包基鋒

摘要：本文的主要目的是為了在一定程度上掌握探究式教學(xué)的基本模式、基本方法和學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)探究活動(dòng)。筆者以放在電磁爐上加熱的牛奶盒壁感應(yīng)電流作為設(shè)計(jì)探究活動(dòng)的內(nèi)容，在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行修改。通過(guò)對(duì)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行觀察、記錄、總結(jié)和反思。在實(shí)踐的過(guò)程中，親身體驗(yàn)到了“探究式教學(xué)”能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性；能讓學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)地探索，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。所以，要通過(guò)提倡探究式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主科學(xué)探究能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；牛奶盒；電磁爐；感應(yīng)電流

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2016）04-0076

一、引言

傳統(tǒng)教學(xué)重視學(xué)科經(jīng)典內(nèi)容的講授，忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和人生態(tài)度的培養(yǎng)，忽視學(xué)生的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。在教學(xué)過(guò)程中，基本上以教師、課堂、書(shū)本為中心，基本采用單一傳遞、講授、灌輸?shù)姆绞?，忽視交流、合作、主?dòng)參與、探究等學(xué)習(xí)方式。學(xué)生更多的是被動(dòng)地接受“是什么”的知識(shí)，對(duì)“為什么”和“怎么辦”的知識(shí)知之甚少。具體地說(shuō)，傳統(tǒng)教學(xué)的弊端主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，教師作為知識(shí)的仲裁者，對(duì)知識(shí)的“正確性”具有最高權(quán)威，不允許學(xué)生提出與自己不同的見(jiàn)解，也不允許學(xué)生從錯(cuò)誤與探究中學(xué)習(xí)。第二，教師的教學(xué)以知識(shí)傳遞為主，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法、情意發(fā)展和價(jià)值觀的形成關(guān)注不夠。第三，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的控制者，對(duì)教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、方法、進(jìn)程、結(jié)果和質(zhì)量評(píng)定都實(shí)施嚴(yán)格的控制，教學(xué)過(guò)于程度化和模式化。第四，教師與學(xué)生的關(guān)系是教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的關(guān)系，缺乏雙向信息和多向信息的交流。

而我國(guó)新課程所倡導(dǎo)的是引導(dǎo)學(xué)生“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力”。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)教學(xué)與新課程所倡導(dǎo)的相去甚遠(yuǎn)。如何轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式以適應(yīng)新課程的需要，就成為緊迫的理論和實(shí)踐任務(wù)。

探究式教學(xué)就是用探究的方式去達(dá)到尋求真理、解決問(wèn)題的一種教學(xué)方式。探究是探本求源，探求真理，研就是研究、研討。也就是用研究和研討的方法去探求真理，尋求答案。研討和研究的目的不僅僅是讓學(xué)生去尋求答案，更重要的是讓學(xué)生了解和掌握探究、探討正確答案的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就是創(chuàng)新的過(guò)程，就是實(shí)踐的過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)個(gè)探究的實(shí)踐活動(dòng)，用理論去指導(dǎo)實(shí)踐，在實(shí)踐的基礎(chǔ)上再總結(jié)出新的理論，這就是創(chuàng)新活動(dòng)。學(xué)生在不斷的創(chuàng)新活動(dòng)中，創(chuàng)新能力才能逐漸形成。

探究式教學(xué)是指教學(xué)過(guò)程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生的周?chē)h(huán)境和生活實(shí)際為參照，為學(xué)生提供自由表達(dá)、質(zhì)疑、探討問(wèn)題的機(jī)會(huì)，學(xué)到知識(shí)并利用這些知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題并形成綜合運(yùn)用能力的一種嶄新的教學(xué)形式。

探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式是提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證。這樣設(shè)計(jì)教學(xué)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的積極性，發(fā)揮學(xué)生自主探究的能動(dòng)性，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

教育必須以學(xué)生的發(fā)展為本，探究式教學(xué)就體現(xiàn)了這一理念。探究式教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，因?yàn)橹R(shí)與能力的獲得主要不是依靠教師進(jìn)行強(qiáng)制性灌輸與培養(yǎng)，而是在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生主動(dòng)探究、主動(dòng)思考、親身體驗(yàn)出來(lái)的。

二、活動(dòng)的設(shè)計(jì)方案

1. 提出問(wèn)題

先介紹圖（1）所示為一個(gè)兩側(cè)面都被剪空一部分的牛奶盒，然后提出問(wèn)題：這個(gè)被剪空的牛奶盒放到電磁爐上能不能加熱？為什么？請(qǐng)說(shuō)出你們的想法和理由。

2. 學(xué)生猜想

（1）不可以，因?yàn)榕Ｄ毯惺羌埖?，而電磁爐只能加熱含鐵質(zhì)的容器。（2）應(yīng)該可以，因?yàn)榕Ｄ毯械睦飳邮清a箔，能產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）不可以，因?yàn)榈撞恳呀?jīng)被剪空，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流了。（4）可以，因?yàn)殄伔诺诫姶艩t上加熱時(shí)，鍋的壁也能產(chǎn)生熱。

3. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

讓學(xué)生將圖（1）所示的牛奶盒放到電磁爐上加熱，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是，牛奶盒內(nèi)側(cè)面的錫紙被燒焦。

結(jié)果證實(shí)：這個(gè)被剪空的牛奶盒放到電磁爐上能被加熱。而且是在牛奶盒內(nèi)側(cè)面的錫紙上產(chǎn)生感應(yīng)電流。

由此經(jīng)過(guò)一步步設(shè)計(jì)問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生得出：感應(yīng)電流是低頻交流電經(jīng)過(guò)變頻后變?yōu)楦哳l電流，而高頻電流通過(guò)電磁爐內(nèi)部的線圈產(chǎn)生了周期性變化的磁場(chǎng)，然后周期性變化的磁場(chǎng)通過(guò)牛奶盒的時(shí)候就產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而在牛奶盒上產(chǎn)生熱量。

由這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們就可以排除猜想1和猜想3。

4. 提出問(wèn)題

（1）這個(gè)牛奶盒的哪個(gè)地方產(chǎn)生感應(yīng)電流？

（2）產(chǎn)生的感應(yīng)電流又是怎么流動(dòng)的？怎么證明？

5. 學(xué)生猜想

（1）分別在各個(gè)側(cè)面產(chǎn)生一環(huán)套一環(huán)的閉合電流圈，電流方向不斷變化的，具體形狀如圖（2）所示：

（2）在底部沒(méi)有被剪去的部分產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流方向不斷變化，具體形狀如圖（3）所示：

（3）在側(cè)面環(huán)繞著整個(gè)牛奶盒形成閉合回路，電流方向不斷變化，具體形狀如圖（4）所示：

對(duì)于你們提出的猜想，能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證？

6. 引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

（1）因?yàn)楦鱾€(gè)側(cè)面都產(chǎn)生一環(huán)套一環(huán)的電流圈，也就是說(shuō)每一個(gè)面產(chǎn)生的感應(yīng)電流都是獨(dú)立的，將其中任何一個(gè)側(cè)面剪掉，都不會(huì)影響到其他各面產(chǎn)生感應(yīng)電流。

如圖（5）所示，將打叉的面剪掉后，在放到電磁爐上加熱，如其他面能加熱則說(shuō)明該猜想是正確的，反之，則不正確。

（2）將牛奶盒的已被剪空的底部剪出，放到電磁爐上加熱，如圖（6）所示，如能加熱，且如果將環(huán)剪斷之后，不能加熱，則說(shuō)明猜想B正確，反之不正確。

（3）因?yàn)樵趥?cè)面環(huán)繞著整個(gè)牛奶盒形成閉合回路，也就是說(shuō)，不管在上部分還是下部分，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。那你怎么分別驗(yàn)證牛奶盒下部分和上部分都產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？

①先證明在下部分產(chǎn)生感應(yīng)電流，將已剪空的牛奶盒如圖（7）所示，再剪出一道縫，然后放到電磁爐上加熱，如能加熱，則說(shuō)明牛奶盒側(cè)面的下半部分能產(chǎn)生感應(yīng)電流，反之則不能。

②再證明在上部分產(chǎn)生感應(yīng)電流，將已剪空的牛奶盒如圖（8）所示，再剪出一道縫，側(cè)面上的縫較短，然后放到電磁爐上加熱，如能加熱，則說(shuō)明牛奶盒側(cè)面的在縫的上部分能產(chǎn)生感應(yīng)電流，反之則不能。

到底是不是在縫的上部分所有的區(qū)域都產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？為了證明這個(gè)疑問(wèn)，我們可以改變側(cè)面上縫的高度，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就可以確定產(chǎn)生感應(yīng)電流的具體區(qū)域。

7. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生做自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證他們的猜想。

8. 分析論證

引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生，讓他們說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和驗(yàn)證的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流、分析和討論。

9. 活動(dòng)總結(jié)

教師：通過(guò)今天探究，我們知道了電磁爐加熱牛奶盒的原理是感應(yīng)電流是低頻交流電經(jīng)過(guò)變頻后變?yōu)楦哳l電流，而高頻電流通過(guò)電磁爐內(nèi)部的線圈產(chǎn)生了周期性變化的磁場(chǎng)，然后周期性變化的磁場(chǎng)通過(guò)牛奶盒的時(shí)候就產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而在牛奶盒上產(chǎn)生熱量。我們還探究了被剪空的牛奶盒只能在側(cè)面的1.5cm以下的區(qū)域產(chǎn)生環(huán)繞著四個(gè)側(cè)面形成閉合回路的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的變化周期與電磁爐內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化周期是一樣的。

三、反思

通過(guò)本次研究的過(guò)程，筆者學(xué)到了很多對(duì)教學(xué)有所幫助的理論和知識(shí)，深刻體會(huì)到搞探究真的很不容易而且很辛苦，但是對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常有趣的過(guò)程，而且通過(guò)探究能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，能夠讓學(xué)生主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題還主動(dòng)的思考解決問(wèn)題的方法和方案并親自動(dòng)手通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，這是非常難能可貴的，也是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)而言，探究式教學(xué)能利用開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，增強(qiáng)學(xué)生的主體活動(dòng)，以達(dá)到鍛煉學(xué)生探究問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，同時(shí)使學(xué)生體驗(yàn)并掌握科學(xué)的研究方法。在探究活動(dòng)中能充分調(diào)動(dòng)師生的互動(dòng)交流與溝通，在引導(dǎo)學(xué)生參與探索、發(fā)現(xiàn)、討論、交流、評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，能使學(xué)生體驗(yàn)探索自然界的艱辛與喜悅，能使學(xué)生主動(dòng)與他人合作，敢于堅(jiān)持正確的觀點(diǎn)，勇于修整錯(cuò)誤。但探究式教學(xué)也反映出了一些問(wèn)題，比如很難找到好的探究素材，設(shè)計(jì)一個(gè)探究活動(dòng)要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且開(kāi)展探究活動(dòng)還會(huì)受到時(shí)間、空間、人數(shù)和器材等方面的限制。但作為一名教師，筆者有信心、也有責(zé)任去發(fā)展和推廣探究式教學(xué)這種先進(jìn)的教學(xué)方法。

（作者單位：廣西靈山縣靈山中學(xué) 535400）