如何運(yùn)用探索發(fā)現(xiàn)法進(jìn)行物理教學(xué)

李　茜

摘要：物理教學(xué)中運(yùn)用探索發(fā)現(xiàn)法進(jìn)行教學(xué)，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，使學(xué)生通過探索，自己發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵，找出結(jié)論，這樣的教學(xué)還能有效地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造思維能力。

關(guān)鍵詞：探索發(fā)現(xiàn)法；物理教學(xué)；物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)論

我國課程改革已經(jīng)經(jīng)歷了好長(zhǎng)時(shí)間，從教學(xué)大綱到課程標(biāo)準(zhǔn)其價(jià)值取向最顯著的變化是：由精英教育走向大眾教育，由教給知識(shí)到教給方法等，筆者認(rèn)為方法顯得非常重要，如何運(yùn)用探索發(fā)現(xiàn)法進(jìn)行物理教學(xué)是廣大教師值得探討的一個(gè)重要話題。

探索發(fā)現(xiàn)法是以發(fā)展探索性思維為目標(biāo)，以再發(fā)現(xiàn)為步驟的教學(xué)方法，它的主要特點(diǎn)是：教師必須創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)的條件，由學(xué)生親自進(jìn)行探索，最后，學(xué)生不僅掌握知識(shí)本身的內(nèi)容、特點(diǎn)，而且掌握獲得知識(shí)的過程，在運(yùn)用探索發(fā)現(xiàn)法時(shí)要遵循一定的步驟：

一是教師要提出帶有探索性的問題，學(xué)生帶著教師所提出的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或觀察一些具體的現(xiàn)象；二是學(xué)生根據(jù)觀察、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，或根據(jù)已知理論進(jìn)行推理，提出有關(guān)現(xiàn)象的原因，概念之間和數(shù)量之間的聯(lián)系等推測(cè)，再進(jìn)一步思考，或進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)；三是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下把已有的知識(shí)與研究的問題結(jié)合起來，進(jìn)行對(duì)照分析、抽象、概括，通過學(xué)生的探討，最后得出結(jié)論。

如，“電磁感應(yīng)”課題的教學(xué)，教師首先在學(xué)生原有知識(shí)的基礎(chǔ)上提出新的思考問題：在初中我們學(xué)習(xí)了電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流呢?產(chǎn)生的電流與我們剛學(xué)的磁通量之間有什么關(guān)系呢?

學(xué)生在教師所創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行探究：首先學(xué)生做兩個(gè)初中已經(jīng)做過的小實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)連有檢流計(jì)的多匝閉合線圈，從一個(gè)固定磁場(chǎng)的兩極間拉出，觀察到檢流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)；仍然用上面的裝置，讓閉合線圈不動(dòng)，而移動(dòng)磁鐵，同樣發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，學(xué)生們通過上述實(shí)驗(yàn)，自然會(huì)得出結(jié)論：只要閉合線圈和磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在線圈中必然產(chǎn)生感應(yīng)電流。

接著教師要引導(dǎo)學(xué)生思考，上述結(jié)論是否正確?是否必然出現(xiàn)這個(gè)結(jié)論?為了回答這個(gè)問題，仍然需要再做一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索：在一個(gè)作用區(qū)域較大的恒定磁場(chǎng)中，使一個(gè)連有多匝閉合線圈在其中水平運(yùn)動(dòng)，但不出磁場(chǎng)的范圍，觀察到無論線圈運(yùn)動(dòng)得多快，檢流計(jì)的指針都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，反過來，讓線圈不動(dòng)，而移動(dòng)磁鐵，檢流計(jì)的指針仍然不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

這就是說，閉合線圈與磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)學(xué)生就會(huì)感到困惑：進(jìn)一步想通過實(shí)驗(yàn)來探索產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件究竟是什么呢?

將一根條形磁鐵插入連有檢流計(jì)的線圈中或?qū)⒋盆F從該線圈中抽出時(shí)，都有電流產(chǎn)生，而磁鐵靜止在線圈中時(shí)，沒有電流，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，磁鐵的運(yùn)動(dòng)也可以看做線圈相對(duì)于磁鐵的運(yùn)動(dòng)，組成線圈的導(dǎo)線在運(yùn)動(dòng)中切割磁感線，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。

也可以從另一角度研究這個(gè)問題，當(dāng)磁體離線圈很遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為穿過線圈的磁通量是零，在磁體插入線圈的過程中，磁通量增加，把磁體從線圈中抽出時(shí)，磁通量減少，在這兩種情況下電路中都有電流；而當(dāng)磁體與線圈相對(duì)靜止時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，這時(shí)閉合電路中沒有電流，那么，能不能說，如果穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有電流?為此，教師要在這個(gè)時(shí)候及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生再一次用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行探索。

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置兩根金屬導(dǎo)軌，在它們的一端用檢流計(jì)連起來，讓一根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，穿過閉合電路的磁通量是由所圍成的矩形的面積和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定的，導(dǎo)體棒左右移動(dòng)時(shí)，穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，而在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生們會(huì)看到導(dǎo)體棒在左右移動(dòng)時(shí)，閉合電路中就有電流，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同樣可以說成：如果穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有電流。

以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是由于導(dǎo)體和磁體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變的，如果導(dǎo)體和產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁體相對(duì)靜止，但是磁場(chǎng)的強(qiáng)弱發(fā)生改變，從而引起閉合電路中磁通量的改變，這種情況下閉合電路中是否也能產(chǎn)生電流呢?

將一個(gè)螺線管A與變阻器、開關(guān)連到電源上，另一個(gè)螺線管B的兩端連到檢流計(jì)上，把B套在A的外面，在開關(guān)閉合與斷開瞬間，以及開關(guān)閉合不動(dòng)時(shí)，觀察電路中是否有電流產(chǎn)生，在實(shí)驗(yàn)中會(huì)看到，在開關(guān)閉合與斷開的瞬間，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)開關(guān)閉合不動(dòng)時(shí)，沒有電流，當(dāng)然，在開關(guān)閉合不動(dòng)時(shí)，通過移動(dòng)變阻器的滑片來改變A中的電流，從而改變它在日中的磁通量，也能觀察到感應(yīng)電流，學(xué)生通過這些實(shí)驗(yàn)的探索就能總結(jié)出：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生，這種由于磁通量的變化而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

探索發(fā)現(xiàn)法的關(guān)鍵是教師向?qū)W生提出要解決或探索的問題，引導(dǎo)學(xué)生去探索，去思考，去推測(cè)各種可能的答案，從而尋求問題的正確結(jié)論，在教學(xué)的過程中，教者要組織好學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。