物理启发式教学的思路与设计

物理教学，贵在启发。孙建中老师根据多年来的教学试验，总结归纳了因不同课程、情境而常用的八种启发方式。系统地探索了物理教学的启发技艺。

1．主线启发式

根据一节课的教学目的和知识结构，可以设计许多不同的教学主线。对不同主线进行权衡比较，应优选最适于启发的教学主线。如讲授电流表的工作原理，可先讲电流表构造，后讲测量原理，这种教学主线，属顺向注入引导，虽层次清楚，但学生只能被动接受，难以体现思路启发。如果采用逆向主线启发式即可动员学生参与仪表设计，牢固地掌握知识，有利于创造能力的培养：先温故孕新推导出通电线圈在匀强磁场中所受电磁力距的表达式M=BISsina（或定性介绍）；

第二步启发学生思考：当a一定时，M与I成正比，可由M测I；但线圈一旦转动，a随着变化，为克服此弊，可让学生设计一种辐射式磁场（图一），使通电线圈无论转到何处M都与I成正比；

第三步由力距平衡理论出发讲述游丝的机械力矩及仪表构造；第四步观察演示电流表。

这种环环紧扣步步深入的教学主线本身就充满着启发，不仅巩固了磁场力、力距平衡知识，加深了对电磁力矩、电流测量原理的理解，使教学主线如行云流水逻辑严密，更重要的是使学生在步步力攀中启迪了智慧，给学生创设了培养智能的研究性氛围。

2．设卡启发式

教师在讲解教学重点、难点或疑点时，可酌情设立关卡悬念，激发学生闯关夺隘。当讲到关键字眼时必须留下时间间隙：设卡启发。如讲到“物体在做直线运动且所受合外力减小时，则它的速度越来越……”，那个“大”字应让学生思考解答。教师善于设卡激思，学生善于“接下咬舌”，教学本身就具体地增添了精讲多练、启而后发的色彩。教师板书应凝缩教学内容，且关键字眼可留下空白启发学生弥补。这个空白就是教师激励学生主动联想的兴趣焦点，学生凭借知识积累通过积极思考在笔记本填补空白后，一经教师正式填空讲解，使学生更能明辨是非，加深印象。

3．预见启发式

课堂演示不应是教师的独角表演，应通过预见激发学生尝试智力潜能的求索。如演示阴极射线在磁场中的偏转时，应动员学生主动预见射线的偏转方向，使学生跃跃欲试地参与预言判断。当教师按下开关亮明实验事实后，预见正确的学生会兴高彩烈，预见错误的也会汲取教训，使理解和记忆都得到强化。

4．期待启发式

在探索性实验教学中，应期待启发学生用抽象思维设计实验程序和方案。如给学生伏特表、安培表、电源、变阻器和导线、开关等，启发学生用这些设备拟定一个测出伏特表，安培表内电阻的实验方案，如教师把正确答案直接“端给”学生，那么这个实验就变为学生的一种机械性活动。如果教师期待学生设计，是教师给予学生的智力投标，当引导学生再现伏安法时，学生就能闪现出“用两表测量表”的思想火花，而且很快绘制出图二（可测安培表电阻）和图三（可测伏特表电阻），此后教师再启发学生考虑实验注意事项，教师在期待启发中感到愉悦，学生在实验中体味到探索成功的乐趣。

5．“发现”启发式

概念教学应避免硬性注入，应有意给学生创造自己去发现真理的广阔“天地”。在讲光电效应一节时，在讲明该效应实验原理后，给学生一组理想金属（从便于教学出发）实验数据表，让学生根据此表画出光电子最大初动能Ek，随入射光频率v变化的函数图像（Ek=v止 1让学生填写），启发学生主动发现这是一条“一次函数图像”（如图四）接着让学生写出函数表达Ek=av-b，然后让学生讨论该式的物理意义，多数学生能发现av为光子能量，并“与入射光的频率成正比”。其比例系数a为6.4×10-34焦耳秒，对该金属要想发生光电效应，入射光频率必须大于v0=4×1014赫兹。这样的教学，教师只起了指点向导的作用，学生却能真正领略到一种探幽索微，有所发现的乐趣，当学生自己发现真理，攀上思路高峰时，教师再指导学生回首遥望，对光电效应的规律给予必要归纳。

入射光频率v（赫）/5×10 14/6×10 14/8×10 14/10×10 14

相应的反向截止电压（伏）/0.4/0.8/1.6/2.4

光电子最大初动能（电子伏特）////

6．激疑启发式

辅导时应再次启发设疑。当讲完电磁感应的重要公式。ε=BLVsina后，学生似乎已经全懂了，在自习辅导时也无人询问。但不少学生在理解该公式中必有“隐伏的暗礁”。于是可在黑板上画出图五，询问大家在这种情况下，ab两端的ε值如何？不出所料，不少学生认为v和B方向夹角为90°，“这还有什么破绽？”我利用欲擒故纵有意把学生的思路引入陷井后再即时“挽救”。当引导学生用洛仑兹力的知识重新剖析后，多数学生便恍然大悟到ε=0，接着我又让学生分析如图六的ε如何时，多数学生就能自动写出ε=BLsinθsin90°的正确结果。这时才说明课本中公式ε=BLvsina的v应理解为速度在导线垂直方向上的分量，这样经过辅导激疑启发，又使学生脑海泛起想象的涟漪，激起思维的浪花。

7．工艺启发法

用小黑板书写例题。如图七，让学生计算流过电源的电流强度，不少学生从电桥的形式及电阻数值巧合（R1／R2=R4／R5）出发，误认为R3上无电流。不要立即否定学生的判断，而是将预先设置的白橡皮绳AB、BC、CD、DE、GA段以及套在绳上的白纸筒（表示R1、R3、R5、R6）逐个拉滑改动，这样学生的空间想象随着教师机械的“拉滑”变得纵横驰骋，当教师将图七改动后，学生已变得豁然开朗：原来R3上有电流。

8．手势启发式

在课堂讲解”导体棒ab（质量m，电阻R、长L）在匀强磁物B中沿光滑且不计电阻的倾斜导轨上滑动的极限速度”一题时，切忌将分析过程和现成答案交给学生，应给学生留下思考时间，让学生先“闯闯”。在这段教师“无事”的过程中，应对学生察颜观色，以便掌握“不愤不启、不悱不发”的火候，当学生已感愤悱，急待启发时，如何才能“导而勿牵，开而勿达？”当然教无定法，对此题也可用无声胜有声的眼神、动作暗示启迪学生的思路：把右手放在图中画有ab的地方，使磁力线穿过手心，姆指顺斜轨向下方向，并让右手斜向下运动，稍后再把左手手心斜向上，且左右手四指方向相同……。事实证明，这种无声的手势比繁琐的语言有时更利于启迪智慧。