引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)和探索問(wèn)題

張新華

根據(jù)《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》的要求，“高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探索、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考?！笨梢?jiàn)，新課程改革對(duì)探究式學(xué)習(xí)的重視。目前，我國(guó)的物理教學(xué)實(shí)踐中，以教師為中心的灌輸式學(xué)習(xí)方式與以學(xué)生為中心的探究式學(xué)習(xí)方式使用比例的失調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新和實(shí)踐的意識(shí)，能力未得到很好的培養(yǎng)。因此，需要廣大物理教師進(jìn)行持久而深入的探究式教學(xué)。

美國(guó)教育學(xué)家G.玻利亞指出，不要把你的全部秘訣一古腦兒地倒給學(xué)生，而要讓他們先猜測(cè)一番，引導(dǎo)他們獨(dú)立地找出盡可能多的東西，然后再講給他們聽(tīng)。在該思想的啟迪下，筆者在楞次定律的教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生手腦并用，引導(dǎo)他們得出楞次定律，領(lǐng)會(huì)探索規(guī)律的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析思維和觀察實(shí)驗(yàn)的能力。本節(jié)課分四個(gè)環(huán)節(jié)，如下所示。

1 展示情景，提出問(wèn)題

教師利用自制實(shí)驗(yàn)裝置（用較粗的漆包線圍成約180cm×180cm大線圈20匝左右，與靈敏電流表連成回路），與學(xué)生一起“玩”線圈。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生回憶感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件（切割地磁場(chǎng)，穿過(guò)大線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流），并引出新的問(wèn)題：感應(yīng)電流的方向遵循什么規(guī)律，又應(yīng)該如何確定？（提出本節(jié)課的課題）

2 討論猜想,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

2.1 多媒體投影思考題（讓學(xué)生相互討論，逐步形成設(shè)計(jì)方案）

（1）實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么？

（2）需要哪些儀器？

（3）感應(yīng)電流的方向跟哪些因素有關(guān)？

（4）感應(yīng)電流的方向如何判定？

教師客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的回答。有的問(wèn)題給出適當(dāng)?shù)奶崾荆纾涸鯓佑涗浉袘?yīng)電流的方向？可用靈敏電流表、發(fā)光二極管等。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案的確定

在學(xué)生充分討論、 小組交流之后，教師引導(dǎo)學(xué)生選擇合理、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖1所示。

2.3 討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表

指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格，并投影部分學(xué)生設(shè)計(jì)的表格，師生評(píng)價(jià)其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

投影展示某組學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格，該表格包括磁通量增加與減少的四種改變方法，要求填寫(xiě)該四種情況下線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向以及原磁場(chǎng)的方向。（表格略）

3 分組實(shí)驗(yàn)，探索研究

學(xué)生兩人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄當(dāng)條形磁鐵N極或S極插入線圈或從線圈中撥出時(shí)感應(yīng)電流的方向,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表格中。

4 分析現(xiàn)象,得出結(jié)論

4.1 分析現(xiàn)象，尋找關(guān)系

師生在討論感應(yīng)電流的方向跟線圈內(nèi)磁通量的變化有什么關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)很難概括這兩者的關(guān)系。此時(shí)，教師啟發(fā)是不是可以通過(guò)一個(gè)“中介”——“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”來(lái)表述這種關(guān)系？

磁鐵磁場(chǎng)的變化在線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流本身也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這里所謂的“中介”就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向既跟感應(yīng)電流的方向有聯(lián)系，又跟引起磁通量變化的磁場(chǎng)有聯(lián)系。（本節(jié)課教學(xué)的難點(diǎn)，讓學(xué)生在思考討論中解決難點(diǎn)。）

在上述實(shí)驗(yàn)記錄表格中添上一列（感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向），并投影展示。

4.2 抽象概括，表述規(guī)律

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析得出“增則反, 減則同”，并將此概括為“阻礙變化”,進(jìn)而概括出楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

4.3 檢驗(yàn)結(jié)論，加深理解

回顧表格中磁通量改變的四種方式，試用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，與實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象對(duì)比，檢驗(yàn)結(jié)論。

教師引導(dǎo)學(xué)生歸納應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟，體會(huì)把“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”作為“中介”的重要意義。

課例說(shuō)明

本文整合了4位教師（包括筆者）在2008年11月舉辦的臺(tái)州市第五屆高中物理教師教學(xué)大比武中，對(duì)“楞次定律”第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)，意在和大家一起探討。

(欄目編輯趙保鋼)