淺談物理教學中磁場概念的建立

胡金朵

（江蘇省常州市北郊高級中學）

摘 要：高中物理磁場概念是電磁學的難點。通常情況下，對于磁場概念的建立是放在電場后面，通過和電場的類比，逐步建立起磁場的相關(guān)概念。而這種方法并不能改變磁概念抽象的本質(zhì)，據(jù)此，將介紹三種建立磁概念的方法，為一線教師提供可實施的途徑。

關(guān)鍵詞：磁場；類比；概念

一、以場喻場

關(guān)于磁場的本質(zhì)，國內(nèi)和國外的認識有一定的區(qū)別，國內(nèi)側(cè)重于將磁場理解為一種特殊的物質(zhì)，這種物質(zhì)是磁體之間作用的媒介，而國外側(cè)重于將磁場理解為磁體周圍的一片區(qū)域，磁體在這個區(qū)域里面發(fā)生相互作用。國外的中學教材里，“磁場”概念的表述是“magnetic field”，“field”本身就含有區(qū)域的意思。這兩類概念在一定程度上都可以說是正確的，只是以不同的角度在不同的層面上討論問題，闡明“電場”“磁場”的本質(zhì)在教學中是非常重要 的。但是，在實際的教學過程中，直接將磁場的概念展示給學生是不可行的，不管是區(qū)域也好，還是特殊存在的物質(zhì)也好，讓學生感受到其存在才是教學之目的。那么既然作為一種看不見、摸不著的特殊存在，我們可以從側(cè)面出發(fā)，以場喻場。

在講解磁場概念之前，我們不妨先做一些鋪墊，這些鋪墊都與“場”有關(guān)。例如，劇場、球場、市場。劇場是專門提供觀眾觀賞戲劇的一種場所、球場是專門提供給球員打球的場所，市場是專門提供給商人交易的一種場所，當然，不同的市場提供不同的交易。我們能夠看到，不同的場所都具有的共性是區(qū)域性和專業(yè)性。而在磁場這個概念里，磁場作為一種區(qū)域也是提供給磁體之間能夠產(chǎn)生力的作用。因此，做了這些鋪墊以后，學生不難感受到，磁場的確作為一種特殊的存在，區(qū)域也好，特殊物質(zhì)也好，總之，它必須存在。

二、以場引場

除了比喻，還可以通過引入來建立磁場的概念。如下圖所示，我們可以做三個演示實驗。首先，直接用手觸碰小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動，這是手給了小磁針力的作用。然后，用嘴去吹小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動，這時，嘴和小磁針沒有接觸，是什么力讓小磁針轉(zhuǎn)起來呢？學生不難想到是因為氣流起到了這樣一個媒介的作用，氣流給小磁針一個力的作用?？諝馐且环N看不見、摸不著的媒介。最后，將條形磁鐵靠近小磁針，我們發(fā)現(xiàn)小磁針再次動起來，然而，條形磁鐵和小磁針并沒有接觸，因此，我們斷定，在小磁針和條形磁鐵之間必定存在某種媒介，這就是磁場。

三、以場類場

類比是將一類事物的某些相同方面進行比較，以另一事物的正確或謬誤證明這一事物的正確或謬誤。這是運用類比推理形式進行論證的一種方法。與其他思維方法相比，類比法屬平行式思維的方法。無論哪種類比都應(yīng)該是在同層次之間進行。類比推理是一種或然性推理，前提真結(jié)論未必就真。

要提高類比結(jié)論的可靠程度，就要盡可能地確認對象間的相同點。相同點越多，結(jié)論的可靠性程度就越大，因為對象間的相同點越多，二者的關(guān)聯(lián)度就會越大，結(jié)論就可能越可靠。反之，結(jié)論的可靠性程度就會越小。而磁場和電場不但相似，還能互相轉(zhuǎn)化，而在本質(zhì)上，電場和磁場是一種物質(zhì)。它們只是在不同參考系下，看到的同一種東西的不同形態(tài)。因此，將電場和磁場放在一起類比，會帶給學生一目了然的效果。

1.磁場與電場的比較

2.磁感應(yīng)強度B與電場強度E的比較

3.磁感線和電場線的比較

四、總結(jié)和反思

磁場概念的建立有以上諸多方法。比喻和引入這兩種方法適合初學者，也就是初中物理教學。這兩種方法注重感官的刺激以及定性的分析，能夠給學生直觀的認識。而第三種方法，也就是類比，適合高二、高三學生，此時，學生已經(jīng)對電場有了較為深刻的認識，通過這種方法能夠更加系統(tǒng)地將電和磁的聯(lián)系和區(qū)別展示給學生。

編輯 李建軍