法拉第電磁感應(yīng)定律教學(xué)的課堂提問設(shè)計(jì)

周琪兵

摘 要：法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)的核心內(nèi)容，課堂提問是組織課堂教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。精彩的提問能優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效率。本文結(jié)合筆者在教學(xué)中的親身體驗(yàn)，談一談貫穿法拉第電磁感應(yīng)定律的新授課教學(xué)的幾個(gè)問題設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)；課堂教學(xué)；問題設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2015）5-0040-2

法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)的核心內(nèi)容，也是整個(gè)電磁學(xué)的重要內(nèi)容，它與電場(chǎng)、磁場(chǎng)關(guān)系密切，也是學(xué)習(xí)交變電流、變壓器的基礎(chǔ)。它既是本章的教學(xué)重點(diǎn)，也是教學(xué)難點(diǎn)。常言道：“學(xué)起于思，思起于疑，疑解于問?！闭n堂提問是組織課堂教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。精彩的提問能優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)師生的情感交流，提高課堂教學(xué)效率，是誘發(fā)學(xué)生思維的發(fā)動(dòng)機(jī)，是開啟學(xué)生思維的一把鑰匙。本文結(jié)合筆者在教學(xué)中的親身體驗(yàn)，談一談貫穿法拉第電磁感應(yīng)定律的新授課教學(xué)的幾個(gè)問題設(shè)計(jì)。

1 通過提問引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念

上課開始，筆者讓學(xué)生回憶兩個(gè)問題。第一個(gè)：“感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？”第二個(gè)：“電流的產(chǎn)生條件是什么？”這兩個(gè)問題都很簡(jiǎn)單，尤其是感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，上一節(jié)課剛講過。學(xué)生很快有了正確答案，學(xué)生答案板書如下：

兩個(gè)問題：1.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：

閉合回路穿過回路的磁通量發(fā)生變化

2.電流的產(chǎn)生條件：自由電荷導(dǎo)體兩端有電壓

然后提問：“比較這兩個(gè)問題，你想到了什么？”在學(xué)生思考一會(huì)兒以后，讓學(xué)生分組討論。學(xué)生思考討論后，有很多話要說，發(fā)言也很積極。有學(xué)生說，閉合回路里有自由電荷，那么穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生電壓。這個(gè)回答讓筆者很滿意。還有學(xué)生進(jìn)一步指出：有電壓，就有電源，因此穿過回路的磁通量發(fā)生變化就會(huì)產(chǎn)生電源。到此，筆者進(jìn)行如下小結(jié)：有電源就有電動(dòng)勢(shì)——在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。然而，還有學(xué)生意猶未盡，說自由電荷在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)形成電流，因此，磁通量變化產(chǎn)生電場(chǎng)。這個(gè)回答說出了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，讓筆者感到意外的同時(shí)更多的是感到驚喜。也許學(xué)生沒有意識(shí)到他的結(jié)論要在后面學(xué)習(xí)了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，知道了“變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)”后，才能有更深入的理解，但由此可見，精心設(shè)計(jì)的提問，對(duì)開啟學(xué)生的思維有著多么重要的幫助。

2 通過提問找出影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的相關(guān)因素

板書感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定義后，筆者與學(xué)生一起回顧了上節(jié)課學(xué)習(xí)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》所做的三個(gè)實(shí)驗(yàn)：一是導(dǎo)體框的一邊切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，二是條形磁鐵插入和拔出線圈的過程中產(chǎn)生電流，三是改變小線圈中的電流導(dǎo)致大線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。讓學(xué)生重復(fù)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，但要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)操作都有快有慢，并比較操作快慢不同，得到的感應(yīng)電流大小的區(qū)別。然后，板書三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

1.導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)，速度越快，感應(yīng)電流越大；

2.磁鐵插入和拔出線圈越快，感應(yīng)電流越大；

3.小線圈組成回路電阻改變?cè)娇?，感?yīng)電流越大。

接著，筆者提出了這樣一個(gè)問題：“你能找出三個(gè)現(xiàn)象的共性，并用自己的語言概括出來嗎？”這個(gè)問題引起了學(xué)生積極的思考和熱烈的討論，有學(xué)生得到這樣一個(gè)結(jié)論：磁通量變化越快，感應(yīng)電流越大。經(jīng)過提示后，他將這個(gè)結(jié)論改為：磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。在給予充分肯定和贊揚(yáng)后，讓學(xué)生把這個(gè)結(jié)論，再放到三個(gè)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行驗(yàn)證，從而形成共識(shí)。

3 通過提問了解如何描述磁通量變化的快慢

接下去，筆者沒有急著讓學(xué)生去思考如何描述磁通量變化的快慢，而提出了這樣一個(gè)問題：“怎樣描述‘快慢呢？舉例說明。我們同學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)間很緊張，吃飯往往比較快。那么，如何描述一個(gè)人吃飯的快慢呢？”

毫無疑問，“如何描述一個(gè)人的吃飯快慢”的問題，給學(xué)生提供了充分思考的空間。關(guān)于吃飯快慢的描述，也很快有了結(jié)論：同樣的時(shí)間吃得越多，吃得越快；吃同樣的量，用時(shí)越少，吃得越快。學(xué)生經(jīng)過討論，很快得到了一般性的結(jié)論：完成同一過程，用時(shí)越短，則越快；同樣的時(shí)間，完成的工作量越大，則越快。

再追問，如何用數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示“快慢”呢？這個(gè)問題也很快有了答案：完成快慢等于完成的量與所用時(shí)間的比值。這個(gè)時(shí)候，再讓學(xué)生思考，如何描述磁通量變化的快慢，就順理成章了。磁通量變化的快慢等于磁通量的變化與所用時(shí)間的比值，即■。

江蘇省著名特級(jí)教師朱建廉老師，在一次關(guān)于課堂教學(xué)法的講座中，曾這樣對(duì)“探究式教學(xué)走進(jìn)物理課堂”進(jìn)行了形象的說明：如果從A到D，教學(xué)內(nèi)容越來越接近教學(xué)目標(biāo)，這節(jié)課的目的要講D，我偏偏不講D，我講A。講了A，如果學(xué)生懂了，這節(jié)課教學(xué)任務(wù)就完成了。如果學(xué)生不懂，我講B，學(xué)生懂了，這節(jié)課教學(xué)任務(wù)也完成了。還不懂，我講C，學(xué)生懂了，這節(jié)課教學(xué)任務(wù)也就完成了。還有不懂的，實(shí)在不行，那就告訴他D了。朱建廉老師風(fēng)趣的語言記憶猶新，筆者想，這里筆者的提問，從如何描述吃飯快慢，逐漸延伸到如何描述磁通量變化的快慢，應(yīng)該達(dá)到朱建廉老師的要求了吧。

4 通過提問得到法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式

下面一個(gè)問題，筆者是這樣提出的：“回顧以上分析，我們已經(jīng)得到這樣一個(gè)結(jié)論，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與磁通量變化快慢■正相關(guān)。也就是說，■越大，則E越大。那么，E和■之間的聯(lián)系，如何用數(shù)學(xué)方程式表示呢？”有學(xué)生不假思索地說：E=k■。筆者乘機(jī)追問：“這個(gè)表達(dá)式是對(duì)的，但E與■正相關(guān)，它們間的關(guān)系一定可以表示為E=k■嗎？你能說服我嗎？請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本的相關(guān)內(nèi)容，看看課本上是如何說明這個(gè)問題的?！?/p>

學(xué)生很快找到了這句話：“紐曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，于1845和1846年先后指出：閉合電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比，后人稱之為法拉第電磁感應(yīng)定律?！迸c學(xué)生一起閱讀這段話后，筆者指出，物理學(xué)中很多定律的得出，并不一定是直接歸納的結(jié)果，而是經(jīng)過艱苦的實(shí)踐積累，分析了很多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后“悟”出來的。我們一節(jié)課學(xué)會(huì)了一個(gè)定律，而這個(gè)規(guī)律卻往往要經(jīng)過很多人、很長(zhǎng)時(shí)間的努力才能得到。由此可見，我們?nèi)硇牡赝度氲綄W(xué)習(xí)中去，不僅是必要的，而且是幸福的一件事。

接下去得到法拉第電磁感應(yīng)定律的表達(dá)式： E=n■，就是水到渠成的事了。

課堂提問是一種經(jīng)常使用的教學(xué)手段和形式，是教師與學(xué)生之間信息的雙向交流。如果能夠?qū)φn堂教學(xué)中的問題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，就可及時(shí)喚起學(xué)生的注意，創(chuàng)造積極的課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，真正發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。從而展示教師的教學(xué)藝術(shù)，顯示教師的教學(xué)魅力。本節(jié)課，課前經(jīng)過精心的問題設(shè)計(jì)，并在課上通過不斷的提問，引導(dǎo)學(xué)生思考討論，一層接一層如抽絲剝繭般將法拉第電磁感應(yīng)定律逐步呈現(xiàn)在學(xué)生面前。與學(xué)生一起分享探索的快樂的同時(shí)，必定也加深了學(xué)生對(duì)規(guī)律的理解，學(xué)生的思維能力也得到了充分的鍛煉。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹東霞，吳祥志.《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)設(shè)計(jì)[J] .物理教學(xué)探討，2010，（10）：66.

[2]葉曉，倪志強(qiáng).創(chuàng)設(shè)物理情景提高規(guī)律課有效性——以《法拉第電磁感應(yīng)定律》教學(xué)為例[J] .物理教學(xué)探討，2014，（3）：15.

（欄目編輯 羅琬華）