“探究法”在電磁感應(yīng)教學(xué)中的應(yīng)用

“探究法”是一種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，師生雙方密切配合、和諧互動的教學(xué)模式，它要求學(xué)生具備旺盛的求知欲望、教師具備扎實的專業(yè)功底，是培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、追求真理、團結(jié)互助、嚴謹治學(xué)的良好途徑。教師應(yīng)用“探究法”進行教學(xué)，學(xué)生能充分體驗探索知識的艱辛和成功的喜悅。教學(xué)實踐表明:“探究法”教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生思維的積極性，提高學(xué)生的整體素質(zhì)，切實轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。

下面我結(jié)合教學(xué)體會，談?wù)劇疤骄糠ā痹陔姶鸥袘?yīng)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、提出問題，激發(fā)學(xué)生興趣

“問題”是研究課題的出發(fā)點、關(guān)鍵點，教師只有明確課題所要解決的中心問題，才能激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生的思維，讓思維圍繞“問題”展開。

在教學(xué)電磁感應(yīng)的內(nèi)容時，我指出:“丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能夠產(chǎn)生磁場，反過來，磁場能否產(chǎn)生電流呢?電磁感應(yīng)的中心問題就是如何利用磁場獲得電流。今天人類社會早已從蒸汽機時代過渡過電力時代，可見，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究具有重大的理論意義和實際意義。”

二、解決問題，調(diào)動學(xué)生思維

利用磁場獲得電流，當然離不開兩個條件:其一是磁場，其二是閉合電路。我給學(xué)生提供以下器材:條形磁鐵、蹄形磁鐵，靈敏電流表、多匝正方形線框、小螺線管A、大螺線管B、小磁針、單刀單擲開關(guān)、滑動變阻器、干電池組、導(dǎo)線若干，根據(jù)磁場來源把學(xué)生分為兩組:第一組學(xué)生研究用磁鐵獲得電流，第二組學(xué)生研究用干電池提供電流形成磁場獲得電流，學(xué)生之間相互討論、交流、爭論，經(jīng)過二十分鐘時間，兩組學(xué)生分別得到產(chǎn)生電流的幾種情況，最后歸納結(jié)論:(由指定組長發(fā)言)第一組:“只要導(dǎo)體切割磁感線，電路中就產(chǎn)生電流。”第二組:“只要提供磁場的閉合回路中電流變化，電路中就產(chǎn)生電流。”

我針對第一組結(jié)論提問:“如果整個電路均在勻強磁場中做切割磁感線運動，還會形成電流嗎?”學(xué)生開始交頭接耳，進而產(chǎn)生懷疑，我因勢利導(dǎo)，提出通過實驗來檢驗。語音剛落，就有學(xué)生建議:“把正方形線框改制成邊長較短的多匝小線框，放入由兩個并排放置的蹄形磁鐵的N、S極之間，并做水平運動，看與之相接的電流表指針是否擺動。”我點頭贊許，同時指出:“由于實驗室提供的靈敏電流表‘靈敏’有限，若線框中存在電流太小，指針就不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同學(xué)們想想能否找到更好方法檢驗線框中電流?”經(jīng)過短暫的討論后，學(xué)生建議在線框經(jīng)過區(qū)域附近放一枚小磁針、若線框中有電流，小磁針一定會偏轉(zhuǎn)。學(xué)生通過親自實驗，得到“只要閉合電路的一段導(dǎo)體切割磁感線，就產(chǎn)生電流”的結(jié)論。

針對第二組結(jié)論，我和學(xué)生共同完成實驗操作。當學(xué)生調(diào)節(jié)調(diào)動變阻器使電流增大時、我把小螺線管A從大螺線管B中向上撥出，這時電流表指針沒有偏轉(zhuǎn);當學(xué)生調(diào)節(jié)滑動變阻器減小電流時，我把小螺線管A向下插入，指針也不偏轉(zhuǎn)。經(jīng)過思考，學(xué)生把結(jié)論改為:“只要閉合電路中的磁場變化，電路中就產(chǎn)生電流。”

我概括總結(jié)，并提問:“以上兩組情況都能得到電充，我們能否把它們統(tǒng)一起來，得出任何情況都適用的獲得感應(yīng)電流的普遍結(jié)論?”對學(xué)生進行科學(xué)思想教育:“物理跟其它自然學(xué)科一樣，每當遇到困難和挑戰(zhàn)的艱難時刻，要求我們沖破舊觀念束縛、展開新思維，提出解決問題的新概念、新模型。對這些新的概念、模型，我們在實驗過程中要不斷加以改進、完善，如果是錯誤的就拋棄，直至得到正確的客觀結(jié)論。”

引入磁通量概念，學(xué)生結(jié)合實驗分析，很快明白產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

三、反思問題，激勵學(xué)生攀登科學(xué)高峰

“磁生電”是十九世紀電磁研究領(lǐng)域中最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，當時的許多科學(xué)家，如奧斯特、安培、菲涅耳、亨利、楞次都與其中，但成功的大門最終只向僅在普通學(xué)校受到最平常教育，年輕時在書店當過裝訂學(xué)徒工的鐵匠兒子——法拉第——開啟。法拉第做了近十年“磁生電”實驗，他在工作日記中記下了大量毫無意義的失敗記錄。厚厚的日記冊正是法拉第百折不撓、堅持不懈的見證。

法拉第成功的主要原因，第一是在對實驗現(xiàn)象判斷分析方面比別人具有更深邃的直覺洞察力，他能抓住電磁感應(yīng)是暫態(tài)效應(yīng)，牢牢把握“暫態(tài)”這一關(guān)鍵，不斷改進實驗方法、增強實驗效果。第二是在理論上大膽創(chuàng)新，敢于提出新思想、新觀念。他在物理學(xué)界第一個提出“場”概念，假想磁感線形象描述場的強弱，進而引入磁通量概念，從本質(zhì)上把電磁學(xué)研究推進了一大步，為建立完整的電磁理論打開了大門。

今天，我們在電磁學(xué)的教學(xué)中，除了傳授電磁理論知識外，更要注重這些系統(tǒng)知識的艱苦探索歷程，培養(yǎng)學(xué)生永不言棄的追求精神、滴水穿石的堅韌毅力;培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的敏銳洞察力;培養(yǎng)學(xué)生一切從實驗出發(fā)，理論聯(lián)系實際的好學(xué)風(fēng);培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、勇于突破、勇于提出解決問題的新思路、新觀點、新方法，不斷提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，激勵學(xué)生奮力拼搏、刻苦鉆研，努力攀登科學(xué)事業(yè)的高峰。

參考文獻:

[1]趙凱畢.電磁學(xué).

[2]陳鵬萬編.電磁學(xué).