如何運用探索發現法進行物理教學

李　茜

摘要：物理教學中運用探索發現法進行教學，能充分調動學生學習的主動性，使學生通過探索，自己發現問題的關鍵，找出結論，這樣的教學還能有效地培養學生的動手能力和創造思維能力。

關鍵詞：探索發現法；物理教學；物理實驗；實驗結論

我國課程改革已經經歷了好長時間，從教學大綱到課程標準其價值取向最顯著的變化是：由精英教育走向大眾教育，由教給知識到教給方法等，筆者認為方法顯得非常重要，如何運用探索發現法進行物理教學是廣大教師值得探討的一個重要話題。

探索發現法是以發展探索性思維為目標，以再發現為步驟的教學方法，它的主要特點是：教師必須創設實驗的條件，由學生親自進行探索，最后，學生不僅掌握知識本身的內容、特點，而且掌握獲得知識的過程，在運用探索發現法時要遵循一定的步驟：

一是教師要提出帶有探索性的問題，學生帶著教師所提出的問題進行實驗或觀察一些具體的現象；二是學生根據觀察、實驗的結果，或根據已知理論進行推理，提出有關現象的原因，概念之間和數量之間的聯系等推測，再進一步思考，或進一步實驗；三是學生在教師的引導下把已有的知識與研究的問題結合起來，進行對照分析、抽象、概括，通過學生的探討，最后得出結論。

如，“電磁感應”課題的教學，教師首先在學生原有知識的基礎上提出新的思考問題：在初中我們學習了電流可以產生磁場，那么磁場能否產生電流呢?產生的電流與我們剛學的磁通量之間有什么關系呢?

學生在教師所創設的實驗環境中進行探究：首先學生做兩個初中已經做過的小實驗，將一個連有檢流計的多匝閉合線圈，從一個固定磁場的兩極間拉出，觀察到檢流計的指針發生了偏轉；仍然用上面的裝置，讓閉合線圈不動，而移動磁鐵，同樣發現檢流計的指針發生偏轉，學生們通過上述實驗，自然會得出結論：只要閉合線圈和磁場有相對運動，在線圈中必然產生感應電流。

接著教師要引導學生思考，上述結論是否正確?是否必然出現這個結論?為了回答這個問題，仍然需要再做一些實驗進行探索：在一個作用區域較大的恒定磁場中，使一個連有多匝閉合線圈在其中水平運動，但不出磁場的范圍，觀察到無論線圈運動得多快，檢流計的指針都不發生偏轉，反過來，讓線圈不動，而移動磁鐵，檢流計的指針仍然不發生偏轉。

這就是說，閉合線圈與磁場有相對運動不一定產生感應電流，這時學生就會感到困惑：進一步想通過實驗來探索產生感應電流的條件究竟是什么呢?

將一根條形磁鐵插入連有檢流計的線圈中或將磁鐵從該線圈中抽出時，都有電流產生，而磁鐵靜止在線圈中時，沒有電流，在這個實驗中，磁鐵的運動也可以看做線圈相對于磁鐵的運動，組成線圈的導線在運動中切割磁感線，電路中產生了感應電流。

也可以從另一角度研究這個問題，當磁體離線圈很遠時，可以認為穿過線圈的磁通量是零，在磁體插入線圈的過程中，磁通量增加，把磁體從線圈中抽出時，磁通量減少，在這兩種情況下電路中都有電流；而當磁體與線圈相對靜止時，穿過線圈的磁通量不變，這時閉合電路中沒有電流，那么，能不能說，如果穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中就有電流?為此，教師要在這個時候及時引導學生再一次用實驗來進行探索。

在勻強磁場中放置兩根金屬導軌，在它們的一端用檢流計連起來，讓一根導體棒在導軌上運動，穿過閉合電路的磁通量是由所圍成的矩形的面積和磁感應強度決定的，導體棒左右移動時，穿過閉合電路的磁通量發生變化，而在實驗中學生們會看到導體棒在左右移動時，閉合電路中就有電流，學生通過實驗現象同樣可以說成：如果穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中就有電流。

以上兩個實驗都是由于導體和磁體有相對運動而使穿過閉合電路的磁通量發生改變的，如果導體和產生磁場的磁體相對靜止，但是磁場的強弱發生改變，從而引起閉合電路中磁通量的改變，這種情況下閉合電路中是否也能產生電流呢?

將一個螺線管A與變阻器、開關連到電源上，另一個螺線管B的兩端連到檢流計上，把B套在A的外面，在開關閉合與斷開瞬間，以及開關閉合不動時，觀察電路中是否有電流產生，在實驗中會看到，在開關閉合與斷開的瞬間，有感應電流產生，當開關閉合不動時，沒有電流，當然，在開關閉合不動時，通過移動變阻器的滑片來改變A中的電流，從而改變它在日中的磁通量，也能觀察到感應電流，學生通過這些實驗的探索就能總結出：只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有電流產生，這種由于磁通量的變化而產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。

探索發現法的關鍵是教師向學生提出要解決或探索的問題，引導學生去探索，去思考，去推測各種可能的答案，從而尋求問題的正確結論，在教學的過程中，教者要組織好學生的學習活動。