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視頻標(biāo)簽：楞次定律

所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：高中物理人教版選修3-2第4章第三節(jié)楞次定律_北京市 - 海淀區(qū)

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高中物理人教版選修3-2第4章第三節(jié)楞次定律_北京市 - 海淀區(qū)

1、整體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和理論依據(jù) 
《楞次定律》是一節(jié)含有典型實(shí)驗(yàn)探究性的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)從感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件入手，質(zhì)疑感應(yīng)電流方向判定的探究課題。本課的設(shè)計(jì)貫徹以學(xué)生為本的教學(xué)理念，并融入構(gòu)建主義理論指導(dǎo)思想，突出學(xué)生的主導(dǎo)地位，通過教學(xué)培養(yǎng)和提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)： 
(1) 把課本作為解決實(shí)際問題的輔助材料，創(chuàng)建情景，建立生動(dòng)、合理的問題鏈，從而通過調(diào)動(dòng)學(xué)生在電磁感應(yīng)部
分已有物理觀念建立本節(jié)中新生物理觀念，并最終應(yīng)用于解決實(shí)際問題； 
(2) 本節(jié)課是一節(jié)典型的實(shí)驗(yàn)探究性課程，在課程中充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性探索，和對(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性構(gòu)建，通過
對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和分析總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和合作交流能力。 
(3) 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分小組討論，充分發(fā)揮學(xué)生的科學(xué)思維，在教師的輔助引導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)推理、
找出規(guī)律、形成結(jié)論，得到楞次定律，并最終能夠用于能解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題。 
 
 
    
2、整體設(shè)計(jì) 
構(gòu)建主義理論 
創(chuàng)建情景，建立生動(dòng)、
合理的問題鏈 
充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)
性探索 
對(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)性構(gòu)建 
物理學(xué)科核心素養(yǎng) 
物理觀念 [從已知物理觀念建
立新知識(shí)] 
實(shí)驗(yàn)探究 
& 
科學(xué)態(tài)度和責(zé)任 
科學(xué)思維 
 
                    
             
                    
                            接下來將從教師和學(xué)生活動(dòng)、活動(dòng)目的，以及知識(shí)三條主線對(duì)整體教學(xué)思路進(jìn)行講解： 
 
      
2.目標(biāo)設(shè)計(jì) 
1、物理觀念： 
(1) 能夠掌握楞次定律； 
(2) 能初步運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，解決有關(guān)問題； 
3、科學(xué)思維： 
能夠從探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行正確分析處理，并最終得到楞次定律，并能夠正確的運(yùn)用楞次定律解決問題； 
 
                    
             
                    
                            2、實(shí)驗(yàn)探究： 
(1) 能夠掌握 “楞次定律”探究實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)施的全部過程； 
(2) 通過探究實(shí)驗(yàn)，提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)的能力，正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案的能力； (3) 增強(qiáng)合作與交流的意愿和能力，能準(zhǔn)確表達(dá)、評(píng)估和反思實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)果； 4、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任： 
(1) 激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究熱情，有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、尊重知識(shí)的良好品德 (2) 感受科學(xué)家對(duì)物理規(guī)律的研究過程，學(xué)習(xí)他們嚴(yán)肅認(rèn)真，不怕困難的科學(xué)態(tài)度。 (3) 體驗(yàn)科學(xué)語言的準(zhǔn)確、精煉以及高度的概括性。 
 
3.學(xué)習(xí)內(nèi)容分析 
1、 楞次定律在本章節(jié)的地位 
 
2、重難點(diǎn)分析： 
(1) 教學(xué)重點(diǎn)： 
通過實(shí)驗(yàn)探究、思維探究感應(yīng)電流的方向與相關(guān)影響因素的關(guān)系，體會(huì)楞次定律的得出過程。 應(yīng)用楞次定律解決簡單實(shí)際問題，判定感應(yīng)電流流向。 
(2) 教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)楞次定律中“阻礙”的正確理解      
4.學(xué)情分析 
1、學(xué)生現(xiàn)狀分析： 
 
                    
             
                    
                            (1) 學(xué)生已經(jīng)掌握了磁通量的概念，會(huì)分析磁通量的變化。 
(2) 學(xué)生已經(jīng)利用（條形磁鐵、電流計(jì)、線圈等）實(shí)驗(yàn)器材研究過感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，知道感應(yīng)電流的產(chǎn)生
條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。 
(3) 學(xué)生通過一年多高中物理的學(xué)習(xí)，已具有了比較高的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析、綜合、推理、判斷、歸納、概括能
力，也具有了一定的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力。 2、學(xué)生需求分析 
在上節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了判定產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的同時(shí)也感受到了不同的具體操作產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的不同，那么感應(yīng)電流的方向應(yīng)該如何判斷呢？學(xué)生是帶著這些疑問來進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。因此，本課采取“學(xué)生自主探究，教師啟發(fā)導(dǎo)學(xué)”的教法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主探究，親身體會(huì)到科學(xué)探究的過程。通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生人人參與，親身體驗(yàn)探究過程，活躍學(xué)生思維，并在探究中突破教學(xué)難點(diǎn)。  
5.教與學(xué)的過程設(shè)計(jì) 
教學(xué)步驟 
教師活動(dòng) 
學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 
創(chuàng)設(shè)情景 新課引入 
1、實(shí)驗(yàn)演示： (1) 實(shí)驗(yàn)前，提問： 
 磁體和鋼管之間是否存在的吸引力？  小磁體直接自由落體和經(jīng)過鋼管的時(shí)間是否有區(qū)別？ (2) 實(shí)驗(yàn)操作： 
 2、創(chuàng)建問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生思考：  經(jīng)過鋼管的小磁體為什么會(huì)變慢？  什么力？是誰施加的力？ 
 結(jié)合我們上節(jié)課實(shí)驗(yàn)和結(jié)論，嘗試猜想一下，怎么會(huì)產(chǎn)生這種力呢？ 
 是不是這樣呢？感應(yīng)電流是怎樣的方向？感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)有怎樣的特性？是否會(huì)產(chǎn)生這種阻礙作用，那么在這節(jié)課中，我們將根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論 
 
(1) 預(yù)期學(xué)生回答： 
 二者之間不存在引力； 
 
 時(shí)間應(yīng)該是一樣的。  
(2) 學(xué)生觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行記
錄     
 
 
    
預(yù)期學(xué)生回答： 
 因?yàn)槭艿搅Φ淖饔?nbsp; 磁力，鋼管施加的 
 小磁體通過鋼管時(shí)，產(chǎn)生磁
通量的變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)磁場(chǎng)，對(duì)小磁體的作用 
產(chǎn)生認(rèn)知沖突 
提升學(xué)生興趣 回顧知識(shí) 提出合理猜
結(jié)合4-2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將演示實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ突��?nbsp;在教師引導(dǎo)下，完成實(shí)驗(yàn)主體設(shè)
計(jì)： 
引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)際問題模型化，提升科學(xué)思維能力； 
磁體 鋼管 
t1 
可觀測(cè)到 
t > t 
t2 
 
                    
             
                    
                            想 
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)
計(jì) 
 
 銅管方便我們?nèi)ビ^測(cè)電流方向么？  可不可以吧銅管等效成閉合回路  
這樣，小磁體穿過的過程就和我們上節(jié)課實(shí)驗(yàn)中所涉及的磁體穿入穿出的理解 
 
 
預(yù)期學(xué)生回答：  
不方便 
 可以  
借助上節(jié)課知識(shí)，明確問題，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ) 
探究實(shí)驗(yàn) 解決問題 
【實(shí)驗(yàn)】：學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)報(bào)告見附件1] 教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)上節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究思想，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�選擇實(shí)驗(yàn)儀器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模捍磐�量、磁通量變化量與感應(yīng)電流方向的關(guān)系 
實(shí)驗(yàn)儀器： 
 實(shí)驗(yàn)操作&實(shí)驗(yàn)記錄： 1、靈敏電流計(jì)的方向的判定 
 
2、螺線管導(dǎo)線纏繞方向 
     
      
 
 學(xué)生演示，并總結(jié)的到結(jié)論  方法：試觸法                    結(jié)論：左進(jìn)         偏； 
右進(jìn)         偏 
實(shí)驗(yàn)儀器 
條形磁體； 通電螺線管 感生電流方向 
磁通量變化 
感生電流方向 
關(guān)系？ 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;
模型化 鋼管→螺線管 
 

                            電流方向（俯視）： 
電流方向（俯視）： 
 
3、進(jìn)行“條形磁體穿入穿出”的實(shí)驗(yàn) 
 
分析討論： 
根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果，按照實(shí)驗(yàn)表格要求 討論決定感應(yīng)電流方向的因素。 并由學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果上臺(tái)展示 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 
【討論】：結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)開始的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和解釋 
 
交流總結(jié) 鞏固提升 
【思考討論】 
教師帶兩學(xué)生對(duì)一下問題進(jìn)行討論，來強(qiáng)化
楞次定律的內(nèi)涵，以及其中“阻礙”的意義。  
(2) “阻礙”： ① 誰在阻礙？     
 
【預(yù)期回答】 
  提升學(xué)生科學(xué)素
質(zhì)，能將理論最終應(yīng)用于實(shí)際 
原磁場(chǎng)：引起感應(yīng)電流磁場(chǎng) 感應(yīng)電流的磁場(chǎng) 
(1) 兩個(gè)磁
                    
   起阻礙作用的是                。 ② 阻礙什么？        感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是         ，
而不是阻礙原磁場(chǎng)，也不是阻礙原磁通量。 
③ 如何阻礙？     
   原磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其         ，原磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與其         。   （增反減同） ④ 能否阻止？ 
            阻止。（填“能”或“不能”）  
【思考與討論2】： 
試用楞次定律對(duì)磁體穿過鋁管的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋。 
產(chǎn)生的感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng) 

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是 引起
感應(yīng)電流的磁通量的變化量。  
  相同； 相反；    
阻礙但不阻止     
學(xué)生分組討論 
6.教學(xué)設(shè)計(jì)特色分析（教學(xué)設(shè)計(jì)的特色或個(gè)人風(fēng)格分析） 
    1、  激發(fā)學(xué)生進(jìn)入問題情境 。應(yīng)用磁體通過鋁管的演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，使學(xué)生快速進(jìn)入課堂狀態(tài)。并借助用復(fù)習(xí)已有的知識(shí)和重做演示實(shí)驗(yàn)引出問題，進(jìn)而讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，去猜想感應(yīng)電流的方向與穿過螺線管的磁通量的變化及條形磁鐵的磁場(chǎng)（原磁場(chǎng)）方向之間存在什么規(guī)律呢？通過學(xué)生進(jìn)行多方面的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇器材、思考探究方向，得出探究目標(biāo)：(1)感應(yīng)電流的方向與原來的磁場(chǎng)的方向有什么關(guān)系？(2)感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化有什么關(guān)系？這樣，雖然上課時(shí)多花這幾分鐘的時(shí)間，但我認(rèn)為非常值得，可以大大的激發(fā)學(xué)生的思維，從而自然進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。并在本節(jié)課最后的到楞次定律時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋前后呼應(yīng)。 
    2、 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與 。楞次定律一節(jié)頗有點(diǎn)難學(xué)，它不是一個(gè)直接了當(dāng)?shù)臇|西，運(yùn)用它來判斷感應(yīng)電流方向要經(jīng)過一番推理，這對(duì)學(xué)生的能力要求比較高，而且里面涉及到的知識(shí)比較多，比如電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)與電流方向的關(guān)系、安培定則的運(yùn)用等。我讓學(xué)生在實(shí)踐中努力嘗試主動(dòng)觀察，獨(dú)立分析、思考，得出結(jié)論。比如電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)與電流方向的關(guān)系，通過一節(jié)干電流與滑動(dòng)電阻器串聯(lián)后，用試觸法讓學(xué)生直觀地觀察得出，并直接板畫在黑板上。安培定則的運(yùn)用則通過問題式提問方式和習(xí)題的解答加以回顧和掌握，并將結(jié)果板畫在黑板上等等。 
    然后，讓學(xué)生利用條形磁鐵和螺線管得到感應(yīng)電流為例，通過實(shí)驗(yàn)，分四種情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完整，條理清楚，讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中自己總結(jié)結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)課件，把學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的細(xì)節(jié)進(jìn)行再現(xiàn)，并且設(shè)計(jì)表格進(jìn)行記錄，讓學(xué)生更加形象直觀地感受實(shí)驗(yàn)的成果。  
 
 通過記錄的表格，讓學(xué)生總結(jié)出：當(dāng)磁體插入螺線管中時(shí)，磁通量增加，感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向；當(dāng)磁體抽出螺線管中時(shí)，磁通量減少，感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向同向。最后歸納為“Ф增B反,Ф減B同”，這就為引出楞次定律奠定了基礎(chǔ)。 
    3、本節(jié)課的重點(diǎn)與難點(diǎn)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，綜合結(jié)果得出楞次定律。進(jìn)一步讓學(xué)生理解電磁感應(yīng)的本質(zhì)。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)難點(diǎn)，就是螺線管的繞向。這個(gè)問題不弄清楚，學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)就比較混亂，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果會(huì)與定律相反，不利于定律的得出。 
    因此，在實(shí)際教學(xué)時(shí)，我在“螺線管的繞向”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上，先讓學(xué)生仔細(xì)觀察，分析有哪些辦法判斷螺線管的繞向，學(xué)生紛紛發(fā)表自己的看法，個(gè)別學(xué)生還提出一些頗有創(chuàng)意的回答，這是本節(jié)課的一個(gè)亮點(diǎn)，又激發(fā)了學(xué)生的思維。最后，螺線管的繞向板畫在黑板上，使學(xué)生迅速的知道了螺線管的繞向（從上往下看為逆時(shí)針）。 
4、本節(jié)課以學(xué)生的活動(dòng)為主，以教師的引導(dǎo)為輔，以實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)為活動(dòng)線索，使學(xué)生活動(dòng)活潑、有趣，更有序。本節(jié)值得肯定的地方有：提出問題放手讓學(xué)生去探究，雖然多花了點(diǎn)時(shí)間，但卻培養(yǎng)了學(xué)生能力。 
  
7.實(shí)踐反思（生成性成果與具體問題及改進(jìn)措施） 
1、從上課的情況來看，最為突出的問題還是時(shí)間不夠，學(xué)生用了較長時(shí)間才完成實(shí)驗(yàn)，而其實(shí)這并不是一個(gè)很復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，之所以費(fèi)時(shí)是因?yàn)楦袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向不好判斷，這與實(shí)驗(yàn)器材有很大的關(guān)系，那個(gè)螺線管的兩個(gè)接線柱都在頂座上，這樣就會(huì)較難判斷。 
2、學(xué)生在對(duì)磁體通過鋁管演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行建模的時(shí)候，表現(xiàn)出物理模型建立的能力較弱，有部分同學(xué)不能很快的建立模型和實(shí)際案例之間的關(guān)系。 附1：實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)

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