“问题导学”教学模式的实践与思考

针对物理教学的常用教学方法，提出问题导学法，以问题为主线，以“问题解决”为基石，促使学生在解决问题的过程中掌握知识，形成自主学习能力。以高二物理“互感与自感”一节的课堂教学为例，试图展现“问题导学”教学模式的一般课型结构，通过导引自学、导学达标、成果检验三个环节，努力揭示知识发生的过程和学生思维展开的层次，极大限度地调动学生的主动性和参与感。

“问题导学”教学模式是以“探究”为中心，以“问题解决”为要义，以充分激励学生的“问题”意识为桥梁， 以“导学”为关键，通过教学系统诸因素的优化组合，建构有利于学生的创新意识、创新精神、创新能力培养的教学模式。

传统的物理课基本上是单向灌输式的教学，完全由教师总结知识要点，忽略了学生主体的活动过程，学生处于被动接受的地位，学受制于教，严重地阻碍了学生的思维发展。为了提高每一个学生学习物理的能力，下面以“互感与自感”的课堂教学为例，尝试创设一个有利于实现学生个性生长的高效课堂。

一、导引自学

这是创设情境、出示问题，引发思考阶段。要求教师结合课堂教学的具体内容，创设一定的情境问题，激发学生的求知欲望，在此基础上，出示教学目标，明确要达到的学习要求。

1.创设情境，导入新课

如图1所示，将小灯泡和线圈组成了一个闭合回路，把线圈放到这个盒上，观察到小灯泡发光了。

2.提出问题，引导自学

针对实验，提出问题：闭合回路貌似没有电源，小灯泡为什么会发光呢？

引导学生利用所学知识分析实验现象，提出互感概念，并指出互感就是一种电磁感应现象，可以利用电磁感应的相关知识解决具体问题。

二、导学达标

这是阶段性学习目标的完成阶段，在教师引导学习或学生独立学习的基础上，以问题串的形式，组织小组讨论交流，解决所设问题和学生在学习中存在的疑惑。教师对学生进行启发引导或讲解点拨，指导归纳提炼方法，总结规律，形成知识结构，完成学习目标。

1.合作探究，合作研讨

（1）提出猜想：当线圈中电流发生变化时，是否也会在自己的回路中产生感应电动势呢？

引导学生利用电磁感应的知识得出：自身电流变化线圈自身内部磁场变化线圈自身内部磁通量变化自感现象发生。

（2）设计实验：①如何设计实验电路？②预测一下实验现象是怎样的？③如何改进实验电路？

2.交流反馈，精讲点拨

通过生生、师生互动，逐步完善实验电路图的思路，如图2所示。

（1）由线圈与电源直接相连，如图1，分析实验现象的可能情况，然后过渡到图2的设计。

（2）分析图2的观察效果，提示：最好能有实验现象的对比效果，增加可观察性，然后过渡到图3的设计。

（3）分析图3的缺陷，提示：为了进一步得到较为明显的观察效果，当开关闭合电路稳定时，这时最好保持两小灯泡的亮度相同，需增加一个滑动变阻器R，最后设计出如图4的电路图。

3.演示实验，拓展思考

展示通电自感装置（如图3），引导学生分析以下问题：接通电路，线圈中的电流如何变化？穿过线圈的磁通量如何变化？闭合线圈中的磁通量发生变化，会产生什么？其作用是什么？会看到什么现象？

接通电路，观察现象与分析结果完全一致，学生会欣喜若狂，体会到实践出真知的成就感。

断开电路，重复以上问题的讨论，学生很容易分析出小灯泡会延迟熄灭，但实际实验却并不能观察到此现象，学生的好奇心与求知欲瞬时爆棚，课堂讨论洋溢着智慧的火花。通过教师的点拨，可以改进断电自感的实验装置（如图4所示）。演示实验，解释原因。

在学生刚恢复满满的成就感时，教师可以乘胜追击：有没有更加准确直观地反映电流变化规律的方法？

通过灯泡量度的变化定性研究自感现象容易受视觉观察力的限制，且不能准确反映这一短暂过程中电流的变化，此时可以用传感器来精确测量电流的大小和方向随时间变化的规律。只用图3的电路图，串联上两个电流传感器（如图5所示），就可以先后观察通电和断电自感现象。为了方便比较，将通过电阻和线圈的电流显示在同一张i-t图像中（如图6所示），针对图像讨论相关问题：

（1）比较分析通电时、稳定后、断电时通过线圈的电流的大小和方向的变化情况，并作出相应的解释。

（2）体会到借助电流传感器可以将断电时没有观察到的自感现象非常直观地呈现出来。

（3）改变滑动变阻器的阻值，得到如图7的图像，比较通过线圈稳定后和断电时的电流大小，可以解释出现“闪亮”的原因。

三、成果检验

这是学习目标达成的检验阶段。通过理论推导或实验，反馈目标完成情况，对存在的问题及时采取补救措施，实现知识迁移和能力的提高。

1.理论探究，总结提升

设问1：自感电动势的大小跟什

么因素有关？

提示：感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关。自感电动势的大小跟其他感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。

设问2：自感电动势有什么作用？

教师说明：在自感现象中，自感电动势的产生是导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化。具体而言：

（1）如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大，自感电动势与原电流方向相反。

（2）如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小，自感电动势与原电流方向相同。

设问3：在断电自感实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？

分析：当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从无到有，这可以看作电源把能量输送给磁场，储存在磁场中；当电源断开后，线圈中的电流并未立即消失，这时电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量。线圈中有电流，就有磁场，能量很可能储存在磁场中。

2.亲身体验，学以致用

根据所学的自感知识，利用简单的实验器材（如图8所示），设计擦出火花的实验并体验电击感。启发学生通过这样的实验现象了解生活中对自感的利用与防治，鼓励学生平时都可以注意生活中的电现象。

四、课后反思

新课程标准特别强调问题在学习活动中的重要性，而“问题导学”教学模式正是以问题为核心，通过问题来学习，把解决问题看成是学习的动力、起点和贯串学习过程的主线。通过学习来生成问题，把学习过程看作是发现问题、分析问题和解决问题的过程，将问题设计成“问题链”，通过几个环节的不断推进，形成一种更高层次的思维方法，帮助学生突破难点，拓展思维和知识迁移，以达到更有效、更深刻地对物理知识和规律的认知、理解和掌握。

在教学中有意识地以物理思想方法为线索组织物理教材，组织物理教学过程。对一些重点物理知识，模拟物理学家的研究过程，切实运用必要的物理思想方法，让学生在物理思想方法的导引下主动地去获取知识。这样的教学，必然符合学生的认知规律，能使学生对物理知识的获得过程有切身的体验，从而对物理知识本身有扎实的理解，同时又受到物理思想方法的训练和培育。这就使学生不仅掌握了物理知识，还明白了这一知识是用了哪些物理思想方法来获得的，能在物理思想方法层面上理解和体验物理学习过程。这样，学生经过学习，逐步地掌握了物理思想方法，进而形成自己的科学的物理学习方法，就会有效地提高学习效率。学生掌握了物理思想方法取得了独立获取知识的本领时，也就得到了开启物理知识宝库的“金钥匙”。