以“楞次定律”教学为例谈高中物理探究性实验教学的设计
以应试为目的的传统物理课堂，是由教师直接而快速地将物理规律灌输给学生，因此学生可能会运用物理规律来答题，而对规律的实质却一知半解.新的课程标准要求以探究的方式进行高中物理教学，只有如此，才能让学生理清规律的来龙去脉，并将课堂所学和客观实在联系起来，发展其发现问题、解决问题的能力.
1 高中物理探究性实验的内涵
物理探究性实验可以这样来定义：学生在教师的引导下，通过实验操作和观察等方式参与到物理规律的发现和总结活动中，切实体验构建物理规律的过程，进而使自身的相关能力得到培养.
物理基本概念和规律教学的过程中，教师需要给予学生适当的点拨，引导他们设计实验、规范操作、观测实验现象、记录数据并处理，进而形成自己对物理规律的认识.学生应该处于整个探究过程中的主体地位，他们会在此过程中加强处理各种问题的能力，他们的创造性思维也能得以训练，学习的激情和兴趣不断地被激起.高中物理的探究性实验教学也需要学生积极主动地思考，敢于质疑，勇于探索，从而培养学生主动学习的习惯，锻炼他们的学习能力、动手能力.
2 高中物理探究性实验教学的设计思路
怎样来将探究性实验教学整合进高中物理课堂呢?笔者认为，有关教学活动的设计应该按照以下的几个环节来组织.
首先要让学生明确“探究什么”，科学探究活动都应该有一个明确的探究对象，高中物理探究性实验活动的内容就是物理问题.在进行教学设计时，选择怎样的问题至关重要，教师必须结合学生实际情况，设计出最能激发学生探究欲望的物理问题，而且该问题是否能联系学生的生活实际、探究过程的可操作性都必须加以考虑.我们对问题的设计要打破物理教材的束缚，合适的设计应该要最接近学生物理学习的最近发展区.
第二步是指导学生思考“如何探究”.在这一环节，教师要鼓励学生注重假设，积极猜想，很多伟大的物理发现都源于科学家大胆的假设和猜想，可以这样说物理规律的探索就是以猜想和假设为起始的落脚点.此外，学生之间要相互交流各自的猜想，在沟通中完善自己对结论的猜想.
第三步是实验论证.这是探究性实验教学的主要环节，这一环节中，学生的工作包括设计实验和实验操作.学生的自主实验不是漫无目的的胡乱操作，教师要引导学生组织好缜密的实验思路，规划实验步骤，实验操作和现象记录的分工协作.教师要巡视每一个小组的讨论和研究，及时地参与到其中，旁敲侧击，给予点到为止的指导.
第四步是结论归纳.这一环节是锻炼学生的数据分析能力和归纳能力.不同类别的实验需要学生或是用表格法列出相应的实验现象进行比较(例如，探究影响电荷间相互作用力的因素);或是用图象法发掘定量的正反比规律(例如，探究加速度与[HJ1.5mm]力、质量的关系).教师在此过程中，应该鼓励学生设计科学的数据记录表格，耐心运算，仔细画图，进而结合猜想，大胆地进行归纳和总结.
第五步是交流体会.在这一环节中，学生不仅仅是交流自己的探究成果，还应该包括自己实验设计和实验操作中的感受和体验，这也是实验技巧和动手能力取长补短的一个契机.
3 高中物理探究性实验教学的设计实例
“楞次定律”是《电磁感应》这一章的重点，也是难点.以往的教学中，教师也会在课堂进行演示实验的操作，但是单纯的被动接受导致学生只能获得肤浅的感性认识，进而导致他们对规律只是一知半解，只能通过习题的反复训练来熟悉这条规律，这样进行往往是事倍功半.如果将探究的工作交给学生，让他们体验发现规律的过程，效果会更好，下面探讨一下通过探究性物理实验对本节进行教学的设计思路.
(1)设计情境，提出问题
首先可以通过一个个问题导入新课，一系列由浅入深的问题可以不断刺激学生的求知欲，一些似懂非懂的问题尤其能激起学生的兴趣.本节内容，笔者认为可以设计这样一些问题：
a.怎样才能产生电磁感应现象?
b.使用老师所提供的实验器材能否发生电磁感应现象?如果你认为可以，请设计相应的电路(例如，用条形磁铁插入、抽出实验探究的实验)，并陈述电流存在的证据.
c.你能想到哪些方式可以引起闭合回路中的磁通量发生变化?
d.感应电流是否也能在它所处的环境激发出磁场?如果你认为可以，请进一步思考怎样确认该磁场的方向.
e.请你进行实验，研究原磁场的方向和感应电流磁场方向间的关系.
(2)组织讨论，鼓励猜想
让学生以学习小组的形式对相关问题展开讨论，鼓励学生进行大胆地猜想，并让他们积极地和其他同学进行交流.五个问题的前四个是和学生的知识基础有关，属于一定程度的复习，学生的答案较为统一;最后一个问题，已经涉及“楞次定律”的范畴，学生对该问题的答案应该是不一致的.争议的解决，自然而然地过渡到下一个环节——实验.
(3)围绕猜想，进行实验
结合学生对第五个问题猜想上的争议，比较分歧所在，此时教师的工作不是评价学生猜想的对错，而是要开始引导学生设计实验，对自己的猜想进行检验.教师要提醒学生注意判断和记录原磁场磁通量的变化情况，并能够通过电流表指针偏转情况来判断电流的方向，进而结合线圈的绕线方向来判断感应电流磁场的方向.教师要引导学生设计合理的实验记录表格(例如，用条形磁铁插入、抽出实验设计探究表格如下)
(4)整理记录，归纳结论
实验结束后，教师引导学生对比实验记录，验证自己的猜想是否正确，让猜想得以验证的同学总结归纳物理规律;而实验结果与猜想有冲突的同学，要提醒他们反思实验中可能出现的错误或误差，鼓励他们改进实验思路，重新操作，如果依然有误，则可提醒他们要敢于质疑自己先前的猜想，并从相反的角度来归纳相关结论.
(5)展示成果，交流体会
教师要给出时间，让学生展示自己有关感应电流方向规律[HJ1.65mm]的认识，并进一步给出教材有关“楞次定律”的描述.当然交流不应停滞于此，教师更要鼓励学生交流自己在猜想过程，实验过程中所遇到的困难，所发生的错误，以及自己克服困难、纠正错误的智慧.
在上述的教学设计中，学生始终站在探究活动的主阵地上，从感性认识到理性分析，最终在实验操作中锁定有关“楞次定律”的认识.这一过程，学生收获的不仅仅是这一知识点的理解和掌握，更有探究能力的培养和动手能力的锻炼，当然最后的展示和交流，也帮助学生进一步完善自己的物理思维和科学方法.
综上所述，高中物理探究性实验教学需要教师引导学生从自己的基础出发，借助已知来探索未知，构建物理规律，同时发展他们猜想、质疑、实验等多项科学探究能力.也就是说，探究性实验教学能有效地将高中物理课堂转化为真正地科学课堂，实实在在地提升学生的科学素养.
作者：陈芹
〔关键词〕 惯性;概念;运动
〔
〔
一、牛顿第一定律的形成
1.伽利略、笛卡儿的结论是形成牛顿第一定律的基础。伽利略的理想实验，使他得出这样的推论：当一个物体在一个水平面上运动，没有碰到任何阻碍时，它的运动是匀速的，并将继续进行下去，假若平面是在空间中无限延长的话。之后，笛卡儿对此问题作了进一步补充：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。伽利略、笛卡儿向世人揭示了物体的运动来自于物体自身，外力不是运动的原因，从而使人们从亚里士多德结论的禁锢中走了出来，开创了动力学的新局面，为牛顿构建动力学理论打下了坚实的基础。
2.惯性等概念的确立是形成牛顿第一定律的关键。如果不仔细研究，人们很有可能将伽利略的结论与牛顿第一定律在理论上等同起来，区别仅是牛顿的叙述语词更加规范而已。其实两者之间存在着一些实质性的差异，伽利略发现了物体自身的这种运动，但他并未深究这种运动的原因，没有提出惯性概念。牛顿在构建动力学理论时，首先他严格定义了当时人们常常混淆的几个基本概念，例如，物质的量(质量)、运动的量(动量)、惯性、外加力、向心力等，在注释中阐述了他的绝对时空观，其次是提出并论证了牛顿三大定律及其推论的意义。
牛顿第一定律形成的关键是牛顿确立了动力学中几个实质性的概念，即质量、惯性和外力。最早人们对于如何研究物体的运动问题，方法不一，伽利略认为，首先要研究物体怎样运动，然后才能研究物体为什么运动。伽利略的目的是对物体怎样运动的说明，当伽利略的推论出现以后，牛顿研究的方向已转向寻求物体为什么运动，以及物体运动变化的原因。进一步的探索，使牛顿确立了外力与惯性的概念，上述两个问题得到解决，动力学有了质的变化，后来又随着牛顿在数学上的极大成功，进一步推动着他论证了牛顿三大定律，牛顿三大定律的建立，标志着动力学理论正式形成。
3.结论。牛顿第一定律是牛顿在伽利略等人结论的基础上，进一步建立了外力、惯性等概念后，理性思维提升的产物。教材在编排上，颠倒了它们的依赖关系，造成学生对牛顿第一定律的理解缺少惯性概念的支撑，同时惯性概念的产生，又脱离了它的具体情境，导致学生对定律的理解不深刻，对惯性概念掌握的不准确。因此，牛顿第一定律的教学，实质上是惯性概念的教学(外力的概念学生已建立)，学生只有建立好惯性概念，才能真正理解牛顿第一定律。
二、关于惯性概念教学的建议
1.惯性概念的产生。按照教材编排，惯性概念应在伽利略的推论后，对理想的匀速直线运动作进一步探索的结果。教学过程可分两步：
第一，建议在介绍了伽利略和迪卡尔的结论后，就所描述的静止或匀速直线运动，提出让学生进一步思考的问题：任一时刻观察者看到物体的这个运动从何而来?让学生自己独立探究，并相互讨论，最后得出：物体此时的运动是原来的。从时间上来说，就是与此时相邻的上一时刻的运动。紧接着让学生再去探究原来的或上一时刻的这个运动又是从何而来?通过这样的问题让学生反复探究、思考，最终得出：某时刻物体的这个运动是原来就有的，物体能使运动延续下来，即物体有保持原来运动状态的一种特性。
第二，创设具体的情境与问题(外力作用于物体导致运动状态变化)，让学生在分析的基础上得出：有外力作用而改变物体原来的运动状态时，物体自身总表现出“抵制”和“对抗”的特性，即阻碍运动变化，保持原来状态的特性，且用事例说明，这种特性的大小与质量有关，质量是这种特性大小的量度，因此，质量也称“惯性质量”。
2.惯性的定义。目前教材中对惯性是这样定义的：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的特性，叫惯性。
显然教材中的这个定义是不够准确和全面的，因为匀速直线运动或静止状态是物体仅在惯性作用下的一种表现，学生容易对惯性概念产生误解，即物体只有在静止或匀速直线运动时，才表现出惯性。牛顿在惯性的定义及其注解里，把惯性与惯性力等同起来，又过于强调惯性的“抵抗”能力，对中学生来说过于深奥，不便理解。因此，将惯性定义为：阻碍运动变化，保持原来运动状态。笔者认为是比较全面，且又容易被学生接受的一种说法。
作者：牛锦锋
摘 要：在我国，“教育事业”历来都是政府、百姓所关注的；学生的九年义务教育，以及今后的大学生涯都是每一个学生、家长、老师所关心的。物理学科作为初中以上教育的组成部分，必然也成为关心的焦点。本人就时下初中物理的教学基础以及“欧姆定律”对学生学习物理的重要性进行浅析。
关键词：初中物理 教学案例 欧姆定律
物理这一门学科包含了整个自然科学，哲学，确切的说是研究大自然现象及规律的一门学问。它与其他学科（数学、化学、生物、地理等）之间的关系可谓是紧密相连。而初中又是学生们迈向成熟的一个阶段，怎么样让这一门学科以一种优美的形象为学生们欣然接受，把学生带入到自然与宇宙的无穷奥妙中去，是我需要去探究、探索的，也是如今物理教学中的教育学者们讨论的。
而《欧姆定律》则是物理学中一个必不可少的环节，它也在电学知识中占据着重要地位。学生应该予以重视，并且掌握其中的原理。本文就欧姆定律教学中的问题以及如何让学生学习欧姆定律进行论述。
一、欧姆定律的误区
欧姆定律是由乔治·西蒙·欧姆提出的，是用来规范电流、电压和电阻之间关系的定律。其主要公式为Ｉ＝Ｕ／Ｒ
1.欧姆定律并不适用于所有物体
很多人认为欧姆定律适用于所有导电的物体，这个想法是错误的。因为欧姆定律只适用于金属导电和电解液，在气体导电和半导体元件中，欧姆定律是不适用的。
2.导体的电阻不是一成不变的
金属导体的电阻不是一成不变的，它会随温度的升高而增大。比如在计算电灯泡的电阻时，刚开的灯和开很久的灯的电阻一定是完全不同的。
3.串并联电路欧姆定律的推广式不同
在处理串联电路时我们要记住电流是恒值，电压是各部分电压的总和。而在并联电路中各支路电压和电源电压是相同的。电压是恒量，而干路电流等于各支路电流之和。
二、如何对物理中的欧姆定律进行教学
1.培养学生对学习物理的兴趣
“兴趣是最好的老师”。作为一名物理教师我们希望能带动学生的积极主动性，让学生配合老师的教学工作，有时在课堂上老師教学会出现不理想的情况，如学生上课睡觉，或看小说等。这样对我们教学工作造成困扰，特别是像物理这一门需要去计算、分析的课程。不像其他科目，它需要的不仅仅只是学生的理解，更重要的是实验能力，以及实践能力。一节课没有吸收到课程的有效资讯就会导致其他章节也一并滞后。而杜绝这一现象的发生，首先是要找出学生不听课、不爱听课的原因，我经过多年的教学经验，总结两点：
第一点是学生的问题。举个例子，在我教学情况中遇到一个学生，他在平常上课的表现一直不理想。其他学生按时完成作业，而他总是最迟交或者不交。有一次早晨刚来到办公室路过教室时看到他正拿着别的同学的作业本抄袭，当时我很生气，进去找他谈话。在谈话过程中，我了解到这位学生之所以对物理部感兴趣的原因是他找不到方法去学习。要帮助学生找适合他的学习方法也是教师在教学当中需要重视的。
另一点则是老师的问题。老师讲课太枯燥乏味，学生不爱听，自然而然地就会去做其他的事情，这对教学任务的影响是巨大的。我们应该从物理的作用性和启迪性的教育方式对学生对物理的爱好进行开发和挖掘。
2.加强学生的动手能力
因为物理学由实验和理论两部分组成。其中，物理理论来自于物理实验，物理实验是物理理论的基础。用事实说话，用实验证明，是物理教学是一大特色。同时，实验也是增强趣味性、调动积极性的有效手段。
透过以上二点，我让自己的学生多参与到实践课中。
3.通过实验对欧姆定律进行形象描述和讲解
物理是一门理性的抽象的知识。很多学生对物理的抽象很难想象出来，也找不到合适的学习方法。我们应该要将欧姆定律形象化。打个比方，将灯泡的电压电流和电阻比作是藏在树枝里德三支小虫。既形象又生动。另外，顺应了新课改的理念，在课堂上将其他学科的知识融入到其中。与此同时，还需要了解这个学生对什么科目擅长。为了能够帮助学生更好的学习物理，我通过各科老师的了解，熟知这个学生对历史感兴趣，找到切入点将学生带到物理的世界中，让她从先从物理这门学科中了解名人科学背景，比如“X射线”的发明者是谁，镭元素的研究者是谁，这些对今后的物理产生了什么样的影响，然后引导她走向物理学的定律，方程式等，通过一段时间的学习，发现她在这门学科上有了明显的进步。相对的，作为老师的我对她这样的表现感到既欣慰又开心。
在此，我也衷心地希望不仅仅是在物理教学上，能够有更多的方式方法让学生们受益，也希望其他学科领域能够更好的发展，为将来国家的发展，人才的培育起到积极作用。
参考文献：
［1］侯晋兴.邵晋英.探究欧姆定律教学设计.常用多媒体创作工具特点.［J］.2004.02.
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［3］赵桂红.初中物理教学的导入原则与方法.［J］.2010.29.
［4］高江华.浅谈初中物理教学创新.中国科教创新导刊.［J］.2010.18.
作者单位：江苏省金坛市白塔中学
作者：徐玲俊
江苏省射阳中学 蒋红
一、教学设计的思考
“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容，传统的教学设计是：教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生分析得出楞次定律→讲解例题→课堂训练→课后巩固，按照这样的流程操作，虽然也能让学生学会如何应用楞次定律来判断感应电流的方向，但不难看出这种教学模式仍为“师传生受”，学生还是被动地接收知识，即使学会了，也不能算会学，而且学生的创新精神和实践能力亦难以得到进一步培养。面对新课程改革的要求，为营造一个让学生自主学习的良好环境，笔者结合平时的实践，对本节内容采用“探究式”教学，即：“创设一个问题情景→学生讨论→猜想→设计实验→探索实验→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→巩固练习”。这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考，引导他们自己获取知识，不仅活跃了课堂气氛，还发展了学生的思维能力和创新能力。
二、教学过程的设计 1.展示情景，提出问题
这一环节，教师要选用最简单的实验装置，最明显的实验现象，先让学生用已学过的知识解释教师用来作为铺垫的实验现象，然后很自然地将学生带入另一个问题情景，去激发学生思考。
如图1，A和B都是很轻的铝环，A环是闭合的，B环是断开的。
问题1：当条形磁铁的任一端分别靠近A环和B环时，环中有无感应电流?为什么? 问题2：当条形磁铁的任一端靠近A环和远离A环时，分别看到什么现象?这种现象说明条形磁铁在靠近或远离A环时，与A环间是“引力”还是“斥力”?
问题3：能否根据“吸引”和“排斥”来判断当条形磁铁的某一端在远离和靠近A环时，环中感应电流的方向?
2.讨论猜想，设计实验 这一环节，让学生分组讨论。
(1)当图1中条形磁铁N极靠近A环时，与A环“排斥”，能根据什么原理判断此时A环中感应电流的方向?
(2)当条形磁铁的N极靠近和远离A环时，穿过A环的磁通量是怎样变化的?而在这两种情况下产生出来的感应电流方向相反，能否说明感应电流的方向与磁通量如何变化有关?
(3)如果想采用实验法来研究感应电流的方向与磁通量如何变化的关系，那么该怎样设计实验呢?
在学生充分讨论之后，教师引导学生选择实验器材，要求能连接成最简单、最合理的实验装置，最终选择如图2所示的装置，教师再进一步引导学生明确实验步骤、观察实验现象、做好实验记录等，确保实验的实效性。
3.分组实验，探索研究
学生分成两人一组进行实验，观察并记录当条形磁铁N极或S极移近或插入线、离开或从线圈中拨出时感应电流的方向，并将实验结果填入学生预先设计的表格中。
4.分析现象，得出结论
教师引导学生进行归纳总结：凡是由磁通量的增加而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原磁通量的增加;凡是由磁通量的减少而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原磁通量的减弱，最终总结出楞次定律内容。
5.检验结论，加深理解
如图3，金属棒ab在裸露的金属框架上作切割磁感线的运动，试用楞次定律判断感应电流的方向。
教师引导学生进行归纳：用楞次定律判断的结果与用右手定则判断的结果完全一致，说明右手定则是楞次定律这一规律中的一个特殊情况。
6.巩固练习，迁移应用
如图4，水平放置的条形磁铁N极附近，有一闭合的线框abcd竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，试判断线框经过图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置时感应电流的方向。
教师引导学生进行归纳：应用楞次定律判断感应电流方向的步骤。
三、教学设计的评述
新的物理课程以培养和发展学生科学素养为宗旨。采用“探究式”教学法，能充分体现在课堂教学中教师的主导地位和学生的主体地位，教师要精心设计好课堂活动，让学生在课堂上处于最大限度的主动激活状态。教师引导学生通过探究活动自主构建知识结构，使他们参与体验知识的获得过程，既激发了学生的学习积极性又培养了学生的科学素养和能力，当然是一种值得推进的教学法。不过，要成功地运用这种教学法，教师必须要具备一定的经验和理论，这就要求广大教师平时多参加教研培训，及时“充电”、“加油”，功到自然成。
“楞次定律”教学难点的突破方法
高中物理教学中楞次定律是高考的热点、重点、难点之一，其内容是：感应电流的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。该定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况。要让学生学好这个定律，突破这一定律难点，除做好演示实验外，教学中还应注意让学生从以下几点着手学习。
一、分四步理解楞次定律
1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量。
2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。
3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。
4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。
二、学会楞次定律的另一种表述
有人把它称为对楞次定律的深层次理解。
1.表述内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。
2.表现形式有三种：
a.阻碍原磁通量的变化;
b.阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”;
c.阻碍原电流的变化(自感)。
注意：分析磁通量变化时关键在于对有关磁场、磁感线的空间分布要有足够清楚的了解，有些问题应交替利用楞次定律和右手定则分析。
三、能正确区分楞次定律与右手定则的关系
导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单。反过来，用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判断出来。如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强，用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反，用楞次定律就很容易判定出来。
四、理解楞次定律与能量守恒定律
楞次定律在本质上就是能量守恒定律。在电磁感应现象中，感应电流在闭合电路中流动时将电能转化为内能，根据能量守恒定律，能量不能无中生有，这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。例如，当条形磁铁从闭合线圈中插进与拔出的过程中，按照楞次定律，把磁铁插入线圈或从线圈中拔出，都必须克服磁场的斥力或引力做功。实际上，正是这一过程消耗机械能转化为电能再转化为内能。
假设感应电流的效果不是反抗引起感应电流的原因，那么，在上例中，只需把条形磁铁稍稍推动一下，感应电流产生的磁场将吸引它，使它动得更快些，于是更增大了感应电流，使线圈吸引条形磁铁的力更大，条形磁铁将做更快的运动，如此不断反复加强，只需在最初阶段条形磁铁作微小移动中做微量的功就能获得无限增大的机械能和电能，这显然是违背能量守恒定律的。
感应电流的方向遵循楞次定律的事实本身就说明了楞次定律的本质就是能量守恒定律，或者说，楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现。
熟练掌握楞次定律与安培定则、左手定则、右手定则的综合使用
1.熟知安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象中。
A.判断运动电荷、电流产生磁场应用安培定则(用右手)
B.判断磁场对运动电荷、电流作用力时应用左手定则
C.判断电磁感应现象中部分导体切割磁感线运动产生感应电动势应用右手定则，闭合回路磁通量变化产生感应电动势应用楞次定律。
2.巧记右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”──用右手;“因电而动”──用左手。
3.正确区分涉及的两个磁场(一是引起感应电流的磁场;二是感应电流产生的磁场)，是应用楞次定律的关键。理解两个磁场的“阻碍”关系——“阻碍”的原磁场磁通量的“变化”。
这样在教学中强调学生从上述五点着手学习，就可以突破这一定律的难点。
摘要：本文重点阐述了实验探究法在楞次定律教学中的应用。在楞次定律教学中采用“实验探究”的教学方法，以实验为基础，以知识与技能为目标，以学生为主体，以教师为主导，充分挖掘学生的潜力，培养学生创造性思维，发挥学生的积极性，提高学习效率。
关键词：楞次定律实验探究创造性思维
职业教育必须以学生为主体，以培养学生创新能力和实践能力为重点，以提高学生综合素质为目标。笔者认为，应在教学中采用实验探究的教学方法，对学生提出问题，让学生亲自参与设计实验，并学会观察实验现象、分析实验结果，体验整个科学研究的过程，体现学生的主体性、主动性、合作性。这有利于激发学生的求知欲和学习兴趣，使学生从学会变为会学。笔者在楞次定律教学中进行了如下尝试。
一、教学设计说明
楞次定律的传统模式教学是：教师演示实验→学生观察实验→教师总结出定律内容→讲解例题→课堂训练→课后练习。从效果上看，多半学生也能应用楞次定律判定感应电流方向，但是学生是被动地接受知识，只能说是学会，而不是主动去学，对楞次定律的记忆不深刻。为了激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性和积极性，运用实验探究式教学法的课堂设计是这样的：趣味实验引题→分组实验探究→教师分析总结→揭示定律本质→定律灵活运用。教师主要让学生动脑、动手、动口，引导他们自己得出楞次定律。学生活动时间约占课堂时间的1/2，课堂气氛活跃，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想，发展了学生的思维能力和创造能力。
二、教学过程
1.趣味入题
教师让学生分组做磁铁振动的实验，并观察实验现象，填写实验记录。学生发现当线圈断开与闭合时，磁体振动时间有长短之分，教师引导学生分析为什么线圈闭合磁铁振动时间会变短，再引导学生发现原因是有感应电流的产生，原磁场与感应磁场相互作用产生力，使磁铁尽快停下来，从而引出本节课要讲述的内容、判断感应电流方向的指南针――楞次定律。
2.分组实验探究
学生已经掌握电磁感应产生的必要条件，已能用安培定则判断线圈电流产生的磁通的方向，教师为学生提供线圈、导线、检流计、任务页等实验资料。学生两人一组，分别使用磁铁不同的极性插入、拔出线圈，观察检流计的变化，并运用安培定则判断出不同状态下感应磁通的方向。对实验过程进行记录，完成任务页的填写。各小组要做到人人有参与、人人有分工。教师巡视时要注意学生的动作是否正确、仪器使用是否合理，在学生遇到问题时不急于解答，鼓励学生自主探究、自己战胜困难，以提高学生的学习兴趣。这样形成了一种和谐、亲密、积极参与的学习气氛，培养了学生的独立操作能力。
3.教师分析总结
根据学生实验任务页的填写情况，教师进行分析评价，并总结得出楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，概括为“增反减同”。教师利用多媒体技术化抽象为具体，帮助学生进一步理解教学难点。
教师用多媒体演示电路，让学生按图接线，实验时注意观察电键闭合和断开时线圈中产生感应电流的方向，引导学生自己归纳出用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤：判断原磁场方向，判断磁通变化情况，利用楞次定律判定感生磁通的方向，利用安培定则判定感生电流的方向。这样既激发了学生的求知动机，又使学生的思维处于兴奋状态。
4.揭示定律本质
教师解释引题实验磁铁振动时间变短的原因：从力学角度分析，磁体振动时间变短，是因为感应电流所形成的磁场将排斥外来磁铁的运动，条形磁铁受排斥力的作用运动速度降低，即动能减少，磁铁快速停止振动。从而揭示楞次定律的本质是能量守恒。
5.灵活运用定律
教师用多媒体显示练习题。习题1：让学生用楞次定律判断直导体AB由上向下的匀强磁场中向右运动时，导体中感应电流的方向。引导学生开拓思路，寻找简单解题方法，最后教师讲解右手定则，说明其适用范围：直导体切割磁力线产生感应电流方向的判定。
习题2：把一条形磁铁从闭合螺线管的右端插入，由左端拔出，在整个过程中，螺线管产生的感应电流是怎样变化的?教师巡视指导，学生分组解题，教师根据反馈信息进行讲评，巩固学生所学知识。
三、教学反思
本节课主要运用了实验探究式教学方法，在教学中贯穿了学生的自主探究，通过趣味实验引题、分组实验探究、教师分析总结、揭示定律本质、定律灵活运用等环节，从“引→探→评→伸→践”五个方面层层递进，真正体现了教为主导、学为主体的思想，使学生做到活学活用，发展了学生的思维能力、创造能力。
参考文献：
[1]王金雨.物理[M].北京：中国劳动社会保障出版社， 2005.
[2]邵展图.电工基础[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.
(作者单位：保定市高级技工学校)
九年级的物理教学已经到了最重要也最难的一章了——欧姆定律，许多同学都这样对我说：老师，我觉得学电流时很简单，学电压时也不难，学电阻时也明白，可一到欧姆定律就晕了，你上课讲欧姆定律——电流与电压、电阻的关系时我也能听懂，不过一到自己下面做题就不会了，无法下手，怎么回事呢?
我对此现象仔细进行了思考，针对我校学生，得到了老师在讲述这一章时应注意的几点：
1、在讲述电流、电压、电阻三个概念时不宜花费太多时间，学生对知识的掌握是逐层深化的，这三个物理量本就有着千丝万缕的联系，把他们单个来讲，教师根本就不可能讲的很深入，学生感觉确实很简单，也就是学生反映都掌握了。
2、在讲述欧姆定律之后应花大量时间对此定律进行总结应用。让学生对前面所学电流、电压、电阻概念加深理解，进一步理清这三个物理量之间的关系，后教师对此进行总结，在此基础上，对一些欧姆定律方面的题目再进行练习，相信学生就不会再有无法下手的感觉了，课时安排也较合适。
3、在应用欧姆定律解题时，教师和学生就对不同类型的题目进行归纳，逐一分析解决。不应盲目大量做题，这样效率较高，而且学生对这一章的学习信心也会逐渐提高。要不然，做一道题不会，再做一道仍不会，谁还会去做呢?
4、为提高做题速度，解决难点问题，还应对一些由欧姆定律导出的关系熟练掌握，如串联电路分压关系，并联电路分流关系等。
以上几点是我在欧姆定律这一章教学时得出的几点反思，主要是针对我校学生源差，回家不及时复习得出的，我感觉这种先快后慢系统复习的方法尤其适用于普通班教学。
物理习题课中的五步教学法
----《动量守恒定律的应用》教学设计
江苏省怀仁中学
张忠一
一、 教学目标：
1、知识目标：
应用动量守恒定律处理相互作用的物体的位移变化关系问题
2、能力目标：
培养学生的分析、归纳问题的能力和对知识的“迁移”能力
3、情感目标：
通过小组间的讨论竞赛，培养学生的团结协作精神和集体荣誉感，并让学生感受由困惑到豁然开朗的愉悦。
二、 教学方法：
1、启发：动机是指引起和维持个体的活动，并使活动朝向某一目标的内部心理过程和内部动力。人的各种活动是在动机的指引下向着某一目标进行的，而兴趣是人们探究某种事物或从事某种活动的心理倾向，是推动人们认识事物、探求真理的重要动机。教师利用生动有趣的实验、生活中的物理现象和创设物理情境等方式来设疑，从而激发学生的学习兴趣、启发学生解释物理现象，探索物理知识的求知欲。“启”是教学过程中最重要的一种教学方法。
2、阅读：指学生在教师的指导下阅读物理问题，并进行独立思考。在读题的过程中，注重思考两点：第一是物理过程，这是把握问题的整体思路，是选择相关物理知识来处理问题的前提和依据。第二是分析各物理量，其中包括已知的量、待求的量、不变(或相同)的量、隐含的量，这是解决问题的基本思路，也是进一步确定所应用物理规律的方法。
3、议论：指教师组织学生针对阅读过程中出现的问题，利用已有的知识能力所进行的小组议论(宜四人一组)、全班讨论和师生共议。“议”一方面可以使学生加深理解所阅读的内容，另一方面还能启发学生的思维，培养学生的创新意识，促进学生的主动学习，加强学生间的团结协作能力，在讨论过程中教师尽量做到充分调动全体学生思维的积极性，鼓励他们积极思考，主动发言，提出问题。还要求教师具有敏锐的洞察力和良好的调控能力，准确把握讨论的信息，注意收集讨论中出现的带有普遍性的问题。
4、讲评：指学生和教师的讲解。学生分组讨论，选出组长，由组长向全班学生阐述讨论结果，并由其他同学进行补充、完善，这样可以促进学生的思维，锻炼学生的口才，还可以培养学生学习的主动性。教师针对学生在讨论过程中出现的带有普遍性的问题及关键性的问题进行讲解，讲的目的在于启发学生积极思维，帮助学生找出解决问题的方法、规律。
5、练习：指学生在掌握了一定的知识技能的情况下进行的形成性练习，从而进一步巩固所学的知识，练习的方式可以多样化，包括课内练习和课外练习，练习的内容应紧扣所学内容。课堂练习应“小”“精”“活”，有利于启迪学生思维，有利于学生理解所学内容，有利于提高学生的综合能力，有利于培养学生的创新意识和创新能力。课外练习应结合学生的日常生活或结合科学技术的应用，拓展学生的视野和思维。
三、 教学内容：
1、 引入：
江南水乡，风景秀丽，泛舟河中，其乐无穷。很多学生都坐过小渔船，但他们感到困惑的是：人在船上向前走时，为什么船却向后退?人在船上向前走的距离与船向后的距离又有什么关系呢?
题外话：在这节课之前，利用研究性学习课时间，带领学生到学校东面的小河边(这里渔民很多)去亲自体验这种情景，并分组进行测量记录。
2、投影：
例：静止在水平面上的船长为L，质量为M，一个质量为m的站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，人移动的距离是多少?船移动的距离是多少?
学生审题后教师提出问题：
1、人走动是匀速的还是变速的?
2、人走动时与船之间水平方向是否存在力?
3、人走动时船是否运动?
4、若船运动，与人的走动速度关系如何?
5、人移动的距离等于船长L吗?
6、这个问题可能利用什么知识来处理?
将学生分组进行讨论，视回答情况进行积分竞赛。
对于两个物体相互作用，运动情况也相互影响的问题，学生很容易想到可能利用动量守恒定律来处理，但动量中涉及到的只是物体的速度，而题中要求移动的距离。这也是此题的一个“关节”所在，此时教师引导学生考虑速度与距离的关系，学生会想到s=vt，设人的速度为v1行走的距离为s1;船的速度为v2，行走的距离为s2，以人的行走方向为正方向，根据动量守恒定律：
0=mv1+M(-v2) 两边同乘以时间t，则
0=mv1t-Mv2t
即 0=ms1-Ms2
学生可能会出现上面这样一个盲目的解题结果，根本没有理解这里v1、v2的意义。这时教师应提醒学生注意：s=vt只对匀速直线运动适用，而人和船的运动状态是个不定量，所以v只能是平均速度。但是动量mv是状态量，而平均速度是过程量，这里又存在矛盾，如何化解呢? 我们可以这样来想：对于一个变速运动的过程，它的平均速度比最大速度小，比最小速度大，所以一定会等于此过程中某一时刻的瞬时速度的大小，假设这一时刻人和船的速度分别为v1、v2，根据动量守恒定律：
0=mv1+M(—v2)
即
0=mv1+M(-v2)
那么 0=mv1t+M(-v2t) 所以 0=ms1-Ms2
①
本题还有一个难点所在：人移动的距离和船移动的距离有什么关系?对于这一点，学生经过亲身经历已有感性认识，通过讨论会解决的。借助画图来分析：
由图易知：s1+s2=L
② 联立①②得
Ms1=L Mmms2=L Mm讨论：末状态会出现如下图所示情况吗?为什么?
(不可能，因为人的速度方向向右，末位置应在出发点的右侧。)
课堂练习1：静止在水面的船长为L，质量为M，一个质量为m，长为l的小车从船头由静止开向船尾时，不计水的阻力，则车移动的距离是多少?船移动的距离是多少?
本题类似于“队伍过桥”问题，与例题的区别在于车相对于船比人相对
Mm于船少走l，所以s1=(L—l)
s2=(L—l)
MmMm
课堂练习2：静止在水面上的船长为b，斜边长为a，质量为M，一个质量为m的小球从船头由静止沿斜面滚向船尾时，不计水的阻力，则球移动的距离是多少?船移动的距离是多少?
系统水平方向上动量守恒。先考虑小球
M水平方向上移动的距离s1=b，再考
Mm虑沿斜面方向上移动的距离
s`1=s(ab)
mb Mm课外练习：静止在水面上的船长为L，一人站立船头，手持一枪，船尾有一靶，子弹不能穿透靶。已知枪中有n子弹，每发子弹的质量为m，船、人、 s2=枪和靶的总质量为M，问：子弹发射完后，船移动的距离是多少?
每发射一颗子弹，系统的动量守恒。在发射n发子弹的过程中，系统的动量也守恒，并可以等效地看成n发子弹一齐发射出去。
四、 教学说明：
1、动量为状态量，对应的速度应为瞬时速度。所以动量守恒定律中的“总动量保持不变”指的应是系统的初、末两个时刻的总动量相等，或系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等。若相互作用的两个物体作用前均静止，则相互作用的过程中系统的平均动量也守恒，利用这一点我们解决不少涉及位移的问题。
2、动量守恒定律的公式中各速度都要相对同一惯性参照系。地球及相对地球静止或相对地球匀速直线运动的物体即为惯性系。所以在应用动量守恒定律研究地面上物体的运动时，一般以地球作参照系。
本节是继动量守恒定律之后的习题课.主要巩固所学知识，学会在不同条件下，熟练灵活的运用动量守恒定律解释一些碰撞现象，并能利用动量守恒定律熟练的解决相关习题.
1、讨论动量守恒的基本条件
例
1、在光滑水平面上有一个弹簧振子系统，如图所示，两振子的质量分别为m1和m2.讨论此系统在振动时动量是否守恒?
分析：由于水平面上无摩擦，故振动系统不受外力(竖直方向重力与支持力平衡)，所以此系统振动时动量守恒，即向左的动量与向右的动量大小相等.
例
2、接上题，若水平地面不光滑，两振子的动摩擦因数μ相同，讨论m1=m2和m1≠m2两种情况下振动系统的动量是否守恒.
分析：m1和m2所受摩擦力分别为f1=μm1g和f2=μm2g.由于振动时两振子的运动方向总是相反的，所以f1和f2的方向总是相反的.
对m1和m2振动系统来说合外力∑f外=f1+f2，但注意是矢量合.实际运算时为
∑f外=μm1g-μm2g
显然，若m1=m2，则∑f外=0，则动量守恒;
若m1≠m2，则∑f外≠0，则动量不守恒. 向学生提出问题：
(1)m1=m2时动量守恒，那么动量是多少?
(2)m1≠m2时动量不守恒，那么振动情况可能是怎样的? 与学生共同分析：
(1) m1=m2时动量守恒，系统的总动量为零.开始时(释放振子时)p=0，此后振动时，当p1和p2均不为零时，它们的大小是相等的，但方向是相反的，所以总动量仍为零. 数学表达式可写成：
m1v1=m2v2
(2) m1≠m2时∑f外=μ(m1-m2)g.其方向取决于m1和m2的大小以及运动方向.比如m1>m2，一开始m1向右(m2向左)运动，结果系统所受合外力∑f方向向左(f1向左，f2向右，而且f1>f2).结果是在前半个周期里整个系统一边振动一边向左移动. 进一步提出问题：(如果还没有学过机械能守恒此部分可省略)
在m1=m2的情况下，振动系统的动量守恒，其机械能是否守恒?
分析：振动是动能和弹性势能间的能量转化.但由于有摩擦存在，在动能和弹性势能往复转化的过程中势必有一部分能量变为热损耗，直至把全部原有的机械能都转化为热，振动停止.所以虽然动量守恒(p=0)，但机械能不守恒.(从振动到不振动)
2、学习设置正方向，变一维矢量运算为代数运算
例
3、抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向.
分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力g=(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒.但在水平方向上可以认为系统不受外力，所以在水平方向上动量是守恒的.
强调：正是由于动量是矢量，所以动量守恒定律可在某个方向上应用.
那么手雷在以10m/s飞行时空气阻力(水平方向)是不是应该考虑呢?
(上述问题学生可能会提出，若学生没有提出，教师应向学生提出.)
一般说当v=10m/s时空气阻力是应考虑，但爆炸力(内力)比这一阻力大的多，所以这一瞬间空气阻力可以不计.即当内力远大于外力时，外力可以不计，系统的动量近似守恒. 板书：f内&&f外时p′≈p. 解题过程：
设手雷原飞行方向为正方向，则v0=10m/s，m1的速度v1=50m/s，m2的速度方向不清，暂设为正方向. 板书：
设原飞行方向为正方向，则v0=10m/s，v1=50m/s;m1=0.3kg，m2=0.2kg. 系统动量守恒：
(m1+m2)v0=m1v1+m2v2
此结果表明，质量为200克的部分以50m/s的速度向反方向运动，其中负号表示与所设正方向相反.
例
4、机关枪重8kg，射出的子弹质量为20克，若子弹的出口速度是1 000m/s，则机枪的后退速度是多少?
分析：在水平方向火药的爆炸力远大于此瞬间机枪受的外力(枪手的依托力)，故可认为在水平方向动量守恒.即子弹向前的动量等于机枪向后的动量，总动量维持“零”值不变. 板书：
设子弹速度v，质量m;机枪后退速度v，质量m.则由动量守恒有
mv=mv
小结：上述两例都属于“反冲”和“爆炸”一类的问题，其特点是f内&&f外，系统近似动量守恒
例
5、讨论质量为ma的球以速度v0去碰撞静止的质量为mb的球后，两球的速度各是多少?设碰撞过程中没有能量损失，水平面光滑.
设a球的初速度v0的方向为正方向.
由动量守恒和能量守恒可列出下述方程：
mav0=mava+mbvb ①
解方程①和②可以得到
引导学生讨论：
(1)由vb表达式可知vb恒大于零，即b球肯定是向前运动的，这与生活中观察到的各种现象是吻合的.
(2)由va表达式可知当ma>mb时，va>0，即碰后a球依然向前滚动，不过速度已比原来小了 。当 时， ，即碰后a球反弹，且一般情况下速度也小于v0了.当ma=mb时，va=0，vb=v0，这就是刚才看到的实验，即a、b两球互换动量的情形.
(3)讨论极端情形：若mb→∞时，va=-v0，即原速反弹;而vb→0，即几乎不动.这就好像是生活中的小皮球撞墙的情形.(在热学部分中气体分子
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