淺析物理教學(xué)中的啟發(fā)式教學(xué)研究

摘 要：啟發(fā)式教學(xué)是物理教學(xué)的核心和命脈，啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵是能提出問題。]因此，教師在處理教材時，應(yīng)根據(jù)知識系統(tǒng)的要求和學(xué)生思維特點(diǎn)，精心構(gòu)思，設(shè)計出一系列相互關(guān)聯(lián)又逐次遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的分析、思考、推理和判斷，找出問題的答案，達(dá)到既掌握知識又能提高能力的目的。

關(guān)鍵詞：設(shè)問 啟發(fā)教學(xué) 知識 能力

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（a）-0169-02

“啟發(fā)式教學(xué)是物理教學(xué)的核心和命脈。……啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵是能提出問題?！盵1]因此，教師在處理教材時，應(yīng)根據(jù)知識系統(tǒng)的要求和學(xué)生思維特點(diǎn)，精心構(gòu)思，設(shè)計出一系列相互關(guān)聯(lián)又逐次遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的分晰、思考、推理和判斷，找出問題的答案，達(dá)到既掌握知識，又提高能力的目的。本文以“變壓器”一節(jié)的教學(xué)過程為例，說明這種不斷質(zhì)疑和釋疑的啟發(fā)式教學(xué)的具體做法。

“變壓器”一課，是中學(xué)物理電學(xué)最后部分的內(nèi)容。短短千字左右，即沒有抽象的概念，又沒有新的理論，也不涉及復(fù)雜的物理過程，它是前兩章電磁學(xué)理論和交流電知識的綜合作用，課文的序述平鋪直敘。要從中“提煉中能激發(fā)學(xué)生興趣和強(qiáng)烈求知欲望的一系列疑問”[2]具有一定的難度。通常的教學(xué)法是：在觀察示教變壓器實(shí)物以后，根據(jù)結(jié)構(gòu)原理圖，講解變壓器的工作原理和工作過程，再利用定性實(shí)驗(yàn)。介紹它的變壓規(guī)律，然后把時間花費(fèi)在對變壓規(guī)律應(yīng)用的練習(xí)題上，這樣做，直觀性強(qiáng)，過程簡明順暢，卻無波無瀾。學(xué)生基本處在被動的接受地位，而且對變壓器原理這一重點(diǎn)知識沒有充分展開。針對這些問題，筆者對教學(xué)過程中重新進(jìn)行了安排，把講授內(nèi)容分為四部分，也得四個臺階，使學(xué)生逐階而上，步步深化。

1 舊題重作，引出變壓器基本模型

先引入高中（必修加選修）第二冊第204頁課后練習(xí)題：線圈M和P繞在同一鐵芯上。

（1）當(dāng)合上開關(guān)K的一瞬間線圈P里有無感生電流？（2）當(dāng)線圈M中有恒定電流通過時，線圈P里有無感生電流？（3）當(dāng)斷開K的瞬間，線圈P中有無感生電流（圖1）？

這個題目的引人，使學(xué)生主動對電磁感應(yīng)的理論進(jìn)行了復(fù)習(xí)，立即觸及到了新課中知識的核心，它是變壓器工作的原理，是新舊內(nèi)容的結(jié)合部。學(xué)生通過復(fù)習(xí)，對舊知識掌握的更牢固，更容易學(xué)習(xí)新的內(nèi)容。同時也造成了懸念，使學(xué)生在學(xué)習(xí)變壓器之前，產(chǎn)生了探尋該例所涉及到的理論與新課之間的聯(lián)系的想法。

兩個獨(dú)立的線圈，共用一個鐵芯，這是變壓器的基本結(jié)構(gòu)，在M中輸入電能，又在P中得到了電流，是變壓器的基本功能。當(dāng)然，這和變壓器尚有許多不同。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)，是M中電流的精華，引起穿過鐵芯的磁通量發(fā)生變化，是通過電磁感應(yīng)在P中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，得到了感應(yīng)電流，并畫出螺絲管的磁感線分布圖，突出磁感的閉合特性和鐵芯對磁感線的約束，為后續(xù)講解做準(zhǔn)備。

2 點(diǎn)撥關(guān)鍵，弄清變壓器的工作過程

要使例中的裝置成為變壓裝置，還需要：（1）把M中的直流電源改成交流電源。（2）通過改變P的匝數(shù)，得到不同的感應(yīng)電動勢，輸出不同的電壓。當(dāng)初學(xué)生是遇到該題時，M中變化的電流是通過電路的通斷或電路電阻的變化來實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)在學(xué)生對交流電有了認(rèn)識，就為突破舊的思維框架提供了條件。問題是否通過另外的方法或改造M電路的其它部分來得到變化的電流，學(xué)生就可以觸景生情，把能產(chǎn)生變化電流的交流電源移到M中。教師對學(xué)生的這種作法加以肯定時，他們會為自己小試成功而感到歡喜。

用上交流電流，距變壓器邁了一步，但仍然沒有讀到“變”字，教師需要圍繞這一目標(biāo)創(chuàng)設(shè)新的學(xué)習(xí)情景：把P中的電流換成燈泡，能否正常發(fā)光？即怎樣在P中產(chǎn)生較大的電動勢？怎樣對P的電路進(jìn)行改造來實(shí)現(xiàn)？對基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，甚至要點(diǎn)明：P中的電動勢，是線圈中磁通量變化的結(jié)果，在M電路一定，即磁通量電量變化情況一定的情況下，怎樣使P產(chǎn)生圈套的電動勢。以使學(xué)生能利用法拉弟電磁感應(yīng)定律，找到改變P的線圈的匝數(shù)來獲得不同電壓的方法。

在很短時間內(nèi)，電磁感應(yīng)部分的主要結(jié)論和重要規(guī)律都涉及到了學(xué)生利用學(xué)過的知識，克服困難，解決了問題，揭示了變壓器的工作原理，如果教師不失時機(jī)的指出，在M中輸入電能，通過電磁轉(zhuǎn)換，在P中又得到電能，這種轉(zhuǎn)換有無實(shí)際意義？以期引起學(xué)生關(guān)注理論在技術(shù)中的應(yīng)用，把學(xué)習(xí)理論與解決實(shí)際問題緊密聯(lián)系起來（圖2）。

3 激勵想象，完善變壓器的結(jié)構(gòu)

前面的討論是圍繞變壓器的發(fā)明來進(jìn)行的，這樣的變壓器作為一個能量傳輸和轉(zhuǎn)換裝置，由于鐵芯沒有閉合，能量損失太大而不實(shí)用，需要進(jìn)一步完善，對于閑合鐵芯的討論，已超出中學(xué)課本的范圍，但把它用合適的方式介紹給學(xué)生，讓他們親自對鐵芯進(jìn)行改造，不僅深化了對變壓器的認(rèn)識，而且對豐富學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力大有益處。（圖3）

在保證基本理論無誤的前題下，教師可直截了當(dāng)?shù)母嬖V學(xué)生：由于鐵芯沒有閉合，使磁感線發(fā)散在空中，造成磁場能量的大量損失，大大降低了轉(zhuǎn)換效率，使我們所構(gòu)造出來的變壓器沒有實(shí)用介值，怎樣進(jìn)行改造？要利用鐵芯把磁感線束縛起來，集中起來，使所有的磁感線幾乎都穿過鐵芯。能把磁感線盡可能束縛起來，也是鐵磁材料的特性。

如何改造鐵芯？當(dāng)然是采用閉合鐵芯，而實(shí)現(xiàn)鐵芯由開放到閉合的提升，需要熟悉磁感線的閉合特性，還得有一定的空間想象能力，需要熟悉磁感線的閉合特性，還得有一定的空間想象能力，教師要啟發(fā)學(xué)生在“閉合”二字上作文章。有些同學(xué)在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”一節(jié)中，通過法接弟當(dāng)年實(shí)驗(yàn)裝置已接觸過閉合鐵芯，細(xì)心的還會與教師演示實(shí)驗(yàn)中的棒狀鐵芯相比較而心存疑問，一見教師把鐵芯的改造作為問題提出，貯存在他們頭腦中的表象就會變得清晰而且與教師的提問結(jié)合起來重新進(jìn)行組合，找出解決辦法，而那些沒有留意課文中有關(guān)內(nèi)容，因而當(dāng)初沒有形成表象的同學(xué)要實(shí)現(xiàn)這個跨越難度較大，教師不但多要講，還需要把對應(yīng)圖中的磁感線顯示出來，使直觀形象再觀，激發(fā)學(xué)生的想象最終使問題得到解決。

這部分內(nèi)容似乎在課本之外，但它能活躍課堂氣氛，擴(kuò)展學(xué)生的知識范圍，就培養(yǎng)學(xué)生能力而言，也有其獨(dú)特的作用。

4 抓住要點(diǎn)，掌握規(guī)律

變壓器的變壓規(guī)律，也是本節(jié)的重要內(nèi)容。課文對它并未進(jìn)行深入討論，教師也應(yīng)從整個課程要求出發(fā)通盤考慮，緊緊抓住要點(diǎn)，講清變壓器的應(yīng)用。

（1）理想變壓器模型，它是實(shí)際變壓器的近似從能量角度對過程進(jìn)行分析，是物理學(xué)的基本思想和方法，變壓器作為能量轉(zhuǎn)換裝置，要求學(xué)生明白其中的能量轉(zhuǎn)換過程，并從守恒定律出發(fā)，得出輸入功率等于輸出功率的結(jié)論，P1=P2即U1I1=U2I2。

（2）變壓規(guī)律：是作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果而沒有進(jìn)行理論上的推理和證明。教師在講授時可不必囿于課文局限，借助法接弟電磁感應(yīng)定律，使學(xué)生對匝數(shù)與電壓關(guān)系有所領(lǐng)悟，但也不宜過分展開。而變流規(guī)律是能量關(guān)系與變壓規(guī)律的必然結(jié)果。教師可依實(shí)際教學(xué)情況變通處理。筆者把它作為例題的結(jié)論介紹給學(xué)生，有意突出了前兩條規(guī)律。

總之，本節(jié)內(nèi)容是運(yùn)用已學(xué)過的知識去分析問題解決問題，從而給教學(xué)活動提供了較充分的空間把講授內(nèi)容分解為幾個相關(guān)的知識點(diǎn)，要針對這些要點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)思的設(shè)問調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了課堂效率，也使學(xué)生經(jīng)歷了從基本理論到實(shí)際運(yùn)用的過程，對他們創(chuàng)造性思維能力的提高也很有幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]劉力.中學(xué)物理教材教法[M].長春：東北工學(xué)院出版社.

[2]張顏顏.關(guān)于啟發(fā)性教學(xué)原則的應(yīng)用[J].考試周刊，2011（61）.

[3]盧常芳，葉才秋.物理教學(xué)中的主動式教學(xué)法—— 發(fā)揮農(nóng)林院校學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動性[J].物理通報，2010（4）.