从碰钉子中提出问题.PPTVIP

通过“电动力学”的教学培养 学生提出问题、解决问题的能力 李洪才，杨榕灿 福建师范大学，物理与光电信息科技学院 2007.8.3 0、前言 1、直接式设置问题 2、利用“类比法”提出问题 3、从碰钉子中提出问题 4、从矛盾中提出问题 5、总结 0、前言 高校是培养人才的摇篮，肩负着为社会培养高素质人才的历史使命。但就目前情况来看，我国高校对学生创新素质的培养还做得不够。因此，高校必须加快教学改革，大力开展创新教育，特别是培养学生提出问题、和解决问题的能力。 “电动力学”讲述电磁场的基础属性，运动 规律及其与带电物质之间的相互作用，对生产 实践和科学实验都有重要的意义，是物理专业 一门重要基础课程。如何上好这门课，如何将 这门课上成一个探索式的教学过程，使同学们 对抽象的电磁理论更感兴趣，并培养他们提出 问题和解决问题的能力，是摆在老师面前的一 个重要的课题。 纵观电磁理论这一百多年的探索历史，如 何在电动力学教学中反映这个求索过程，把电 动力学课上成探索式教学过程，我们认为在教 学过程中培养学生提出问题和解决问题能力是 一种有效办法，以下我们结合电动力学教学介 绍几个提出问题的方案。 电动力学的整个理论发展历程是从1785年，库仑发现了带电粒子之间有相互作用力，确立库仑定律，到1864年麦克斯韦最终把电磁场总结为普遍规律的麦克斯韦组，预言电磁波存在，于1888年由赫兹证实电磁波的存在。 1、直接式设置问题 在教学中，启发学生对一些规律 直接提出问题。 例1、对库仑定律 让学生 讨论这是近距作用，还是超距作用？ 若将Q做为检验电荷，并引入场 ， 则 。提问学生，这种观念有什么变化？ 说明库仑力是近距作用，还是超距作用？ 提问： (1)、法拉第电磁感应定律说明什么？ (2)、变化磁场以涡旋形式激发电场，那么 电场会不会以涡旋形式激发磁场呢？ (3)、如果能，怎么拓展安培定律 ， 依据是什么？ 如此设置问题，引起学生思考而得到位移 电流，推导出拓展后的安培定律方程。 例2、由法拉第电磁感应定律 ， 电场磁场不同，但其表达式在很多地方有 类似之处，可用类比法提出问题，使学生对电 磁场规律有更深刻的理解。 例4、讲麦克斯韦方程组时，让学生比较 电场和磁场方程的区别，为什么方程不对称？ 通过思考，同学们就可以较深刻地理解电场和磁场方程的区别和原因所在。那是因为没有磁荷和磁流存在。 2、利用“类比法”提出问题 例3、在讲库仑定律时，提问学生：若将 电荷换成电流元，产生的力应该怎样表达？即 使学生写错也没关系，可以与正确的表达式比 较，以得到提高。 特意设置一些“陷阱”，故意让学生犯错， 再教导他们如何推导正确的结论，培养学生 求知的积极性。 例5、在讨论辐射问题时，我们没有一 下子就引进势推导达朗伯方程，而是让同学 自己考虑从真空麦克斯韦方程 （1） （2） （3） （4） 3、从碰钉子中提出问题 如何研究电磁辐射问题，很多同学会直接 计算 ，再用（2）代入得 再用（3）式代入，得 老师应该肯定同学们这个推导没错，但需 要指出解这个方程很困难，然后再引导学生引 入矢量势 、标量势 、后得到达朗伯方程 （5） 与方程（5）比较，指出此方程优点，， 没有交叉，，也没有交叉，非常容易求解。而 且解出 ，， ， 可由 而得到。 让学生认识到如何化复杂问题变为简单问题来求解的重要性。