余天發(fā) 陳梅芳

摘 要：目前物理實(shí)驗(yàn)的重要思想方法有探究法，而角色反轉(zhuǎn)是強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教與學(xué)中的主動(dòng)性教學(xué)方法。本文以魯科版高中物理選修3-2《感應(yīng)電流的方向》為例來(lái)探討該方法在高中物理探究新課中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)栴}引導(dǎo)；角色反轉(zhuǎn)；教學(xué)方法

“問(wèn)題引導(dǎo)”+“角色反轉(zhuǎn)”教學(xué)方法，是通過(guò)物理問(wèn)題的挖出，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性，從物理現(xiàn)象、引導(dǎo)問(wèn)題、提出辦法、解決過(guò)程、方法修正到最終解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究基本方法，為學(xué)生今后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)深造和在日常生活中的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的研究起到了引導(dǎo)作用。“問(wèn)題引導(dǎo)”，主要指引學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題并解決問(wèn)題?！敖巧崔D(zhuǎn)”是指在課堂進(jìn)行到特定的條件下學(xué)生與教師的角色反轉(zhuǎn)，由學(xué)生來(lái)充當(dāng)教師，學(xué)生向教師提出問(wèn)題，教師進(jìn)行回答指導(dǎo)，同時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題的提出 [1 ]；另一功能是可以由學(xué)生代表來(lái)提問(wèn)，由其他學(xué)生來(lái)回答，而教師作為第三方的評(píng)價(jià)者，從而帶動(dòng)課堂的探究氣氛。本教學(xué)方法與傳統(tǒng)課堂教學(xué)最大不同是，改變了過(guò)去由教師單邊講授的做法，由教師從物理現(xiàn)象出發(fā)提出問(wèn)題，到解決問(wèn)題過(guò)程中的方法修正，從而建立了師生之間、同學(xué)之間開(kāi)放的多邊交流關(guān)系。

1 “問(wèn)題引導(dǎo)”+“角色反轉(zhuǎn)”教學(xué)方法的特點(diǎn)

1.1 物理現(xiàn)象是教學(xué)的激發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)問(wèn)題是教學(xué)的開(kāi)端和教師經(jīng)驗(yàn)累積點(diǎn)

學(xué)生在生活中存在的許多有想法的物理問(wèn)題，作為課堂的開(kāi)端，要從求知和探究的欲望入手為起點(diǎn)，逐漸引導(dǎo)學(xué)生自己提出問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程要注意不同層次學(xué)生和教師平時(shí)累積的經(jīng)驗(yàn)去引導(dǎo)問(wèn)題，促使學(xué)生在興趣中產(chǎn)生有方向性的疑問(wèn)，為下一步提出問(wèn)題解決的辦法作鋪墊。

1.2 提出辦法是教學(xué)的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是科學(xué)探究的主要過(guò)程

挖掘辦法不僅鍛煉學(xué)生的思維能力，而且關(guān)鍵是可以增強(qiáng)探究問(wèn)題的素養(yǎng)，從問(wèn)題中凝煉出解決方法，為實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證作出引領(lǐng)作用。

1.3 方法修正是科學(xué)探究問(wèn)題必經(jīng)之路，“角色反轉(zhuǎn)”是解決問(wèn)題的重要途徑

提出的辦法有可能是錯(cuò)誤的，只有經(jīng)過(guò)操做修正，才能重新定位。在解決過(guò)程中，應(yīng)在多邊活動(dòng)中不斷的檢驗(yàn)修正方法，始終圍繞著問(wèn)題方法的探究展開(kāi)，通過(guò)反轉(zhuǎn)，解決問(wèn)題就水到渠成。

2 “問(wèn)題引導(dǎo)”+“角色反轉(zhuǎn)”教學(xué)方法的程序

物理現(xiàn)象→引導(dǎo)問(wèn)題→提出辦法→解決過(guò)程→方法修正→角色反轉(zhuǎn)→解決問(wèn)題。

3 “問(wèn)題引導(dǎo)”+“角色反轉(zhuǎn)”教學(xué)方法在《感應(yīng)電流的方向》教學(xué)中的應(yīng)用

《感應(yīng)電流的方向》這一節(jié)，一般的教學(xué)設(shè)計(jì)方案是：通過(guò)教師的演示實(shí)驗(yàn)到學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，教師講解，得出感應(yīng)電流的方向應(yīng)遵守楞次定律，然后講解楞次定律的在不同條件下的不同表述和注意點(diǎn)，再通過(guò)例題，課堂訓(xùn)練，最后是鞏固練習(xí)。從課堂教學(xué)的有效性上看，學(xué)生可能會(huì)應(yīng)用楞次定律來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向，但從教學(xué)主從的角度看學(xué)生還是在被發(fā)展的位置上，學(xué)生并不是主人翁，教師雖然是講的很好，但學(xué)生只是聽(tīng)會(huì)一些，不能算是會(huì)學(xué) [2 ]。

本課利用“問(wèn)題引導(dǎo)”探究教學(xué)方法，課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是這樣的：由幾個(gè)物理現(xiàn)象情景（視頻）→學(xué)生討論引導(dǎo)問(wèn)題→提出方案→解決過(guò)程的實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→方法或方案修正→得出楞次定律→課堂問(wèn)題例釋→角色反轉(zhuǎn)→學(xué)生總結(jié)。本課教學(xué)不僅讓學(xué)生手、口、腦并動(dòng)，而且能夠從角色反轉(zhuǎn)中學(xué)到設(shè)計(jì)問(wèn)題的樂(lè)趣。從物理教學(xué)的有效性上看，學(xué)生不但是學(xué)會(huì)，而且是會(huì)學(xué)，學(xué)得主動(dòng)，學(xué)得積極，學(xué)的興趣。從教學(xué)的主從地位來(lái)看，學(xué)生是主人翁。整節(jié)課學(xué)生活動(dòng)時(shí)間約占課時(shí)的2/3，課堂氣氛比較熱烈，真正體現(xiàn)了"教為主導(dǎo)，學(xué)為主體"的教學(xué)理念，而且它可以培養(yǎng)學(xué)生從物理現(xiàn)象中探究物理規(guī)律的方法，并且知道科學(xué)探究道路上并不平坦。

3.1 展示現(xiàn)象，指出問(wèn)題

先重溫展示電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流時(shí)電流表會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小視頻，讓學(xué)生分析產(chǎn)生電流表指針偏轉(zhuǎn)方向是不是隨意呢？學(xué)生自然會(huì)想到不是隨意的，然后提出問(wèn)題。

問(wèn)題1：閉合與斷開(kāi)電鍵時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向有沒(méi)有不同？

問(wèn)題2：電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與什么因素有關(guān)系？

3.2 引導(dǎo)問(wèn)題，大膽猜想

引出問(wèn)題：能不能探究出一個(gè)普遍的方法能容易得出感應(yīng)電流的方向呢？

引導(dǎo)并提出問(wèn)題：如果你是古代要得出該問(wèn)題的人，猜想看“感應(yīng)電流的方向由什么因素所決定呢” [3 ]？通過(guò)問(wèn)題，學(xué)生思維就會(huì)發(fā)散，指出科學(xué)猜想是研究自然科學(xué)的一種基本的思想方法，它并不是毫無(wú)根據(jù)的臆想，而是有科學(xué)根據(jù)的。猜想是對(duì)是錯(cuò)，要靠實(shí)踐檢驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)正確的猜想，可能是正確物理規(guī)律；通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)錯(cuò)誤的猜想，應(yīng)該總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，重新提出新的辦法，再用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。

在以上的情境中，經(jīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)討論，猜想得出：因感應(yīng)電流的產(chǎn)生原因是由磁通量變化引起的，所以可能猜測(cè)感應(yīng)電流的方向與磁通量的增大或減少有關(guān)，進(jìn)一步得出與磁通量的變化有關(guān) [4 ]。

3.3 問(wèn)題引導(dǎo)，討論展示

給出討論問(wèn)題：①感應(yīng)電流的方向與磁通量變化有關(guān)，應(yīng)如何用實(shí)驗(yàn)來(lái)得出？②實(shí)驗(yàn)中要用到什么器材？要什么實(shí)驗(yàn)方案，方法步驟？學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)各種不同的方案，教師可以按小組展示。

3.4 優(yōu)選方案，方法修正

從中選擇較好的兩種不同方案和方法，選定可以用線(xiàn)圈、靈敏電流計(jì)和導(dǎo)線(xiàn)組成回路的方案1（如圖1）和以?xún)蓚€(gè)不同的大小線(xiàn)圈，靈敏電流計(jì)，滑線(xiàn)變阻器，學(xué)生電源，電鍵，導(dǎo)線(xiàn)組成的方案2（如圖2），用這兩個(gè)回路的方案分別來(lái)進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)參照課本自己設(shè)計(jì)方案、方法和表格來(lái)填寫(xiě)，教師要做好實(shí)驗(yàn)的巡視和解惑，教學(xué)就在這種輕松和諧環(huán)境中得到創(chuàng)新，這是本節(jié)的重點(diǎn)。

3.5 列表分析，歸納結(jié)論

進(jìn)一步展示兩個(gè)不同方案的兩個(gè)小組的記錄，選擇最好小組的表格記錄并展示討論。

方案1組：將電路連成閉合回路，條形磁鐵N極插入或拔出螺線(xiàn)管，再把S極插入或拔出螺線(xiàn)管，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記

方案2組：將電鍵閉合、斷開(kāi)，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向，判斷感應(yīng)電流方向，再將電源的正、負(fù)極反過(guò)來(lái)，重復(fù)先前實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如表2。

提出問(wèn)題：①這兩種方法哪個(gè)方案比較簡(jiǎn)單？并從兩個(gè)表格中找出兩者的共同點(diǎn)是什么？

讓不同組的學(xué)生猜想并回答討論，感應(yīng)電流方向跟磁通量的變化及原磁場(chǎng)的方向有關(guān)，教師逐漸引導(dǎo)得出結(jié)論，即欏次定律的內(nèi)容，這一步并不容易，需要學(xué)生有很好的素質(zhì)和教師的課堂指導(dǎo)能力。

再提出問(wèn)題②：表格2中感應(yīng)電流的方向與原電流方向?qū)Ρ惹闆r與開(kāi)關(guān)的通斷有什么關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流與原電流的方向在電路接通的情況下是相反的，斷開(kāi)時(shí)是相同的，從而引出楞次定律第一個(gè)表述：“增反減同”。

3.6 問(wèn)題例釋?zhuān)敖巧崔D(zhuǎn)”

得出楞次定律第一個(gè)表述后，提出問(wèn)題：③從磁鐵和線(xiàn)圈的相互關(guān)系來(lái)又如何表達(dá)楞次定律？用“角色反轉(zhuǎn)”的教學(xué)形式來(lái)例釋?zhuān)岢鲆韵聦?shí)例讓學(xué)生思考討論并要求學(xué)生向老師提出遇到的問(wèn)題。

如圖3所示，閉合矩形線(xiàn)圈a與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)PQ在同一平面內(nèi)，線(xiàn)圈的兩邊與直導(dǎo)線(xiàn)平行，直導(dǎo)線(xiàn)中有逐漸增大、但方向不明的電流，則（ ）

A.可知道線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向

B.可知道線(xiàn)圈各邊所受磁場(chǎng)力的方向

C.可知道整個(gè)線(xiàn)圈所受的磁場(chǎng)力的方向

D.無(wú)法判斷線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向，也無(wú)法判斷線(xiàn)圈所受磁場(chǎng)力的方向。

學(xué)生先通過(guò)小組討論，然后派學(xué)生代表上來(lái)主持，并向教師提出一些問(wèn)題，然后一一給予回答，在這過(guò)程中教

師可以提出讓學(xué)生討論線(xiàn)圈的受力的方向與PQ電流的變化有關(guān)，而與電流的方向無(wú)關(guān)，得到楞次定律第二個(gè)表述：磁體和導(dǎo)體的相互關(guān)系是“來(lái)拒去留”。

進(jìn)一拓展，提出問(wèn)題：④若把線(xiàn)圈a換成有彈性的線(xiàn)圈時(shí)，電流增大或減小時(shí)線(xiàn)圈的面積會(huì)如何變化，同樣引導(dǎo)學(xué)生得出楞次定律第三個(gè)關(guān)系表述“增縮減擴(kuò)”的應(yīng)用表述。

上述探討過(guò)程中課堂互動(dòng)明顯，學(xué)生可以向教師提問(wèn)磁鐵和線(xiàn)圈和相互關(guān)系與電流變化的關(guān)系或楞次定律與能量的關(guān)系，這一環(huán)節(jié)中師生互動(dòng)、生生互動(dòng)緊密，課堂氣氛比較熱烈，真正體現(xiàn)了"教為主導(dǎo)，學(xué)為主體"的教學(xué)理念，學(xué)生不僅體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，更一進(jìn)步體現(xiàn)了同學(xué)之間的幫助情誼，而且教師也教的輕松。

3.7 解決問(wèn)題，課堂總結(jié)

在得出楞次定律第三個(gè)表述之后，可以向?qū)W生提出楞次定律的本質(zhì)問(wèn)題是可以歸結(jié)為什么問(wèn)題呢？分別從靜力學(xué)、動(dòng)力角度或能量角度來(lái)看，楞次定律是屬于什么問(wèn)題呢？引導(dǎo)出楞次定律與能量的關(guān)系是什么？也可作為下一節(jié)的楞次定律應(yīng)用，最后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課進(jìn)行小結(jié)。

4 在具體實(shí)施該教學(xué)方法時(shí)，應(yīng)注意幾點(diǎn)

（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究引導(dǎo)是本節(jié)課的難點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中要注意對(duì)學(xué)生的逐步引導(dǎo)，填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)表格，以及對(duì)表格的分析、得出結(jié)論。

（2）教師在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究時(shí)，要注意課堂組織和探究時(shí)間的把握，在得出楞次定律第三個(gè)表述后若有時(shí)間可以進(jìn)一步引導(dǎo)對(duì)例題的拓展，讓學(xué)生對(duì)題目進(jìn)行改裝，以求做到一題多變，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同題目類(lèi)型的適應(yīng)和遷移。

（3）對(duì)本教學(xué)法最重要的是注重問(wèn)題的引導(dǎo)，問(wèn)題的提出的難度和適用情況是要靠認(rèn)真的備課、平時(shí)的教學(xué)積累以及教學(xué)的反思總結(jié)才能組織到位。

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