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一、课题的形成：?
        人类的智力是在实践中不断开发出来的。创新精神的培养要从小开始，如和风细雨体现在我们的课堂中。要最大限度地开发学生的潜能。?
        从教育现状看：我们现行的教育观念和实践操作在很大程度上不利于开发学生的潜能和创造能力。为开发学生潜能，培养学生的创新精神和实践能力，必须让学生在学会接受性学习方式的同时，学会一种新的研究性学习方式，即在学生具有一定知识、方法的基础上，能在教师指导下，独立自主地进行学习，提高并发展思考问题、解决问题的能力。?
        从高中物理总复习的情况看，在进行知识梳理之后，往往是师生一起围着题目转。以知识点串题、解题，以解题来加深对知识的理解。这种学习方式无论从创新能力的培养，还是适应高考来看均是有缺陷的。在高中物理总复习中，如何依托学科，构筑微型研究性学习课堂，促使学生充分发挥自己在物理学习中的主体性，这是我们思考的一个问题。为此我们在本届高三物理复习课中进行了一些尝试。“探讨磁感应强度的测量方法”就是在这一背景下设计、尝试的研究性课程。?
        二、课题设计：?
        建构主义认为：获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习。教师的作用体现在指导上，是建构主体的帮助者、促进者，学生是信息加工的主体。因此，在“探讨磁感应强度测量方法”一课的教育模式上以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。学生围绕着测量磁感应强度的方法，设计、实施、改进方案，利用实验、协作、交互等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神，开发学生的最大潜能，有效地实施对所学知识的建构目的。?
        几个环节：?
        (1)确立问题，进入情景。探讨测量磁感应强度测量方法。?
        (2)搭脚手架。教师按最近发展区的要求，指导学生设计好研究的平台，让学生围绕设计的实验，逐步建立可以指导实验的理论框架(实验原理)，要求对设计的方案反复实践修改，发现、解决实验中出现的问题，逐步形成最优化的模型和装置。在反复的实践过程中把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高水平，而一环紧扣一环的实践是需要学生对问题的进一步认识所支撑的。教师在学生实践的同时要适时指导。?
        (3)独立探索。探索开始时要先有教师启发引导，然后让学生自己去分析，教师要对探索的过程进行跟踪，以便适时指导。?
        例如：某组同学提出利用浮力原理测量磁感应强度的设想，学生首先想到安培力的大小等于浮子排开水的重力。老师建议他们做一下。于是学生将浮子放入溢杯，使与浮子相连的导线所受安培力后向下压浮子，再用烧杯盛接溢杯中溢出的水，结果一滴水也未滴出。实验结果与“美好的想象”形成强烈的反差，产生探索的欲望，于是他们着手改进实验装置，将浮子由浮在液面改成悬浮在液体中，将测量滴出的水的体积改成测量与浮子相连的细杆在水中上浮下沉的格数，等等。?
        (4)协作学习。“测量磁感应强度的方法”作为研究性课题是动态变化的，学习活动的开始即是知识建构的开始，学习活动的结束即是知识建构的结束。在学习过程中，重视学生之间的合作，师生之间、生生之间的协商、对话、交流、合作往往影响解决问题的方式和课题研究的深度。因此研究过程中一定要体现协作性、交流性。?
        例如，利用力矩平衡测量磁感应强度的两组同学在各自协作研究的基础上，分别解决了实验的灵敏度问题(利用激光反射放大偏转角度)和避免线框另外三条边对测量造成的影响问题(设计出电流天平模型)。在进行交流后，他们取长补短，弥补了各自设计上的盲区，使模型优化。
        (5)媒体运用。为了支持学生自主学习和协作探索，要求学生将探索的过程、及需要展示的过程制成媒体，以提高交流的质量和效果。?
        三、课堂交流的设计：?
        课堂交流是本次研究性学习的点睛之处，是评价本课题及学生研究意义建构的重要方面。设计上要考虑：?
        (1)本课题知识体系的逻辑性。为此将交流活动分成三块：1、利用物体受力平衡测量磁感应强度(交流两套方案：一、利用通电导线在斜型轨道上受力平衡测量磁感应强度；二、利用浮力原理测量磁感应强度。)；2、利用力矩平衡测量磁感应强度(交流三套方案：一、利用电流天平测量磁感应强度；二、利用改装后的物理天平测量磁感应强度；三、利用电流表中的偏转线圈测量磁感应强度。)；3、利用TI-83图形计算器结合CBL-CBR系统和探头技术研究地磁场的分布规律和通电直导线周围的磁场分布规律。这样能较好的遵循科学发展规律，从粗糙到精确、从难以操作到可行方便、从经典到高科技。使同学了解科学的发展历程。?
         (2)恰如其分的展示学生的研究过程。课堂展示是课余研究的总结，是整个研究性学习的一部分，是协作、交互的继续，在交流时要交待清楚：1、怎样想到用这一方案测量的；2、实验装置，实验原理的形成过程；3、测量的方法，测量中出现的问题及引起的思考；4、本次研究的最大收获。为了实现课堂展示时的交互影响，要求交流时全体同学，推敲实验原理，观察实验装置和实验现象，力求发现问题，以肯定同伴的研究精神又带着质疑、批判的眼光审视同伴的研究。?
        四、实施过程：?
        本课题的实施大体分为以下四个环节，一环紧扣一环。?
        (1)布置课题，确定测量方案。教师布置课题：用什么方法测量磁感应强度，要求设计实验方法，写出实验原理。于是学生结合成研究小组，提出方案，反馈，教师提出意见，师生共同作出评价，改进方案。确定了：1、利用通电导体在斜轨上受力平衡测量B；2、利用浮力原理测量B；3、利用力矩平衡原理测量B(三组，各自用不同方法)；4、研究地磁场的方向和大小；5、研究通电直导线周围的磁场分布规律。?
        (2)探索研究，跟踪指导。学生对自己设计的测量方法从原理上反复论证，操作上反复尝试，期间学校为同学开放实验室，购置设备，为学生创造条件，学生还可以通过网络、媒体了解测量B的最新方法。(有一组同学了解到可以用霍尔探头测量磁感应强度，学校当即购置两套霍尔探头。)在探索过程中，学生会遇到各种预料不到的问题，如实验现象很不明显，状态调节相当困难，出现意想不到的现象等。这一时刻学生最需要鼓励、帮助，教师要深入到各个实验小组，和学生一起发现问题，适时点拨、指导，并提出符合学生发展的要求，力求使测量方法最优化。通过一个阶段的研究，各组同学基本构建了实验装置，实验原理和测量的方法，并且初步分析了造成测量误差的原因。?
        (3)媒体制作，方案成型。通过一段时间的生生、师生的协作研究，对测量方案几次甚至几十次的改进，在做到可以初步能够测量B的基础上，整理研究过程、实验原理、测量方法，对实验中出现的问题和误差产生的原因作出分析，以准备在课堂展示交流时与同学斟酌。交流过程全部制成多媒体课件。?
        (4)课堂展示交流。课堂交流时，学生心中装着本次研究的甜酸苦辣，桌上放着经过无数次失败之后成型的实验器材，媒体中孕育着研究的一个个亮点。交流过程是师生、生生活动的高潮，交流的同学突出我是怎样想到这一方法的并解决出现的问题，听讲的同学注意你的方法那些是不妥当的，实验中出现了那些问题，教师组织学生发现问题，点拨学生思考解决问题的思维，交流过程由问题把师生、生生结合在一起。?
        五、课堂交流实录：(片段)?
        片段一：(第二组交流实录)?
        大家都知道阿基米德吧，他在洗澡时发现了浮力原理。我们的实验就是利用这一原理，起先我们在溢杯中放一浮子，浮子上方放一通电导线，加上磁场导线在安培力作用下使浮子下沉，测出水的体积，便可知道安培力的大小，从而算出磁感应强度。但安培力实在太小，无法测量，于是我们对实验装置进行改进：设法让浮子悬浮在水中，在浮子上安装一细小的圆柱体，发现很难使装置平衡，老师建议我们查阅资料，原来这是一个稳度问题。于是我们在浮子下面安一重物，降低重心。为了做成这个装置，我们费了好大的劲，我的同伴还把打手割破了。看，这就是我们的装置。(见图一)??????
图一?
 

        如果每次测量I均相同那么B＝Kn1?
        其中K＝m g=I L n?
        下面请同学和我们一起用这套装置测量磁感应强度：?    (演示操作过程，请同学观察)?
        讨论：?
        一同学说：你们的设计思路很好，原理也巧妙，但现象不够明显。?
        这正是我们遇到的难题请大家想想办法。?
        同学们提出了增加导线长度，尽量减小圆柱体的直径，用密度小的液体等方法。?
        谢谢同学给我们提供的意见，其中我们已经试过减小圆柱体的直径能够起到效果，增加导线的长度无济于事。
        又一同学说：在实验时我发现导线还有左右移动这是什么原因。?
        (找了一会，想了一会没有发现原因)?
        老师提醒用磁铁去靠近与导线相连的夹子，发现架子被吸住了，原来是老师把铜夹换成了铁夹。?
        老师点评：实验中的某一个细小之处的疏忽有时会对实验带来重大的影响，甚至造成实验的失败，对待科学要有严谨的态度。?
        片段二(第四组同学交流)?
        我们首先想到的是在力矩盘的下方挂一线圈，调整力矩盘使其在弹簧拉力矩和线圈重力矩的作用下平衡，在线圈处加一磁场，让他在安培力矩作用下转过一个角度，结果转过的角度微乎其微。于是我们想到用光线反射来放大偏转角的办法，就在力矩盘上安装一面反射镜，用激光照射放大偏转角，结果还是不明显。我们分析主要是摩擦力矩作用的原因，由于安培力太小，故摩擦力的影响很大，我们又不想放弃这一方法。怎样提高灵敏度呢?老师要我们在实验室找找灵敏度高的仪器。当我们看到物理天平时我们的眼睛一亮，有了就是他。于是我们对物理天平进行了改装，这就是我们的实验装置，天平的横梁上事先装上一面反射镜，实验中使激光器发出的光射到反射镜，反射后在墙上留下光斑，利用光斑的移动测出光线改变的角度，算出磁感应强度。图二是实验的原理图。?????
 

        讨论：?
        一同学说：你们的实验现象很明显，但我发现线圈的移动有问题，不是只向下，同时还向磁铁的一端移动。?
我们考虑过这一情况，这是由于……?

        老师点评：两组同学有不同的侧重点，使实验的原理更趋合理、科学，实验的现象更加明显，这是测量物理量所必须的。同时看到合作、交流弥补了各自的缺陷，带来了技术的飞跃。
        学生会心的报以点头、微笑。?
        六、课后引起的思考?
        “探讨磁感应强度的测量方法”一课，在设计思想上坚持以学生发展为本的教学理念，通过自主探究式学习，使学生个性潜能得到发展。在实施过程中以实践活动为主，又能在活动中融化学到的学科知识，把实践活动和学科知识有机的结合起来，有目的地培养学生的创新精神和实践能力。这次研究性学习的过程是克服困难的过程，锻炼了意志品质和承受挫折能力。在探究学习的过程中使学生学会学习(围绕问题提出、思考、解决的方式)，学会表达(协作交流、课堂展示)。作为研究型课程的目标明确，实施步骤可以操作，组织形式民主。具有开放性、自主性、科学性。我觉得这样的学习方式学生参与的积极性比较高，本课题是在学习任务相当重的高三学生中开展的，全班学生积极参与率达百分之百，研究活动中有突出表现的达百分之五十五。比较顺利地完成预定的教学目标，初步培养了学生发现问题、研究问题、解决问题的能力，初步培养了学生对待科学严谨的态度，使学生具有初步设计实验的能力。?
        本次研究性学习重要的是过程，学生设计的测量磁感应强度方法多数是不能精确测量的，有的甚至是无法测量磁感应强度的，之所以还要让学生设计交流是为了体验研究的过程。一位同学对我说：你给我们布置课题时我以为是装样子的，但我完成了实验的设计方案，用我自己设计的实验装置测到了磁感应强度，听了其他同学的交流后，我明白了什么叫物理实验，什么叫研究。我觉得一堂研究性学习课即使有一位学生得到这样的体验也值得。?
        本次研究过程通过协作、交流，增进了了解、友谊、信任。一位学生的文化成绩一般，但是在本次研究中媒体的制作令同学佩服，他同样是这次学习活动的成功者。?
        这次研究性学习同样起到了传统课的作用，整合知识(每一套实验方案的设计都应用到了力、电、磁等知识)，知识应用(每一种测量方案中实验原理的形成都需要物理模型的构建，物理规律应用和新的目的意义的构建)，实验操作技能的培养。?
        开发研究型课程，构建微型研究性学习课堂，是深入开展研究性学习的必由之路。我们的研究活动在不断深入。但是在实践中我们遇到不少问题和困惑：如课题的选择；过程的跟踪和指导(学生的专题相当分散，时的展示学生的研究过程(有限的时间，有效的反馈)等，有待于今后继续深入研究，也望各位专家、老师不吝赐教。