以《磁感应强度》为例，浅谈高中物理学习方式

黄文斌

摘要：高中生在传统物理学习中，处于被动接受教师传授知识的地位，缺乏自主性。久而久之，高中生对物理学习产生厌倦。高中生陈旧的学习方式已经无法适应新课程改革的先进要求。本文根据新课程的指导理念，以市课堂教学比赛一等奖《磁感应强度》为例，指导高中生学习物理应该采取的学习方式，让学生学会自主学习、合作学习、探究学习，为学生的终身发展打下坚实的基础。

关键词：学习方式；自主学习；合作；探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）02-0080

新课程改革的重点是如何促进以学生为中心、以教师为主导的学习方式的转变，它关系到教学质量的提高以及新课程改革的成败，高中物理也不例外。我们要结合学生实际、教学内容等具体情况确定教学方式以及学生学习方式。而学习方式是学生在完成学习任务时基本的行为和认知的取向，它具有自主性、探究性和合作性等方面的基本特征。而且《物理课程标准》也指出：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。可见，学生的自主学习、合作学习、探究学习方式尤为重要。所以，《磁感应强度》这一节课的设计，笔者着重体现以上三种学习方式。

一、自主学习，学案导学

《磁感应强度》这节课，学生通过导学案的预习、自学，自己能解决部分问题，导学案中的预习内容符合学生实际，通过预习培养学生课前、课堂自主学习的良好习惯，提高发现问题、提出问题的能力。课前导学案如下：

该导学案让学生通过回顾学过的电场知识，猜想和预习本节课，让学生的知识迁移能力，创新思维。让学生形成积极主动的学习态度，获得适应时代发展需要的基础知识与基本技能。

二、探究学习，学生小组合作探究

《磁感应强度》这節课是一节概念课，比较抽象。传统的教学过程，仅仅是教师单调地在讲台上讲，学生听起来乏味无趣，难以体会到概念得出的过程，不利于学生科学素养的形成，从学生长期可持续的发展角度来说弊端很大。

因此，笔者在学案导学和学生自学生疑的基础上，组织学习小组（2～4人）实验合作探究，让学生在实验合作探究的过程中，掌握更多的信息，学生之间交流成果，培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手、善于思考的良好习惯。在合作探究的基础上，学习小组要展示合作探究的成果。

我们可以如下进行合作探究设计：现在我们需要通过磁场对通电导线的作用力来了解磁场的性质。要研究磁场每一点的强弱和方向，（那一长的导线示意学生可行，引导学生想到电场中试探电荷从而引出），就要用很短的通电导线来检验磁场的强弱，在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元。但要使导线中有电流，就要把它连接到电源上，所以孤立的电流元是不存在的。

（教师提示这里准备了电源、导线、滑动变阻器、开关）还为学生准备了蹄形磁铁，初中我们就学过蹄形磁铁正对区域是磁场强弱和方向都相同即为匀强磁场，可以在磁场的强弱和方向都相同的匀强磁场中，研究较长的一段通电导线的受力情况，从而推知一小段电流元的受力情况。

学生通过“实验合作探究找出磁场对通电导线的作用力与哪些因素有关”，首先让学生根据已有的知识基础。猜想磁场对通电导线的作用力与哪些因素有关，并通过实验找出作用力与这些因素定性的关系。导学案设计如下：

（一）猜想影响作用力的因素

① ②

③ ......

实验方法：

（二）学生分组实验并填写实验结论：

①当 增大时，作用力

②当 增大时，作用力

③当 增强时，作用力

这个合作探究实验从教学目标出发，让学生通过实验亲自体验科学探究过程：提出问题——作出猜想或假设——设计实验——进行实验——分析论证——解决问题。培养学生初步的观察能力、信息收集和处理的能力、分析概括能力；增强实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。

三、合作学习，教师引领学生合作探究

提出新问题，引导学生进一步思考探究。前面的实验是定性的测量磁场对通电导线的作用力与上述因素的关系。但具体的定量关系如何呢？

再次设计实验，继续进行探究。利用学生电源，方形线圈、力传感器，电流传感器、滑动变阻器、开关和导线，铁架台

1. 引导学生探索、小组讨论

（1）如何利用现有的设备得到可以改变的电流？（2）如何测出磁场对通电导线的作用力？

2. 利用DIS系统定量探究磁场对通电导线的作用力的大小，导学案如下：

（1）作用力F与电流I的定量关系（磁场强弱、长度不变）

结论：

F与I成 关系

（2）作用力F与有效长度L的关系

（磁场强弱、电流不变。I= ）

结论：F与L成 关系

（3）作用力F与磁场强弱的关系：（电流、长度不变）

结论：磁场越 ，F越 ，B越 。

3. 引导学生总结规律：通电导线在磁场中受到的磁场力的大小，即与导线的长度L成正比，与导线中的电流I也成正比，即与I和L的乘积成正比，用公式表示为F∝IL，引入比例系数B，写成等式为：F=BIL。

（1）在磁场同一位置，不管I、L如何改变，比值B总是不变的。

（2）I、L不变，但磁场中的不同位置，比值B是不同的。

（3）可见，比例系数B是由磁场本身决定的，在电流I、导线长度L相同的情况下，电流所受的磁场力越大，比值B越大，表示磁场越强。

在传感器有限的实验条件下，师生合作学习的过程中，教师引领学生进行探究，充分体现了以学生为中心，教师为主导的理念。学生与教师进行积极互动，不是教师灌输、学生接受传统的学习方式，而是学生自主的学习方式。

四、在多种学习方式结合下的课堂效果反馈

通过针对性训练，提高学生知识迁移运用能力。反馈可以穿插课堂或在最后完成，任何课堂均要有当堂反馈（训练）。在反馈中暴露出来的问题，教师要及时拨、纠正。让学生当堂小结、反思、感悟，提高能力。例如（投影展示例题，学生分析问题，讨论探究解决问题的方法。本课练习设计如下：

1. 关于磁感应强度B的说法正确的是（ ）

A. B的方向就是小磁针N极所指的方向

B. B的方向与小磁针S极的受力方向相反

C. B的方向就是该处磁场的方向

D. B的方向与小磁针静止时S极所指的方向相反

2. 有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ）

A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量

B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

C. 若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F/IL

D. 由定义式B=F/IL，，可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小

3. 一根导线长0.2m，通过3A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是

；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是 。

这是自主学习课堂教学结构中最后一个环节，也是知识巩固运用阶段。教师根据教学目标的要求，通过有效、有度的练习，通过反馈检查教学效果，深化学生学到的知识。选题要“小”“精”“活”，形式要多样化，练习的方式要做到学生独立练习和学生板演相结合。要求学生自行发现、纠正练习中出现的错误，做到解题步骤和解题格式的标准化、规范化，促使学生通过自己的思維活动把知识条理化、系统化。另一方面，通过组织评价练习，指导学生进行自我评价和自我矫正。教师对学生作出合理的评价，使学生获得成功的体验，增强学生的自信心，培养学生积极的、自我完善的学习品质和良好的学习习惯。同时，学习者对学习作自我评价，有利于学习者调控学习行为，以达到自我激励、自我教育、自我完善的目的。我们提倡每节课都给学生提供相互评价和自我评价的机会，通过长期训练，培养学生自我评价、自我调控的意识和能力。

本节教师在课堂教学设计时，带着学生走向教材，而不是带着教材走向学生。本节课的课堂教学活动在民主、平等、和谐、宽松的情境中展开，在教学设计上，尽力做到能使学生较为自由和灵活地进行自主学习、探究学习、合作学习。课前的自主学习，课堂上的小组合作实验探究，教师的引领探究等方式让学生养成良好的学习品质，形成认真、严谨的科学态度，促进学生认知、情感、科学方法、态度与技能等方面的和谐发展，使学生全面成长。