淺談初中物理如何培養學生自我解決問題的能力

王雷

【摘要】? 本文以初中物理《電與磁》為依托，以物理學史為線索，將中考復習電與磁模塊中諸多的概念與模型串接起來，通過學生不斷解決當年物理學家碰到的問題的方式來提高學生自我解決問題的能力。

【關鍵詞】? 物理學史 電與磁

【中圖分類號】? G633.7 ? ? ? ? ? ? ?? ? 【文獻標識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2018）09-109-01

一、背景和意義

教材的改版以及新課標的不斷完善與細化，很多知識點看似簡單了很多，要求也放低了不少，特別是一些新物理量的定義，都結合了一定的數學知識，但是在教學的過程中卻明顯發現學生的理解能力以及接受情況明顯變差。

仔細思考學生提出的問題會發現，學生無法理解這些抽象的概念，最深層的原因是因為學生根本不知道為什么要提出這樣的概念，以及出于什么樣的原因或者目的需要提出這樣的概念。因此不禁想到，學生現在碰到的問題，恰恰也是物理學家當年在思考時碰到的問題，如果能夠讓學生了解物理學家當時的想法，又或者是擺出物理學家當時碰到的問題，那么在問題的引導下學生也就自然而然的能夠理解為何知識的脈絡要如此向前發展以及為何問題必須這樣提出，概念為何要這樣設立。

二、方法和內容

通過與學生的多次面批和訪談，了解學生的學情之后，特意選擇《電與磁》這個知識板塊作為一個突破點，主要原因是知識點較少，且自成一體，對中考其他知識的影響較小。通過不斷整合教材資源，搜集相關物理學史資料，將兩者有機結合，進而呈現出以下的課程。

《電與磁》中考復習

導入：

師：我們在學習物理的時候，是先學習的歐姆定律還是電流的磁效應呢？

生：歐姆定律

師：我們在學習的時候是先學習的歐姆定律，后學習的電流的磁效應，那么在整個物理學的發展當中是不是也是先有歐姆定律，再有電流的磁效應呢，大家猜猜看！

首先給學生拋出這樣的問題，讓學生思考這兩者之間是否有聯系，啟發學生思考。

（1820年奧斯特實驗——電流的磁效應，1826年——歐姆定律）

得到這個答案之后很多學生已經注意到他們之間僅僅只相隔了六年，已經開始思考奧斯特到底如何幫助了歐姆。

在通過常規的設計實驗以及實驗糾錯等方式復習奧斯特實驗內容之后，又拋出另外一個物理學家的故事——安培。

師：奧斯特發現電流的磁效應之后，對于當時的物理學界而言就好像是一個核彈爆炸一樣，引發了一系列的鏈式反應。不僅僅是歐姆，同時他也啟發了安培。安培馬上有了這樣的想法，既然通電導線的周圍存在磁場，它就相當于是一個磁體。那么如果我把兩根通電的導線放在一起會怎么樣呢？于是他就做了下面的實驗，我們大家一起來看看。

通過演示通電導線之間有力的作用的實驗，讓學生將理論和實際相結合，同時，再次拋出問題：

師：如果將其中一根導線換成一個蹄形磁體那么另外一根導線是否還會受力呢？為什么？

學生通過討論，與自己所學過的知識相聯系，很快就會發現更換的通電導線和蹄形磁體之間的內在聯系——磁場。再次通過演示實驗和針對性的習題可以讓學生對通電導線在磁場中受力的知識點的理解的更加深刻。學生既復習了原有的知識，又學習到了新的知識。

以不斷增強磁場的方式，將通電螺線管、電磁鐵相關知識點復習完成，只要學生理解了本質，增強或者改變方向，學生也都很容易接受。

師：歐姆是在電流的磁效應之后才發現歐姆定律的，那么到底奧斯特怎么幫助了歐姆呢？我們大家先來看看歐姆當時碰到困難是什么——沒有電流表，更沒有電壓表，也沒有電阻的概念，但是有電池。

為了方便學生思考，可以給學生一定的引導，如給他提供必要的實驗器材：電池若干，導線若干，電磁鐵，開關，彈簧測力計，指針，不同材質的導體，鐵塊等等。

沒有電流表，如何知道電路中的電流大小？

結合給出的實驗器材時，有部分學生可以設計出電流表的初步模型。

也有學生提出通過彈簧測力計的指針來顯示電流的大小。

通過學生的自主討論和設計，一改平時的題海戰術，讓學生自主應用學過的知識解決偉人當時碰到的問題，他們在解決問題中不斷的找到自信，也提高他們學習物理的積極性的同時也復習了有關電生磁的知識。

師：歷史的車輪已經到了1826年。實際上，在1820年奧斯特剛剛提出電生磁之后，就有非常多的物理學家在想，既然電可以生磁，那么磁是不是可以生電呢。那么在這些物理學家當中，有一個人叫做科拉頓。他在1825年的時候，就有了“通電導線切割磁感線時是不是可以產生電流”的想法。可是他也碰到了相同的問題，沒有電流表。這一次大家又要怎么幫他呢？

生：在導線的下方放一個小磁針

有了前面一系列的鋪墊，學生已經慢慢的習慣用自己所學的知識去解決問題，所以很快就有了正確答案。

此外，通過詢問學生，如何讓實驗現象更加明顯（更換強磁體）和如何避免強磁體對小磁針的影響等問題，加深學生對實驗要求的理解。學生進而也就很快得到了距離遠一些的答案。

師：當時的科拉頓也是這么想的。他把強磁體和小磁針放在了兩個房間里面。從一個房間里拉動磁體以切割磁感線，然后馬上跑到隔壁去看小磁針是不是有偏轉。大家覺得他會看到他想要看到的現象嗎？為什么？

通過這個看似非常有趣的故事，學生在歡笑中將電磁感應實驗的要求已經理解透徹。

三、思考

通過教材知識和物理學史的整合之后，學生的課堂參與度有了非常大的提升，一改往常中考前復習課思維懶散的狀態，思維的碰撞非常多，甚至有很多讓我非常意外的結論。不禁讓我反思，學生的思維創造性是非常強的，只要我們給他們提供足夠的平臺，提供好的機會給他們充足的時間讓他們開口說出自己的想法，很多時候會給我們帶來意外驚喜。

[ 參? 考? 文? 獻 ]

[1]物理學的概念與文化素養[美]Art Hobson著，秦克誠，劉培森，周國榮，譯.

[2]物理學史教學的作用與改革[J].現代物理知識，程民治.

[3]物理文化與物理學史[M].杭州：浙江科學技術出版社，厚宇德著.