物理學(xué)科是很多學(xué)生感興趣的學(xué)科,尤其是男同學(xué),他們之所以對(duì)物理感興趣,其中主要原因之一是他們好奇心強(qiáng),喜歡做實(shí)驗(yàn),更喜歡從所做的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)新的東西。教師對(duì)此加以引導(dǎo),不僅可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。因而教師除了在課堂上根據(jù)教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)外,還可以根據(jù)學(xué)生提出的問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究活動(dòng)。下面就是筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究活動(dòng)的其中的一個(gè)事例。
學(xué)習(xí)了有關(guān)磁的知識(shí)后,要求學(xué)生做一道練習(xí)題,題目是:能否將一條形磁鐵折斷得到單個(gè)磁極?為什么?利用安培的分子電流假說學(xué)生都能解釋條形磁鐵折斷后不能得到單個(gè)磁極,所分的每一條仍然有兩個(gè)磁極:南極和北極。但有的學(xué)生并沒有就此結(jié)束,他們?cè)谒伎颊蹟嗪蟮拿恳徊糠值哪媳睒O又在哪里?是不是折斷前南極和北極的兩端,折斷后這兩端仍然是南極和北極呢?如果是,折斷后的兩部分?jǐn)嗫诘牡胤骄蛻?yīng)該一個(gè)是南極,一個(gè)是北極,如下圖所示。
這樣,如果折斷后,再把它們合在一起應(yīng)該是相互吸引。可是他們中有的同學(xué)在課后用自己買來的磁鐵做實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)磁鐵斷裂后,按原來斷裂的裂紋合上去不是相互吸引而是相互排斥。他們無法用安培的分子電流假說解釋,因而就來找我。
我知道這是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究活動(dòng)的一個(gè)大好時(shí)機(jī),我也知道問題出在哪里,如果我直接告訴他們答案,就失去了進(jìn)一步激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣和開展課外物理探究活動(dòng)的機(jī)會(huì)。因而我就按他們想的那樣用安培的分子電流假說進(jìn)行分析,得出上圖的結(jié)果。果然不出所料,他們用他們所做的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來反駁我。我乘機(jī)引導(dǎo)他們說,不如用實(shí)驗(yàn)來探究我們所遇到的問題如何?他們覺得這是一個(gè)好主意,然后商討如何開展探究實(shí)驗(yàn)。我啟發(fā)他們說,這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)鍵點(diǎn)在哪里?大家經(jīng)過討論后一致認(rèn)為,這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的關(guān)鍵點(diǎn)是確定磁體的南北極。然后我鼓勵(lì)他們分組進(jìn)行課后探究實(shí)驗(yàn),可以用自己的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),也可以到實(shí)驗(yàn)室借助器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)后再來向我匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在實(shí)驗(yàn)過程中碰到困難也可以來找我商量。
幾天后,他們都向我匯報(bào)了他們實(shí)驗(yàn)的情況。市場(chǎng)上買來的磁鐵都沒有標(biāo)明N極和S極。他們有的小組是用懸線法來確定磁鐵的N極和S極,即用細(xì)線將磁鐵懸掛起來,使磁鐵能在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)磁鐵停下來時(shí),指向方位南的一端是南極,另一端就是北極。有的小組是用磁極間的相互作用規(guī)律來確定磁鐵的N極和S極,即用已知南北極的磁鐵去靠近被測(cè)磁鐵,和南極相吸引的一端是北極,和南極排斥的一端是南極。他們用了許多種不同的方法來確定沒有標(biāo)明N極和S極的磁鐵的N極和S極。確定了南北極后,他們從磁鐵的南北極之間將磁鐵折斷,然后再用前面判斷磁鐵南北極的方法判斷折斷后的兩段磁鐵的南北極,他們發(fā)現(xiàn):折斷前南極和北極的兩端,折斷后這兩端仍然是南極和北極,折斷后的兩部分?jǐn)嗫诘牡胤揭粋€(gè)是南極,另一個(gè)是北極。再把它們重新合在一起,這兩部分是相互吸引。用安培的分子電流假說完全可以解釋,和他們當(dāng)初的想象完全一樣。然后他們又向我匯報(bào)了他們探究有的磁鐵折斷以后重新合上會(huì)相互排斥的情況。他們把折斷后重新合上會(huì)相互排斥的磁鐵找來,先用前面講過的方法判斷出這塊磁鐵的南北極,他們發(fā)現(xiàn):這塊磁鐵斷裂的時(shí)候不是從磁鐵的南北極之間斷裂的,而是從南北極的兩面斷裂的,如下圖所示:
因而所分的兩部分中的每一部分的裂口處不是一個(gè)磁極而是兩個(gè)磁極,既有N極又有S極,裂紋部分重新合上時(shí)剛好是N極與N極相對(duì),S極與S極相對(duì),當(dāng)然是排斥而不會(huì)是吸引。這時(shí)仍然可以用安培的分子電流假說解釋。
通過開展課后探究性活動(dòng),加深學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí),使他們認(rèn)識(shí)到事物往往不是以單一的形式出現(xiàn),而是以多種形式出現(xiàn),我們?cè)诳紤]問題的時(shí)候不能總從單一形式的角度出發(fā)。通過這次課外探究活動(dòng),培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維。同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到探究性實(shí)驗(yàn)是解決物理問題的一種重要方法。教師引導(dǎo)學(xué)生開展課外探究活動(dòng),將課堂延伸到了課外,體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)中的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)理念。