出現(xiàn)的教學(xué)難點(diǎn)，本文對教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并利用問卷調(diào)查法對高二、高三學(xué)生楞次定律學(xué)習(xí)情況進(jìn)行調(diào)查與分析，精心制作問卷，并反復(fù)修改、實(shí)踐。以期對物理楞次定律的教學(xué)開展奠定一定的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；楞次定律；問卷調(diào)查； 目錄TOC\o"1-3"\h\u23297第一章楞次定律教學(xué)背景分析 1135901.1教學(xué)困局分析 1287921.2教學(xué)目標(biāo)確立 1162871.3教學(xué)策略 2296261.3.1設(shè)置教學(xué)目標(biāo) 2169991.3.2分析學(xué)習(xí)任務(wù)、整合教學(xué)順序 326193第二章教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研 561282.1物理方法的總結(jié) 58812.2楞次定律教學(xué)現(xiàn)狀 52.3傳統(tǒng)教學(xué)不足30339 662682.3.1需要觀察的要素繁多，難以理清頭緒 7115772.3.2不利于探究學(xué)習(xí) 7第三章問卷調(diào)查3.1調(diào)查對象及抽樣3.2調(diào)查結(jié)果3.3調(diào)查結(jié)果分析3.4調(diào)查結(jié)果體會31353第四章基于核心素養(yǎng)的“楞次定律”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與教學(xué)設(shè)計 9158744.1基于真實(shí)情境提出研究的物理問題 9185554.2猜想與假設(shè) 9258574.3參與方案制定經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程 10271504.3.1實(shí)驗(yàn)方案及任務(wù) 11245094.3.2演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 12292084.3探究討論所生成的問題，準(zhǔn)確建立物理概念 1369094.4解決實(shí)際問題提升科學(xué)思維能力 1420142第五章教學(xué)反思 21321835.1亮點(diǎn) 2193525.1.1改革了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教學(xué)思路清晰，教學(xué)效果顯著 21201625.1.2學(xué)生探究貫徹始終 2112175.1.3教具設(shè)計 21321835.2不足 21211725.2.1表格的設(shè)計 22120905.2.2如何有效組織學(xué)生自主探究,將有待進(jìn)一步摸索 22173985.2.3教具有待改進(jìn) 2220103參考文獻(xiàn) 24第一章楞次定律教學(xué)背景分析1.1教學(xué)困局分析（1）感應(yīng)電流的磁場問題．每次在這樣教學(xué)中，授課教師是根據(jù)什么，如何引導(dǎo)學(xué)生想到要去尋找感應(yīng)電流的磁場方向是個重要的問題。感應(yīng)電流的磁場及其方向，在本實(shí)驗(yàn)中，是一個看不見、摸不著、無法感知的隱形角色．也就是說，實(shí)驗(yàn)記錄的內(nèi)容根本就不是實(shí)驗(yàn)的結(jié)果．筆者認(rèn)為，這個問題是本實(shí)驗(yàn)探究的一個結(jié)癥。（2）失去了真正探究的價值．授課教師可能沒有意識到，在沒有明確為什么要去尋找感應(yīng)電流磁場的前提下，這樣的教學(xué)，其實(shí)是教師事先預(yù)設(shè)了實(shí)驗(yàn)路徑，失去了實(shí)驗(yàn)探究的真正價值。（3）感應(yīng)電流磁場定位的角色出現(xiàn)了偏差．關(guān)于感應(yīng)電流磁場在探究感應(yīng)電流方向的過程中，是一個什么角色？人教版教材高中教材闡述它是一個“中介”角色，筆者認(rèn)為這種描述存在邏輯上的問題．退一步說，雖然加了引號，對教師和學(xué)生也起了誤導(dǎo)作用。1.2教學(xué)目標(biāo)確立（1）回想形成感應(yīng)電流所需條件，探討楞次定律及右手定則的作用與意義。在此基礎(chǔ)上，掌握感應(yīng)電流的方向并處理相關(guān)問題。（2）通過參與實(shí)驗(yàn)，探究真相、展開分析等與序列的過程。基于綜合角度，分析以楞次定律為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)，從而明確在感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變時，其磁通量也會隨之變化。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寕€體的分析和歸納能力得以提升，還有利于強(qiáng)化概括和表達(dá)能力，使學(xué)生逐步學(xué)會自主學(xué)習(xí)、養(yǎng)成合作精神，勇于探究新鮮事物。（3）嘗試著帶入科學(xué)家的角度，感受其研究規(guī)律的流程，學(xué)習(xí)他們認(rèn)真對待工作、不畏艱辛的科學(xué)態(tài)度，自始至終保持一腔熱情，埋頭鉆研科學(xué)。培養(yǎng)熱愛創(chuàng)新、懂得如何創(chuàng)新，又能發(fā)揮其應(yīng)有作用的意識及技能，從而形成認(rèn)真穩(wěn)重、注重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。1.3教學(xué)策略1.3.1設(shè)置教學(xué)目標(biāo)從本質(zhì)上講，設(shè)計教學(xué)的核心目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期制定的教育目的，所以在教學(xué)設(shè)計期間需先明確教學(xué)目標(biāo)，而教學(xué)課程則可解釋為為了引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)而制定的細(xì)章，故需與最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)必須保持一致化特性。需要注意的是，設(shè)置教學(xué)目標(biāo)時要先分析學(xué)生最終的學(xué)習(xí)結(jié)果。本文的物理課教學(xué)目標(biāo)分析楞次定律，該定律是學(xué)生于高中二年級的教學(xué)內(nèi)容。站在所有的教材內(nèi)容層面來說，該定律是于電池感應(yīng)這一章節(jié)當(dāng)中的某一部分內(nèi)容，其主要基于另外一個層面，把電磁現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)，也就是生動地演示何為磁生電，如此不僅可以推動重點(diǎn)內(nèi)容的發(fā)展，又可以讓學(xué)生在了解相關(guān)知識之后，更容易接受后續(xù)的交變電流以及電磁場與電磁波的內(nèi)容。就物理的課程標(biāo)準(zhǔn)來說，展開本節(jié)教學(xué)工作后，需要通過各種探討方式感受到楞次定律的作用，其核心在于學(xué)會理解其中的相關(guān)內(nèi)容，再學(xué)習(xí)該定律，并嘗試著將其應(yīng)用于各種場景中，分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象明確感應(yīng)電流的方向及相關(guān)規(guī)律。且在電磁現(xiàn)象當(dāng)中，楞次定律是最常見的轉(zhuǎn)化及守恒表現(xiàn)。即本節(jié)課的最終教學(xué)目標(biāo)是通過對認(rèn)知定律的學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生感受到電流的方向并處理相關(guān)問題，可將其定義為智慧技能當(dāng)中可用于處理問題的技能。1.3.2分析學(xué)習(xí)任務(wù)、整合教學(xué)順序設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，只是確定了學(xué)習(xí)的最后結(jié)果，即確定學(xué)習(xí)的終點(diǎn)目標(biāo)，但還沒明確這些終點(diǎn)目標(biāo)要如何實(shí)現(xiàn)．所以緊接著要進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)分析，這主要為了完成兩項(xiàng)任務(wù)：一是確定學(xué)生學(xué)習(xí)的起始狀態(tài)，二是分析從起始狀態(tài)到終點(diǎn)目標(biāo)之間學(xué)生必須掌握的知識、技能。圖1.1教學(xué)策略流程

第二章教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研2.1物理方法的總結(jié)借助于思維導(dǎo)圖，總結(jié)楞次定律研究過程中所使用的歸納法、轉(zhuǎn)化法等物理方法，理通各物理量之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)楞次定律的知識建構(gòu)，具體如圖1所示：圖2.1：楞次定律研究體系2.2楞次定律教學(xué)現(xiàn)狀2.2.1提出問題階段。從教學(xué)流程來說，可將其細(xì)分成以下流程:提出問題、給出猜想、根據(jù)猜想明確假釋、展開實(shí)驗(yàn)，以佐證假釋的真?zhèn)巍；谠摿鞒讨械南嚓P(guān)規(guī)定可知進(jìn)入教學(xué)環(huán)節(jié)后，需將提出問題放于首位，這是展開實(shí)驗(yàn)的重要條件。如果在該階段設(shè)置了復(fù)雜系數(shù)過高的問題，可能會導(dǎo)致同學(xué)們無法順利展開研究活動。而被放在第二環(huán)節(jié)的假設(shè)，需要基于學(xué)生目前所了解到的相關(guān)知識來提出具體的設(shè)想，大部分學(xué)生會提出如下的幾個問題：什么因素會讓感應(yīng)電流的方向發(fā)生變動應(yīng)采取什么方式；發(fā)現(xiàn)影響因素并通過對這些因數(shù)的檢驗(yàn)與分析掌握因此而造成的影響，若教師在該階段沒有發(fā)揮引導(dǎo)作用，學(xué)生可能無法于短時間之內(nèi)探討感應(yīng)電流磁場和原磁場之間的關(guān)系，這會影響后續(xù)教學(xué)工作的進(jìn)展。2.2.2正式實(shí)驗(yàn)階段。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段后，教師需引導(dǎo)學(xué)生思考檢流計的指針指向是否和電流流向存在關(guān)系。在完成相關(guān)準(zhǔn)備工作之后，于正接線連接電流使其流入其中，此時檢流計會出現(xiàn)指針偏右的情況。如果其所連接的是負(fù)接線，指針就會朝著右邊偏；另外，如何明確照圈時的纏繞方向，也是教學(xué)期間需要注意的事情。試驗(yàn)的過程中還需要學(xué)生自行想象一個能夠體現(xiàn)出立體性的空間，以確保磁體方向能和線圈的纏繞方向，始終維持垂直狀態(tài)。綜上所述的內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)期間都是非常重要的信息，若學(xué)生與實(shí)驗(yàn)期間沒有正確操作或了解，就無法體現(xiàn)出教學(xué)目標(biāo)中的相關(guān)原則，從而影響教學(xué)效果。2.2.3概念的闡述問題。磁通量的提出者是法拉第，早在1984年，其就提出了該概念，而楞次定律比其更早問世的概念。由于時間比較短，教科書當(dāng)中并于詳細(xì)介紹。處理教材期間，為了確保準(zhǔn)備的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)的探究過程能夠相互對應(yīng)，以此構(gòu)建出完善度較高的教學(xué)體系，需要自行根據(jù)自身搜集的材料資料加以調(diào)整，比如通過目前說獲得的相關(guān)書籍，亦或者基于語法層面探討當(dāng)中的主、謂、賓等詞語，系學(xué)生大概了解該定律內(nèi)容的主要方法。但如果完成此部分實(shí)驗(yàn)之后就沒有繼續(xù)研究，可能會讓學(xué)生無法明確該定律的實(shí)質(zhì)，所以必須基于認(rèn)知定律設(shè)置相關(guān)教學(xué)活動。2.3傳統(tǒng)教學(xué)不足楞次定律本身就是用于概括物理規(guī)律的定律，人們在分析并以個人語言表達(dá)出該定律時，會存在以下的難點(diǎn)：應(yīng)用測試訂閱、涉及了大量理論概念比如如何增加或減少磁動量，如何明確感應(yīng)電流的磁場方向或原磁場方向等等；其次規(guī)律隱蔽性比較高，不能通過直接方式對相關(guān)規(guī)律進(jìn)行預(yù)測與總結(jié)，而需再明確感應(yīng)電流磁場之后，才能進(jìn)行后續(xù)的分析；第三是其中所具備的阻礙作用所對應(yīng)的抽象性即概括性特征，學(xué)生無法基于各個方面理解你說指的是什么，學(xué)生也很難給出相關(guān)的研究結(jié)論或產(chǎn)生更加深層次的理解，在以往的教學(xué)模式中，相關(guān)教學(xué)工作需由教師通過“四組螺線管”完成相關(guān)教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間對各個細(xì)節(jié)加以觀察，具體見圖2.1所示。比如令其感受到各個磁極插入之后，靈敏電流器指針的變化以后，再感受將螺線管把初期間其具體的偏向方向，隨后根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的研究結(jié)果編寫出一份實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報表、依照報表中的內(nèi)容及相關(guān)數(shù)據(jù)概括楞次定律的含義，但該實(shí)驗(yàn)方法存在頗多不足，具體見下文：圖2.1螺線管實(shí)驗(yàn)2.3.1需要觀察的要素繁多，難以理清頭緒首先，根據(jù)以上的討論和大致的介紹，即可知悉開展該實(shí)驗(yàn)室所涉及的要素比較多，加之當(dāng)中涵蓋著大量信息，會讓學(xué)生于短時間之內(nèi)無法觀察仔細(xì)，更不可能思索這些要素到底有何關(guān)聯(lián)，這會讓學(xué)生不能于45分鐘的課堂教學(xué)中理清頭緒，這會嚴(yán)重影響教學(xué)效果。2.3.2不利于探究學(xué)習(xí)。有別于如今的教學(xué)模式，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計及課程安排，都不會讓學(xué)生親自去探索科學(xué)或相關(guān)理論和智慧，這會嚴(yán)重影響學(xué)生的科學(xué)探索能力在經(jīng)過數(shù)次摸索之后。筆者發(fā)現(xiàn)，以目前正在使用的人教版物理選修3-2教材中練習(xí)題6是以楞次環(huán)取締“四組螺線管”，從而展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最終的教學(xué)效果特別好。這是因?yàn)橛^察圖2即可知悉選擇用展開實(shí)驗(yàn)，只需要一些比較簡單的器材操作難度較少，且無需觀察太多要素還能形成明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，據(jù)楞磁環(huán)及條形磁鐵所形成的排斥或吸引現(xiàn)象，即可預(yù)估感應(yīng)電流所對應(yīng)的磁場與哪個方向，再通過安培定就能明確感應(yīng)電流的方向。對于學(xué)生而言，這是特別合適的分組實(shí)驗(yàn)方法，能讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)。圖2.2“楞次杯”實(shí)驗(yàn)

第三章問卷調(diào)查3.1調(diào)查對象及抽樣為了準(zhǔn)確、快速、方便地得出調(diào)查結(jié)果，此次決定采取隨機(jī)抽樣的調(diào)查方法對榆林市一中高二、高三學(xué)生各50名進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查。這樣既節(jié)省了調(diào)查時間，也可以通過調(diào)查不同年級的學(xué)生，更全面的了解中學(xué)生對物理楞次定律的理解，與物理教學(xué)實(shí)際教學(xué)情況。3.2調(diào)查結(jié)果3.2.1.調(diào)查情況本次論文共發(fā)放問卷100份，對榆林一中高二高三的在讀學(xué)生進(jìn)行了抽樣調(diào)查問卷。調(diào)查共回收問卷100份，有效回收率100%。其中男生56%，女生46%。問卷當(dāng)面發(fā)放、當(dāng)面回收，較大程度的保證了問卷的回收率和可信度。3.2.2.調(diào)查結(jié)果如下單選序號ABCD14654223502742821515910801163426231772823321781730312294112182912225325多選序號ABCDE32238644568103833314611252769643.2.3調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計（1）本次隨機(jī)問卷調(diào)查中，男生46人占總?cè)藬?shù)46%，女生54人占總?cè)藬?shù)54%。。（2）一半的學(xué)生選擇對物理感興趣，選擇對物理非常感興趣的學(xué)生比選擇不感興趣的學(xué)生多出4人（3）學(xué)生感覺物理比較難的部分集中在電學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)，其中電學(xué)64人占總?cè)藬?shù)64%，力學(xué)45人占總?cè)藬?shù)45%，磁學(xué)68人占總?cè)藬?shù)68%。（4）有28名同學(xué)希望通過直接講述的方法進(jìn)行教學(xué)，占總?cè)藬?shù)28%，21名同學(xué)希望通過視頻演示的方法進(jìn)行教學(xué)，占總?cè)藬?shù)21%，其余51名同學(xué)希望通過實(shí)驗(yàn)演示的方法進(jìn)行教學(xué)，占總?cè)藬?shù)51%。（5）考察楞次定律概念，選擇A的學(xué)生9人，B的學(xué)生10人，C的學(xué)生80人，D的學(xué)生11人。選擇正確選項(xiàng)C的人數(shù)為80人，占總?cè)藬?shù)80%。（6）考察對感應(yīng)電流磁場方向的判斷，選擇A的學(xué)生為34人，B為26人，C為23人，D為17人，選擇正確選項(xiàng)B的人數(shù)為26人，占總?cè)藬?shù)的26%，正確率為26%。（7）考察對感應(yīng)電流磁場方向的判斷，選擇A的學(xué)生為28人，B為23人，C為32人，D為17人，選擇正確選項(xiàng)A的人數(shù)為28人，占總?cè)藬?shù)的28%，正確率為28%。（8）考察對感應(yīng)電流方向的判斷，選擇A的學(xué)生為17人，B為30人，C為31人，D為22人，選擇正確選項(xiàng)A的人數(shù)為17人，占總?cè)藬?shù)的17%，正確率為17%。（9）考場對楞次定律的應(yīng)用，選擇A的學(xué)生為41人，B為12人，C為18人，D為29人，選擇正確選項(xiàng)A的人數(shù)為41人，占總?cè)藬?shù)的41%，正確率為41%。（10）考差對楞次定律的應(yīng)用，選擇正確BC選項(xiàng)的學(xué)生為58人，占總?cè)藬?shù)58%，正確率為58%。（11）希望通過和同學(xué)討論來提高對楞次定律的理解的學(xué)生為25人，占總?cè)藬?shù)25%，想要通過請教老師、觀看網(wǎng)課、勤加練題來更好的理解楞次定律的學(xué)生分別為27、69、64，分邊占總?cè)藬?shù)17%、69%、64%。（12）在對感覺楞次定律的選擇中，22名同學(xué)認(rèn)為楞次定律不重要，占總?cè)藬?shù)22%，其余認(rèn)為楞次定律一般重要、非常重要的人數(shù)為53、23，分別占總?cè)藬?shù)53%、25%。3.3調(diào)查結(jié)果分析從問卷調(diào)查的情況和統(tǒng)計結(jié)果來看，大多數(shù)學(xué)生對高中物理的學(xué)習(xí)還是比較感興趣的，而問卷統(tǒng)計中顯示，學(xué)生感覺難的部分主要集中在電學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)中，學(xué)生更喜歡教師用實(shí)驗(yàn)演示的方法來教學(xué)物理楞次定律內(nèi)容。在對學(xué)生楞次定律掌握調(diào)查的過程中，學(xué)生對楞次定律概念掌握良好，而在對判斷感應(yīng)電流方向，感應(yīng)電流磁場方向，應(yīng)用楞次定律解決問題時，正確率并不是很高。而學(xué)生更愿意通過觀看網(wǎng)課和勤加練題的方式更好的掌握物理楞次定律的內(nèi)容。在對學(xué)生對感覺物理楞次定律重要性的調(diào)查中，大多數(shù)學(xué)生可以認(rèn)識到楞次定律的重要性，有少數(shù)同學(xué)沒有認(rèn)識到楞次定律的重要性。3.4發(fā)現(xiàn)問題學(xué)生在對中學(xué)物理楞次定律的學(xué)習(xí)過程中，可以很好的理解楞次定律概念，但對楞次定律的理解僅僅到達(dá)表面層次，學(xué)生無法判斷感應(yīng)電流磁場方向，感應(yīng)電流方向，無法很好的應(yīng)用楞次定律，因此教師的教學(xué)應(yīng)著重從這三方面入手。通過視頻演示或者實(shí)驗(yàn)演示的方法教學(xué)楞次定律，而不是直接講述，灌輸式教學(xué)。還有教師應(yīng)該多鼓勵學(xué)生觀看網(wǎng)課，布置精心挑選的題目，讓學(xué)生更好的理解應(yīng)用物理楞次定律。

第四章\t"/kns8s/defaultresult/_blank"基于核心素養(yǎng)的“楞次定律”實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與教學(xué)設(shè)計4.1基于真實(shí)情境提出研究的物理問題從問卷調(diào)查的結(jié)果來看，學(xué)生學(xué)習(xí)物理楞次定律，主要的問題集中在無法判斷感應(yīng)電流方向、感應(yīng)電流磁場方向和更好的運(yùn)用楞次定律。學(xué)生更傾向于實(shí)驗(yàn)演示的教學(xué)，于是本人從問卷調(diào)查的結(jié)果入手，在高二三班進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)行分組教學(xué)，分組實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)儀器，參與實(shí)驗(yàn)探究過程，一期有更好的教學(xué)效果。創(chuàng)設(shè)問題生成情境。尋找科學(xué)探究的起點(diǎn)通過創(chuàng)設(shè)有媒體資源支撐的自然的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生可以從中自發(fā)地進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、推理、質(zhì)疑和論證。這有利于學(xué)生的思維誤區(qū)和認(rèn)知缺陷得以充分暴露，以及對問題的深入理解。并生成新的探究問題。這些“生成的、動態(tài)的、開放的，符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的問題”可以點(diǎn)燃學(xué)生探究的欲望，避免課堂缺乏針對性及學(xué)生的共鳴難以激發(fā)，使學(xué)生不再成為課堂的“旁觀者”。圖3.1磁極移近或遠(yuǎn)離鋁環(huán)會產(chǎn)生什么現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生嘗試以各種磁極和鋁環(huán)產(chǎn)生互動，通過靠近或遠(yuǎn)離鋁環(huán)之后觀察其的不同運(yùn)動狀況，在該過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn)其運(yùn)動狀況有所改變，同時聯(lián)想到這是因?yàn)殇X環(huán)中存在感應(yīng)電流方向不同，所以最終的運(yùn)動狀況也會有所差異，再想到如果條形磁的N級和S級接近，接近帶有開口的閉合性鋁環(huán)是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流，將磁條遠(yuǎn)離鋁環(huán)，又會發(fā)生什么變化？為何閉合狀的鋁環(huán)和磁極之間會形成力的作用，二者的電流在相互作用時又具備什么特點(diǎn)呢？教師也可以鼓勵他們，是否能夠判斷存在于鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向，在考慮其感應(yīng)電流方向是否會因某些影響因素而發(fā)生改變。以感應(yīng)電流為基礎(chǔ)的演示實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生直接的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并透過現(xiàn)象看本質(zhì)，從而明確相關(guān)規(guī)律及相互關(guān)系，這不僅能讓學(xué)生的邏輯推理能力得到提升，還能強(qiáng)化理論論證，根據(jù)形成感應(yīng)電流的條件，明確穿過閉合鋁環(huán)通磁量的變動，從而得出感應(yīng)電流的方向，會隨著磁通量的變化而發(fā)生改變，這與學(xué)生的認(rèn)知邏輯相契合。可讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)形成問題，在過渡至課堂的研究主題，學(xué)生根據(jù)問題展開分析后，基于抽象層面概括出相關(guān)內(nèi)容，再一次構(gòu)建物理模型，從而得出個性化解讀，最后基于個人所提出的問題或質(zhì)疑進(jìn)行推理與論證，并完成后續(xù)的總結(jié)及歸納工作，此外還可以在總結(jié)之后形成新問題，以此展開一系列的科學(xué)研究。而學(xué)生是否能將其猜想轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)假設(shè)，重要前提是教師是否有提供科學(xué)引導(dǎo)。學(xué)生給出的科學(xué)假設(shè)能讓后續(xù)的探究活動明確方向及大致內(nèi)容場合展開更全面的探究。而教師只負(fù)責(zé)通過引導(dǎo)的方式令其知悉磁鐵的極性也可稱之為原磁場的方向，其運(yùn)動方向或磁場強(qiáng)度發(fā)生變化時，都會讓磁通度隨之改變。所以我們應(yīng)假設(shè)感應(yīng)電流的方向會隨著磁通量的變動及原磁場的方向變化而發(fā)生改變。4.2小組教學(xué)如何組織一場以探究為主要教學(xué)手段的課堂，必須將生存問題放于首位，因?yàn)檫@是展開探究工作的前提，正常情況下是以課堂的重點(diǎn)難點(diǎn)以及某些比較容易讓人產(chǎn)生疑惑的問題，且生成問題的過程相較復(fù)雜，其中還有某些內(nèi)容已經(jīng)不在學(xué)生的認(rèn)知范圍內(nèi)，有些又過于抽象或隱蔽，很難被理解，甚至部分問題還和課堂主線存在極大距離，這就需要教師基于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》的要求梳理生存問題，再對其加以整合后實(shí)現(xiàn)認(rèn)知問題化問題、層次化，在掌握學(xué)生近期發(fā)展區(qū)之后，設(shè)計出將生成問題作為關(guān)鍵手段的教學(xué)設(shè)計方案。觀察圖3.2可知當(dāng)條形磁鐵穿過有45厘米的透明有機(jī)玻璃管時，可觀察到相關(guān)變化。需要注意的是，該玻璃管的外邊套上了25厘米長的線圈，線圈的兩端接上了方向不一樣的兩個發(fā)光兩極管，據(jù)研究結(jié)果顯示當(dāng)N極靠近時，和S線圈的距離會越來越遠(yuǎn)，二級管2發(fā)出光亮，當(dāng)S極靠近時，N極與線圈的距離會變遠(yuǎn)。二極管l發(fā)光。你能判斷出線圈中感應(yīng)電流的方向嗎?圖3.2演示實(shí)驗(yàn)2示意圖4.2.1實(shí)驗(yàn)方案及任務(wù)分組實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想判斷學(xué)生的假設(shè)是否具有科學(xué)性，取決于實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)結(jié)果，老師可引導(dǎo)學(xué)生按照圖2中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計出一個可用于探究實(shí)驗(yàn)的方案，再分配小組個人員工作后開始實(shí)驗(yàn)。根據(jù)二者的相互作用力明確鋁環(huán)感應(yīng)電流所對應(yīng)的磁場方向。再準(zhǔn)備好鐵絲和線圈之后，有錢者盡可能的靠近或遠(yuǎn)離后者再根據(jù)距離的變化，對二極管的發(fā)光狀況加以觀察，并將其記錄下來，隨后重復(fù)上述2~4的實(shí)驗(yàn)流程。（1）使磁鐵Ｎ極靠近或遠(yuǎn)離閉合線圈，即時記錄二極管的發(fā)光狀態(tài)態(tài)。（2）根據(jù)二者的相互作用力，根據(jù)鋁環(huán)感應(yīng)電流所對應(yīng)的磁場方向。（3）記錄感應(yīng)電流的方向。（4）將磁通量的變動記錄下來。（5）在準(zhǔn)備好鐵絲S和閉合線圈之后，由前者盡可能的靠近或遠(yuǎn)離，后者再根據(jù)距離的變化對二極管的發(fā)光狀況加以觀察，并將其記錄下來。隨后重復(fù)上述2~4的實(shí)驗(yàn)流程。表1：分組實(shí)驗(yàn)記錄表磁極運(yùn)動方向N極插入S極插入N極拔出S極拔出示意圖磁通量的變化增加減少原磁場的方向向下向上向下向上感應(yīng)電流I感的方向（俯視）逆時針順時針順時針逆時針感應(yīng)電流磁場方向向上向下向下向上相互作用力相斥相吸結(jié)論阻礙相對運(yùn)動，阻礙原磁通量的變化。4.2.2演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)用根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)可知線圈當(dāng)中的感應(yīng)電流磁場與穿過線圈的磁通量之間有著一定關(guān)系，可將其概括為存在于感應(yīng)電流中的磁場，使得穿過線圈的磁通量受到阻礙，從而形成變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，要整合并梳理學(xué)生于實(shí)驗(yàn)期間出現(xiàn)或提出的問題。據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察可知，其存在一定規(guī)律，具體如圖3.4所示。在磁鐵接近線圈或插入其中時，線圈中的感應(yīng)電流和磁場在電流磁場呈相反方向；但如果磁鐵和線圈的距離非常遠(yuǎn)，亦或者拔出線圈，二者的磁場方向又變得相同了，這便是楞次定律的大概含義。圖3.3圖3.44.3探究討論所生成的問題，準(zhǔn)確建立物理概念展開實(shí)驗(yàn)的前提是樹立物理觀念，只有樹立物理觀念后展開全面研究，才能達(dá)到培養(yǎng)思維的目的。在課堂教學(xué)期間所生成的各種問題都屬于即時問題，與學(xué)生的認(rèn)知水平及認(rèn)知發(fā)展規(guī)律相契合，可將其作為教學(xué)工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，并根據(jù)已經(jīng)生成的問題設(shè)置出涵蓋多個層面且具有明顯梯度的問題。學(xué)生在探索的過程中，會發(fā)現(xiàn)越來越多效度高于以往的生成性問題，在通過基于各個方面的思考后，找到時機(jī)對探究產(chǎn)生質(zhì)疑，并通過與老師或?qū)W生的思維交流，掌握更全面的科學(xué)知識，還可以基于各個層面剖析物理概念并對相關(guān)理論加以分析，從而總結(jié)出最后結(jié)論。組織學(xué)生展開交流和討論思考如何于表格1中獲取相關(guān)信息，再按照每個學(xué)習(xí)小組的形式進(jìn)行匯報，通過交流與溝通，他們一定會發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向會隨著磁通量和原磁場的方向電話而發(fā)生改變。（1）實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行了2次增加磁通量的操作，發(fā)現(xiàn)原磁場方向即感應(yīng)電流當(dāng)中的磁場方向呈相反狀；而在減小磁通量的2次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，二者的方向又變得一樣了，可將其概括為增反減同。（2）在明確感應(yīng)電流中的磁場方向之后，就可以借助安培定則預(yù)估感應(yīng)電流的具體方向。感應(yīng)電流在通過與之相應(yīng)的磁場方向之后，就會和原磁場方向產(chǎn)生密切聯(lián)系，這時教師可通過引導(dǎo)的方式讓學(xué)生梳理出這三者的具體關(guān)系，詳情見圖3.6。綜上，基于三者的內(nèi)在關(guān)系，可概括找尋感應(yīng)電流方向的方法。簡單地說，就是在磁通量增加時，所形成的感應(yīng)電流及磁場方向和原磁場方向?yàn)橄喾捶较?，但如果是由于磁通量減少而形成感應(yīng)電流其磁場方向，就會和原磁場保持相同方向。圖3.6關(guān)系圖

第五章教學(xué)反思5.1亮點(diǎn)5.1.1利用問卷調(diào)查的方法對學(xué)生學(xué)情調(diào)研本文利用問卷調(diào)查的方法對學(xué)生物理的學(xué)習(xí)情況和楞次定律的掌握情況進(jìn)行調(diào)研，反復(fù)制作、修改問卷，并與高校老師共同探討。先發(fā)放10份問卷進(jìn)行問卷調(diào)查演示，之后將問卷隨機(jī)發(fā)于高二高三學(xué)生，各50名，進(jìn)行問卷調(diào)查實(shí)踐。我們對問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計與分析，從問卷調(diào)查的結(jié)果來看楞次定律仍是物理教學(xué)的重難點(diǎn)，學(xué)生對楞次定律的掌握并不理想。教師在實(shí)驗(yàn)改革方面還有待改進(jìn)，可以通過實(shí)驗(yàn)演示的教學(xué)方法，與讓學(xué)生多練習(xí)習(xí)題，讓學(xué)生更好的接受楞次定律的知識，從而取得更好的教學(xué)效果。5.1.2改革了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教學(xué)思路清晰，教學(xué)效果顯著本文根據(jù)“楞次定律”教學(xué)難點(diǎn)和當(dāng)前“楞次定律”演示實(shí)驗(yàn)和教學(xué)設(shè)計的不足，應(yīng)用“楞次定律”的演示實(shí)驗(yàn)裝置，并利用該演示實(shí)驗(yàn)裝置完成了教學(xué)設(shè)計，開展高中物理綜合實(shí)踐課程。在高二三班展開實(shí)踐教學(xué)，通過學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)，分析、歸納、總結(jié)出感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向的關(guān)系,歸納出“增反減同”這一規(guī)律，于是得出楞次定律(感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化),教學(xué)的效果顯著。5.1.3學(xué)生探究貫徹始終在高二三班的實(shí)踐教學(xué)過程中，教學(xué)環(huán)節(jié)一至三均在進(jìn)行思維探究。特別在教學(xué)環(huán)節(jié)二達(dá)到了高潮。體現(xiàn)在用圖3所示的裝置，進(jìn)行了表格內(nèi)容的操作。將學(xué)生進(jìn)行6人分組，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行表格制作，完成這表格需要很大的耐心，刻苦耐勞的精神，思維負(fù)荷量較大，探究時間都相對較長，要是沒有一種實(shí)驗(yàn)探究精神，就會覺得表格很繁瑣，或者中途放棄，或者抄襲別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而走過場。教師對整節(jié)課探究方面的安排，是出于這樣的一種考慮:有意識地播種一種探究行為，使學(xué)生收獲一種探究的習(xí)慣，從而樹立探究意識。5.2不足5.2.1如何有效組織學(xué)生自主探究,將有待進(jìn)一步摸索展開探究的目的是為了觀察學(xué)生的思維是否有啟動以及其具體的思維量，如果沒將視為與探究相結(jié)合其探究結(jié)果會非常形式化，更無法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，這是非常關(guān)鍵的問題。比如進(jìn)入第二個教學(xué)環(huán)節(jié)時，學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)探究，可將其視為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。但有很多學(xué)生并沒有真正做到自主，仍有2~3組的學(xué)生以特別消極的態(tài)度對待實(shí)驗(yàn)，或找尋課本中的問題、或隨意擺弄實(shí)驗(yàn)儀器等方式、敷衍了事。教室里存在各樣的不良現(xiàn)象，如學(xué)生交頭接耳甚至在推搡，還有學(xué)生停下了個人探究直接觀察他人操作。國外的教學(xué)工作中也設(shè)置了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，他們認(rèn)為這是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的教學(xué)任務(wù)，經(jīng)常會采取各種方式要求學(xué)生參與其中，每到實(shí)驗(yàn)課時，其他教師都會以志愿者的身份在教室中巡邏并為學(xué)生提供輔導(dǎo)，從而形成能夠體現(xiàn)出真正自主探究特性的教學(xué)氛圍。但在國內(nèi)這是非常罕見的現(xiàn)象，一般情況下都是教師單獨(dú)輔導(dǎo)學(xué)生，關(guān)于這個問題要認(rèn)真對待爭取早日解決。

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