“隔空传音”展现科学与艺术的融合

陈文鑫　张正严

摘 要：电磁感应的一些常见实验，学生在初中已经见过，新奇感、创新性不够。通过自制教具，采用“隔空传音”电磁感应实验创新导入进行电磁感应的教学，取得了很好的教学效果。科学性、趣味性、情景性是中学物理实验、中小学科学活动创新设计及教学的基本原则。

关键词：电磁感应；新课导入；创新；自制教具；趣味性

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）11-0057-2

新课导入是课堂教学的第一环节，巧妙的导入，有利于学生明确本节课所要学习的主要问题，并调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣和求知欲，从而使教学达到事半功倍的效果。应用小实验导入课题，是中学物理教学新课导入的常用方式之一。

高中二年级的学生对《电磁感应》这一章的几节内容普遍有着畏难情绪。电磁学的实验现象明显，这一章节的内容，用趣味实验来导入新课有其很强的可操作性。然而教学过程中，教师通常选择常见的磁铁、线圈组合的实验设计，虽然也能抓住学生的眼球，但由于不少学生在初中已见过类似的实验，因而新奇感大大降低，教学效果受到一定限制。笔者（陈文鑫）于2014年12月参加第二届“华夏杯”物理教学技能大赛，采用一套新的实验设计方案进行“电磁感应”的教学，得到了评委和观众的一致认可，现介绍如下：

1 创新设计

笔者针对《电磁感应》这一章，自制教具做了创新的导入，使神曲《小苹果》奇特播放，取得了很好的教学效果。

1.1 所需材料及装置（见图1）

原副线圈一对，耳机线一副，扩音器一个（带话筒线），MP3一个。

■ 图1 导入实验装置图

1.2 制作步骤

第一步：找到耳机线里面的两个输出端，分别接在副线圈两端；

第二步：找到扩音器的话筒线的两个输出端，分别接在原线圈两端；

第三步：耳机线的插头插入MP3，话筒线的插头插入扩音器。

如图1，从左至右依次为扩音器，话筒线，原线圈，副线圈，耳机线，MP3。

1.3 教学过程

师：同学们，这是一台音响，这是我的MP3，里面有大家喜欢的音乐。现在，我想把音乐传送到音响中，让大家都能听到，怎么办？

生：用导线连接起来

师：但是很遗憾，我今天没有带匹配的导线，你们究竟要不要听？

生：要！

师：老师呢就是这样具有魔力的存在。下面就是见证奇迹的时刻。

【教师演示，把小螺线管插入大螺线管，神曲《小苹果》就响起来了。】

师：我没有用到导线，也把音乐传到了音响中。我是怎么做到的呢？

【教师展示器材。】

师：大家可以看到，MP3连接着小螺线管，音响连接着大螺线管，我将小螺线管插入大螺线管，音乐就传到了音响中。

师：我们知道，音乐要从MP3传到音响，这其中必然存在着什么？

生：电流。

师：嗯，电流的导通。看来，我将小螺线管插入大螺线管，必定是产生了什么？

生：电流。

师：那么问题就来了，为什么这样操作能够产生电流呢？带着这个问题，让我们一起进入今天的学习。

【教师展开具体教学】

2 评 析

该实验，在某种程度上实现了“隔空传音”，我们姑且将此实验命名为“隔空传音”电磁感应实验。

该导入实验的演示，可用于“电磁感应”全章的导入，也可以用于该章第一节《划时代的发现》，第二节《探究感应电流的产生条件》。该导入实验，实验器材取材方便，制作简单，现象明显，带有悬疑，且生动活泼。刻意选用神曲《小苹果》，使得实验现象更具有震撼性，课堂也显得更接地气。

经教学实践证明（陈文鑫同学的教学设计《探究感应电流的产生》获2014年12月第二届“华夏杯”物理教学技能大赛特等奖），学生听到神曲《小苹果》后首先觉得十分兴奋，然后对实验现象感到新奇惊讶。该现象和学生以往的认知完全相悖，有效地激起了学生的求知欲，减弱或消除了学生对电磁感应章节的畏难情绪，提高了学生对电磁感应板块的学习兴趣和教师的教学效率。

3 启 示

“隔空传音”电磁感应实验的基本思想，其实还是模仿法拉第实验。模仿法拉第实验是人民教育出版社高中物理第四章第二节《探究感应电流的产生条件》的教材内容之一。“隔空传音”电磁感应实验可以看作模仿法拉第实验的“升级版”。它们的原理不变，都是变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场再产生变化的电流。其内含的科学知识，是高中物理的重要教学内容。中学物理创新实验设计可以归结为中小学科学活动设计的一部分。中小学科学活动设计是中小学科学教育发展的重要方向。“隔空传音”电磁感应实验的创新设计及其成功教学启示我们，承载科学知识是中学物理实验、中小学科学活动创新设计的重要旨归，科学性是中学物理实验、中小学科学活动创新设计的首要原则。

模仿法拉第实验的实验效果主要是通过观察电流表的指针来让学生看见。而该实验进一步讲电信号转换为声音信息，让学生从“看见”变为“听见”，实验效果进一步放大，实验更加有趣。笔者（陈文鑫）在教学过程中不但创设了一个物理情景，同时也用风趣的自编语言为学生创设了一个故事情景。总体而言，较教材中的模仿法拉第实验，实验教学的趣味性和情景性进一步都得到了增强。

其实，该实验还可以进一步加大趣味性和情景性，教学中其实不需要把小螺线管插入大螺线管，只需要将小螺线管靠近大螺旋管，神曲《小苹果》也能响起来了，这样在视觉上就能进一步地实现“隔空传音”。如果为了增强实验的神秘感，还可以进一步将大小螺旋管用纸盒子或者包装纸包起来，一开始不让学生看到螺旋管，实验效果不变。这样一来，教师在教学过程中就可以进一步创设一个故事情景，以刘谦式的魔术夸张手法来进行物理教学。物理情景与故事情景的交融，必将增强教学的艺术性。让学生在中学物理、中小学科学学习过程中，既能体会到科学的真，又能体会到艺术的美，真正实现科学知识传播与教学艺术渲染的完美融合，努力达到中小学科学教育教学的最高境界。

总之，“隔空传音”电磁感应实验的创新设计及其成功应用于教学，启示我们：科学性、趣味性、情景性是中学物理实验、中小学科学活动创新设计及其教学的三个基本原则。三个原则的完美结合是中学物理实验、中小学科学活动创新设计与教学的重要保障。

参考文献：

[1]陈刚，舒信隆.新编物理教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2006.

[2]楼仁海，符果行，袁敬闳.电磁理论[M].成都：电子科技大学出版社，1996. （栏目编辑 王柏庐）