让阻碍起作用 让变化被重视

张夏芬

[摘           要]  楞次定律是物理学习中的一个重点，也是难点。但是对于中职院校的学生而言，对运用楞次定律解决问题感到困难，分析时经常会出现错误，究其原因，在于这些学生没有真正理解楞次定律产生的条件及其特点。

[关    键   词]  楞次定律;阻碍变化;电磁感应

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A               [文章编号]  2096-0603（2021）05-0066-02

楞次定律分别从磁通量的变化、相对运动、能量守恒的角度研究了感应电流的方向所遵循的规律。由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多，只有对原磁场方向、原磁通量变化、感应电流的磁场方向以及右手螺旋定则进行正确的判定和使用，才能得到正确的感应电流方向。

正值对我校三年级学生进行第一轮知识复习，在复习到电磁感应这一章“楞次定律”内容时，本以为学生在二年级时已经学习过新课，有点印象。另外，也刚刚复习过电磁感应现象的条件，学生知道了“只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。”于是，在总结楞次定律知识点前先提出了一个问题，以引出学生的记忆。问题为“感应电流的磁场总是与原磁场方向相反吗？”

竟然有一半学生回答“是。”

我又接着往下问“为什么？”

学生也接着说：“感应电流的磁场总是阻碍原磁场呀。”就算说“不是”的学生也在说不知道为什么，只是记得回答过这个问题。

类似前面描述的事件，在很多课堂上都出现过，这时，我明白了学生的问题所在，知道了他们对楞次定律的不完整理解，仅仅知道在内容中有“阻碍”这样一个词，不明白阻碍的是什么，如何阻碍。于是，我试着从另一个角度分析，也就是说在楞次定律的内容“闭合导体回路中感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中，还有一关键词：变化。只有同时强调“阻碍”“变化”两个词，才能正确理解楞次定律的内容，合理应用楞次定律解决有关习题。

一、案例描述

以大纲和考試说明为依据，以教材为线索，以教学目标为重点，通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并说出楞次定律的内容，体会楞次定律内容中“阻碍”的含义，从而利用楞次定律正确判断感应电流的方向。通过对教材内容进行深入的挖掘和思考后，结合学生的特点，采用学生分组“探究发现式”教学统一的方法，利用多媒体进行新课教学。主要过程为：创设情境，提出问题→发散思考，科学猜想→实验探究，分析总结→再设情境，规律应用→总结深化，巩固例题。

（一）创设情境，提出问题

将学生分组，根据给出的实验器材，连接装置构成闭合回路，做实验观察甲、乙、丙、丁四种情况下电流表的偏转情况。

复习：闭合回路中是否产生了感应电流？

学生根据上一节的知识点学习，并结合实验现象都可以回答正确，并能说明理由。

问题：实验中电流表的偏转方向不同也就是说产生的感应电流方向不同。那么感应电流的方向与哪些因素有关？什么关系？（此问题的提出明确了本节课的学习目标——楞次定律：探究感应电流的方向）

[案例分析]创设情境，提出问题是实施过程中的准备阶段。教师必须抓住学生的心理特点，根据相关的旧知识，有层次、有针对地提出问题。

问题的设计要符合教学目标的要求，要有一个明确的目的。教学时，必须提炼出能反映本节课重点和难点的中心问题，在学生的知识基础和认知能力基础上选择具有典型性和代表性的问题，要根据知识内容的特点和教学要求，将学生已有的知识经验与将要学习的知识联系起来，从学生的角度发现问题，以学生最易接受的方式提出重点问题，设计成层次递进，由浅入深，由易到难，由近及远，由简到繁，环环相扣的问题组，诱导学生逐步认识到问题的关键所在，以便集中精力，突出重点，突破难点。

（二）发散思考，科学猜想

学生利用所提供的器材试探，教师和学生一起猜想感应电流的方向与哪些因素有关。

1.与线圈的接法有关;

2.与磁铁的运动方式有关;

3.与原磁场的方向有关;

4.……

结合电磁感应产生的条件：只有磁通量发生变化，才能产生感应电流进行分析，得出科学猜想：磁通量的变化情况和磁场的方向共同决定了感应电流的方向。

[案例分析]发散思考，科学猜想是实施过程中的讨论阶段。它是在观察与实验的基础上，根据已知事实和科学知识，进行理性思维加工以后，对问题中事物的因果性、规律性所做的假定性解释和说明，目的在于通过学生间的争论、说理、论证来揭示矛盾，突破重点和难点，提出新的详细问题，使实验目的具体化，更有针对性。

这一阶段的主体应该是学生，所以说首先要培养学生的发散思维，充分调动学生进行大胆思考，敢于创新，发挥主观能动性，提出各种假设和预测。同时，猜想必须根据一定的理论知识，利用可行的科学原理，把猜想变为符合科学的思维，能说出这样猜想的理由，使猜想成为探究之前对研究问题所进行的一种科学预见性活动。

（三）实验探究，分析总结

根据要探究的内容即原磁场的方向、磁通量的变化、感应电流的方向三个物理量的关系来设计表格并开始小组合作实验。

在学生经过一段时间的思考后，可能仍然不太能直接总结出三者之间的关系，这时恰当的引导学生并推荐出中介——感应电流的磁场方向并让学生完善表格。

递进分析1：感应电流产生的磁场方向是否始终与原磁场的方向相同或相反？

答案1：有时相同，有时相反。

分析2：什么情况下，方向相同？什么情况下，方向相反？

答案2：磁通量增加时，原磁场与感应电流磁场方向相反：

磁通量减少时，原磁场与感应电流磁场方向相同。

分析3：感应电流产生的磁场对磁通量的变化有什么作用？

启发学生思考，通过学生的讨论，得出定律：感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（楞次定律的内容）

[案例分析]实验探究、分析总结是实施过程中的探究阶段。

本次实验采用控制变量法和比较法相结合的方法来得出结论。控制变量法是在研究和解决一个多因素影响某一物理量的问题时，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个某一因素影响某一物理量的问题的方法。比较法是根据同一实验原理，在控制了若干相同条件下，对两种情况进行同样实验，比较它们的实验结果，从已知量推出未知量的方法。实验一、二通过控制磁通量增加，改变原磁场方向，观察感应电流的方向，进一步推导出原磁场与感应电流磁场方向的关系为相反;实验三、四通过控制磁通量减少，改变原磁场方向，观察感应电流的方向，进一步推导出原磁场与感应电流磁场方向的关系为相同。最后，综合四组实验，得出正确结论。

（四）再设情境，规律应用

1.总结楞次定律的应用步骤

2.巧设实验应用举例

例1.当条形磁铁插入圆形铜环时，试判断产生的感应电流方向。

例2.无限长通电直导线旁有一个矩形线圈，当线圈远离直导线时，判断感应电流的方向。

[案例分析]再设情境，规律应用是实施过程中的巩固阶段。课堂练习的设计和处理是教师了解学生学习情况，检查自己教学效果及时调控教学的有效手段，具有巩固、强化、反馈、提升、发展等重要作用，是提高课堂质量、加深学生理解程度的一种重要途径。

在教学过程中为了达到对知识的真正理解和掌握，课堂练习的设计必须根据教学内容和提出的教学目标，准确地把握各部分知識结构中的重点和难点;必须符合学生思维特点和认知、发展的客观规律。另外，由于一节课的时间有限，选题贵在少而精，教师要充分挖掘题目中的内涵，让每一题都充分发挥自己的“特色”，具备典型性、代表性，既能集中体现课堂教学内容的精华，做到题量适当，恰到好处，又能通过设计的练习达到巩固知识、举一反三、拓展思维、培养基本技能的目的，提高习题的利用率。所以，设计有层次，由浅入深，由易到难，循序渐进，减缓梯度，也能体现新旧知识的比较综合以及对新知识的引申发展与思考。上述的两道例题即为典型的楞次定律应用题，严格按照楞次定律的步骤进行分析得出答案。

（五）总结深化，巩固例题

作为参加升学考试前的第一轮复习课，先和学生一起归纳总结出本节课需要掌握的知识点，建立框架，然后选一些基础性的具有代表性的经典习题与学生分析解题思路，总结解题方法，进行相应的变式训练。

二、案例反思

（一）课前采用导学式教学法

结合学生实际情况及学习习惯，在本节学习前我先拟定好知识点学案，通过设置系列性的问题或提示帮助学生归纳基本知识，罗列代表性例题调动学生进行详细分析，激发学生的学习热情和深入思考。

（二）课中采用的是实验探究式教学方法

物理是一门以实验为基础的学科，实验探究式是在教师的指导下以学生亲身体验为基础，通过情境创设、方案论证、实验探究、讨论归纳、应用创新等，构建起学生自主学习和互动合作的机制。在这一过程中对某一问题进行实验探索，独立分析问题和解决问题，最终对研究的问题有一结果，使学生发现新问题，学习新知识，探究新方法，培养创新意识。在实验设计、操作过程中逐步积蓄热情，发展科学探究的兴趣，培养交流合作的精神与意识。

在本次课堂中贯穿了学生自主建构知识这一主线，先观察现象发现问题，调动学生获得知识的积极性，进而为了解决问题，鼓励学生提出相关疑问，让学生主动去设计四组实验，并对学生分组分项实施，观察对比，探索总结楞次定律。抓住了探究式学习的本质和核心，充分体现了学生的主体地位和教师的主导地位。

（三）课后采用的是系统归纳总结法

在强化巩固基础知识和总结基本方法的前提下，以知识梳理、深化、综合应用为目的，先和学生一起归纳总结出本节需要掌握的知识点，建立框架，然后选一些基础性的具有代表性的经典习题与学生分析解题思路，总结解题方法，进行相应的变式训练。过程中要注重知识结构性，体现方法指导性，着眼能力提高性。这种方法一目了然，直入重点，让学生明确任务，快速进入复习状态。

在学习这部分内容时，不同阶段采取不同的方法，合理安排环节，有机互补使课堂效果达到预期目标，班里95%的学生反馈能掌握概念、定律及解题思路并且能灵活运用本节知识。

参考文献：

[1]阎金译，田世昆.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009-12.

[2]魏日升，张宪魁.中学物理教材教法与实验[M].北京：北京师范大学出版社，2006-07.

◎编辑 鲁翠红