以《磁感應(yīng)強(qiáng)度》為例，淺談高中物理學(xué)習(xí)方式

黃文斌

摘要：高中生在傳統(tǒng)物理學(xué)習(xí)中，處于被動(dòng)接受教師傳授知識(shí)的地位，缺乏自主性。久而久之，高中生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦。高中生陳舊的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)新課程改革的先進(jìn)要求。本文根據(jù)新課程的指導(dǎo)理念，以市課堂教學(xué)比賽一等獎(jiǎng)《磁感應(yīng)強(qiáng)度》為例，指導(dǎo)高中生學(xué)習(xí)物理應(yīng)該采取的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，為學(xué)生的終身發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)方式；自主學(xué)習(xí)；合作；探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）02-0080

新課程改革的重點(diǎn)是如何促進(jìn)以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，它關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的提高以及新課程改革的成敗，高中物理也不例外。我們要結(jié)合學(xué)生實(shí)際、教學(xué)內(nèi)容等具體情況確定教學(xué)方式以及學(xué)生學(xué)習(xí)方式。而學(xué)習(xí)方式是學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)基本的行為和認(rèn)知的取向，它具有自主性、探究性和合作性等方面的基本特征。而且《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》也指出：高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考?？梢姡瑢W(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)方式尤為重要。所以，《磁感應(yīng)強(qiáng)度》這一節(jié)課的設(shè)計(jì)，筆者著重體現(xiàn)以上三種學(xué)習(xí)方式。

一、自主學(xué)習(xí)，學(xué)案導(dǎo)學(xué)

《磁感應(yīng)強(qiáng)度》這節(jié)課，學(xué)生通過導(dǎo)學(xué)案的預(yù)習(xí)、自學(xué)，自己能解決部分問題，導(dǎo)學(xué)案中的預(yù)習(xí)內(nèi)容符合學(xué)生實(shí)際，通過預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生課前、課堂自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力。課前導(dǎo)學(xué)案如下：

該導(dǎo)學(xué)案讓學(xué)生通過回顧學(xué)過的電場(chǎng)知識(shí)，猜想和預(yù)習(xí)本節(jié)課，讓學(xué)生的知識(shí)遷移能力，創(chuàng)新思維。讓學(xué)生形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，獲得適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。

二、探究學(xué)習(xí)，學(xué)生小組合作探究

《磁感應(yīng)強(qiáng)度》這節(jié)課是一節(jié)概念課，比較抽象。傳統(tǒng)的教學(xué)過程，僅僅是教師單調(diào)地在講臺(tái)上講，學(xué)生聽起來乏味無(wú)趣，難以體會(huì)到概念得出的過程，不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成，從學(xué)生長(zhǎng)期可持續(xù)的發(fā)展角度來說弊端很大。

因此，筆者在學(xué)案導(dǎo)學(xué)和學(xué)生自學(xué)生疑的基礎(chǔ)上，組織學(xué)習(xí)小組（2～4人）實(shí)驗(yàn)合作探究，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)合作探究的過程中，掌握更多的信息，學(xué)生之間交流成果，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手、善于思考的良好習(xí)慣。在合作探究的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)小組要展示合作探究的成果。

我們可以如下進(jìn)行合作探究設(shè)計(jì)：現(xiàn)在我們需要通過磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力來了解磁場(chǎng)的性質(zhì)。要研究磁場(chǎng)每一點(diǎn)的強(qiáng)弱和方向，（那一長(zhǎng)的導(dǎo)線示意學(xué)生可行，引導(dǎo)學(xué)生想到電場(chǎng)中試探電荷從而引出），就要用很短的通電導(dǎo)線來檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫做電流元。但要使導(dǎo)線中有電流，就要把它連接到電源上，所以孤立的電流元是不存在的。

（教師提示這里準(zhǔn)備了電源、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)）還為學(xué)生準(zhǔn)備了蹄形磁鐵，初中我們就學(xué)過蹄形磁鐵正對(duì)區(qū)域是磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向都相同即為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可以在磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，研究較長(zhǎng)的一段通電導(dǎo)線的受力情況，從而推知一小段電流元的受力情況。

學(xué)生通過“實(shí)驗(yàn)合作探究找出磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與哪些因素有關(guān)”，首先讓學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)基礎(chǔ)。猜想磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與哪些因素有關(guān)，并通過實(shí)驗(yàn)找出作用力與這些因素定性的關(guān)系。導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)如下：

（一）猜想影響作用力的因素

① ②

③ ......

實(shí)驗(yàn)方法：

（二）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

①當(dāng) 增大時(shí)，作用力

②當(dāng) 增大時(shí)，作用力

③當(dāng) 增強(qiáng)時(shí)，作用力

這個(gè)合作探究實(shí)驗(yàn)從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親自體驗(yàn)科學(xué)探究過程：提出問題——作出猜想或假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——分析論證——解決問題。培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力、信息收集和處理的能力、分析概括能力；增強(qiáng)實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。

三、合作學(xué)習(xí)，教師引領(lǐng)學(xué)生合作探究

提出新問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考探究。前面的實(shí)驗(yàn)是定性的測(cè)量磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力與上述因素的關(guān)系。但具體的定量關(guān)系如何呢？

再次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)進(jìn)行探究。利用學(xué)生電源，方形線圈、力傳感器，電流傳感器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線，鐵架臺(tái)

1. 引導(dǎo)學(xué)生探索、小組討論

（1）如何利用現(xiàn)有的設(shè)備得到可以改變的電流？（2）如何測(cè)出磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力？

2. 利用DIS系統(tǒng)定量探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的大小，導(dǎo)學(xué)案如下：

（1）作用力F與電流I的定量關(guān)系（磁場(chǎng)強(qiáng)弱、長(zhǎng)度不變）

結(jié)論：

F與I成 關(guān)系

（2）作用力F與有效長(zhǎng)度L的關(guān)系

（磁場(chǎng)強(qiáng)弱、電流不變。I= ）

結(jié)論：F與L成 關(guān)系

（3）作用力F與磁場(chǎng)強(qiáng)弱的關(guān)系：（電流、長(zhǎng)度不變）

結(jié)論：磁場(chǎng)越 ，F(xiàn)越 ，B越 。

3. 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的大小，即與導(dǎo)線的長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)線中的電流I也成正比，即與I和L的乘積成正比，用公式表示為F∝IL，引入比例系數(shù)B，寫成等式為：F=BIL。

（1）在磁場(chǎng)同一位置，不管I、L如何改變，比值B總是不變的。

（2）I、L不變，但磁場(chǎng)中的不同位置，比值B是不同的。

（3）可見，比例系數(shù)B是由磁場(chǎng)本身決定的，在電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L相同的情況下，電流所受的磁場(chǎng)力越大，比值B越大，表示磁場(chǎng)越強(qiáng)。

在傳感器有限的實(shí)驗(yàn)條件下，師生合作學(xué)習(xí)的過程中，教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的理念。學(xué)生與教師進(jìn)行積極互動(dòng)，不是教師灌輸、學(xué)生接受傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，而是學(xué)生自主的學(xué)習(xí)方式。

四、在多種學(xué)習(xí)方式結(jié)合下的課堂效果反饋

通過針對(duì)性訓(xùn)練，提高學(xué)生知識(shí)遷移運(yùn)用能力。反饋可以穿插課堂或在最后完成，任何課堂均要有當(dāng)堂反饋（訓(xùn)練）。在反饋中暴露出來的問題，教師要及時(shí)撥、糾正。讓學(xué)生當(dāng)堂小結(jié)、反思、感悟，提高能力。例如（投影展示例題，學(xué)生分析問題，討論探究解決問題的方法。本課練習(xí)設(shè)計(jì)如下：

1. 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說法正確的是（ ）

A. B的方向就是小磁針N極所指的方向

B. B的方向與小磁針S極的受力方向相反

C. B的方向就是該處磁場(chǎng)的方向

D. B的方向與小磁針靜止時(shí)S極所指的方向相反

2. 有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說法中，正確的是（ ）

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量

B. 若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零

C. 若有一小段長(zhǎng)為L(zhǎng)，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是F/IL

D. 由定義式B=F/IL，，可知，電流強(qiáng)度I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小

3. 一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通過3A的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是6×10-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是

；如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是 。

這是自主學(xué)習(xí)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是知識(shí)鞏固運(yùn)用階段。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的要求，通過有效、有度的練習(xí)，通過反饋檢查教學(xué)效果，深化學(xué)生學(xué)到的知識(shí)。選題要“小”“精”“活”，形式要多樣化，練習(xí)的方式要做到學(xué)生獨(dú)立練習(xí)和學(xué)生板演相結(jié)合。要求學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)、糾正練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，做到解題步驟和解題格式的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，促使學(xué)生通過自己的思維活動(dòng)把知識(shí)條理化、系統(tǒng)化。另一方面，通過組織評(píng)價(jià)練習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和自我矯正。教師對(duì)學(xué)生作出合理的評(píng)價(jià)，使學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生積極的、自我完善的學(xué)習(xí)品質(zhì)和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)，學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)作自我評(píng)價(jià)，有利于學(xué)習(xí)者調(diào)控學(xué)習(xí)行為，以達(dá)到自我激勵(lì)、自我教育、自我完善的目的。我們提倡每節(jié)課都給學(xué)生提供相互評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，通過長(zhǎng)期訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生自我評(píng)價(jià)、自我調(diào)控的意識(shí)和能力。

本節(jié)教師在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，帶著學(xué)生走向教材，而不是帶著教材走向?qū)W生。本節(jié)課的課堂教學(xué)活動(dòng)在民主、平等、和諧、寬松的情境中展開，在教學(xué)設(shè)計(jì)上，盡力做到能使學(xué)生較為自由和靈活地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。課前的自主學(xué)習(xí)，課堂上的小組合作實(shí)驗(yàn)探究，教師的引領(lǐng)探究等方式讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)，形成認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感、科學(xué)方法、態(tài)度與技能等方面的和諧發(fā)展，使學(xué)生全面成長(zhǎng)。