鄧益明+陳敏
摘 要:“磁是什么”是磁現(xiàn)象的開端,而磁場是看不見、摸不著,但又確實存在的物質,這給學生的學習造成了障礙。通過筆者的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)運用“類比法”能巧妙地突破磁場抽象的這一難題。
關鍵詞:類比法;磁場;生活化
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2017)1-0031-3
在我們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)乃至高科技領域里,用到磁的地方不勝枚舉。從我國古代四大發(fā)明之一的指南針到今天的磁懸浮列車,磁現(xiàn)象及磁的運用幾乎隨處可見。我們生活在磁的世界中,而磁是什么?磁體周圍的磁場到底又是什么?都是困擾學生而又讓學生感興趣的問題。常說“興趣是最好的老師”,學生對神奇磁現(xiàn)象的好奇心,正是教師激發(fā)學生學習物理興趣的最好時機。然而,磁場看不見、摸不著,又是確實存在的物質,給學生對磁的本質的認識帶來了困擾。
新課標強調基礎物理“從生活中來,又回到生活中去”。因此,結合學生的實際認知情況,筆者在“磁是什么”一節(jié)教學中充分采用了“類比法”“轉換法”“模型法”,幫助學生對磁的本質的認識和描述取得了不錯的教學效果,同時讓學生較好地感知了物理學中的幾類基本方法,思維得以提升。本文主要陳述“類比法”在磁場教學中的巧妙運用及其意義。
1 巧用“類比法”從生活中感知磁場
1.1 風與磁場的類比感知磁場的存在
對于九年級學生,由于受生活經(jīng)驗的影響,兩個物體要有力的作用就必須接觸的觀念已根深蒂固。不接觸的兩磁體間也有力的作用,而要讓學生認識到不接觸的磁體間產(chǎn)生力的作用是因為磁體周圍確實存在一種看不見、摸不著的物質(磁場),磁體間的力是通過這種物質產(chǎn)生的。
對此,教學過程中,首先,用電吹風吹在桌面上靜止不動的小磁針,如圖1(a)所示,學生觀察現(xiàn)象并思考如下問題:(1)小磁針是否受到了力的作用?(2)是什么物質讓小磁針發(fā)生了偏轉?是電吹風還是電吹風吹出的風?
然后,用條形磁鐵靠近靜止在桌面上的小磁針,如圖1(b)所示,學生觀察并思考如下問題:(1)小磁針是否受到了力的作用?(2)是什么物質使小磁針發(fā)生了偏轉?是條形磁鐵還是它周圍的某種看不見、摸不著的物質?
通過電吹風吹出的風這種物質使小磁針偏轉,類比條形磁鐵周圍的磁場使小磁針偏轉,兩次物理實驗現(xiàn)象的碰撞,激發(fā)學生的好奇心和求知欲。通過電吹風雖然未同小磁針接觸而產(chǎn)生了力的作用,類比條形磁鐵雖未同小磁針接觸但有了力的作用,在條形磁鐵同小磁針之間必定存在某種看不見、摸不著的物質,讓學生確實感知到磁場的存在,加深對其的認識。
1.2 風力線與磁感線的類比學會描述磁場
在學生已經(jīng)認識到了磁場是真實存在的物質后,而且通過小實驗也感知了磁場具有大小和方向,那么如何描述它的大小和方向又是擺在學生面前的一大難題。為此,教學中做了如下實驗:
首先,拿出一個電吹風使其處于關閉狀態(tài),另一個電吹風藏于桌下并打開,問:看到的這個電吹風有風嗎?學生由于聽到了另外一個電吹風的聲音而異口同聲地說有。其實真相是沒有,現(xiàn)象與想法發(fā)生了沖突。由此,不僅可以對學生進行情感教育,不能單憑自己的感覺去判斷物質的存在,要養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度,而且還能有效地提升課堂氛圍,增強學生繼續(xù)探究的好奇心,達到事半功倍的效果。
然后,借機提出問題:(1)如何來表示風的存在?引導學生思考,引入彩旗,如圖2(a)所示。(2)彩旗拿走后如何表示風的方向和大小呢?學生會想到將彩旗飄動方向用曲線連起來,并標上箭頭便形成了風力線,風力線的箭頭代表風的方向,疏密程度反映風的大小。經(jīng)歷了將風的方向轉換為彩旗的飄動方向,并用風力線表示風的方向和大小這種轉換思想的訓練后,“如何表示磁場的存在?”“如何表示磁場的大小和方向?”這兩個問題便可迎刃而解。教師提出用小磁針北極指向為該點的磁場方向,鐵粉(鐵粉被磁化后相當于小磁針)的指向連接起來標上箭頭便形成了磁感線。
最后,學生實驗并展示,如圖2(b)所示。學生經(jīng)歷了用“類比法”感知磁場后,又在教師的引導下通過彩旗與小磁針的類比、風力線與磁感線的類比,嘗試運用類比法,將抽象概念生活化,并通過親自實驗,逐步形成一種解決問題的方法和自我學習的能力,為其日后的自學打下基礎,實現(xiàn)了學生在課堂的主體地位。
1.3 “神奇的柚子”突破地磁場
被譽為“保護傘”的地磁場,對人類的生產(chǎn)、生活都有重要意義。地磁場的存在不難理解,而地磁場的N極在地理南極,地磁場的S極在地理北極,這對學生認識地磁場造成了不小困難。鑒于此,教學中做了如下實驗:在柚子里裝上幾塊條形磁鐵并包好,柚子相當于地球,標好地理南北極(注:北方一端是S極)。在柚子外部插上小磁針就能清楚地展現(xiàn)出地磁場以及磁感線,如圖3(a)所示,并將其同地磁場磁感線對比,如圖3(b)所示。最后,剝開柚子揭秘地球這個巨大的磁體就相當于在其內(nèi)部有個巨大的條形磁鐵,如圖3(c)所示。
該實驗充分體現(xiàn)了“生活中學習物理,將物理運用于生活”的思想,形象直觀地感知地磁場。利用“類比法”教學,不僅是新課程理念的一個重要體現(xiàn),而且對學生能力的形成也有重要意義。
2 類比法對學生能力形成的重要意義
2.1 學生的課堂主體地位得以實現(xiàn),為能力的形成創(chuàng)造條件
新課程標準提出以學生為主體的課堂要求,而本堂課以風為線索,讓學生經(jīng)歷了在教師引導下運用“類比法”感知磁場的存在,到自己運用“類比法”描述磁場,最后感受“類比法”描述地磁場的學習過程,充分發(fā)揮了學生的主觀能動性,讓學生成為了課堂的主人,體現(xiàn)了新課標的教學要求。學生的積極參與,正是能力形成的一個過程,為能力的形成創(chuàng)造了條件。
2.2 利于思維的形成,形成解決問題的能力
類比思想貫穿整個課堂,學生經(jīng)歷此過程感受類比的思想,并初步嘗試運用“類比法”解決問題,同時體會了“模型法”和“轉換法”兩種思想,并將這種思想遷移到實際生活中去,形成一種解決問題的能力。
2.3 抽象概念生活化,提高自學能力
培養(yǎng)學生的自學能力是教學(下轉第35頁)
(上接第32頁)戰(zhàn)略的任務之一。物理是一門建立在實驗基礎上的自然科學,中學物理是對一些實驗現(xiàn)象和生活中的物理現(xiàn)象分析、概括、抽象的產(chǎn)物。生活中的物理現(xiàn)象是學生學習物理的源泉,將抽象的物理概念生活化,生活中學習物理,有利于突破“物理難”的心理障礙。學生由被動學習逐步學會學習,不僅激發(fā)了物理學習興趣,同時還意識到物理學習的有用性,自學能力也得以提高,為日后的學習和生活打下基礎。
3 結束語
古人云“授人以魚,不如授人以漁?!闭f明方法比結果更重要,培養(yǎng)學生自主學習也是基礎物理教學的教學目標之一,而運用物理知識解決實際問題則對教學目標提出了更高的要求。將抽象概念通過“類比法”生活化幫助學生建立物理概念讓概念還原于生活,并在生活經(jīng)驗中充分領會其本質,相比過去“填鴨式”“灌輸式”的教學方法將概念強加于學生,不僅能大大降低學習的難度,而且更利于思維的培養(yǎng)和能力的形成,讓課堂的“情感、態(tài)度與價值觀”真正得以實現(xiàn)。
參考文獻:
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(欄目編輯 鄧 磊)