用問題驅動探究的物理教學探討
——以“探究感應電流產生的條件”教學為例

徐文暉 龐 萌

(1.江蘇省南京市第九中學，江蘇 南京 210018；2.江蘇省南京市板橋中學，江蘇 南京 210039)

用問題驅動探究的物理教學探討
——以“探究感應電流產生的條件”教學為例

徐文暉1龐 萌2

(1.江蘇省南京市第九中學，江蘇 南京 210018；2.江蘇省南京市板橋中學，江蘇 南京 210039)

本文以“探究感應電流的產生的條件”一課為例，闡述以問題為驅動、進行探究式教學的措施，以提高教學的實效。

物理教學；探究式教學；問題驅動

1 引言

在高中物理教學中，引導學生掌握科學探究的基本方法、培養學生探究學習的興趣、發展自主學習的能力、培養學生實事求是的科學態度和關心社會的責任感是新課程提出的目標，也是學生終身學習和健康發展的需要。

在探究式教學中，通過創設以“學”為中心的智力和社會交往環境，讓學生自主發現與解決問題，它既重視結果，又強調知識獲得的過程；既關注建構，又重視應用，突出以學生為中心和全體學生參與。因而在高中物理教學中實施探究式教學，可以大大提高教學質量，有利于素質教育和創新教育的有效實施。

普通高中物理課程標準在課程的具體目標中也明確提出：經歷科學探究的過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題、驗證物理規律。可見，在物理教學中運用探究式教學，可以優化物理課堂教學。探究式教學應該融合在日常的物理教學中，成為物理課堂教學必不可少的一部分。筆者結合“探究感應電流的產生條件”的教學，談談如何以問題為驅動，引導學生進行科學探究。

2 以問題為驅動的探究式教學實踐

2.1 創設情境，激趣生疑

物理情境的創設是發現和提出科學問題的重要前提，通過演示實驗提出新問題，把學生曾經的生活體驗以多種形式再現，在學生觀察、思考的同時，產生濃厚的學習興趣，“問題意識”油然而生，驅動學生主動探。

問題1：一個紙管，纏繞了三個線圈，每個線圈接2個發光二極管(如圖1)，假如沒有電源，能否讓二極管發光？

圖1

問題2：二極管發光了，說明線圈中產生了電流。由磁生電，通過電磁感應產生的電流稱為感應電流。剛剛的實驗產生感應電流的方式和我們初中學習的“切割”不一樣，到底怎么才能產生感應電流呢？

通過創設情境，促成學生“問題意識”的形成，激發起探究欲望。

本節課以教師自制的“磁光管”創設情境，演示讓二極管發光來導入新課。學生在初中時學過電磁感應，通過巧妙設疑，引起學生的認知沖突，這不但能激發學生的求知欲，調動學生的積極性，而且還能指引探究活動的方向。

2.2 問題驅動，辨疑解難

探究過程中，教師應充分發揮主導作用，筆者以問題串的形式，通過問題驅動，啟發學生不斷思考，創造生動、活潑的學習氛圍，激發學生強烈的問題意識和探究動機，點燃學生思維的火花，然后再通過實驗、歸納、交流、評估等環節去解決物理問題，在這種問題驅動的探究過程中，學生既獲取了知識，掌握了規律，又能培養其創新思維能力。

實驗一：“磁光管”實驗

實驗裝置如圖2所示，問題設計如下。

圖2

問題1：要產生感應電流有一個前提，線圈所在的導體回路必須是怎么樣的回路？

問題2：怎么確定回路中存在電流？

問題3：在操作之前你能確定電流的方向嗎？

問題4：通過剛才的實驗，我們發現磁鐵和線圈兩者會“來電”。桌上也有磁鐵和線圈不妨試一下，怎樣使線圈中產生感應電流？

在問題2中自然引入靈敏電流計，并了解靈敏電流計構造，明確實驗所要觀察的現象。讓學生通過一定的思考，再進行探究，而非將儀器結構和注意事項進行簡單的羅列。

問題5：普通的鐵棒在線圈周圍運動，會不會有感應電流？磁鐵和鐵棒的區別在哪？

問題6：

(1) 條形磁鐵周圍的磁場有什么特征？

(2) 你能在圖3中大致畫出磁感線嗎？

圖3

(3) 磁感線是均勻分布的嗎？磁感線疏密程度表示什么？

(4) 磁鐵插入線圈過程中，線圈中的磁感應強度是否發生變化？

(5) 磁體與線圈相對靜止，會產生感應電流嗎?

通過逐層遞進式的問題，引導學生把觀察到的現象轉化為看不到的物理量，化抽象為形象，讓學生在思考中加深對所學知識的理解，從而增加探究的深度。

問題7：是不是一定要磁體與線圈相對運動才能產生感應電流呢？

讓學生對已有的規律進行反思，從而引發對未知規律的猜想，并且為下一個探究實驗埋下伏筆。

實驗二：模仿法拉第的實驗

實驗裝置如圖4所示，問題設計如下。

圖4

問題1：產生的電流是否持續？

問題2:在合上開關、移動滑動變阻器、斷開開關這些過程中，A線圈中什么發生了變化，才使B線圈中產生了感應電流？

問題3：你能在圖5中定性描繪出線圈A電流變大過程中磁感應強度的變化嗎？

圖5

問題4：產生感應電流的條件真的一定是磁感應強度B發生變化嗎？

通過前3個問題，引導學生將探究結果引向線圈中磁感應強度的變化，但第4個問題又峰回路轉，啟發學生進一步思考，更深入地將探究進行到底。

實驗三：導體棒切割磁感線實驗

實驗裝置如圖6所示，問題設計如下。

圖6

問題1：觀察到導體棒位置發生了變化，產生了感應電流，你是否同意這個觀點？

問題2：是不是導體棒位置發生了變化，一定就會產生感應電流？能否舉出反例？

問題3：位置的變化要引起什么變化才能產生感應電流？

問題4：如果周圍空間不存在磁場，還會產生感應電流嗎？

問題5：這個面積應該具體指什么？

問題6：那么在導體棒切割的過程中磁感應強度B發生變化了嗎？

學生通過思考不斷產生認知沖突，啟發他們積極思考，加深對初中“切割”的理解，為總結感應電流的產生條件做鋪墊。

2.3 釋疑驗證，總結歸納

問題1：在物理學中存在簡潔、和諧之美，盡管產生感應電流的方式是不同的，但是不是產生感應電流應該具有相同的條件？

問題2：在閉合導體回路中，哪一個物理量變化時，會產生感應電流？

學生根據實驗事實進行思考、討論，揭示產生現象的原因。教師適時點撥，有利于去偽存真，把探究引向深入。

3 總結與思考

(1) 不是所有的探究，都要學生動手實踐

“探究感應電流的產生條件”這節課有3個實驗，在筆者開始的教學設計中，每個實驗都讓學生動手實踐，結果學生由于對實驗儀器的組裝并不清楚，實驗效果不佳，并大大占用了思考、討論的時間。在不斷實踐中，筆者最后僅把“磁光管實驗”作為學生實驗，其他都作為演示實驗，節省下來的時間用于知識的鋪墊，明確實驗裝置，讓學生進行思考和討論。其實一堂成功的探究課，必定是學生思維不斷產生碰撞，而非學生自主實驗越多越好。

(2) 不能因為強調“自主”探究，就放任學生獨立完成

探究式教學并非教師撒手不管，而應充分發揮教師的主導作用。還以“探究感應電流的產生條件”這節課為例，筆者第一次就把整個課堂拋給學生，讓學生自己動手實驗，自己總結規律，結果學生的確一直在動手，但沒有思考，課堂鬧哄哄，教學效果很不理想。在實施過程中，教師要關注教學目標的落實，引導探究，指出誤區，把握探究方向。而筆者認為采用問題驅動的方式，可強化學生的參與意識，體現學生的主體地位，讓學生在問題解決中真正主動探究。

[1] 林茂青.讓學生在探究中主動學習高中物理[J].新課程研究,2009，(3).

[2] 馬桂君.高中物理探究性學習活動的實踐與思考[J].中國民族教育,2006，(12).

[3] 葉根弟.淺談中學物理教學問題情境的創設[J].中學物理教學參考,2012，(6).