物理學(xué)習(xí)從體驗(yàn)開始
——“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”調(diào)研課評(píng)析

牛慧沖

(江蘇省無錫市北高級(jí)中學(xué)，江蘇 無錫 214000)

物理學(xué)習(xí)從體驗(yàn)開始
——“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”調(diào)研課評(píng)析

牛慧沖

(江蘇省無錫市北高級(jí)中學(xué)，江蘇 無錫 214000)

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)重視學(xué)生的親身體驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的物理情境，讓學(xué)生自主體驗(yàn)，在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，完成對(duì)抽象知識(shí)的理解和掌握。本文以“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”調(diào)研課為例，淺談體驗(yàn)式教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用。

磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)；體驗(yàn)；自主探究

捷克教育家夸美紐斯認(rèn)為：“一切知識(shí)都是從感官開始的。”言下之意，學(xué)習(xí)者的直觀體驗(yàn)有助于其對(duì)抽象知識(shí)的理解和掌握。物理學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)過程中更應(yīng)重視學(xué)生的體驗(yàn)。下面結(jié)合筆者聽的一節(jié)“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”調(diào)研課，談?wù)勅绾巫寣W(xué)生在體驗(yàn)中獲取新知。

1 教學(xué)片段與評(píng)價(jià)

片段一：自制趣味電路，激發(fā)探究熱情

教師展示自制電路(圖1、圖2)，斷開開關(guān)，小燈泡卻亮了。你知道為什么嗎？

學(xué)生思考、討論。

評(píng)析：自制教具挑戰(zhàn)學(xué)生“開關(guān)閉合，小燈泡亮”的常規(guī)認(rèn)知，迅速吸引學(xué)生注意力，激發(fā)其探究熱情；同時(shí)，引入“電流的磁效應(yīng)”這一主題。

片段二：回顧舊知，獲取新知

師：關(guān)于“磁”，你都知道些什么？

生：磁體、磁極，同名磁極相斥、異名磁極相吸。

師(演示)：磁極間相互作用。這種相互作用是怎樣發(fā)生的？

生：在磁體靠近、不接觸時(shí)即會(huì)發(fā)生作用。這種作用類似于電荷間相互作用，是通過場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。

師：磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式，磁體間相互作用通過磁場(chǎng)完成。怎樣檢驗(yàn)磁場(chǎng)的存在呢？

生：用小磁針。

教師指導(dǎo)學(xué)生將多個(gè)小磁針放在磁鐵附近，觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

師：請(qǐng)大家將磁鐵移開，觀察到什么現(xiàn)象？為什么？

生：小磁針穩(wěn)定后，均基本指向同一方向(南北方向)，原因是小磁針處在地磁場(chǎng)中。

教師介紹地磁場(chǎng)相關(guān)知識(shí)。

評(píng)析：教師在學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過演示實(shí)驗(yàn)和類比教學(xué)法，溫故而知新；讓學(xué)生動(dòng)手，切身體會(huì)“場(chǎng)”的存在，印象深刻，同時(shí)為下面探究電流與磁體相互作用的本質(zhì)作鋪墊。

片段三：學(xué)生體驗(yàn)，感受電、磁相互作用

環(huán)節(jié)1：教師指導(dǎo)學(xué)生再現(xiàn)“奧斯特實(shí)驗(yàn)”(如圖3)，觀察現(xiàn)象，分析原因。

圖3 奧斯特實(shí)驗(yàn)

生：現(xiàn)象是磁針偏轉(zhuǎn)，原因是小磁針受到力的作用。

師：這種作用是怎樣發(fā)生的？說明什么？

生：這種力是通過場(chǎng)作用的，說明電流產(chǎn)生了磁場(chǎng)。

評(píng)析：雖然學(xué)生在初中已經(jīng)接觸過“奧斯特實(shí)驗(yàn)”，但作為物理史上具有劃時(shí)代意義的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)，它仍然應(yīng)該得到重視。在該環(huán)節(jié)教師并沒有大講其歷史背景、強(qiáng)調(diào)奧斯特發(fā)現(xiàn)“小磁針動(dòng)了”的曲折，而是讓學(xué)生親自動(dòng)手、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)本身，這種舉重若輕的處理方法，更加自然且令人印象深刻。

環(huán)節(jié)2：轉(zhuǎn)換視角，探究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力

師：“奧斯特”實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力作用了嗎？為什么？

生：因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模酝妼?dǎo)線應(yīng)該也受到了小磁針施加的力。

師：你觀察到了嗎？

生：在實(shí)驗(yàn)中未觀察到。

師：為什么沒有觀察到？

生：可能是這個(gè)力比較小，而導(dǎo)線質(zhì)量較大，力的影響未表現(xiàn)出來。

師：怎樣才能觀察到這個(gè)力的存在呢？

生：增大電流、增強(qiáng)小磁針的磁場(chǎng)、減輕導(dǎo)線的質(zhì)量、讓導(dǎo)線的懸掛端更自由……

學(xué)生利用U形磁鐵替換小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖4)，觀察現(xiàn)象。

圖4 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力

生：現(xiàn)象是通電導(dǎo)線動(dòng)了。

師生總結(jié)：電流的磁效應(yīng)本質(zhì)是電流產(chǎn)生了磁場(chǎng)。電流和磁體間的相互作用本質(zhì)上是通過各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。

評(píng)析：在本環(huán)節(jié)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換視角，研究通電導(dǎo)線的受力，從而過渡到下一個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)非常巧妙。教學(xué)過程中，教師以“問題鏈”的形式不斷追問學(xué)生，既突出了學(xué)生的主體地位，又充分體現(xiàn)科學(xué)探究的特性，同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究的一般步驟：提出問題，合理猜想，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論等，有助于提升學(xué)生研究問題的能力。

片段四：課堂小結(jié)，促成學(xué)生知識(shí)建構(gòu)；揭開謎底，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力

師生總結(jié)：磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種存在形式，磁體周圍、電流周圍均存在磁場(chǎng)。

(1) 磁體之間、電流與磁體間、電流與電流間均存在相互作用，這種作用是通過場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。

(2) 利用電、磁相互作用，人類制造出很多有用的器件，例如電話、喇叭、電動(dòng)機(jī)等等。

師生利用本節(jié)所學(xué)，交流討論本節(jié)課開始時(shí)展示的“有趣的電路”，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，在課余時(shí)間做一些小發(fā)明，解決生活中的問題，例如將開關(guān)替換成熱敏材料，做一個(gè)簡(jiǎn)易的溫度報(bào)警器等。

評(píng)價(jià)：教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，幫助學(xué)生梳理、強(qiáng)化本節(jié)知識(shí)要點(diǎn)，促進(jìn)其知識(shí)框架搭建；最后回到本節(jié)的引入實(shí)驗(yàn)上，學(xué)生能利用所學(xué)揭開謎底，體會(huì)到學(xué)以致用的成就感，同時(shí)自己動(dòng)手做東西的積極性被大大激發(fā)。

2 本節(jié)課的亮點(diǎn)

(1) 本節(jié)課選擇從“電流的磁效應(yīng)”引入，把磁效應(yīng)作為電流的一個(gè)特性來介紹，很好地承接了第二章“恒定電流”的學(xué)習(xí)，便于學(xué)生接受。引入形式采用自制教具，既直觀又有趣，激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)埋下伏筆，課堂結(jié)尾時(shí)由學(xué)生利用本節(jié)所學(xué)揭開謎底，設(shè)計(jì)完整且富有趣味性。同時(shí)激發(fā)了學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用于生活的創(chuàng)造熱情，充分體現(xiàn)了新課程理念下的“STS”思想。

(2) 教學(xué)設(shè)計(jì)新穎，探究前置，教材知識(shí)后置。教師對(duì)教材進(jìn)行了深度挖掘、開發(fā)，做出符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的順序調(diào)整；強(qiáng)化學(xué)生探究，把呈現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)變成引導(dǎo)學(xué)生自主獲取知識(shí)，將學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)置在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，使其獲得成就感。

(3) 在教學(xué)中充分尊重學(xué)生的主體地位，尊重學(xué)生的想法，不拘一格，體現(xiàn)了課堂的自由性、開放性。教師十分注重學(xué)生的自主探究和親身體驗(yàn)，對(duì)探究結(jié)果不急于求成，不強(qiáng)制灌輸，著力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，提升學(xué)生研究問題、解決問題的能力。同時(shí)發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，積極引導(dǎo)，把握課堂教學(xué)走向和節(jié)奏。

(4) 教師把對(duì)學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀的教育安排在學(xué)生的親身體驗(yàn)之后，有感而發(fā)，自然流暢，更容易讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感。

3 結(jié)語

在本節(jié)教學(xué)中，教師非常注重學(xué)生的親身體驗(yàn)，采用體驗(yàn)式教學(xué)法，設(shè)置多個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)鮮明、具體的場(chǎng)景，讓學(xué)生自主體驗(yàn)，引起學(xué)生積極、愉悅的情感體驗(yàn)，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，又通過體驗(yàn)解決問題，從而實(shí)現(xiàn)從形象感知到理性認(rèn)知的升華。另外，學(xué)生的親身體驗(yàn)也為其提供了很好的暗示和啟發(fā)，這將有利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。