对称之美
对称之美
专题八作业
关于电磁感应这一教学内容，您在教学中提出的探究问题是什么？针对设计实验环节，如果由学生通过讨论交流来设计，您认为学生的设计方案中可能会出现哪些问题？具体说明你将怎样应对解决这些问题。
答：我提出的探究问题是：通电导体在磁场中受到力的作用，实现了“从电到动”，那么反过来呢？有没有可能实现“从动到电”呢？有了探究问题，然后就是对探究实验的设计。然而怎样才能减少学生设计方案中的问题，让学生设计出教科书般完美的实验呢？这的确是一个需要我们好好思考的问题。
学生设计方案中可能出现的问题与解决方法
1、法拉第历经十年设计的实验方案，学生绝不可能在一堂课上设计出来。感应电流的探究实验设计难度大，直接把设计实验的任务交给学生，学生往往无从下手。我通过“对称”的思想，让学生对比着前面学习的“通电导体在磁场中受到力的作用”实验来设计，对学生来说难度一下子低了，而且还让学生感受到“对称之美”，也为下面的学习发电机、高压输电等知识做好了铺垫。
2、用什么器材，用什么样的器材更好？实验设计中的器材选择问题也是难度不小。为了让学生能更好的投入到实验的设计中，我同样根据“对称”的思想：一个是“从电到动”，一个是“从动到电”。对比着“通电导体在磁场中受到力的作用”实验用的器材，让学生讨论：在新的设计中，哪些器材需要替代，优化。学生明确了两个实验的对称关系，就能对号入座，优中选优。
“对称之美”，把实验变浅，让思维变深。
直接就题论题，学生恐怕很难接受，更没有学习的兴趣。所以，提问且慢，先看我的磨刀不误砍柴工——对称之美。
对 称 之 美
——《科学探究：怎样产生感应电流》的教学设计
一、美在其外——视觉对称之美
1、对称的引入（展示显微镜下的雪花图片第一组）
【老师提问】：同学们，请看，你知道这是什么吗？
【学生】：一根细的导线、一根粗的导线。挺好看的。
【老师提问】：请再看，你知道这又是什么呢?（展示雪花图片第二组）
【学生惊奇】：是雪花。真好看啊！
【老师总结并提问】：其实刚才的两组图片都是显微镜下千姿百媚的雪花。仔细观察，看看他们的结构有什么共同的特点呢？
【学生兴趣大增】：对称。
【老师】：具有对称结构的雪花是如此的美丽，对称的结构给人一种稳定、完善的感觉，让人内心舒服。对称的雪花让我们不得不惊叹于大自然的神奇造化。同学们，你知道吗？在我们物理中也不乏这样的对称之美。
2、物理中的美丽对称（展示图片：平面镜成像、磁铁）
【学生】：原来我们的物理中也有对称之美。
【老师】：物理学之美，美不胜收，请同学们接着看。
二、美在其内——原理对称之美
1、力学中的对称之美
【老师提问】：坐在船上的人给另一条船施加一个力，然后呢？
【学生】：人也会受到一个反作用力，两条船分别向左右运动。
【引导学生深入思考】：这是什么原理呢？
【学生】：力的作用是相互的。施力物体，反过来，同时也是受力物体。
2、光学中的对称之美
【老师提问】：你知道在图片中的两盏灯，哪盏是真正的灯，哪盏是像吗？
【学生】：如果左边的灯是真的，那右边的“灯”就是它的像。如果右边的灯是真的，那左边的“灯”就是它的像。
【老师提醒】：哪位同学能帮他总结一下，这里面反映了什么物理规律？
【学生】：光学中的光路可逆。
【老师总结】：力的相互作用、光路可逆，虽然不是我们视觉上能看到的对称，但是他们的对称藏却在“心”里。物理学中的“对称之美”不仅仅停留在外表，更反映在物理原理和规律中，这样的对称其实更美。
三、磁中之美——寻找磁学中的对称之美
【老师】：你能找到磁学中的美丽对称吗？
磁中之美在其外。
磁中之美在其内。
发现新的磁中之美
（一）、温故知新：
【老师设疑】：请大家对照这这幅图片，说说你已经掌握的知识。
【学生】：闭合开关后，有电流通过金属杆，他又在磁场中，会受到力的作用。
【老师深入挖掘】：金属杆受到力的作用后，向哪个方向运动呢？这个运动方向和什么有关呢？请大家仔细观察，老师把这个实验再演示一遍，看看谁的观察更仔细？
【学生】：如果面对着这幅图说，金属杆可能是“向左或向右运动”，运动的方向和电流方向、磁场方向都有关系。
【老师总结】：从“电到动”，磁场为他们搭起了的桥梁，实现了电能到机械能的转变。
（二）、对称的磁中规律：
【老师提出探究问题】：通电导体在磁场中受到力的作用，实现了“从电到动”，那么反过来呢？有没有可能实现“从动到电”呢？在我们的磁学中，“电与动”，是不是也存在着对称的美呢？
1、【设计实验方案】：心怀对称之美，联系已学的规律，对照着刚才的实验方案，让我们略加改动。想一想怎样设计一个新的实验，实现“从动到电”呢？请大家小组讨论，交流，说说你的想法。
【学生1】：要想实现“由动到电”，根据刚才的实验，反过来，就是我们要让金属棒运动，从而“生电”。
【学生2】：因为实验是想知道能不能“由动生电”，所以电源就没有用了。只要把电源去掉，其它器材不动。
【老师深入挖掘1】：通电导体在磁场中是怎样运动的？反过来，现在这个不通电的导体在磁场中应该怎样运动才能“生电”呢？
【学生3】：和刚才一样，金属棒同样应该“向左或向右”运动才行。
【老师深入挖掘2】：电路中去掉了电源，但是用什么方法才能说明“生电”了呢？说出你的方案，让我们优中选优。
【学生4】：可以把刚才实验中的电源换成小灯泡，小灯泡发光了，就证明电路中“生电”了。
【学生5】：在电阻学习中，我们是观察电流表，反映电阻的大小。我认为应该把电流表接入电路，代替电源。
【学生6】：看灯泡不如看电流表，有的时候电路中有电流，但是灯泡不一定亮。电流表指针偏转了，就证明电路中“生电”了，看电流表更准确，而且能读出电流大小啊。。
【老师总结】：大家说的太精彩了，证明电路中到底有没有“生电”，我们选择什么器材呢？
【学生齐答】：电流表
【完成实验设计】：好，就用电流表。为了更好的证明到底“生电”与否，我们今天还特别请出了“电流表中的精英”——灵敏电流计。它不仅反映快，而且更能区分电流方向的变化，让他来助我们一臂之力吧。好，我们开始实验。
2、【学生探究实验】：
【老师】：根据刚才的设计方案，说说你们小组的发现吧？
【学生1】：金属杆在磁场中左右运动，灵敏电流计指针发生偏转，说明“生电”了
【学生2】：金属杆在磁场中上下、前后运动，灵敏电流计指针没有发生偏转，说明没“生电”。
【老师鼓励学生】：大家不要老老实实的“前后左右上下”运动，试试别的运动呢？加油。
【学生发现新知识】：不一定非要“左右”运动，“左上左下”、“右上右下”，也能“生电”啊。
【老师引导】：无论是“从电到动”，还是“从动到电”，都是磁场帮“电和动”搭建了桥梁。试着画出磁感线，再对照刚才能“生电”的运动方向，看看有什么共同点呢？
【学生】：只要是能“生电”的运动，都是把磁感线“切开的”运动。
【老师总结】：闭合电路的情况下，只要金属杆在磁场中做“切割磁感线”运动，就能“生电”，生的这种电叫“感应电流”，这种现象叫“电磁感应现象”。
【老师提出新问题】：同学们，“通电导体在磁场中受到力的作用”实验中，影响金属棒受力运动方向的是磁场方向和电流方向。那么运用“对称之美”，想一想，在电磁感应现象中，电流的方向和什么有关呢？
【学生猜想】：磁场方向、切割磁感线运动的方向。
【老师】：动手试试看吧。
……
结束语：
同学们，磁中之美，美不胜收，更多的美丽等待着你们去发现。
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