在远到宇宙深处,近在咫尺之间,大到广袤苍穹,小到微观粒子的浩瀚而又精细的时空中,物理学研究物质存在的基本形式,以及它们的性质、运动规律和物质的内部结构,在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用,以及它们运动和转化的规律。在物理学研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测试技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,进而极大地丰富了人类对物质世界的认识,极大地推动了科学技术的创新和革命,极大地促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。因此,在物理学的学习过程中,既要重视物理科学思想、科学方法的学习,又要通过科学思想、方法的学习体现科学的人文价值。笔者就电磁感应这一部分内容谈谈自己的看法。

一、再走科学探究之路,体验科学探究之魅力

在产生感应电流的条件的教学中,传统的教学方式是教师将法拉第的研究过程讲授给学生,教师讲、学生听,最后总结出产生感应电流的条件。这种教学方式对于学生的成长是不利的,因为学生无法体会到科学探究的真正价值及探究过程中的魅力。如果在教学过程中,将这种传统的学习方式改为探究式学习,让学生通过亲自探究,加上自己的理性思考,得出产生感应电流的条件。这样在探究过程中不仅体验了科学探究的艰辛,也会从中找到探究的乐趣,而且通过自己的亲身经历,体验到作为科学家的崇高与伟大,在探究过程中有了收获并通过自己的收获体验到了成功的喜悦。带着这样的情感进行下一步学习,学生会更加努力地付出,也会有更多的收获。因此,将这一部分讲授的内容改为学生探究式学习,即通过学生自己设计实验、完成实验、相互合作、交流谈论,探究得出产生感应电流的条件,会起到事半功倍的效果。

再如,在自感现象的教学中,为了能让学生亲身感受到自感,我们做了如下实验。实验设备:一节1.5V的干电池,一个40W普通日光灯的镇流器。首先教师提出“用一节1.5干电池可以使人触电,你相信吗?”增强学生想要探究的意识。然后教师叫出来5名同学手拉手站成一排,两端的两名同学分别握住由普通日光灯镇流器副线圈引出的两条线,教师拿一节干电池与镇流器的原线圈连接。整个连接电路是镇流器的原线圈与干电池组成闭合电路,镇流器的副线圈和5名同学组成一个闭合电路。电路连好以后提醒学生注意,开始实验,教师突然断开干电池与原线圈的连接,让5名学生分别谈谈教师断开干电池与原线圈的连接过程中的感受,进而分析,得出结论。在轻松愉悦的氛围中,通过亲身体验学会了知识,掌握了知识,且掌握的会更深入、更持久。

在“判定感应电流的方向──楞次定律”的教学中,不是按照传统的方式进行教学,也是将该节内容改成学生探究性实验,在教师的指导下通过学生的探究来探索发现判定感应电流的方向的方法,具体做法是:

1.温习强调已学过的基本概念,提出问题。在学习楞次定律之前有必要复习电磁感应现象,重温感应电流产生的条件和右手定则,然后提出两个问题,让学生分析有无感应电流并确定感应电流的方向?

问题1:金属棒AB在裸露的金属框架上作切割磁感应线的运动。

问题2:闭合圆形线圈静止,通过其中的磁场增强。

这两个问题因为闭合线圈中的磁通量发生了变化,所以学生很容易判断出都有感应电流产生,而对于第一个问题,学生也很容易用右手定则判定出其电流的方向,但是对第二个问题就很难判定其方向了。这时对学生提出问题:能不能够找到一种普遍的方法判断感应电流的方向呢?让学生思考一会儿,然后引导学生电磁感应现象是由磁通量的变化引起的,我们可以猜测电流的方向与磁通量的增多与减少有关。那么怎么判定呢?我们通过同学们自己做实验来判定。

2.分组做实验,研究感应电流与磁通量变化的关系。现把同学两两分组,用导线将灵敏电流计和线圈组成实验回路,分别用磁铁的N极和S极插入线圈和从线圈中拔出,观察指针的偏转情况,并在教师的指导下填好事先设计的表格(见下表)。

3.根据自己的实验资料,加工分析总结,提出结论,交流讨论。

4.教师引导,共同概括分析,得出结论。

二、注重理论联系实际,体验社会生活中自然科学之魅力

科学之魅力不仅在于它来源于生活,更重要的在于它服务于生活,改变着生活18世纪中叶,蒸汽机的改进和广泛应用得益与热学的研究。蒸汽机的广泛使用,促进了手工业生产向机械化大生产的转变,并使陆上和海上较大规模的长途运输成为可能,这大大推动了社会的发展19世纪后半叶,在电磁学研究的基础上发展起来的电力工业,给生产和生活带来深刻的影响,使人类社会进入电气时代20世纪70年代,微观物理方面的重大突破开创了微电子工业,从而触发了第三次产业革命,世界开始进入以电子计算机应用为特征的信息时代。可见,科学时刻在改善、改变着我们的生活。不只如此,在全球的许多建筑中,无处不体现着科学应用之美。如我国人民大会堂的声光系统的应用,可以说是声、光学在建筑上应用的一个典范。万人大会堂开会如同两个人坐在一起聊天一样,这不能不说是科学给我们带来的愉悦。北京天坛的回音壁、北京祭坛寺的“皇穹宇的围墙”(回音效果)等等,无处不展现着科学的魅力。因此,在教学中注重理论与实际的联系,使学生感受到科学为人类生活所带来的无穷魅力,从而更加热爱科学和生活,这正是我们教育的最终目的。基于此,在电磁感应的教学中,我们更注重与生活实际的联系,如:在学习电磁感应现象时我们提出:

1.假如现代生活的社会中没有电,该会是什么样子的?

2.你知道我们居民日常生活所需要的电是从哪里来的吗?

由这两个问题出发进行学生间的探讨交流,体现科学的价值和增强学生探究科学的勇气和信心。为了体现这一思想,在法拉第电磁感应定律的应用中,更应注重理论和实践的结合,选择切合实际、注重与生产、生活息息相关的实际问题,使学生在解决实际问题中思想意识得到升华,更加关注社会、关注生活。