科學(xué)探究活動(dòng)中學(xué)生思維能力的培養(yǎng)

陸亞波 毛國(guó)永

[摘 要]在科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，應(yīng)根據(jù)科學(xué)探究的特點(diǎn)，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行。本文以《電磁感應(yīng)》一課為例，闡述了在發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題、建立猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反思與評(píng)價(jià)、鞏固與應(yīng)用等環(huán)節(jié)中學(xué)生逆向思維、聯(lián)想思維、發(fā)散思維、邏輯思維、辯證思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]科學(xué)探究 思維能力 電磁感應(yīng)

[中圖分類號(hào)] G633.98 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 16746058（2016）170000

思維是科學(xué)探究最重要的核心，思維性是科學(xué)探究最基本的特征之一，思維能力的培養(yǎng)和科學(xué)探究能力的提高是相輔相成的。在科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中，無(wú)論是發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題、建立猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反思與評(píng)價(jià)，還是知識(shí)的鞏固與應(yīng)用，我們都非常重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。本文以華師大版初中科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)《電磁感應(yīng)》一課為例，談?wù)勗诳茖W(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

一、在發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神具有極為重要的意義。而逆向思維又是創(chuàng)新思維的重要方式。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生逆向思考、反向設(shè)問(wèn)，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。

例如《電磁感應(yīng)》上課開始，我們先讓學(xué)生回顧奧斯特實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是怎樣的？它的實(shí)質(zhì)是什么？在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：既然電能夠產(chǎn)生磁，那么，反過(guò)來(lái)磁能否產(chǎn)生電呢？（事實(shí)上，在學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)之前，我們也先讓學(xué)生復(fù)習(xí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：能否制造出一種把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器呢？）這樣，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生逆向思考、反向設(shè)問(wèn)，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)提出問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的逆向思維能力和創(chuàng)新精神。

二、在猜想和假設(shè)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維

聯(lián)想思維是一種重要的思維方式，它能使兩個(gè)看去不相關(guān)聯(lián)的事物建立聯(lián)系，從而產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)想和成果。在科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中，建立猜想和假設(shè)常常需要聯(lián)想思維。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)事物之間的相似點(diǎn)，而在兩個(gè)事物之間建立聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、建立猜想，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維能力。

例如《電磁感應(yīng)》一課中，在提出問(wèn)題“磁能否產(chǎn)生電”后，我們引導(dǎo)學(xué)生回憶、思考電和磁之間的相似點(diǎn)和聯(lián)系：電荷分正負(fù)、能吸引輕小物體，磁鐵分南北極、能吸引鐵磁性物質(zhì)；同種電荷互相排斥、異種電荷互相吸引，同名磁極互相排斥、異名磁極互相吸引；電荷周圍有電場(chǎng)，磁體周圍有磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)往往同時(shí)出現(xiàn)；生活中有電磁鐵、電磁爐、電磁波；等等。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁也可能產(chǎn)生電，什么樣的磁能夠產(chǎn)生電。這樣，通過(guò)聯(lián)系電和磁的有關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生提出猜想，也培養(yǎng)了學(xué)生的聯(lián)想思維能力。

三、在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科學(xué)探究中最激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的一個(gè)部分，因而也是科學(xué)探究中最富有魅力的一個(gè)部分。一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)完成需要通過(guò)綜合運(yùn)用各種思維，特別是發(fā)散思維。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)設(shè)置問(wèn)題情景，組織學(xué)生相互交流討論，引導(dǎo)學(xué)生從各個(gè)不同角度進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

例如在上述教學(xué)之后，我們沒(méi)有直接演示課本的實(shí)驗(yàn)，而是通過(guò)提出以下幾個(gè)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生相互交流討論，啟發(fā)學(xué)生從各個(gè)角度深入思考，來(lái)找出實(shí)驗(yàn)所需的器材并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

問(wèn)題1：要探究利用磁場(chǎng)獲得電流，需要哪些器材？

生1：要提供磁場(chǎng)，需要有磁體；

生2：作為電流的載體，需要有導(dǎo)線；

生3：檢驗(yàn)是否產(chǎn)生電流，需要有電流表；

生4：控制電路通斷，需要有開關(guān)。

問(wèn)題2：如何利用上述器材來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

生1：奧斯特實(shí)驗(yàn)中是把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線周圍，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，本實(shí)驗(yàn)是否可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀察能否產(chǎn)生電流？

生2：導(dǎo)體可能是靜止地放在磁場(chǎng)里，也可能是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)；

生3：導(dǎo)體可能是平行磁感線放在磁場(chǎng)中，可能是垂直磁感線放在磁場(chǎng)中，也可能是斜放在磁場(chǎng)中，還可能是繞在蹄形磁鐵上……

生4：電路可能是斷開的，也可能是閉合的。

這樣，通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題的探討，逐步引導(dǎo)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)器材并設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的發(fā)散思維能力。

四、在分析處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維

邏輯思維也是一種重要的思維方式。在科學(xué)探究活動(dòng)中，一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，往往需要根據(jù)研究的問(wèn)題和提出的假設(shè)，通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、歸納、推理乃至綜合，運(yùn)用邏輯思維得到。因此，分析處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性和縝密性。

例如本課中，在設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)之后，我們引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如下表）進(jìn)行分析：

師：比較第②③（或⑤⑥）兩項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件，有什么共同特點(diǎn)？

生1：都是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

師：比較第①項(xiàng)和第②③項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，要產(chǎn)生感應(yīng)電流需要什么條件？

生2：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。

師：比較第②③項(xiàng)和第⑤⑥項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，要產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要什么條件？

生：導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分。

師：綜合上述結(jié)果，可得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

生：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。（如圖1所示）

這樣，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、歸納、綜合，了解了電磁感應(yīng)的概念，發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。

五、在反思與評(píng)價(jià)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維

辯證思維是一種更高層次的思維方式，它能使學(xué)生全面、辯證地看待問(wèn)題。在科學(xué)探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)，有助于學(xué)生更加全面、深刻地理解科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生思維的全面性和辯證性，同時(shí)使學(xué)生養(yǎng)成經(jīng)常反思的習(xí)慣。

例如在通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到電磁感應(yīng)的條件之后，我們繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考，作出反思與評(píng)價(jià)：

反思與評(píng)價(jià)一：反思上述實(shí)驗(yàn)方案，還有沒(méi)有其它途徑能利用磁場(chǎng)來(lái)獲得電流？

可能的途徑1：保持導(dǎo)體靜止不動(dòng)，讓磁體運(yùn)動(dòng)，使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作做割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。（如圖2所示）

可能的途徑2：保持線圈靜止不動(dòng)，讓磁體運(yùn)動(dòng)，使線圈（即閉合電路的一部分導(dǎo)體）在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。（如圖3所示）

可能的途徑3：保持導(dǎo)體靜止不動(dòng)，不斷改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。

反思與評(píng)價(jià)二：反思上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，怎樣使觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯？

可能的方法1：用靈敏電流計(jì)代替電流表，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

可能的方法2：用磁性更強(qiáng)的電磁鐵代替U形磁鐵，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

可能的方法3：增加導(dǎo)體數(shù)量（比如用線圈代替導(dǎo)體），重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

反思與評(píng)價(jià)三：反思上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還能提出什么問(wèn)題？

問(wèn)題1：電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？

問(wèn)題2：感應(yīng)電流的方向可能與什么有關(guān)？

問(wèn)題3：感應(yīng)電流的大小可能與什么有關(guān)？

問(wèn)題4：如果是整個(gè)閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)，電路中是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？

問(wèn)題5：如果電路斷開，讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？

……

在此基礎(chǔ)上，我們提供器材，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)小組合作進(jìn)行探究。

這樣，通過(guò)多角度設(shè)問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)方面進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)，不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，也使學(xué)生的思維得到了有效的訓(xùn)練。

六、在知識(shí)的鞏固與應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

知識(shí)的鞏固與應(yīng)用是掌握知識(shí)的重要的兩個(gè)階段。把探究得到的結(jié)論遷移運(yùn)用到生活實(shí)際或新的情境中，不僅有助于學(xué)生掌握知識(shí)，而且能提高學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而為學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如本課實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們出示下列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考、討論：

問(wèn)題1：電磁感應(yīng)原理在生活生產(chǎn)中可能有什么應(yīng)用？

問(wèn)題2：生活中常看到這種現(xiàn)象：電動(dòng)自行車沒(méi)電時(shí)，用腳踩踏就能發(fā)出電來(lái)，說(shuō)說(shuō)其中的道理。

問(wèn)題3（演示）：用導(dǎo)線連接指示燈的兩個(gè)接線柱后，指示燈不發(fā)光；而把它放置于電磁爐上，啟動(dòng)電磁爐，指示燈能發(fā)光，如圖4所示。已知家用電磁爐內(nèi)部有一個(gè)很大的線圈，你能解釋其中的道理嗎？

這樣，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋生活中的現(xiàn)象、分析解決生活中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，鞏固了已學(xué)知識(shí)，同時(shí)也有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

1.《例談實(shí)驗(yàn)探究法在初中科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用》劉煜華、毛國(guó)永《教育與探索》2008年第12期.

（責(zé)任編輯 黃春香）

陸亞波　毛國(guó)永

[摘 要] 在科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，應(yīng)根據(jù)科學(xué)探究的特點(diǎn)，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行。文章以《電磁感應(yīng)》一課為例，闡述了在發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、建立猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反思與評(píng)價(jià)、鞏固與應(yīng)用等環(huán)節(jié)中學(xué)生逆向思維、聯(lián)想思維、發(fā)散思維、邏輯思維、辯證思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] 科學(xué)探究 思維能力 電磁感應(yīng)

[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674 6058（2016）17 0061

思維性是科學(xué)探究最基本的特征之一，思維能力的培養(yǎng)和科學(xué)探究能力的提高是相輔相成的。在科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中，無(wú)論是發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、建立猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、反思與評(píng)價(jià)，還是知識(shí)的鞏固與應(yīng)用，我們都非常重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。本文以華師大版初中科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)《電磁感應(yīng)》一課為例，談?wù)勗诳茖W(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

一、在發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問(wèn)題，往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神具有極為重要的意義。而逆向思維又是創(chuàng)新思維的重要方式。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生逆向思考、反向設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。

例如《電磁感應(yīng)》上課開始，我們先讓學(xué)生回顧奧斯特實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是怎樣的？它的實(shí)質(zhì)是什么？在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：既然電能夠產(chǎn)生磁，那么，反過(guò)來(lái)磁能否產(chǎn)生電呢？（事實(shí)上，在學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)之前，我們也先讓學(xué)生復(fù)習(xí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題：能否制造出一種把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器呢？）這樣，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生逆向思考、反向設(shè)問(wèn)，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力和創(chuàng)新精神。

二、在猜想和假設(shè)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維

聯(lián)想思維是一種重要的思維方式，它能使兩個(gè)看上去不相關(guān)的事物建立聯(lián)系，從而產(chǎn)生創(chuàng)新設(shè)想和成果。在科學(xué)探究活動(dòng)過(guò)程中，建立猜想和假設(shè)，常常需要聯(lián)想思維。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)事物之間的相似點(diǎn)，而在兩個(gè)事物之間建立聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、建立猜想，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維能力。

例如《電磁感應(yīng)》一課中，在提出問(wèn)題“磁能否產(chǎn)生電”后，我們引導(dǎo)學(xué)生回憶、思考電和磁之間的相似點(diǎn)和聯(lián)系：電荷分正負(fù)，能吸引輕小物體；磁鐵分南北極，能吸引鐵磁性物質(zhì)；同種電荷互相排斥、異種電荷互相吸引，同名磁極互相排斥、異名磁極互相吸引；電荷周圍有電場(chǎng)，磁體周圍有磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)往往同時(shí)出現(xiàn)；生活中有電磁鐵、電磁爐、電磁波，等等。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想：磁也可能產(chǎn)生電，什么樣的磁能夠產(chǎn)生電。這樣，通過(guò)聯(lián)系電和磁的有關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生提出猜想，也培養(yǎng)了學(xué)生的聯(lián)想思維能力。

三、在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是科學(xué)探究中最能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的一部分，因而也是科學(xué)探究中最富有魅力的一部分。一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的完成，需要通過(guò)綜合運(yùn)用各種思維，特別是發(fā)散思維。實(shí)踐中，我們往往通過(guò)設(shè)置問(wèn)題情景，組織學(xué)生相互交流討論，引導(dǎo)學(xué)生從各個(gè)不同角度進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

例如在上述教學(xué)之后，我們沒(méi)有直接演示課本的實(shí)驗(yàn)，而是通過(guò)提出以下幾個(gè)問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生相互交流討論，啟發(fā)學(xué)生從各個(gè)角度深入思考，找出實(shí)驗(yàn)所需的器材，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

問(wèn)題1：要探究利用磁場(chǎng)獲得電流，需要哪些器材？

生1：要提供磁場(chǎng)，需要有磁體；

生2：作為電流的載體，需要有導(dǎo)線；

生3：檢驗(yàn)是否產(chǎn)生電流，需要有電流表；

生4：控制電路通斷，需要有開關(guān)。

問(wèn)題2：如何利用上述器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

生1：奧斯特實(shí)驗(yàn)中是把小磁針?lè)旁谕妼?dǎo)線周圍，觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，本實(shí)驗(yàn)是否可以把導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里觀察，看能否產(chǎn)生電流？

生2：導(dǎo)體可能是靜止放在磁場(chǎng)里的，也可能是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的；

生3：導(dǎo)體可能是平行磁感線放在磁場(chǎng)中，可能是垂直磁感線放在磁場(chǎng)中，也可能是斜放在磁場(chǎng)中，還可能是繞在蹄形磁鐵上……

生4：電路可能是斷開的，也可能是閉合的。

這樣，通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題的探討，逐步引導(dǎo)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)器材，并設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的發(fā)散思維能力。

四、在分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維

邏輯思維也是一種重要的思維方式。在科學(xué)探究活動(dòng)中，一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，往往需要根據(jù)研究的問(wèn)題和提出的假設(shè)，通過(guò)對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的分析、比較、歸納、推理乃至綜合，運(yùn)用邏輯思維才能得到。因此，分析處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性和縝密性。

例如本課中，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)之后，可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如下表）進(jìn)行分析。

師：比較第②③（或⑤⑥）兩項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件，有什么共同特點(diǎn)？

生1：都是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

師：比較第①項(xiàng)和第②③項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，要產(chǎn)生感應(yīng)電流需要什么條件？

生2：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

師：比較第②③項(xiàng)和第⑤⑥項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，要產(chǎn)生感應(yīng)電流還需要什么條件？

生：導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分。

師：綜合上述結(jié)果，可得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

圖1

生：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。（如圖1所示）

這樣，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、歸納、綜合，了解了電磁感應(yīng)的概念，發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。

五、在反思與評(píng)價(jià)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維

辯證思維是一種更高層次的思維方式，它能使學(xué)生全面、辯證地看待問(wèn)題。在科學(xué)探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)，有助于學(xué)生更加全面、深刻地理解科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生思 維的全面性和辯證性，同時(shí)使學(xué)生養(yǎng)成經(jīng)常反思的習(xí)慣。

例如，在通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到電磁感應(yīng)的條件之后，我們繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考，作出反思與評(píng)價(jià)。

反思與評(píng)價(jià)一：反思上述實(shí)驗(yàn)方案，還有沒(méi)有其他途徑能利用磁場(chǎng)獲得電流？

可能的途徑1：保持導(dǎo)體靜止不動(dòng)，讓磁體運(yùn)動(dòng)，使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。（如圖2所示）

可能的途徑2：保持線圈靜止不動(dòng)，讓磁體運(yùn)動(dòng)，使線圈（即閉合電路的一部分導(dǎo)體）在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。（如圖3所示）

可能的途徑3：保持導(dǎo)體靜止不動(dòng)，不斷改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。

圖2 圖3

反思與評(píng)價(jià)二：反思上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，怎樣使觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯？

可能的方法1：用靈敏電流計(jì)代替電流表，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

可能的方法2：用磁性更強(qiáng)的電磁鐵代替U形磁鐵，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

可能的方法3：增加導(dǎo)體數(shù)量（比如用線圈代替導(dǎo)體），重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

反思與評(píng)價(jià)三：反思上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還能提出什么問(wèn)題？

問(wèn)題1：電磁感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？

問(wèn)題2：感應(yīng)電流的方向可能與什么有關(guān)？

問(wèn)題3：感應(yīng)電流的大小可能與什么有關(guān)？

問(wèn)題4：如果是整個(gè)閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？

問(wèn)題5：如果電路斷開，讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？

……

在此基礎(chǔ)上，我們提供器材，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)小組合作進(jìn)行探究。

這樣，通過(guò)多角度設(shè)問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)方面進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)，不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，也使學(xué)生的思維得到了有效的訓(xùn)練。

六、在知識(shí)的鞏固與應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

知識(shí)的鞏固與應(yīng)用是掌握知識(shí)的重要階段。把探究得到的結(jié)論遷移運(yùn)用到生活實(shí)際或新的情境中，不僅有助于學(xué)生掌握知識(shí)，而且能提高學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而為學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，本課實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們出示下列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考、討論。

問(wèn)題1：電磁感應(yīng)原理在生活生產(chǎn)中可能有什么應(yīng)用？

圖4

問(wèn)題2：生活中常看到這種現(xiàn)象：電動(dòng)自行車沒(méi)電時(shí)，用腳踩踏就能發(fā)出電來(lái)，說(shuō)說(shuō)其中的道理。

問(wèn)題3（演示）：用導(dǎo)線連接指示燈的兩個(gè)接線柱后，指示燈不發(fā)光；而把它放置于電磁爐上，啟動(dòng)電磁爐，指示燈能發(fā)光，如圖4所示。已知家用電磁爐內(nèi)部有一個(gè)很大的線圈，你能解釋其中的道理嗎？

通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象、分析解決生活中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，鞏固了學(xué)生已學(xué)知識(shí)，同時(shí)也有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

1.《例談實(shí)驗(yàn)探究法在初中科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用》劉煜華、毛國(guó)永《教育與探索》2008年第12期.

（責(zé)任編輯 易志毅）