比如《电磁铁》一课,面对“影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些”这一问题,学生根据实验中电磁铁磁性强弱变化的情境,很容易推导出与“电流强度”和“线圈匝数”这两个因素有关。依据是:电磁铁具有磁性是因为通上了电,断了电就失去磁性,所以电磁铁具有磁性的关键是要有电。按照现象从无到有、从少到多、从弱到强的思路,学生自然会想到电流强磁性强。另外,一根平常的导线接上电池后是没有磁性的(以前学生做过“简单电路”实验,通电的导线并没有磁性),只有绕成了线圈才有磁性,所以磁性肯定与线圈有关。进而推导出一根导线弯成一个线圈有磁性,弯成多个线圈磁性就会更大。由此可见,推理是探究中的重要思维方式之一,也是通向正确结论的重要途径之一。
但是,一般老师在上这一课时,也就到此为止,因为教材上也只是认为电磁铁磁性强弱只与上述两个因素有关。其实,影响磁性强弱的因素远不止这两个,还有很多。学生也能想到其他可能的许多因素(很多课上,学生只要有其他想法,就会被老师否定或回避掉),如果引导学生研究这些其他因素,无疑对训练学生深层次的推理思维是大有裨益的。
当老师让学生思考“影响电磁铁磁性强弱的因素还可能有哪些”时,学生会以“变”的视角说出可能的影响因素。比如“与缠绕导线的粗细有关”,实验结果是:导线越粗磁性越强。为什么是这样呢?也就是说当线圈数和电池不变的情况下,为什么磁性变强了呢?学生就会依据“线圈数不变,磁性增强”推导出“流过线圈的电流增强了”。至于为什么电流增强了,教师不必解释,可以让学生继续研究,也为中学物理学习作一定的铺垫。还有同学认为“与线圈里有无铁芯有关”,学生推导的理由是“线圈里有铁芯时,除了线圈有磁性,里面的铁芯同时被磁化也带上了磁性,所以有铁芯时磁性更强”。学生还有可能提出“与铁芯粗细有关”“与线圈的松紧有关”等想法,而且依据推理思维,都能归结出较为合理的原因和结果。
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