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《电磁感应现象》教学的一次尝试
湖北省荆门市京山县绿林中学 给力夕阳

物理课堂教学发展到今天经过了多次教学观念的变革。从早期的教师“传”与学生“受”，发展到上世纪八、九十年代的“启发式”教学，在教学观念上有一个很大的突破。课堂教学效果明显改变，学生的主动意识得到增强。进入21世纪后，新的时代呼唤创新性人才，创新性人才的出现呼唤着教学观念的新的变革。因而研究性学习、探究性教学等这样一类教学理念期待着广大教学工作者的理解与充实。为迎接湖北省2004年物理探究性教学大赛，我们荆门市京山县一系列探究性教学研讨活动在各校蓬勃展开。各教学第一线的教师积极开展探究性教学实践，并根据教学实践撰写探究性教学论文。
我作为一个直接参与者参加了京山县探究性教学优质课竞赛活动，所执教的《电磁感应现象》一节获得各位专家的一致好评，现将我执教这一节的思路和方法介绍给大家，期待和各位同仁共同研讨，分享。
【教学节录】教学思路设计：问题引入→实验探究→实验分析→初步结论→问题的解决
导入新课：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在着联系，受到了这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，“磁能不能生电”呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国平民科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过10年坚持不懈的努力，在无数次的挫折与失败之后，终于在1831年一个偶然的机会里，发现了利用磁场产生电流的条件。法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能，我们现在能很方便的用电。我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联系。我手中就有一个发电机模型（简介其结构），它为什么能发电呢？其发电的条件是什么呢？带着这些问题，我们一起来学习第一节：电磁感应现象。
师：同学们，我们在初中就学过，导体切割磁感线时，闭合电路中有电流产生。（教师演示）在这个实验中，磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢？
生：不，电流也能产生磁场，通过电螺线管也能产生磁场。
师：通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似？
生：条形磁铁。
师：好。除了这个演示实验所示的方法外，还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢？请大家选用桌上的实验器材，两个同学一组，共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。若实验器材不够，请到台前来取。（实验探究产生感应电流的条件的记录表格:探究设计、 活动过程 、现象记录、 初步分析、 初步结论、活动1、 活动2、 活动3。）
师：这是大家通过实验观察到的现象，我们将其罗列在表格之中。大家请看活动①与活动②产生电流的条件相同，都是要导体切割磁感线，而活动③不切割磁感线也能产生电流。同学们，大家试想三种情形下都是利用磁场产生了电流，其中肯定有某种共同的原因，我们应该象法拉第坚信磁场能产生电流一样坚信这一点。只是我们通过表象暂时还无法得知其本质的原因。不过，这共同的原因肯定并不是“切割”。那么，这个共同的原因是什么呢？（学生思考，教师停顿）
师：当我们百思不得其解的时候，还是让我们来重温刚才的三个探究过程。（动画展示）希望大家眼睛不要盯着导线的切割，在这幅画面上，还有很多东西值得我们去观察、思考。大家看一看，导体所处的磁场可以认为是一个匀强磁场，导体左右运动时，导体所在回路处在磁场中的面积是否有变化呢？
生：有变化。
师：怎么变？
生：……
师：好。说不定，我们顺着这个思路可以找到利用磁场产生电流的共同原因。请大家记下初步分析。
活动①是这样，那么活动②呢？（动画展示）请学生回答生：S不变，B变，有电流。
师：非常好，请大家记录下来，那么活动③呢？（动画展示）请学生观察回答。
生：S不变，B变，有电流。
师：很好。让我们一起再来看这个表格。有什么想法？
生：B变，S变，均有可能产生电流。师：也就是说，感应电流的产生与B、S两者都有关系。与两个因素都有关，我们不好把握，我们能不能找出产生感应电流的唯一原因呢？在学习磁感应强度时，为了将磁感应强度大小形象地描绘出来，我们引入了什么概念？
生：磁感线。
师：磁感线的疏密反映了什么？
生：反映磁感强度的大小。
师：也就是说，B的大小可以由磁感线的疏密来体现，磁感线越密是指什么？
生：指穿过单位面积内的磁感线的条数越多，反之越小。
师：可见，磁感线的条数与B、S两者都有关系，那么，穿过回路的磁感线的条数是否是产生感应电流的唯一因素呢？让我们大家一起再来回顾刚才的三个动画展示。
师：活动①虽然B不变，但S变，穿过闭合回路的磁感线条数变了；活动②B变，S不变，穿过闭合回路的磁感线条数变了；请大家看下面这个俯视图，情况更清楚，活动③与活动②的类似。
师：通过以上分析，大家可以得到一个什么结论呢？
生：只要穿过闭合回路的磁感线的条数发生变化，回路中就有电流产生。师：这个结论虽然是正确的，但我要提醒大家，仅仅通过上面三个探究实验要得到以上结论是远远不够的。实际上，以上结论的得出，是建立在大量的实验基础之上的。大家下去之后，还可以做更多的探究。但我们知道，磁感线是人为作出的，磁感线的疏密虽然能形象地表述磁场的强弱，但磁感线的条数并不方便我们进行精确计算。这样，我们很有必要引入一个新的物理量---磁通量。
【案例评析】《电磁感应现象》一节有着丰富的物理背景，在历史上，在发现电磁感应现象的过程中，有许多动人的故事。这些都是我们教师用来对学生进行德育、美育等方面教育的好素材。在电磁感应现象的发现过程中有着许多令人着迷的美蕴涵其中，丝丝入扣的逻辑推理，令人豁然开朗的抽象提升等等，无一不是激发学生热爱科学、喜爱钻研、着迷探究的不可多得的因素。经过专家点评，我认为这一节课按这种方式执教有以下几个方面给人以思考：
A、 突出学生的自主探索。从知识的最本源去“发现”知识，体会成功的快乐与艰辛。在知识的探索过程中，也体会伟人的成功与失败的历程，从而能磨练自己的顽强意志。在一堂课上留给学生自主探索的时间虽然短暂，但学生在这短暂时间内所形成的浓厚兴趣、探索精神，在同学互相启发和教师的指导所获得的探究方法将会在课余这个广阔的空间和广延的时间上得到有效的应用和发散。探究性教学的功用在课外得到凸显。
B、“变”教材、“变”观念。对这一节的教材，前面一部分讲的是磁通量。磁通量介绍完之后，再利用磁通量的知识来研究电磁感应现象，教材的这一安排自有它的道理。但我在具体教学过程中，若按这一顺序来进行，总觉如梗在喉，不够顺畅。后来，在老前辈孙铁侯、游传芳等悉心指导下，觉得将教材变一变，似乎更好。一是更加符合学生的认知习惯。学生的认识总是要经历一个由浅入深、由表及里的过程，磁通量的突然“冒出”，会使学生不知所措。二是使学生明白磁通量这一物理量的引入是知识发展的必然，是解决问题的必然。这样显得自然、顺畅。便于学生理解----某一物理量的引入总有其原因及作用。让学生体会到知识总是为解决问题而准备的。这样，教材的处理方法一变，教师的观念也变了，学生的观念也变了，这何尚不是探究呢。
C、教师的主导发挥的淋漓尽致。对于这一堂课的教学，我认为其重点是根据探究实验所观察到的结果进行理论分析及逻辑推理，让学生能根据已有的知识和能力“推导”出新知识，在能力方面也有进一步的提升。在实验记录表格的分析中，所设计的问题浅显，但所得的答案却令人耳目一新-----有别于以前的结论。这一“浅”一“新”，激发了学生深入分析与推理的欲望，探究精神得到进一步的延伸。在得到感应电流的产生与磁场B和处于垂直于磁场方向的平面的面积S均有关之后，再次提出感应电流的产生与B、S两者都有关系，不好把握，能不能找出产生感应电流的唯一原因呢？将学生的思路向更深层次引导。然后引导学生对磁场进行再认识----分析磁感线的作用，磁感线的疏密的比较，从而引出磁感线的条数与B、S两者都有关系，学生此时也如释重负，最终的结论亦是水到渠成。