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摘要:物理教学中运用探索发现法进行教学,能充分调动学生学习的主动性,使学生通过探索,自己发现问题的关键,找出结论,这样的教学还能有效地培养学生的动手能力和创造思维能力。
关键词:探索发现法;物理教学;物理实验;实验结论
我国课程改革已经经历了好长时间,从教学大纲到课程标准其价值取向最显著的变化是:由精英教育走向大众教育,由教给知识到教给方法等,笔者认为方法显得非常重要,如何运用探索发现法进行物理教学是广大教师值得探讨的一个重要话题。
探索发现法是以发展探索性思维为目标,以再发现为步骤的教学方法,它的主要特点是:教师必须创设实验的条件,由学生亲自进行探索,最后,学生不仅掌握知识本身的内容、特点,而且掌握获得知识的过程,在运用探索发现法时要遵循一定的步骤:
一是教师要提出带有探索性的问题,学生带着教师所提出的问题进行实验或观察一些具体的现象;二是学生根据观察、实验的结果,或根据已知理论进行推理,提出有关现象的原因,概念之间和数量之间的联系等推测,再进一步思考,或进一步实验;三是学生在教师的引导下把已有的知识与研究的问题结合起来,进行对照分析、抽象、概括,通过学生的探讨,最后得出结论。
如,“电磁感应”课题的教学,教师首先在学生原有知识的基础上提出新的思考问题:在初中我们学习了电流可以产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?产生的电流与我们刚学的磁通量之间有什么关系呢?
学生在教师所创设的实验环境中进行探究:首先学生做两个初中已经做过的小实验,将一个连有检流计的多匝闭合线圈,从一个固定磁场的两极间拉出,观察到检流计的指针发生了偏转;仍然用上面的装置,让闭合线圈不动,而移动磁铁,同样发现检流计的指针发生偏转,学生们通过上述实验,自然会得出结论:只要闭合线圈和磁场有相对运动,在线圈中必然产生感应电流。
接着教师要引导学生思考,上述结论是否正确?是否必然出现这个结论?为了回答这个问题,仍然需要再做一些实验进行探索:在一个作用区域较大的恒定磁场中,使一个连有多匝闭合线圈在其中水平运动,但不出磁场的范围,观察到无论线圈运动得多快,检流计的指针都不发生偏转,反过来,让线圈不动,而移动磁铁,检流计的指针仍然不发生偏转。
这就是说,闭合线圈与磁场有相对运动不一定产生感应电流,这时学生就会感到困惑:进一步想通过实验来探索产生感应电流的条件究竟是什么呢?
将一根条形磁铁插入连有检流计的线圈中或将磁铁从该线圈中抽出时,都有电流产生,而磁铁静止在线圈中时,没有电流,在这个实验中,磁铁的运动也可以看做线圈相对于磁铁的运动,组成线圈的导线在运动中切割磁感线,电路中产生了感应电流。
也可以从另一角度研究这个问题,当磁体离线圈很远时,可以认为穿过线圈的磁通量是零,在磁体插入线圈的过程中,磁通量增加,把磁体从线圈中抽出时,磁通量减少,在这两种情况下电路中都有电流;而当磁体与线圈相对静止时,穿过线圈的磁通量不变,这时闭合电路中没有电流,那么,能不能说,如果穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有电流?为此,教师要在这个时候及时引导学生再一次用实验来进行探索。
在匀强磁场中放置两根金属导轨,在它们的一端用检流计连起来,让一根导体棒在导轨上运动,穿过闭合电路的磁通量是由所围成的矩形的面积和磁感应强度决定的,导体棒左右移动时,穿过闭合电路的磁通量发生变化,而在实验中学生们会看到导体棒在左右移动时,闭合电路中就有电流,学生通过实验现象同样可以说成:如果穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有电流。
以上两个实验都是由于导体和磁体有相对运动而使穿过闭合电路的磁通量发生改变的,如果导体和产生磁场的磁体相对静止,但是磁场的强弱发生改变,从而引起闭合电路中磁通量的改变,这种情况下闭合电路中是否也能产生电流呢?
将一个螺线管A与变阻器、开关连到电源上,另一个螺线管B的两端连到检流计上,把B套在A的外面,在开关闭合与断开瞬间,以及开关闭合不动时,观察电路中是否有电流产生,在实验中会看到,在开关闭合与断开的瞬间,有感应电流产生,当开关闭合不动时,没有电流,当然,在开关闭合不动时,通过移动变阻器的滑片来改变A中的电流,从而改变它在日中的磁通量,也能观察到感应电流,学生通过这些实验的探索就能总结出:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
探索发现法的关键是教师向学生提出要解决或探索的问题,引导学生去探索,去思考,去推测各种可能的答案,从而寻求问题的正确结论,在教学的过程中,教者要组织好学生的学习活动。
关键词:探索发现法;物理教学;物理实验;实验结论
我国课程改革已经经历了好长时间,从教学大纲到课程标准其价值取向最显著的变化是:由精英教育走向大众教育,由教给知识到教给方法等,笔者认为方法显得非常重要,如何运用探索发现法进行物理教学是广大教师值得探讨的一个重要话题。
探索发现法是以发展探索性思维为目标,以再发现为步骤的教学方法,它的主要特点是:教师必须创设实验的条件,由学生亲自进行探索,最后,学生不仅掌握知识本身的内容、特点,而且掌握获得知识的过程,在运用探索发现法时要遵循一定的步骤:
一是教师要提出带有探索性的问题,学生带着教师所提出的问题进行实验或观察一些具体的现象;二是学生根据观察、实验的结果,或根据已知理论进行推理,提出有关现象的原因,概念之间和数量之间的联系等推测,再进一步思考,或进一步实验;三是学生在教师的引导下把已有的知识与研究的问题结合起来,进行对照分析、抽象、概括,通过学生的探讨,最后得出结论。
如,“电磁感应”课题的教学,教师首先在学生原有知识的基础上提出新的思考问题:在初中我们学习了电流可以产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?产生的电流与我们刚学的磁通量之间有什么关系呢?
学生在教师所创设的实验环境中进行探究:首先学生做两个初中已经做过的小实验,将一个连有检流计的多匝闭合线圈,从一个固定磁场的两极间拉出,观察到检流计的指针发生了偏转;仍然用上面的装置,让闭合线圈不动,而移动磁铁,同样发现检流计的指针发生偏转,学生们通过上述实验,自然会得出结论:只要闭合线圈和磁场有相对运动,在线圈中必然产生感应电流。
接着教师要引导学生思考,上述结论是否正确?是否必然出现这个结论?为了回答这个问题,仍然需要再做一些实验进行探索:在一个作用区域较大的恒定磁场中,使一个连有多匝闭合线圈在其中水平运动,但不出磁场的范围,观察到无论线圈运动得多快,检流计的指针都不发生偏转,反过来,让线圈不动,而移动磁铁,检流计的指针仍然不发生偏转。
这就是说,闭合线圈与磁场有相对运动不一定产生感应电流,这时学生就会感到困惑:进一步想通过实验来探索产生感应电流的条件究竟是什么呢?
将一根条形磁铁插入连有检流计的线圈中或将磁铁从该线圈中抽出时,都有电流产生,而磁铁静止在线圈中时,没有电流,在这个实验中,磁铁的运动也可以看做线圈相对于磁铁的运动,组成线圈的导线在运动中切割磁感线,电路中产生了感应电流。
也可以从另一角度研究这个问题,当磁体离线圈很远时,可以认为穿过线圈的磁通量是零,在磁体插入线圈的过程中,磁通量增加,把磁体从线圈中抽出时,磁通量减少,在这两种情况下电路中都有电流;而当磁体与线圈相对静止时,穿过线圈的磁通量不变,这时闭合电路中没有电流,那么,能不能说,如果穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有电流?为此,教师要在这个时候及时引导学生再一次用实验来进行探索。
在匀强磁场中放置两根金属导轨,在它们的一端用检流计连起来,让一根导体棒在导轨上运动,穿过闭合电路的磁通量是由所围成的矩形的面积和磁感应强度决定的,导体棒左右移动时,穿过闭合电路的磁通量发生变化,而在实验中学生们会看到导体棒在左右移动时,闭合电路中就有电流,学生通过实验现象同样可以说成:如果穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有电流。
以上两个实验都是由于导体和磁体有相对运动而使穿过闭合电路的磁通量发生改变的,如果导体和产生磁场的磁体相对静止,但是磁场的强弱发生改变,从而引起闭合电路中磁通量的改变,这种情况下闭合电路中是否也能产生电流呢?
将一个螺线管A与变阻器、开关连到电源上,另一个螺线管B的两端连到检流计上,把B套在A的外面,在开关闭合与断开瞬间,以及开关闭合不动时,观察电路中是否有电流产生,在实验中会看到,在开关闭合与断开的瞬间,有感应电流产生,当开关闭合不动时,没有电流,当然,在开关闭合不动时,通过移动变阻器的滑片来改变A中的电流,从而改变它在日中的磁通量,也能观察到感应电流,学生通过这些实验的探索就能总结出:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
探索发现法的关键是教师向学生提出要解决或探索的问题,引导学生去探索,去思考,去推测各种可能的答案,从而寻求问题的正确结论,在教学的过程中,教者要组织好学生的学习活动。