安培力教学反思

《通电导线在磁场中的受力》教学反思

物理学科不同于其他理学学科，不只是逻辑上的推导，也不是铺天盖地题目的堆积，物理新课教学要上出物理的“味道”，什么是物理的味道，即实验的味道，探究的味道，应用与生产生活的味道。如果上出以上三种内容，才算是名副其实的物理课。下面就本节课从以下方面进行反思。

一、教学思想

1、实验探究的思想

本节应该在实验探究的基础上，总结出安培力、磁场和电流三个量的空间关系。教师演示实验和学生探究实验，对学生而言，完全是两种不同感官体验，在条件允许的情况下，能让学生亲自感受的，一定要让学生动手，去体验物理实验的快乐，增强学生的动手能力。有时教者会发现学生实验过程中，所暴露出的缺陷，不仅仅是学生真实的思想上的缺陷，同时也是教者教学中的缺陷，解决这些漏洞，往往是教学重难点的切入点。

2、特殊到一般的思想

本节从电流与磁场平行不受力、电流与磁场垂直安培力最大两种特殊情况，过渡到电流与磁场成任意夹角的一般力的计算。从电流与磁场垂直时安培力最大的特殊情况下安培力的方向，逐渐过渡到电流与磁场成任意夹角的安培力方向的判断，从而突出“左手定则”普遍适用性。

3、矢量分解的思想

虽然高中只要求学生掌握电流与磁场垂直和平行两种情况下安培力大小的计算，但是F=ILBsinθ计算式的得出过程中，分解磁感应强度沿着导线和平行于导线，和前面力、速度、位移等矢量的分解是一脉相承的，为以后多个导线周围磁场叠加的计算打下铺垫。

4、控制变量法的应用

在探究影响安培力方向的因素时，要考虑电流的方向、磁场的方向甚至电流与磁场的夹角等多个因素。涉及多个变量应该用控制变量的思想，要引导学生考虑如何改变磁场和如何改变电流等因素。

二、实验的设计

1、可以参考的实验

本节课可以参考以下实验，电动机模型、导电液体在磁场中的旋转、悬挂的通电导线在磁场的、通电导体棒在磁场中的滚动、通电螺线管与条形磁铁的吸引、竖直通电锡箔纸条在水平磁场中的、平行通电导线之间的作用力、电磁炮模型、电磁驱动小艇模型等等。

2、本节课所用的实验

选取一两个实验进行演示，可以调动课堂气氛，也是学以致用的很好体现体验。本节教者将电动机模型改变为一个小魔术引入课题，极大的调动了学生的积极性；在引入安培力的方向影响因素时，利用通电锡箔纸条在水平的磁场中偏转，效果很明显；演示了平行通电导线之间的作用力，得出同向电流相互吸引、异向电流相互排斥；最后利用磁铁上的电池改装电动机模型结尾，前后呼应，让学生思考其中的原理，给学生更多的思考空间。

3、不使用导电液体旋转实验的原因

没有选择导电液体在磁场中的旋转的原因是，导电液体的本质为带电粒子的定向移动，液体所受的力应该为洛伦兹力，这虽然能为下节洛伦兹力的学习做下铺垫，但笔者认为还是暂时避免在课堂出现为好，这在教材中安排在“做一做”，还是很有道理的，“做一做”是留给学生自己课后去完成，并增加学习和探索的兴趣的。这个实验还有一个难点就是周围的导线与中间的导线形成的电流为辐向电流，学生理解有很大困难，讲解过多容易冲淡主题。

4、不适用马蹄形磁铁的原因

现在实验室使用的马蹄形磁铁都是一端涂成蓝色、另一端涂成红色，在实际检测的过程中，笔者发现，不能将一段全部涂成一种颜色，因为即使是一端，也是有两个极的，而不是只有一个极。虽然学生实验时能很方便通过颜色看出马蹄形磁铁的两极，但这是不严谨的，应该改变装置，统一使用平行磁铁，而且要将两极标在磁铁的内部，而不是外部，因为外部的磁场是相反的！

5、不使用DIS的原因

让物理实验变得很简单，但又能说明问题才是物理的妙处。现代科技的使用固然是好，但往往使问题变得很复杂，学生在初学知识听起来很吃力，除非学生非常熟练操作使用类似于DIS（数字化信息系统）或者精密电子元件，否则最好还是少用。瓶瓶罐罐皆文章，让物理学中那些所谓深不可测的现象，变得像瓶瓶罐罐一样随处可见，利用身边常见或者废旧的的物品做实验，使实验现象妙趣横生。让物理实验生活化、平常化，平中见奇才能更大地调动学生学习的热情和兴趣。

三、课程结构的安排

1、开头引入

网络资源的开放，使得课程资源的开发利弊并存。利在信息海量，可以随意调用和编辑；弊在教者针对同样一个课型，通过网络，发现前人采用同样一种形式的开场白，采用同样一个视频电磁炮的引入。这使得整个物理的教学形成一种“怪圈”，成熟的东西，大家都前篇一律，沿用多年，很少有人再去真正地开发更好的资源。笔者认为，应该合理的处理海量的信息，要拿来主义，去伪存真，去除糟粕，取其精华，大胆使用以探寻更加适用的资源。创新和改革需要牺牲，谁能冲在最前面，谁就成为物理教学的先锋，就能主导物理教学的走向，而这更需要更多人的努力！

笔者抛开大家都使用的电磁炮视频引入，改装电动机模型，并设计成小魔术，极大的调动了学生的兴趣，迅速捕获了学生的注意力。虽然这只是一个探索，但相信一定会有更多的人做这样的事情！

2、大小和方向在本节的布局

熟悉教材的前后联系，是新课教学的落脚点。本章在第二节已经详细地探究过，匀强磁场中通电导线与电流垂直时，安培力与电流和导线的长度成正比，得出安培力大小公式F=ILB；通电导线与电流平行时，不受安培力，因此笔者认为本节不必在安培力的大小上再过多的赘述。本节的重点与难点，应该是安培力方向的得出和应用。

安培力、磁场、电流三个量是三维的空间关系，虽然左手定则的得出比较容易，但实际上学生对二维平面图的理解还远远不到位，再加上空间上三维的左手定则的使用，学生往往分不清谁是磁场谁是电流，所以加上三维动画，显得尤为重要，这其中最最关键的一点就是磁场是看不见摸不着的，实物仪器中，学生不仅看不出电流的方向，更看不见磁场的方向，而加上三维动画可以使得这些物理

量变得很直观。

本节新课教学的任务不仅要得出左手定则，还要会简单的判断不同方位下的俯视和侧视图中安培力的方向，至于与电路的结合，与斜面摩擦力和弹力的综合，可以放在安培力的习题课中完成。熟练掌握左手定则的使用时教学的重点，学生对三维空间的想象力缺乏，这也是教学的难点，应该巧妙的通过训练加以巩固！

3、左手定则的得出方法

学生探究安培力的方向过程中，很多教者通过学生的三维构架插棒的旋转，最后发现他们的空间关系相同。这种方法固然很好，但笔者在试讲的过程中，采用了以上方法，发现以下几个问题，一是学生要将磁感应强度、电流、安培力三个量，分色再记住很浪费时间；二来学生要进行插棒，搞不清各量是进去还是出来，棒子虽然颜色不同，但还是容易造成混淆；三是导线与磁场垂直的四种情况下，学生要进行四组实验结果的插棒，极大的拖延了课堂时间，即使分组实验进行，学生也难以信服其他同学结果的正确性。笔者认为本来很简单的三个量之间的关系，被教者进行分色，再插棒，再旋转发现相同，这其实是使得学生的思维上从知识的外围绕了很大的一个圈，给信息本身的理解造成干扰，不是可取之法。

笔者在处理这四种情况下的受力，直接利用了学生的实验结果，然后放大二维平面图，做成白纸板进行翻转，很容易让学生发现四种情况下的结果相同，极大的省去了学生理解的时间，从二维再过渡到三维就显得轻松自然。从二维直接跳到三维旋转再发现相同规律，和直接从二维旋转发现相同规律再跳到三维，虽然结果相同，但是学生掌握的效果和课堂的效率是不同的！

4、情感和价值观的体现

本节课可以在安培力定义的引入，通过讲解安培的故事，培养学生坚持真理的品质，而不是固执己见，不知变通；培养学生要有前沿的眼光和敏锐的洞察力去发现新的问题。

本节课的结尾对安培力的应用，应该通过对军事的应用增强学生的国防和爱国意识；通过生活中电动机的应用，培养学生发现新问题的能力，和创新意识，启迪学生通过努力学习开发更多的应用，使社会生产生活变得更加丰富多彩。

总结，物理的探究实验要结合演示和学生实验同时进行，从生活中提炼出物理知识，再让物理知识走向更广阔的生活世界，才能让物理这一门学科发挥真正的作用。我们应该在新课教学中，以学生为主体，教师为主导，充分开发资源，让物理课堂真正的充满物理味！

2015年10月20日