以《磁感應強度》為例，淺談高中物理學習方式

黃文斌

摘要：高中生在傳統物理學習中，處于被動接受教師傳授知識的地位，缺乏自主性。久而久之，高中生對物理學習產生厭倦。高中生陳舊的學習方式已經無法適應新課程改革的先進要求。本文根據新課程的指導理念，以市課堂教學比賽一等獎《磁感應強度》為例，指導高中生學習物理應該采取的學習方式，讓學生學會自主學習、合作學習、探究學習，為學生的終身發展打下堅實的基礎。

關鍵詞：學習方式；自主學習；合作；探究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）02-0080

新課程改革的重點是如何促進以學生為中心、以教師為主導的學習方式的轉變，它關系到教學質量的提高以及新課程改革的成敗，高中物理也不例外。我們要結合學生實際、教學內容等具體情況確定教學方式以及學生學習方式。而學習方式是學生在完成學習任務時基本的行為和認知的取向，它具有自主性、探究性和合作性等方面的基本特征。而且《物理課程標準》也指出：高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。可見，學生的自主學習、合作學習、探究學習方式尤為重要。所以，《磁感應強度》這一節課的設計，筆者著重體現以上三種學習方式。

一、自主學習，學案導學

《磁感應強度》這節課，學生通過導學案的預習、自學，自己能解決部分問題，導學案中的預習內容符合學生實際，通過預習培養學生課前、課堂自主學習的良好習慣，提高發現問題、提出問題的能力。課前導學案如下：

該導學案讓學生通過回顧學過的電場知識，猜想和預習本節課，讓學生的知識遷移能力，創新思維。讓學生形成積極主動的學習態度，獲得適應時代發展需要的基礎知識與基本技能。

二、探究學習，學生小組合作探究

《磁感應強度》這節課是一節概念課，比較抽象。傳統的教學過程，僅僅是教師單調地在講臺上講，學生聽起來乏味無趣，難以體會到概念得出的過程，不利于學生科學素養的形成，從學生長期可持續的發展角度來說弊端很大。

因此，筆者在學案導學和學生自學生疑的基礎上，組織學習小組（2～4人）實驗合作探究，讓學生在實驗合作探究的過程中，掌握更多的信息，學生之間交流成果，培養學生主動參與、樂于探究、勤于動手、善于思考的良好習慣。在合作探究的基礎上，學習小組要展示合作探究的成果。

我們可以如下進行合作探究設計：現在我們需要通過磁場對通電導線的作用力來了解磁場的性質。要研究磁場每一點的強弱和方向，（那一長的導線示意學生可行，引導學生想到電場中試探電荷從而引出），就要用很短的通電導線來檢驗磁場的強弱，在物理學中，把很短一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL叫做電流元。但要使導線中有電流，就要把它連接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。

（教師提示這里準備了電源、導線、滑動變阻器、開關）還為學生準備了蹄形磁鐵，初中我們就學過蹄形磁鐵正對區域是磁場強弱和方向都相同即為勻強磁場，可以在磁場的強弱和方向都相同的勻強磁場中，研究較長的一段通電導線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況。

學生通過“實驗合作探究找出磁場對通電導線的作用力與哪些因素有關”，首先讓學生根據已有的知識基礎。猜想磁場對通電導線的作用力與哪些因素有關，并通過實驗找出作用力與這些因素定性的關系。導學案設計如下：

（一）猜想影響作用力的因素

① ②

③ ......

實驗方法：

（二）學生分組實驗并填寫實驗結論：

①當 增大時，作用力

②當 增大時，作用力

③當 增強時，作用力

這個合作探究實驗從教學目標出發，讓學生通過實驗親自體驗科學探究過程：提出問題——作出猜想或假設——設計實驗——進行實驗——分析論證——解決問題。培養學生初步的觀察能力、信息收集和處理的能力、分析概括能力；增強實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情；為終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。

三、合作學習，教師引領學生合作探究

提出新問題，引導學生進一步思考探究。前面的實驗是定性的測量磁場對通電導線的作用力與上述因素的關系。但具體的定量關系如何呢？

再次設計實驗，繼續進行探究。利用學生電源，方形線圈、力傳感器，電流傳感器、滑動變阻器、開關和導線，鐵架臺

1. 引導學生探索、小組討論

（1）如何利用現有的設備得到可以改變的電流？（2）如何測出磁場對通電導線的作用力？

2. 利用DIS系統定量探究磁場對通電導線的作用力的大小，導學案如下：

（1）作用力F與電流I的定量關系（磁場強弱、長度不變）

結論：

F與I成 關系

（2）作用力F與有效長度L的關系

（磁場強弱、電流不變。I= ）

結論：F與L成 關系

（3）作用力F與磁場強弱的關系：（電流、長度不變）

結論：磁場越 ，F越 ，B越 。

3. 引導學生總結規律：通電導線在磁場中受到的磁場力的大小，即與導線的長度L成正比，與導線中的電流I也成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F∝IL，引入比例系數B，寫成等式為：F=BIL。

（1）在磁場同一位置，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。

（2）I、L不變，但磁場中的不同位置，比值B是不同的。

（3）可見，比例系數B是由磁場本身決定的，在電流I、導線長度L相同的情況下，電流所受的磁場力越大，比值B越大，表示磁場越強。

在傳感器有限的實驗條件下，師生合作學習的過程中，教師引領學生進行探究，充分體現了以學生為中心，教師為主導的理念。學生與教師進行積極互動，不是教師灌輸、學生接受傳統的學習方式，而是學生自主的學習方式。

四、在多種學習方式結合下的課堂效果反饋

通過針對性訓練，提高學生知識遷移運用能力。反饋可以穿插課堂或在最后完成，任何課堂均要有當堂反饋（訓練）。在反饋中暴露出來的問題，教師要及時撥、糾正。讓學生當堂小結、反思、感悟，提高能力。例如（投影展示例題，學生分析問題，討論探究解決問題的方法。本課練習設計如下：

1. 關于磁感應強度B的說法正確的是（ ）

A. B的方向就是小磁針N極所指的方向

B. B的方向與小磁針S極的受力方向相反

C. B的方向就是該處磁場的方向

D. B的方向與小磁針靜止時S極所指的方向相反

2. 有關磁感應強度的下列說法中，正確的是（ ）

A. 磁感應強度是用來表示磁場強弱的物理量

B. 若有一小段通電導體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應強度一定為零

C. 若有一小段長為L，通以電流為I的導體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應強度的大小一定是F/IL

D. 由定義式B=F/IL，，可知，電流強度I越大，導線L越長，某點的磁感應強度就越小

3. 一根導線長0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6×10-2N，則該處的磁感應強度B的大小是

；如果該導線的長度和電流都減小一半，則該處的磁感應強度的大小是 。

這是自主學習課堂教學結構中最后一個環節，也是知識鞏固運用階段。教師根據教學目標的要求，通過有效、有度的練習，通過反饋檢查教學效果，深化學生學到的知識。選題要“小”“精”“活”，形式要多樣化，練習的方式要做到學生獨立練習和學生板演相結合。要求學生自行發現、糾正練習中出現的錯誤，做到解題步驟和解題格式的標準化、規范化，促使學生通過自己的思維活動把知識條理化、系統化。另一方面，通過組織評價練習，指導學生進行自我評價和自我矯正。教師對學生作出合理的評價，使學生獲得成功的體驗，增強學生的自信心，培養學生積極的、自我完善的學習品質和良好的學習習慣。同時，學習者對學習作自我評價，有利于學習者調控學習行為，以達到自我激勵、自我教育、自我完善的目的。我們提倡每節課都給學生提供相互評價和自我評價的機會，通過長期訓練，培養學生自我評價、自我調控的意識和能力。

本節教師在課堂教學設計時，帶著學生走向教材，而不是帶著教材走向學生。本節課的課堂教學活動在民主、平等、和諧、寬松的情境中展開，在教學設計上，盡力做到能使學生較為自由和靈活地進行自主學習、探究學習、合作學習。課前的自主學習，課堂上的小組合作實驗探究，教師的引領探究等方式讓學生養成良好的學習品質，形成認真、嚴謹的科學態度，促進學生認知、情感、科學方法、態度與技能等方面的和諧發展，使學生全面成長。