浅谈初中物理如何培养学生自我解决问题的能力

王雷

【摘要】  本文以初中物理《电与磁》为依托，以物理学史为线索，将中考复习电与磁模块中诸多的概念与模型串接起来，通过学生不断解决当年物理学家碰到的问题的方式来提高学生自我解决问题的能力。

【关键词】  物理学史 电与磁

【中图分类号】  G633.7                  【文献标识码】  A 【文章编号】  1992-7711（2018）09-109-01

一、背景和意義

教材的改版以及新课标的不断完善与细化，很多知识点看似简单了很多，要求也放低了不少，特别是一些新物理量的定义，都结合了一定的数学知识，但是在教学的过程中却明显发现学生的理解能力以及接受情况明显变差。

仔细思考学生提出的问题会发现，学生无法理解这些抽象的概念，最深层的原因是因为学生根本不知道为什么要提出这样的概念，以及出于什么样的原因或者目的需要提出这样的概念。因此不禁想到，学生现在碰到的问题，恰恰也是物理学家当年在思考时碰到的问题，如果能够让学生了解物理学家当时的想法，又或者是摆出物理学家当时碰到的问题，那么在问题的引导下学生也就自然而然的能够理解为何知识的脉络要如此向前发展以及为何问题必须这样提出，概念为何要这样设立。

二、方法和内容

通过与学生的多次面批和访谈，了解学生的学情之后，特意选择《电与磁》这个知识板块作为一个突破点，主要原因是知识点较少，且自成一体，对中考其他知识的影响较小。通过不断整合教材资源，搜集相关物理学史资料，将两者有机结合，进而呈现出以下的课程。

《电与磁》中考复习

导入：

师：我们在学习物理的时候，是先学习的欧姆定律还是电流的磁效应呢？

生：欧姆定律

师：我们在学习的时候是先学习的欧姆定律，后学习的电流的磁效应，那么在整个物理学的发展当中是不是也是先有欧姆定律，再有电流的磁效应呢，大家猜猜看！

首先给学生抛出这样的问题，让学生思考这两者之间是否有联系，启发学生思考。

（1820年奥斯特实验——电流的磁效应，1826年——欧姆定律）

得到这个答案之后很多学生已经注意到他们之间仅仅只相隔了六年，已经开始思考奥斯特到底如何帮助了欧姆。

在通过常规的设计实验以及实验纠错等方式复习奥斯特实验内容之后，又抛出另外一个物理学家的故事——安培。

师：奥斯特发现电流的磁效应之后，对于当时的物理学界而言就好像是一个核弹爆炸一样，引发了一系列的链式反应。不仅仅是欧姆，同时他也启发了安培。安培马上有了这样的想法，既然通电导线的周围存在磁场，它就相当于是一个磁体。那么如果我把两根通电的导线放在一起会怎么样呢？于是他就做了下面的实验，我们大家一起来看看。

通过演示通电导线之间有力的作用的实验，让学生将理论和实际相结合，同时，再次抛出问题：

师：如果将其中一根导线换成一个蹄形磁体那么另外一根导线是否还会受力呢？为什么？

学生通过讨论，与自己所学过的知识相联系，很快就会发现更换的通电导线和蹄形磁体之间的内在联系——磁场。再次通过演示实验和针对性的习题可以让学生对通电导线在磁场中受力的知识点的理解的更加深刻。学生既复习了原有的知识，又学习到了新的知识。

以不断增强磁场的方式，将通电螺线管、电磁铁相关知识点复习完成，只要学生理解了本质，增强或者改变方向，学生也都很容易接受。

师：欧姆是在电流的磁效应之后才发现欧姆定律的，那么到底奥斯特怎么帮助了欧姆呢？我们大家先来看看欧姆当时碰到困难是什么——没有电流表，更没有电压表，也没有电阻的概念，但是有电池。

为了方便学生思考，可以给学生一定的引导，如给他提供必要的实验器材：电池若干，导线若干，电磁铁，开关，弹簧测力计，指针，不同材质的导体，铁块等等。

没有电流表，如何知道电路中的电流大小？

结合给出的实验器材时，有部分学生可以设计出电流表的初步模型。

也有学生提出通过弹簧测力计的指针来显示电流的大小。

通过学生的自主讨论和设计，一改平时的题海战术，让学生自主应用学过的知识解决伟人当时碰到的问题，他们在解决问题中不断的找到自信，也提高他们学习物理的积极性的同时也复习了有关电生磁的知识。

师：历史的车轮已经到了1826年。实际上，在1820年奥斯特刚刚提出电生磁之后，就有非常多的物理学家在想，既然电可以生磁，那么磁是不是可以生电呢。那么在这些物理学家当中，有一个人叫做科拉顿。他在1825年的时候，就有了“通电导线切割磁感线时是不是可以产生电流”的想法。可是他也碰到了相同的问题，没有电流表。这一次大家又要怎么帮他呢？

生：在导线的下方放一个小磁针

有了前面一系列的铺垫，学生已经慢慢的习惯用自己所学的知识去解决问题，所以很快就有了正确答案。

此外，通过询问学生，如何让实验现象更加明显（更换强磁体）和如何避免强磁体对小磁针的影响等问题，加深学生对实验要求的理解。学生进而也就很快得到了距离远一些的答案。

师：当时的科拉顿也是这么想的。他把强磁体和小磁针放在了两个房间里面。从一个房间里拉动磁体以切割磁感线，然后马上跑到隔壁去看小磁针是不是有偏转。大家觉得他会看到他想要看到的现象吗？为什么？

通过这个看似非常有趣的故事，学生在欢笑中将电磁感应实验的要求已经理解透彻。

三、思考

通过教材知识和物理学史的整合之后，学生的课堂参与度有了非常大的提升，一改往常中考前复习课思维懒散的状态，思维的碰撞非常多，甚至有很多让我非常意外的结论。不禁让我反思，学生的思维创造性是非常强的，只要我们给他们提供足够的平台，提供好的机会给他们充足的时间让他们开口说出自己的想法，很多时候会给我们带来意外惊喜。

[ 参  考  文  献 ]

[1]物理学的概念与文化素养[美]Art Hobson著，秦克诚，刘培森，周国荣，译.

[2]物理学史教学的作用与改革[J].现代物理知识，程民治.

[3]物理文化与物理学史[M].杭州：浙江科学技术出版社，厚宇德著.