高中物理課堂問(wèn)題生成教學(xué)

摘 要：在高中物理課堂的教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式越來(lái)越難以適應(yīng)新課程的標(biāo)準(zhǔn)，本文主要旨在研究高中物理課堂中的問(wèn)題生成教學(xué)模式，探究問(wèn)題生成教學(xué)能否有效地提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)有效性和教學(xué)針對(duì)性。本文以“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力”一課為例，希望能夠?yàn)楦魑煌实慕虒W(xué)工作起到一定的借鑒和參考作用。

關(guān)鍵詞：高中物理；問(wèn)題生成；新課標(biāo)

一、 設(shè)置情境，生成問(wèn)題

本文主要通過(guò)設(shè)置情境來(lái)完成問(wèn)題生成教學(xué)，具體實(shí)驗(yàn)如下：

（一） 實(shí)驗(yàn)1

實(shí)驗(yàn)前提：設(shè)置磁場(chǎng)，垂直放入通電導(dǎo)線。變量1：①電流方向保持不變，對(duì)磁場(chǎng)方向進(jìn)行改變；變量2：②保持磁場(chǎng)方向不變，對(duì)電流方向進(jìn)行改變。過(guò)程中對(duì)安培力的方向變化進(jìn)行觀察。同時(shí)提出相應(yīng)問(wèn)題：①：安培力的方向和哪些因素有關(guān)聯(lián)性？②通電導(dǎo)線是否垂直于磁場(chǎng)，如何進(jìn)行判定？③磁場(chǎng)中受到安倍力的方向？如圖1所示。

學(xué)生1：電流以及磁場(chǎng)的方向都是影響安倍力方向的因素，在判定中主要可以使用左手定則進(jìn)行判定。左手定則具體判斷方法為：伸出左手并使左手拇指垂直于食指、中指、無(wú)名指和小拇指四指，此時(shí)必須保證其同手掌處于同一平面，磁感線由左手掌心進(jìn)入，中指指尖指向電流方向，在上述操作無(wú)誤情況下，拇指指向的方向則為通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中收到安倍力的方向。學(xué)生2：電流方向與磁感線方向是否具有關(guān)系？學(xué)生3：安倍力方向是否與電流方向一定垂直？安培力的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向又有什么關(guān)系，是否也是互相垂直呢？學(xué)生4：磁感線是否必須要垂直于手心穿過(guò)？平行于手心會(huì)得到怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

（二） 實(shí)驗(yàn)2

設(shè)置磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)置入，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，結(jié)合實(shí)驗(yàn)1中的結(jié)論，提出問(wèn)題：是否能夠求出電流為

I1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度B夾角為α，α大于0°，小于90°時(shí)，通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小。如圖2所示。

學(xué)生1：電流方向及垂直于電流方向分解磁感應(yīng)強(qiáng)度，平行于電流方向并不受力，因此可以得出，垂直于I方向受力

F=BI1L1sinα。學(xué)生2：其實(shí)不止學(xué)生1的一種算法，還可以分解電流I1，推導(dǎo)出F=BI1L1sinα。

二、 問(wèn)題的二次設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)有關(guān)問(wèn)題探究點(diǎn)

生成問(wèn)題和個(gè)別疑難問(wèn)題是課堂探究的主題。通常情況下，生成的問(wèn)題比較復(fù)雜，一些問(wèn)題甚至超出了現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)范疇，因此教師必須對(duì)問(wèn)題進(jìn)行篩選取舍。同時(shí)教師還需要對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行二次整合梳理，根據(jù)不同問(wèn)題的難易程度、普適程度進(jìn)行再設(shè)計(jì)，具體如下：

圖3 三維空間關(guān)系

問(wèn)題1：①設(shè)置前提：電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向電流方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，圖3所示，F(xiàn)即為安培力方向，在這種情況下，安培力的方向能否使用左手定則進(jìn)行相關(guān)判斷？②設(shè)置前提：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I處于同一平面，且B、I數(shù)值不變。夾角為變量，改變?yōu)?0°，在此情況下，安倍力F的方向是否會(huì)出現(xiàn)改變？

問(wèn)題2：①在電流方向、磁場(chǎng)方向垂直、平行時(shí)受到安培力已知的情況下，是否能夠推導(dǎo)出“電流為I1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度B夾角為α（0°<α<90°）時(shí)，通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小”。

三、 二次生成問(wèn)題探究，提高認(rèn)知

通過(guò)教師二次設(shè)計(jì)出的新問(wèn)題更加符合學(xué)生們的認(rèn)知水平，也符合學(xué)生們的認(rèn)知規(guī)律，主要具有三大特點(diǎn)，一是能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)中的“主人翁”意識(shí)；二是新問(wèn)題具有較強(qiáng)的層次性，學(xué)生在探究過(guò)程中受到的思維障礙較少；三是具有較強(qiáng)的針對(duì)性，有助于深層次的認(rèn)知體驗(yàn)。

教師提出問(wèn)題1：確定α角度，大于0°，小于90°，當(dāng)通電導(dǎo)線電流

I1、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向?yàn)棣習(xí)r，安培力F的方向如何進(jìn)行判斷？

學(xué)生1：首先應(yīng)該確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及電流I1所處于的平面，當(dāng)平面確定后可運(yùn)用左手定則對(duì)安培力方向進(jìn)行判定，得出F垂直于平面，進(jìn)而確定安培力的方向。學(xué)生2：安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I1的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I1的方向可以相互不垂直。教師提出問(wèn)題2：把電流I1沿磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向進(jìn)行分解，能否得出F=BI1L1sinα。學(xué)生1：能夠得出

F=BI1L1sinα，但是分解方法錯(cuò)誤，電流是標(biāo)量，沒(méi)有分解意義。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：何惠民，甘肅省平?jīng)鍪?，甘肅省靈臺(tái)縣第一中學(xué)。