徐文晖 庞 萌

(1.江苏省南京市第九中学，江苏 南京 210018；2.江苏省南京市板桥中学，江苏 南京 210039)

用问题驱动探究的物理教学探讨
——以“探究感应电流产生的条件”教学为例

徐文晖1庞 萌2

(1.江苏省南京市第九中学，江苏 南京 210018；2.江苏省南京市板桥中学，江苏 南京 210039)

本文以“探究感应电流的产生的条件”一课为例，阐述以问题为驱动、进行探究式教学的措施，以提高教学的实效。

物理教学；探究式教学；问题驱动

1 引言

在高中物理教学中，引导学生掌握科学探究的基本方法、培养学生探究学习的兴趣、发展自主学习的能力、培养学生实事求是的科学态度和关心社会的责任感是新课程提出的目标，也是学生终身学习和健康发展的需要。

在探究式教学中，通过创设以“学”为中心的智力和社会交往环境，让学生自主发现与解决问题，它既重视结果，又强调知识获得的过程；既关注建构，又重视应用，突出以学生为中心和全体学生参与。因而在高中物理教学中实施探究式教学，可以大大提高教学质量，有利于素质教育和创新教育的有效实施。

普通高中物理课程标准在课程的具体目标中也明确提出：经历科学探究的过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题、验证物理规律。可见，在物理教学中运用探究式教学，可以优化物理课堂教学。探究式教学应该融合在日常的物理教学中，成为物理课堂教学必不可少的一部分。笔者结合“探究感应电流的产生条件”的教学，谈谈如何以问题为驱动，引导学生进行科学探究。

2 以问题为驱动的探究式教学实践

2.1 创设情境，激趣生疑

物理情境的创设是发现和提出科学问题的重要前提，通过演示实验提出新问题，把学生曾经的生活体验以多种形式再现，在学生观察、思考的同时，产生浓厚的学习兴趣，“问题意识”油然而生，驱动学生主动探。

问题1：一个纸管，缠绕了三个线圈，每个线圈接2个发光二极管(如图1)，假如没有电源，能否让二极管发光？

图1

问题2：二极管发光了，说明线圈中产生了电流。由磁生电，通过电磁感应产生的电流称为感应电流。刚刚的实验产生感应电流的方式和我们初中学习的“切割”不一样，到底怎么才能产生感应电流呢？

通过创设情境，促成学生“问题意识”的形成，激发起探究欲望。

本节课以教师自制的“磁光管”创设情境，演示让二极管发光来导入新课。学生在初中时学过电磁感应，通过巧妙设疑，引起学生的认知冲突，这不但能激发学生的求知欲，调动学生的积极性，而且还能指引探究活动的方向。

2.2 问题驱动，辨疑解难

探究过程中，教师应充分发挥主导作用，笔者以问题串的形式，通过问题驱动，启发学生不断思考，创造生动、活泼的学习氛围，激发学生强烈的问题意识和探究动机，点燃学生思维的火花，然后再通过实验、归纳、交流、评估等环节去解决物理问题，在这种问题驱动的探究过程中，学生既获取了知识，掌握了规律，又能培养其创新思维能力。

实验一：“磁光管”实验

实验装置如图2所示，问题设计如下。

图2

问题1：要产生感应电流有一个前提，线圈所在的导体回路必须是怎么样的回路？

问题2：怎么确定回路中存在电流？

问题3：在操作之前你能确定电流的方向吗？

问题4：通过刚才的实验，我们发现磁铁和线圈两者会“来电”。桌上也有磁铁和线圈不妨试一下，怎样使线圈中产生感应电流？

在问题2中自然引入灵敏电流计，并了解灵敏电流计构造，明确实验所要观察的现象。让学生通过一定的思考，再进行探究，而非将仪器结构和注意事项进行简单的罗列。

问题5：普通的铁棒在线圈周围运动，会不会有感应电流？磁铁和铁棒的区别在哪？

问题6：

(1) 条形磁铁周围的磁场有什么特征？

(2) 你能在图3中大致画出磁感线吗？

图3

(3) 磁感线是均匀分布的吗？磁感线疏密程度表示什么？

(4) 磁铁插入线圈过程中，线圈中的磁感应强度是否发生变化？

(5) 磁体与线圈相对静止，会产生感应电流吗?

通过逐层递进式的问题，引导学生把观察到的现象转化为看不到的物理量，化抽象为形象，让学生在思考中加深对所学知识的理解，从而增加探究的深度。

问题7：是不是一定要磁体与线圈相对运动才能产生感应电流呢？

让学生对已有的规律进行反思，从而引发对未知规律的猜想，并且为下一个探究实验埋下伏笔。

实验二：模仿法拉第的实验

实验装置如图4所示，问题设计如下。

图4

问题1：产生的电流是否持续？

问题2:在合上开关、移动滑动变阻器、断开开关这些过程中，A线圈中什么发生了变化，才使B线圈中产生了感应电流？

问题3：你能在图5中定性描绘出线圈A电流变大过程中磁感应强度的变化吗？

图5

问题4：产生感应电流的条件真的一定是磁感应强度B发生变化吗？

通过前3个问题，引导学生将探究结果引向线圈中磁感应强度的变化，但第4个问题又峰回路转，启发学生进一步思考，更深入地将探究进行到底。

实验三：导体棒切割磁感线实验

实验装置如图6所示，问题设计如下。

图6

问题1：观察到导体棒位置发生了变化，产生了感应电流，你是否同意这个观点？

问题2：是不是导体棒位置发生了变化，一定就会产生感应电流？能否举出反例？

问题3：位置的变化要引起什么变化才能产生感应电流？

问题4：如果周围空间不存在磁场，还会产生感应电流吗？

问题5：这个面积应该具体指什么？

问题6：那么在导体棒切割的过程中磁感应强度B发生变化了吗？

学生通过思考不断产生认知冲突，启发他们积极思考，加深对初中“切割”的理解，为总结感应电流的产生条件做铺垫。

2.3 释疑验证，总结归纳

问题1：在物理学中存在简洁、和谐之美，尽管产生感应电流的方式是不同的，但是不是产生感应电流应该具有相同的条件？

问题2：在闭合导体回路中，哪一个物理量变化时，会产生感应电流？

学生根据实验事实进行思考、讨论，揭示产生现象的原因。教师适时点拨，有利于去伪存真，把探究引向深入。

3 总结与思考

(1) 不是所有的探究，都要学生动手实践

“探究感应电流的产生条件”这节课有3个实验，在笔者开始的教学设计中，每个实验都让学生动手实践，结果学生由于对实验仪器的组装并不清楚，实验效果不佳，并大大占用了思考、讨论的时间。在不断实践中，笔者最后仅把“磁光管实验”作为学生实验，其他都作为演示实验，节省下来的时间用于知识的铺垫，明确实验装置，让学生进行思考和讨论。其实一堂成功的探究课，必定是学生思维不断产生碰撞，而非学生自主实验越多越好。

(2) 不能因为强调“自主”探究，就放任学生独立完成

探究式教学并非教师撒手不管，而应充分发挥教师的主导作用。还以“探究感应电流的产生条件”这节课为例，笔者第一次就把整个课堂抛给学生，让学生自己动手实验，自己总结规律，结果学生的确一直在动手，但没有思考，课堂闹哄哄，教学效果很不理想。在实施过程中，教师要关注教学目标的落实，引导探究，指出误区，把握探究方向。而笔者认为采用问题驱动的方式，可强化学生的参与意识，体现学生的主体地位，让学生在问题解决中真正主动探究。

[1] 林茂青.让学生在探究中主动学习高中物理[J].新课程研究,2009，(3).

[2] 马桂君.高中物理探究性学习活动的实践与思考[J].中国民族教育,2006，(12).

[3] 叶根弟.浅谈中学物理教学问题情境的创设[J].中学物理教学参考,2012，(6).