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1、挖掘问题素材 开展探究活动 从一个案例谈物理探究性学习活动的开展 （戎姮娟 上海市风华中学 200072）摘要：本文从学生提出的一个问题出发，开展了一堂探究性学习活动课，激发了学生从多个方面思考问题的能力，取得了不错的教学效果。关键词：探究素材 探究过程普通高中物理课程标准强调指出，高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。因此在日常的物理课堂教学中，让学生进行探究性学习活动，通过自主地参与获得知识的过程,加深对知识的体验,掌握研究自然所必需的探究能力，这也
2、是我们有效开展课堂教学的载体。然而有一些老师认为，开展探究性学习活动缺少素材，这是一个认识误区。其实每一个新知识、新内容和学生提出的问题都是引导学生开展探究性学习活动的好素材。下面谈谈笔者利用学生提出的一个问题来挖掘成素材，开展探究性学习的一些做法。一、探究问题的提出某日课间学生提出一个问题：图1如图1所示，长直导线L和U形导线ABCD在同一平面内且相距不远，导线L中通以如图1所示的向右的电流I1，当导线L中的电流突然变大时，试比较U形导线上A、D两端电势UA、UD的高低。图2而在解此题时中用不同的方法却得到了会有截然不同的两种结果，为什么呢？下面先看一下他的两种解法：解法一：将U形导线ABC
3、D构成了一个闭合电路如图2所示。在外磁场增大的过程中，电路中的感应电流方向可以用楞次定律加以判断。可以看出，电流如图形成逆时针环绕，U形导线ABCD相当于电源，可知D点的电势高于A点的电势，即UDUA。图3解法二：用处于无限远处的导线EF与AD相互连接如图3所示。在外磁场增大的过程中，依然可以用楞次定律判断出电路中的感应电流方向也为逆时针。U形导线ABCD相当于电源，可得A点的电势高于D点的电势，即UAUD。看了他的解法后，我认为这是值得挖掘的好素材，通过对该素材的探究能够引导学生从一个普通物理问题出发，层层递进，合作探究，能够让学生在“探究过程”的体验中，更好地理解物理知识，进而提高教学效果
4、。我便设计相应的教学案例，在第二天的课堂上进行了一次探究性教学。二、教学探究过程图4首先我将此题出示于黑板上让同学们求解，果然有一大部分学生顺理成章将此构成闭合电路，如解法一得：UDUA。于是我便将解法二的图画于黑板上，学生惊讶得发现：UAUD。课堂上议论声顿起，从同一种思想方法出发，结果却大相径庭，但似乎谁也无法说服对方，当我刚想给他们做个自认为公正的裁决时，角落中冒出甲同学的声音：“老师，我觉得UA=UD 。”同学们都非常惊讶地望着他，“我们不是经常利用等效的方法吗？U形导线ABCD可等效为直线AD（如图4），那么对直线AD而言不存在磁通量变化的问题，无感应电流，所以UA=UD 。”我突然
5、发现教室中的议论声不知什么时候已停了，又一声音揭地而起：“无感应电流，不一定无感应电动势。” 我发现讨论已超出我的想象，但随着问题不断的变化，学生的思维不断地在深化。乙同学接着说：“当导线L中的电流突然变大时， U形导线所处的磁场变大，那不就与让导线L中的电流不变，而将U形导线ABCD向导线L靠近是一样的（如图5）。那么相当于U形导线ABCD切割磁感线，有感应电动势。而且用右手定则可以判断出UAUD 。”图5我看到有一部分学生在点头，看来用该种方法判断得到了同学们的认可。该学生思维非常灵活，他已转化了研究该问题的角度，从“磁通量变化”转化为“切割”问题，并且颇有成效。但对答案有了共识，并不等于
6、解决了问题于是我便说：“乙同学用了切割的方法描述了同样的情境，我认为很有效，但为什么前面闭合线圈的两种不同解答呢？”“为了简化问题，我们将 U形导线ABCD等效为直导线AD，当构成如图6所示的闭合回路时，在外磁场增大的过程中，电路中应产生逆时针方向的感应电流方向。图6将直导线AD当作电源，从两个不同的闭合回路却得出截然相反的解答。问题在哪里呢？” “问题是不是在将直导线AD当作电源？”从一角落传来丙同学怯怯的声音，“但我们不是通常这样处理的吗？”“噢，问题在于BC也有感应电动势”丁同学拍脑而起。乙同学站起来说：“老师，我想用切割来解释。”面对着我的微笑和同学们注视，乙同学继续说“象下图两种情况
7、，当闭合回路向导线L靠近时，AD、BC均产生感应电动势，而且总是靠近L导线产生感应电动势大，换句话说下图（7-1）UADUBC，下图（7-2）UADEBC，所以应把AD相当于充电电源或用电器，此时电流从高电势流入A端，从低高电势流出D端。故UAUD 。”三、课堂体会看到学生豁然开朗的样子，我深深地领悟到：学生学习的过程，又是一个不断发展的认识运动过程，它往往要经历一个无疑-生疑-解疑-领会的过程。 随着课改的进一步深入，提高学生的探究意识与创新意识是我们教师面临的重要课题。因此，在日常教学中，我们要挖掘身边的素材，并最大限度地挖掘它们的潜能，启发和引导学生进行探究，让学生从“似懂非懂”到“豁然开朗”再到“举一反三”，充分品味探究的魅力，体验学习物理的乐趣。4
