2.利用较长的铁钉一根、漆包线若干,干电池一节、检流计、开关、导线等器材,设计一个合适的电路,验证产生感应电流的条件。
在铁钉上用漆包线绕两组线圈a和b,将线圈b的两端接上检流计,线圈a的两端接上电池和开关,闭合和断开开关,检流计的指针发生偏转,表明产生了感应电流。
3.有小直流电动机、石英钟、导线等器材,如何使石英钟走动?
将小直流电动机用导线与石英钟连接,将石英钟放在实物投影仪上,快速用手转动电动机的转轴(注意转动的方向),石英钟的指针就会走动。
4.有录音机、线圈、磁铁、导线等器材,用两种以上方法使录音机发声。
将线圈两端引出线用导线接在录音机话筒的插孔上。方法一:线圈不动,将磁铁在线圈中快速插入或拔出;方法二:磁铁不动,将线圈套住磁铁快速往返运动(此为话筒的原理);方法三:线圈不动,将磁铁一极靠近线圈,在与线圈平行的平面上快速移动(此为录音机放音磁头的原理);方法四:磁铁不动,将线圈靠近磁铁一极,让线圈在其平面方向上快速移动,都会使录音机发声。
案例分析
本案例是一个探究式学习的课堂--,整个设计贯穿了学生自主建构知识这一主线,抓住了探究式学习的本质和核心,充分调动了学生学习的主动性,体现出以下几个特点。
1.拓展了探究的时空,扩大了教学资源
如何解决探究式教学需要较多的时间,而课堂教学时间有限的矛盾,本案例进行了有效的尝试。
学生在课前自学了本节课的内容,仿照课本的实验器材,用易拉罐、吸管、针、泡沫块等自制了楞次定律演示仪,用铝管和磁铁做课本对比落体实验、探索有关规律。学生上网查阅了法拉第及其电磁感应方面的资料,既为新知识的学习进行了有益的准备,又为课堂的探究式学习奠定了基础,同时培养了学生的动手能力,收集、分析和加工整理信息的能力。课后作业自制简易发电机,上网查阅有关电力方面的资料,搭建了课堂所学物理知识与生活实际紧密联系的桥梁,拓宽了探究、运用知识的渠道,扩大了教学资源,拓展了学生探究式学习的时空。
2.激发探究的欲望,引发思维认知冲突
学生是知识的主动建构者,学生对所探究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果。本案例利用“三峡电站”“神舟五号”飞船巨大的太阳能电池帆等内容引入新课,以当前的热点新闻和重大事件为背景,体现了时代感,贴近了学生的实际。学生用自制的器材进行实验演示,作为新课的切入点,激发了学生的求知欲望,形成了探究的动力。用法拉第根据“电生磁”产生“磁生电”的设想,引发学生的思维张力,产生探究的兴趣与热情。
本案例突破了课本已有的四种产生感应电流方式的局限性,鼓励学生大胆设计,勇于尝试有别于课本的新方式。在实际探究过程中,许多同学将原线圈放在副线圈中不动,将铁芯拔出或插入;将原线圈放在副线圈外侧,靠近或远离,设计了多种方法产生感应电流,并由衷地感到了成功的喜悦。
通过实验探究,引导学生讨论交流,得出产生感应电流的条件,再用多媒体通过磁感线条数的变化,形象地演示磁通量的变化,最后运用多媒体进行巩固训练,促进学生认知结构的形成。
在此基础上适时提出仅有线圈、检流计、导线如何产生感应电流,进一步引发学生认知冲突。当学生将绕在门上的线圈随门一起转动,看到投影在屏幕上的检流计指针发生偏转时,都情不自禁地“哇”了一声。此实验带给每个学生震撼,给了学生终身难忘的经历。(一位听课老教师课后也深有感触地说,这种直接在地磁场中产生感应电流的实验,是他教了几十年物理第一次看到的实验。)