例談對閱讀材料的探究性教學(xué)

1、例談對閱讀材料的探究性教學(xué)閱讀材料汽油機(jī)點火裝置的探究性教學(xué)四川省 寧南縣高級中學(xué) 楊光喜【活動目的】.通過探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析和解決 問題的能力、實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。.通過老師的具體操作， 對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手 能力起到潛移默化的作用?！具x題緣由】高中物理教材上很多章節(jié)中都穿插一些發(fā)人深思、趣味 性又極強(qiáng)的閱讀材料。很多教師在對這些閱讀材料的處理上 都顯得過于馬虎，如果是與考試有關(guān)的，可能會認(rèn)真的講解。 否則，一代而過，或者讓學(xué)生自己下來看看就行了。其實， 如果老師能認(rèn)真的引導(dǎo)學(xué)生對這些閱讀材料進(jìn)行探究性的 學(xué)習(xí)，那對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、探究能力、實驗?zāi)芰蛣?chuàng) 新能力可

2、以說是有很大幫助的。下面就以汽油機(jī)點火裝置 這一題材為例來談?wù)勅绾我龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。【活動方式】教師引導(dǎo)，師生互動?！窘虒W(xué)重難點】重點：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和探究。難點：按學(xué)生意圖準(zhǔn)備器材。【活動準(zhǔn)備】摩托車電瓶，摩托車點火器，火花塞，變壓器，電燈泡， 小直流電動機(jī)，干電池，導(dǎo)線及其它可能用到的器材。【活動地點】物理實驗?！净顒舆^程】讓學(xué)生仔細(xì)閱讀高二教材 P224P224 的閱讀材料汽油機(jī) 點火裝置汽油機(jī)做功沖程開始時，汽缸中的汽油空氣混合氣 要靠火花塞點燃。但是汽車蓄電池的電壓只有12V12V,不能在火花塞中產(chǎn)生火花。為此，要使用左圖所示的點火裝置。這 個裝置的核心是一個變壓器，它的初級

3、線圈通過開連到蓄電 池上，次級線圈接到火花塞的兩端。開關(guān)由機(jī)械進(jìn)行自動控 制。做功沖程開始時，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，初級線圈中的 電流急劇減小。由于次級線圈的匝數(shù)比初級線圈多得多，所 以可在次級線圈中感應(yīng)出很高的電壓，可達(dá)10000V10000V 以上，這樣就能在火花塞中產(chǎn)生火花了。蓄電池提供的是直流，在這里為什么也能用變壓器得到 高電壓呢？請和你的同學(xué)們討論一下。我讓學(xué)生討論了 2 2 分鐘之后，提出問題：老師：為什么這里變壓器對“直流電”也起作用呢？ 學(xué)生：在開關(guān)接通或斷開的瞬間，通過初級線圈的電流 方向雖然沒有變，但大小在發(fā)生急劇變化，初級線圈中產(chǎn)生 的磁場也發(fā)生急劇變化，這樣穿過次級線圈

4、的磁通量也發(fā)生 急劇變化，所以，次級線圈的兩端就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。老師：汽油機(jī)在工作時每一個工作循環(huán)都有一次點火，那么開關(guān)該是如何控制的呢？學(xué)生：一定是有一個什么裝置能使開關(guān)不斷的通、斷、通、斷。老師：不錯！的確在一個特殊的裝置來控制開關(guān)，現(xiàn)在 我們不去研究它是一個什么樣的裝置，我用一個簡單的東西 來代替它演示一下好嗎？學(xué)生很興奮的回答：好！于是，我把早已準(zhǔn)備好的摩托車上的點火線圈、火花塞、12V12V 的蓄電池、導(dǎo)線等從講桌下面的柜里一樣樣的拿上講臺， 并- 介紹，最后差一個開關(guān)。我說還需要一個特殊的開關(guān)，這時學(xué)生感到好奇了，這個特殊的開關(guān)會是什么樣的呢？最 后我故作神秘的拿出一塊鋼鋸條，學(xué)

5、生轟堂大笑，感到太滑 稽了，你那是一塊鋼鋸條，有什么特殊的呢？我快速的按書 上的圖把電路接好，只是鋼鋸條只接通了一端的導(dǎo)線，另一 端從電源接出的線沒有接到鋸條的另一端，而是拿在我手 里，然后提醒同學(xué)們我要演示了，學(xué)生一個個都睜大眼睛等 待著。我將手里拿的這根導(dǎo)線的自由端快速從鋼鋸條上有齒 的那一側(cè)滑過，學(xué)生果然看到火花塞上產(chǎn)生了幾乎連續(xù)的火 花，并伴隨有“啪啪啪”的聲音。老師：為什么火花塞會不斷的產(chǎn)生火花呢？學(xué)生：這是因為你手里拿的這根導(dǎo)線的那一端接觸到鋸 條的齒尖時，初級線圈回路就被接通了，當(dāng)滑到齒間時電路 就被斷開了，這樣在次級線圈中就不斷的產(chǎn)生出很高的感應(yīng) 電壓。老師：補(bǔ)充說明，次級線圈

6、的兩端接在火花塞上，由于 火花塞上的兩個觸點之間的距離很小，這樣使得觸點之間放 電而產(chǎn)生出火花的。老師：那么，如果將這個裝置中的火花塞換成一只我們 家用的電燈泡，電燈泡會亮嗎？這時學(xué)生更加來興趣了，但 學(xué)生的結(jié)論也各不相同。學(xué)生：電燈泡應(yīng)該會亮；由于火花塞產(chǎn)生火花時兩端有 上萬伏的電壓，電燈泡可能會被燒壞。 有的學(xué)生干脆說， 試一試不就知道了嗎？為了防止因電流大而燒壞摩托車的點火器，于是我換了 一個可拆裝的用來演示通電自感和斷電自感的變壓器，這樣 又便于學(xué)生觀察變壓器的結(jié)構(gòu)。我把匝數(shù)少的那一端作初 級、匝數(shù)較多的那一端作為次級，仍按上圖把電路接好，把 原來的火花塞換成了一只“ 220V220V

7、、1010”的電燈泡，同樣將導(dǎo) 線的一端快速地從鋸條上滑過，果然， 電燈泡閃爍地發(fā)光了。我重復(fù)了幾次，讓學(xué)生看清燈泡發(fā)光時是在不斷的閃爍，并 不像他們想象的那樣穩(wěn)定的發(fā)光。老師：如何讓燈泡一直發(fā)光呢？學(xué)生：那就不停了把導(dǎo)線重復(fù)在鋸條上來回的滑動就行 了。老師：那多累??！哪個同學(xué)愿意上來不停了做這個工作 呢？學(xué)生：用圓鋸來代替直的鋸條，再想辦法使圓鋸轉(zhuǎn)動起 來，再把原來接在鋸條上的固定導(dǎo)線接在圓鋸的側(cè)壁上，另 一根的自由端與圓鋸的齒接觸就行了。老師：這個辦法不錯！可哪里去找圓鋸？又用什么來帶 動圓鋸轉(zhuǎn)動呢？這一下學(xué)生不知所措了，不知道怎么辦。下面學(xué)生的討 論又開始熱鬧起來了。分鐘之后，有兩個學(xué)生

8、提出：能否將課本上這個電路的 開關(guān)讓它處于長通狀態(tài)，再想辦法用一個不導(dǎo)電的東西將開 關(guān)的兩個觸點頂開，這個東西最好是會轉(zhuǎn)動的，每轉(zhuǎn)動一次 就頂開一次，這樣開關(guān)就可以處于不斷的通、斷、通、斷， 這樣電燈泡不就可以持續(xù)的亮了嗎？老師：這個辦法好像行得通。那是否可以用轉(zhuǎn)動的小電 動機(jī)的軸來代替那個會轉(zhuǎn)動的東西呢？學(xué)生：可以。于是，我又從講臺下面的柜中拿出一個小的直流電動 機(jī)，接著問：這個電機(jī)能用這個12V12V 的電瓶作電源嗎？學(xué)生：不能！老師：那我們只好另用干電池來帶動它轉(zhuǎn)動了。又從柜 中拿出兩節(jié)電池和事先做好的開關(guān)，并當(dāng)著學(xué)生的面在電機(jī) 軸的頂端緊套了一個塑料凸輪，快速把電路重新接好。電路接通后

9、，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動，電燈泡果然持續(xù)地發(fā)光了 可出現(xiàn)兩處不足之處：一是燈泡不停的閃，根本不像家里的 電燈泡那樣正常發(fā)光。二是發(fā)現(xiàn)開關(guān)的兩觸點之間會產(chǎn)生火 花，好像變成了前面那個實驗中的“火花塞”了。這時我急 忙斷開電動機(jī)的電源，又提出了新的問題。老師：為什么電燈泡發(fā)光時會發(fā)生閃爍而不像我們家 里的那樣穩(wěn)定呢？這個問題又怎么解決呢？開關(guān)的觸點 處會不斷的產(chǎn)生火花，那這個開關(guān)耐用嗎？我們?nèi)绻| 點處的火花呢？這兩個問題學(xué)生又討論了幾分鐘，在學(xué)生討 論過程中我也不時的走下去聽聽他們的分析討論，并作了一 些啟發(fā)。最后同學(xué)們基本上找出了問題的原因，并提出了一 些解決的方法。學(xué)生：我們家里電燈發(fā)光時，通過燈

10、泡的電流方向是每 秒鐘改變 100100 次，而這個實驗中電機(jī)的轉(zhuǎn)速較慢，每秒鐘可 能只有 10102020 次，也就是最后通過電燈的電流變化的頻率 太小，所以，要提高電流變化的頻率即提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速才能 解決問題，根據(jù)視覺暫留的原因，燈泡中電流變化快了我們 就感覺不到燈泡在閃爍了。學(xué)生：好像前面老師講過日光燈中啟動器中的那個小電 容就是用來消除火花的，是否也可以在開關(guān)的兩個觸點之間 并聯(lián)一個電容呢？老師：同學(xué)們提到在開關(guān)的觸點之間并聯(lián)一個電容來消 除火花，這個想法真好！我們完全可以辦得到的。可是，你 們提出通過提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速不很現(xiàn)實，因為要提高轉(zhuǎn)速，只 能提高電機(jī)兩端的電壓， 即只有多用幾節(jié)電

11、池， 但這樣萬一 燒壞了電機(jī)怎么辦？大家再想想，能否在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的那個 凸輪上做？這一下好多同學(xué)都想到了。學(xué)生：電機(jī)上安裝的那個凸輪，電機(jī)轉(zhuǎn)動一周才使初級 回路通斷一次，如果把凸輪換成齒輪，且齒輪的齒數(shù)越多， 那電機(jī)轉(zhuǎn)動一周，那開關(guān)通斷的次數(shù)不就多了嗎？老師：這個建議非常好！那我們就來試一試吧！我拿出事先準(zhǔn)備好的這些器材，快速的又把電路組裝 好，然后開始了最后的演示，結(jié)果效果比較好，前面提到的 那些不足之處都解決了。這時我聽到下面有些同學(xué)在說，回 去我也要做一個這個裝置，如果家里停電了，它就可以起作 用了。既然電燈都點得亮，那一定還可以用來放電視。到時 別家都沒有電，而我家不但有“電”，而且還可以看