在科学实验中培养学生内心的创造灵感——《通电螺线管的磁场》课堂教学改进案例

1图1图2在科学实验中培养学生内心的创造灵感——《通电螺线管的磁场》课堂教学改进案例建平实验学校廖宝民一、背景20世纪70年代，联合国教科文组织编写的《学会生存——教育世界的今天和明天》一书对未来教师角色作了这样的描述：现代教师的职责已经越来越少的传递知识，而越来越多地激励思考；教师必须集中更多的时间和精力去从事哪些有效的和有创造新的活动：互相了解、影响、激励、鼓舞。怎样才能启发学生内心的创造灵感呢？我认为只能从他内心的形象思维着手。上海二期课改教材九年级物理第二册第十章电与磁。这是一节规律形成课。是微观世界的知识，主要是人类认识电与磁之间相互关系的科学。这部分内容比较抽象，学生理解起来有一定困难。通常教学采用教师演示实验，学生观察现象，认识通电螺线管周围有磁场，然后将确定磁场方向的右手螺旋定则教给学生，学生通过模仿学习，教师再通过训练达到教学目的。以上教学过程中从认识通电螺线管周围有磁场到用右手螺旋定则确定磁场方向是一个飞跃过程，学生只能被动的记忆定则。由于没有“心”的参与，这只是一个简单的由眼睛到手的过程，可以说那是一个类似“复印”的过程。基于树立以学生发展为本的理念；树立学生主体的观念；树立师生平等、民主的观念，我将原来的演示实验改变为学生的探究性实验，首先让学生自己绕制螺线管，培养学生的形象思维；让学生自己做通电螺线管周围磁场的实验，留给学生发现问题、思考问题、发现规律的空间；在这一实验后学生至少有了一些感性认识。二是让学生再做通电螺线管的实验，学生的感性认识更加丰富，在此基础上通电螺线管的磁场方向与电流的关系就容易归纳出来。最后师生共同总结出实验的结论，并学习右手螺旋定则。本节课变结果教学为过程教学，为学生创造体验和学习空间，由被动学习变为主动参与教学。实验过程完全开放，各组会有不同的收获，在活动中强调学生的合作，相互的交流，借鉴他人好的经验，取长补短。二、教学片段活动（1）：【做做想想】通电螺线管周围是否有磁场？器材：导线，一枚小磁针，干电磁三节，电键，连接用导线若干，圆木棒（约15厘米）。2图4图3实验：（1）用导线绕成螺线管。（如图1）（2）将螺线管连接在电路中，小磁针放在螺线管的一边，待小磁针静止后接通电源，观察小磁针有无变化（如图2所示）。实验表明：。这是一个培养学生动手能力的活动，体验过程非常重要。当接通电源后，小磁针发生偏转，学生非常振奋，成功的喜悦无以言表，很容易得出通电螺线管周围存在磁场。活动（2）：探究：什么因素影响通电螺线管磁场的方向？将电源正、负极和通电螺线管的N、S极记录在图3中（友情提示：下图中螺线管的绕法一定要和你的一致呀，不然你伟大的实验就白做了！）【结论】通电螺线管的磁场方向与有关。活动中绕制的螺线管与螺线管画法的统一过程是个难点。在图中标出电流方向也是容易出错的，我给出的四个图中螺线管的绕法、电流的方向各有不同，学生首先通过实验，观察通电螺线管周围小磁针静止时的方向，确定了螺线管的磁极（如图4所示）。准确的记录需要学生有严谨的科学态度，教师在这个活动中要不断巡视，提出一些问题，学生通过讨论、研究才能准确的完成实验的纪录。只要通过两次不同的实验，就可以得出结论：通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关。3活动（3）：讨论：通电螺线管的磁场方向与电流的方向有什么关系？同学们根据实验的记录，观察会各抒己见，但归纳结论的语言表述却很不容易得出右手螺旋定则，但有学生分析归纳得出了这样的结论：“如果通电螺线管正面导线中的电流方向向上，则此时螺线管的左端为N极，右端为S极；反之电流方向如果向下，螺线管的右端为N极，左端为S极。”三、教后反思1．教学的改进立足于把课堂还给学生，以学生的发展为本，更能体现教学过程中每一个环节是怎样为学生服务的，不仅要备教材，自己要明白上课我要干什么。最重要的是要备学生，要让学生明白该干什么，而且要让学生容易明白该干什么。有专家曾经说过：让学生明白是一种科学性，让学生容易明白是一种艺术性，我们的课堂要做到科学性和艺术性的完美结合。这是教学的最高境界，也是我们共同追求的目标。2．教学改进前教师是有计划有步骤地将右手螺旋定则交给学生，学生是一种被动学习，教师无论从形式到内容都具有强迫性，知识的掌握是通过训练得到的，受训者——学生对此是没有选择的，不接受也得接受。通过改进教学方法，我去了创造一种适合培养学生创造性的环境，学生对螺线管磁场方向的认识是培养出来的，是通过实践体会获得的。3．发现这一“规律”后，我在四个班分别用右手螺旋定则和学生总结的“规律”进行对比教学，通过作图题的检测，利用右手螺旋定则解题的正确率为0.76；利用学生总结的“规律”解题的正确率为0.96。实践说明，这个结论虽然与安培右手螺旋定则的语言表述有较大的出入，但也能反映出一定的规律性，对于解决通电螺线管磁场方向和电流的关系方面的习题，变得更容易，降低了一定的难度，提高了效率。