法拉第电磁感应定律教学的课堂提问设计

周琪兵

摘 要：法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容，课堂提问是组织课堂教学的中心环节。精彩的提问能优化课堂结构，提高课堂教学效率。本文结合笔者在教学中的亲身体验，谈一谈贯穿法拉第电磁感应定律的新授课教学的几个问题设计。

关键词：电磁感应；课堂教学；问题设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）5-0040-2

法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容，也是整个电磁学的重要内容，它与电场、磁场关系密切，也是学习交变电流、变压器的基础。它既是本章的教学重点，也是教学难点。常言道：“学起于思，思起于疑，疑解于问。”课堂提问是组织课堂教学的中心环节。精彩的提问能优化课堂结构，加强师生的情感交流，提高课堂教学效率，是诱发学生思维的发动机，是开启学生思维的一把钥匙。本文结合笔者在教学中的亲身体验，谈一谈贯穿法拉第电磁感应定律的新授课教学的几个问题设计。

1 通过提问引入感应电动势的概念

上课开始，笔者让学生回忆两个问题。第一个：“感应电流的产生条件是什么？”第二个：“电流的产生条件是什么？”这两个问题都很简单，尤其是感应电流的产生条件，上一节课刚讲过。学生很快有了正确答案，学生答案板书如下：

两个问题：1.感应电流的产生条件：

闭合回路穿过回路的磁通量发生变化

2.电流的产生条件：自由电荷导体两端有电压

然后提问：“比较这两个问题，你想到了什么？”在学生思考一会儿以后，让学生分组讨论。学生思考讨论后，有很多话要说，发言也很积极。有学生说，闭合回路里有自由电荷，那么穿过回路的磁通量发生变化就会产生电压。这个回答让笔者很满意。还有学生进一步指出：有电压，就有电源，因此穿过回路的磁通量发生变化就会产生电源。到此，笔者进行如下小结：有电源就有电动势——在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。然而，还有学生意犹未尽，说自由电荷在电场力的作用下定向移动形成电流，因此，磁通量变化产生电场。这个回答说出了电磁感应现象的本质，让笔者感到意外的同时更多的是感到惊喜。也许学生没有意识到他的结论要在后面学习了麦克斯韦电磁场理论，知道了“变化的磁场在周围空间产生电场”后，才能有更深入的理解，但由此可见，精心设计的提问，对开启学生的思维有着多么重要的帮助。

2 通过提问找出影响感应电动势大小的相关因素

板书感应电动势的定义后，笔者与学生一起回顾了上节课学习《电磁感应现象》所做的三个实验：一是导体框的一边切割磁感线运动产生感应电流，二是条形磁铁插入和拔出线圈的过程中产生电流，三是改变小线圈中的电流导致大线圈中产生感应电流。让学生重复三个实验，但要求每个实验操作都有快有慢，并比较操作快慢不同，得到的感应电流大小的区别。然后，板书三个实验现象如下：

1.导体切割磁感线运动，速度越快，感应电流越大；

2.磁铁插入和拔出线圈越快，感应电流越大；

3.小线圈组成回路电阻改变越快，感应电流越大。

接着，笔者提出了这样一个问题：“你能找出三个现象的共性，并用自己的语言概括出来吗？”这个问题引起了学生积极的思考和热烈的讨论，有学生得到这样一个结论：磁通量变化越快，感应电流越大。经过提示后，他将这个结论改为：磁通量变化越快，感应电动势越大。在给予充分肯定和赞扬后，让学生把这个结论，再放到三个实验中进行验证，从而形成共识。

3 通过提问了解如何描述磁通量变化的快慢

接下去，笔者没有急着让学生去思考如何描述磁通量变化的快慢，而提出了这样一个问题：“怎样描述‘快慢呢？举例说明。我们同学学习时间很紧张，吃饭往往比较快。那么，如何描述一个人吃饭的快慢呢？”

毫无疑问，“如何描述一个人的吃饭快慢”的问题，给学生提供了充分思考的空间。关于吃饭快慢的描述，也很快有了结论：同样的时间吃得越多，吃得越快；吃同样的量，用时越少，吃得越快。学生经过讨论，很快得到了一般性的结论：完成同一过程，用时越短，则越快；同样的时间，完成的工作量越大，则越快。

再追问，如何用数学表达式来表示“快慢”呢？这个问题也很快有了答案：完成快慢等于完成的量与所用时间的比值。这个时候，再让学生思考，如何描述磁通量变化的快慢，就顺理成章了。磁通量变化的快慢等于磁通量的变化与所用时间的比值，即■。

江苏省著名特级教师朱建廉老师，在一次关于课堂教学法的讲座中，曾这样对“探究式教学走进物理课堂”进行了形象的说明：如果从A到D，教学内容越来越接近教学目标，这节课的目的要讲D，我偏偏不讲D，我讲A。讲了A，如果学生懂了，这节课教学任务就完成了。如果学生不懂，我讲B，学生懂了，这节课教学任务也完成了。还不懂，我讲C，学生懂了，这节课教学任务也就完成了。还有不懂的，实在不行，那就告诉他D了。朱建廉老师风趣的语言记忆犹新，笔者想，这里笔者的提问，从如何描述吃饭快慢，逐渐延伸到如何描述磁通量变化的快慢，应该达到朱建廉老师的要求了吧。

4 通过提问得到法拉第电磁感应定律的表达式

下面一个问题，笔者是这样提出的：“回顾以上分析，我们已经得到这样一个结论，感应电动势E与磁通量变化快慢■正相关。也就是说，■越大，则E越大。那么，E和■之间的联系，如何用数学方程式表示呢？”有学生不假思索地说：E=k■。笔者乘机追问：“这个表达式是对的，但E与■正相关，它们间的关系一定可以表示为E=k■吗？你能说服我吗？请同学们阅读课本的相关内容，看看课本上是如何说明这个问题的。”

学生很快找到了这句话：“纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845和1846年先后指出：闭合电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律。”与学生一起阅读这段话后，笔者指出，物理学中很多定律的得出，并不一定是直接归纳的结果，而是经过艰苦的实践积累，分析了很多实验事实后“悟”出来的。我们一节课学会了一个定律，而这个规律却往往要经过很多人、很长时间的努力才能得到。由此可见，我们全身心地投入到学习中去，不仅是必要的，而且是幸福的一件事。

接下去得到法拉第电磁感应定律的表达式： E=n■，就是水到渠成的事了。

课堂提问是一种经常使用的教学手段和形式，是教师与学生之间信息的双向交流。如果能够对课堂教学中的问题进行精心设计，就可及时唤起学生的注意，创造积极的课堂气氛，激发学生的学习动机和兴趣，优化课堂结构，真正发挥教师的主导作用和学生的主体作用。从而展示教师的教学艺术，显示教师的教学魅力。本节课，课前经过精心的问题设计，并在课上通过不断的提问，引导学生思考讨论，一层接一层如抽丝剥茧般将法拉第电磁感应定律逐步呈现在学生面前。与学生一起分享探索的快乐的同时，必定也加深了学生对规律的理解，学生的思维能力也得到了充分的锻炼。

参考文献：

[1]曹东霞，吴祥志.《法拉第电磁感应定律》教学设计[J] .物理教学探讨，2010，（10）：66.

[2]叶晓，倪志强.创设物理情景提高规律课有效性——以《法拉第电磁感应定律》教学为例[J] .物理教学探讨，2014，（3）：15.

（栏目编辑 罗琬华）