優(yōu)化表格設(shè)計(jì) 拓展探究思維

在物理實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過設(shè)計(jì)出好的表格，可拓展學(xué)生的探究思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓課堂充滿生機(jī)和活力，從而增強(qiáng)物理教學(xué)效果。同時(shí)，表格優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程也是學(xué)生積極主動(dòng)思考物理問題的過程，本文以楞次定律探究實(shí)驗(yàn)為例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行表格的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并從中歸納總結(jié)物理規(guī)律。

一、利用“實(shí)驗(yàn)方案”提煉表格設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)探究感應(yīng)電流方向所遵循規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了方便研究，可以線圈為研究對(duì)象，將線圈和電表連接成一個(gè)回路，觀察磁鐵插入、拔出線圈時(shí)，電表指針的偏轉(zhuǎn)情況。

學(xué)生討論，實(shí)驗(yàn)中磁鐵相對(duì)線圈的動(dòng)作有幾種方式？學(xué)生相互交流后，得出磁鐵的動(dòng)作有“N極插入、拔出，S極插入、拔出”等四種，可設(shè)計(jì)表格，如表一。

通過表格設(shè)計(jì)，可引發(fā)師生、生生相互交流，促進(jìn)學(xué)生對(duì)問題的參與和討論，為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)拓展思維空間。設(shè)計(jì)時(shí)需注重物理量、物理現(xiàn)象的分類整理，如表格設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意示意圖要簡(jiǎn)潔、直觀、形象等。利用表格對(duì)表中的示意圖進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而方便歸納概括相關(guān)的物理知識(shí)，為學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)潔的語言得出物理規(guī)律提供平臺(tái)。

二、利用“探究猜想”豐富表格

當(dāng)磁鐵N極在下方時(shí)，無論其插入或拔出線圈，磁場(chǎng)方向向下；當(dāng)磁鐵S極在下方時(shí)，無論其插入或拔出線圈，磁場(chǎng)方向向上。而當(dāng)磁鐵插入線圈時(shí)，無論是N或S極，穿過線圈的磁通量增加；當(dāng)磁鐵拔出線圈時(shí)，無論是N或S極，穿過線圈的磁通量減小。通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，其現(xiàn)象表明改變磁極或動(dòng)作方式，感應(yīng)電流的方向會(huì)隨之發(fā)生改變，即猜想感應(yīng)電流的方向和磁場(chǎng)方向、磁通量的變化等因素有關(guān)。

學(xué)生討論，實(shí)驗(yàn)中需觀察和研究的物理量或現(xiàn)象有哪些？相互交流得知有“磁場(chǎng)方向、磁通量的變化和感應(yīng)電流的方向”，可在表一的基礎(chǔ)上繼續(xù)豐富表格。學(xué)生通過合作、實(shí)驗(yàn)，完成表格記錄，如表二。

通過表格設(shè)計(jì)，學(xué)生在已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行猜想，用高度概括的符號(hào)和文字，簡(jiǎn)明扼要地把各物理量間的復(fù)雜關(guān)系簡(jiǎn)單化，復(fù)雜知識(shí)系統(tǒng)化，為進(jìn)一步的探究提供精簡(jiǎn)的學(xué)習(xí)材料。表格記錄，數(shù)據(jù)集中、條理清晰、對(duì)比性強(qiáng)，便于分析得到各物理量間的規(guī)律，同時(shí)也能使學(xué)生多角度、全方位地認(rèn)識(shí)、理解和掌握這些相互關(guān)聯(lián)的概念、規(guī)律。

三、利用“添加內(nèi)容”來完善表格設(shè)計(jì)

通過觀察表格記錄，發(fā)現(xiàn)本次實(shí)驗(yàn)記錄的，并不是定量數(shù)據(jù)，而是一些定性關(guān)系：向上和向下、增加和減少、順時(shí)針和逆時(shí)針，其中的規(guī)律似乎不易直接發(fā)現(xiàn)。表格中，第四項(xiàng)要研究的物理量是“感應(yīng)電流的方向”，可否為其找到一個(gè)與上面“磁場(chǎng)方向”或“磁通量變化”類似的中間量，再來進(jìn)行比較，尋找規(guī)律。

學(xué)生討論，感應(yīng)電流的周圍存在什么？相互交流得到感應(yīng)電流的周圍存在磁場(chǎng)。為了方便研究討論，表格中的“磁場(chǎng)方向”和“磁通量的變化”前加上“原”字，以示區(qū)別，可在表二的基礎(chǔ)上繼續(xù)豐富表格。學(xué)生再利用安培定則，完成表格記錄，如表三。

通過表格設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生從表格中獲取有價(jià)值信息的能力，學(xué)生也能深刻地理解其探究的問題，領(lǐng)悟探究活動(dòng)中的精髓，從而把前后各部分知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，形成一個(gè)有機(jī)的整體，同時(shí)共享他人的觀點(diǎn)，彌補(bǔ)了自己元認(rèn)知策略中的漏洞，這樣有利于學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象背后的內(nèi)涵和規(guī)律。

四、利用“刪減內(nèi)容”優(yōu)化表格設(shè)計(jì)

對(duì)表格中各物理量間的關(guān)系進(jìn)行比較，常用的方法是控制變量法。觀察此時(shí)表格記錄，由于項(xiàng)目、內(nèi)容較多，分析起來有一定難度，需要對(duì)表格作進(jìn)一步的優(yōu)化。

學(xué)生討論，如何對(duì)表格進(jìn)行簡(jiǎn)化處理呢？相互交流得到“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向”與“原磁場(chǎng)的方向”進(jìn)行比較更統(tǒng)一協(xié)調(diào)，則可將表三中的“感應(yīng)電流的方向”這一行刪除，如表四。學(xué)生通過對(duì)表格記錄橫向及縱向?qū)Ρ鹊玫剑罕碇械诙⑷斜砻鞲袘?yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙了原磁通量的增加，即“增反”；表中第四、五列表明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙了原磁通量的減小，即“減同”，最終簡(jiǎn)潔而深刻的揭示了感應(yīng)電流方向所遵循的規(guī)律，即“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，得到楞次定律。

通過表格設(shè)計(jì)，學(xué)生自身的探究能力得到提高，對(duì)所研究的問題理解更深刻，整個(gè)思維過程符合從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的認(rèn)知規(guī)律。而表格記錄輸出的信息，內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、對(duì)比、分析、概括，使復(fù)雜問題變得簡(jiǎn)潔直觀，便于發(fā)現(xiàn)表格中呈現(xiàn)的規(guī)律，這樣挖掘了學(xué)生對(duì)信息再處理加工的潛能，且調(diào)整、豐富了其認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

表格設(shè)計(jì)時(shí)，注重從抽象到具體的方法，環(huán)環(huán)相扣、層層推進(jìn)，而對(duì)表格中的內(nèi)容靈活地進(jìn)行添加和刪減，使學(xué)生更容易集中注意力來思考問題，體現(xiàn)新課程理念對(duì)學(xué)生發(fā)展的要求，培養(yǎng)學(xué)生思維的層次性、深刻性和系統(tǒng)性，通過不斷啟發(fā)學(xué)生的思維，既可使教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和重難點(diǎn)落到實(shí)處，又能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力，同時(shí)作為學(xué)生，也體會(huì)到了自主學(xué)習(xí)的快樂，有助于提高物理課堂教學(xué)的效率。

（責(zé)任編輯易志毅）