谈《电磁感应》教学中的创新实验

人教版“3-2”模块中的“电磁感应”章节当属高中物理知识中的“珠穆拉玛峰”.若登顶成功，则可打通全局，盘活之前所学知识，形成“源（寻找电源）、路（电路辨别）、力（受力分析）、动（运动学知识）、能（能量处理）”的解题程序.作为教学重点，老师会投入大量精力，无论是新授课，还是一轮基础知识梳理，二轮专题复习，甚至最后三轮猜压题环节中，电磁感应知识永远都是重点，要进行反复训练、讲解.然结果却不理想，纵观每次考试的细分统计，就会发现这部分知识是许多学生心中永远的痛，是道无法逾越的坎.

“过于抽象，远离生活，无法想象，电源从何而来？”是学生对电磁学知识的直观感受.要真正解决此问题，要用到麦克斯韦的电磁学方程，其对高等数学的要求已远超过高中生的实际水平.既然道理讲不明，就只能从实验突破.朱正元教授曾做过精辟论述：千言万语说不清，一看实验就分明.“物理、物理，必需就物论理.离开具体的物，仅凭教师的语言和书本讲抽象的理，学生学到的就只能是口头的和字面上的物理.”现行教材先安排了《划时代的发现》一节，试图通过对电磁学史的介绍，提升学生的学习热情.在第二节《探究感应电流的产生条件》中安排了一个演示实验，在第三节《楞次定律》中安排了一个分组探究实验.试图通过实验，给学生直观认识，继而展开理论教学.可实际教学效果并不理想，无论从“主体参与度、个性张扬度、思维有效度、情感交流度、能力形成度”中的哪一个来考核都不明显，也很难收获到学生学习新知识的“惊奇声、笑声、赞叹声”.

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如何真正的发挥学生的主体意识，在学习过程中体现出自己的主观能动性，体会到学习的快乐，就需要对现有教材中的实验装置进行改革、创新.笔者有感于课本第三页插图（如图1），可否让学生自己动手，绕制线圈，让他们在真实的体验中学到新知.新一轮的教学过程中，在前四节教学过程中进行了以两人为一小组的分组实验，教学效果明显，很好地激发了学生的学习兴趣.现介绍如下：

器材：1.漆包线（直径5 cm，长度5 m，两端预先进行除漆处理）

2.条形磁铁一根

3.塑料PVC水管（直径、长度以便于插入磁铁为宜，两端预先用钢锯开好豁口，方便学生固定导线）

4.灵敏电流计 （J0409）

5.楞次环

利用这些器材（如图2），给前四节教学带来的变化：

[TP9GW1020.TIF，Y#]在第一节《划时代的发现》中，原本老师枯燥的物理学史介绍，就直接变成了以学生为主体的体验式学习.介绍完“电流的磁效应”之后，教师直接抛出问题：利用身边简单器材，我们能否实现“磁生电”？学生热情很高，一个个都急于尝试：绕线圈，连电流计.很快就有个别同学发现在将磁铁插入自制线圈的过程中，电流计指针会发生偏转.然后让学生到讲台前演示，全班同学效仿.这样每个人都真实地体验到“磁生电”.教师不失时机地进行点播：“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应.这就是当年的法拉第的伟大发现.这样的处理既为后续学习打下了基础，也收获到了很大学习快乐！

在第二节《探究感应电流的产生条件》中，原本的实验观察可做如下处理：课本4.2-1演示实验（如图3）初中教学已有涉及，教师直接演示，4.2-2实验（如图4）正是第一节中已完成的学生分组实验，学生完成课本第6页第一个表格无任何难度.教师的教学重点是引领学生分析图5中A、B线圈的差异.A线圈是有源回路中的一部分，是用电器，把电能转化为磁场能，相当于一个条形磁铁，但它有别于条形磁铁是磁场方向、强弱取决于流过它的电流方向与大小，是可以改变的.B线圈相当于同学自己绕制的线圈，在回路中扮演电源的角色，其作用就是完成“磁生电”.经过这样的处理，教师不妨可让学生先猜想，在进行实验验证，完成第6页第二个表格.经过如此的就物论理后，教师再归纳出磁通量变化是产生电磁感应的条件，就水到渠成了.

在第三节中，利用自制线圈，学生可轻松体验到N极的插入与S极的拔出过程中产生的感应电流方向相同；N极的拔出与S极的插入过程中产生的感应电流方向相同，且两过程中电流方向不同的实验规律.教师引导学生分析可以得到：感应电流的方向与原磁场的方向及其变化情况有关.而“阻碍”二字，在此过程中学生很难直接体验.其中电流计指针偏转方向与电流流向的关系，线圈的导线绕制方向，右手螺旋定则的使用都制约了同学归纳出“阻碍”二字.要达成通过实验得出“楞次定律”中关键词“阻碍”二字的教学目的，必须另辟蹊径.课本中课后习题涉及的“楞次环”实验：器材简单，操作方便，现象明显，若通过A环与B环的对比可分析产生感应电流的条件.若从相对运动角度引导学生分析，定能得到“环的运动总是在阻碍磁铁的靠近或远离”.这样处理让“阻碍”二字深入生心.笔者认为：对于《楞次定律》一节的教学设计，教师不妨从这两个实验展开，前者的目的是让学生体会定律内容中的“主语和宾语”，后者可让学生深刻认识到定律内容的“谓语“.唯有让学生真正体会到定律的内涵，方能不增加学生的学习负担，使其应用自如.

在第四节《法拉第电磁感应定律》中，教学核心是体会电动势与磁通量的变化率成正比.通过自制仪器，可发现感应电流的大小（指针偏转角度）与磁铁的插入与拔出速率存在正相关关系.需要指出的是：电磁感应的本质是产生感应电动势，

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