目录
1引言 . ........................................................................................................................................... 1
2启发式教学的历史背景与界定 . ............................................................................................... 2
2.1启发式教学的历史背景 . ............................................................................................... 2
2.2启发式教学的界定 . ....................................................................................................... 2
3启发式教学的特点 . ................................................................................................................... 4
3.1客观性 . ........................................................................................................................... 4
3.2主动性 . ........................................................................................................................... 4
3.3互动性 . ........................................................................................................................... 4
3.4发展性 . ........................................................................................................................... 5
4启发式教学的教学实施要领 . ................................................................................................... 6
4.1因材施教 . ....................................................................................................................... 6
4.2启发动机 . ....................................................................................................................... 6
4.3加强方法指导 . ............................................................................................................... 7
4.4促进能力发展 . ............................................................................................................... 7
5启发式教学运用中的误区及解决策略 . ................................................................................... 8
5.1学生观的改变 . ............................................................................................................... 8
5.2启发式的核心问题 . ....................................................................................................... 8
5.3启发式教学的过程与结果并重 . ................................................................................... 9
5.4启发式教学的反馈 . ....................................................................................................... 9
6启发式教学在物理实验课中的运用 . ..................................................................................... 10
6.1提出问题 . ..................................................................................................................... 10
6.2理论分析 . ..................................................................................................................... 10
6.3实验探索 . ..................................................................................................................... 14
6.4归纳总结 . ..................................................................................................................... 15
7结束语 . ..................................................................................................................................... 16
参考文献 . ................................................................................................................................... 17
致谢 . ........................................................................................................................................... 18
摘 要
中国传统文化中的儒家、道家、佛家对启发式教育有许多发展与创新。由于语言文字对自然界规律的解释存在局限性，所以，他们极力倡导“不言之教”，让学生通过自身知识形态去探索规律，这就是启发式教学的最初形态。随着时间的流失，启发式教学也逐渐成为现代教育的主角。尤其是在物理教学中，更能体现它的优越性。本文通过对启发式教学的历史背景分析来阐述启发式教学最初在教育领域内的意义，以及对以后教育的影响。针对启发式教学的客观性、主动性等特征，总结出启发式教学在物理教学中的实施要领。同时，通过对物理设计实验《电动机的原理》的讲解，列出了启发式教学在物理实验课中的实施步骤，并对各步骤的实施结果进行了总结。
关键词：启发式教学；提问；互动启发；理论分析
Abstract
In the Chinese traditional culture, the Confucianism, Taoist, Buddhism have made a great developments and innovation to Enlightening teaching. Because of the limit of language and words in explaining nature regulation, they had made every effort to initiate "do not talk it to teach", which had encouraged students to explore regulation by their own knowledge, that’s the original state of Enlightening teaching. So far，Enlightening teaching has played an important role in modern education, especially in physics teaching. By the analyses of its history, this paper explains the original significant of Enlightening teaching in education field, and the impact on education in future. According to the analysis of the objectivity, active, and the other characteristic of Enlightening teaching, the gist on it has acquired. By means of the explanation of Physical experiments Electric motor′s Principle , the steps of Enlightening teaching in Physical experimental lessons, and the relatively experimental results of them have been summed up.
Key words: Enlightening teaching; putting questions; the interaction of enlightening; analysis of the theories
1引言
启发式教学是教师通过提问、分析等不同方式引导学生思考和钻研知识，从而达到教学目的的一种教学思想。在物理教学中教学方法很多，比如讲授法、实验法、探索发现法、物理情境教学法等。这些教法在物理课堂中起着重要的作用，能够提高学生的思维能力和创新能力。但是，这些教法都是以教师讲授为主，给学生的思考时间太少，缺乏师生互动。启发式教学是与不顾学生的接受能力强塞硬灌的注入式教学相对立的。教学中它能充分体现学生的主体性。启发式教学包括了很多教学方法。另外，启发式教学涉及到教学中许多关系，如教师与学生、学生被动前进与主动发展、传授知识与培养能力、听课与自学等。若在课堂教学中运用好启发式教学，就可以处理好这些关系。可见，启发式教学是教学的首选方法，是各教法的综合，在教育领域内具有举足轻重的地位。
2启发式教学的历史背景与界定
启发式教学是人类教育史上的宝贵财富，是获得教学成功的重要途径。在教学中，它可使学生由被动前进变为主动发展，同时还可培养学生自学能力，从而达到教学目的。在中国的早期教育中，一些教育家就很注重启发式教学。儒家、道家就是通过不同的启发方式来教育学生，并取得了成功。
2.1启发式教学的历史背景
在我国启发式教学的“启发”一词最初的涵义是来源于孔子在《论语·述而》中的经典性论断：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也[1]。”儒家创始人孔子就是通过“正言”的方式教育他的弟子。对他的“启发式”教育可归纳为如下几点：其一，强调教师的主导作用在于引导；其二，强调教学过程中调动学生学习主动性的意义；其三，强调教学主要培养学生的自学能力和独立思考的能力。孔子开创的启发式教学思想奠定了中国教育思想的发展方向，深深的影响了无数代教育家，至今仍发挥重要的作用。
除了孔子使用启发式教学外，中国传统文化中的道家对启发式教学也有许多发展与创新。当时道家创始人老子提倡“正言若反”，由于他对事物的辨证发展变化有深刻的体会，也对语言这个形式的表达方法及其局限性有足够的了解。所谓“道可道，非常道，名可名，非常名[2]。”于是，老子开辟了用“反言”来进行启发式教学。这也是今天教育者常用的反面启发式教学，即教师将错误的结果分析出来，让学生寻找错因从而启发学生思考。
2.2启发式教学的界定
启发式教学既是一种教学思想，也是一种教学原则。许多教育者在对它的认识上存在误区，认为所谓启发式就是问答式，认为只要教师多提问，学生多发言，就是启发式。这只注重了操作形式，忽视了启发式的真正内涵。在新课程概念下，启发式教学的含义得到了新的界定：在教学中以学生为主体，教师为主导，教师用一定知识和思维方法通
过提问、设疑、师生互动、演示实验等方式引导学生独立钻研、思考，从而促进学生全面发展的一种教学思想（或教学原则）[3]。
3启发式教学的特点
在教育教学中有很多教学方法。其中，一些教学方法有相同之处，它们的特点都很相似。但是对启发式教学来说，它的特点更为独特，包含的内容也更多。并且，启发式教学的特点之间各有侧重点，这对教育教学来说意义重大。
3.1客观性
客观性是指教学内容、方法设计和具体实施符合学生的客观实际。这个实际的内容非常广泛，它包括学生实际的需求、水平、特点、兴奋点等[4]。从实际出发是一切工作取得成效的先决条件。教育作为一种造就人的实践活动，对教育者来说首先必须对造就的对象——受教育者取得一定的认识和了解，这样才能获得教学的主动权。从实际经验来讲，广大教师总结出来的“备两头”——备教材、备学生都是客观性的体现。但是，凡不符合学生生理、心理、思想、知识、能力、个性诸方面实际的做法，或单凭教师的“主观臆断”，都必然使得教学不和谐。
3.2主动性
主动性是指在教学活动中，学生学习的自觉性、积极性、创造性能得到较好的发挥[4]。它体现在学生对学习的意义有明确的认识，采取主动进取的态度，有克服困难的毅力，有较浓厚的学习兴趣，掌握科学的学习方法。学生的主动性表现在学习动力和方法两方面，少了任何一个方面都谈不上主动，因为二者是紧密相关的。唯物辩证法告诉我们，内因是事物发展的根据，外因是变化的条件。教育的目的是促进学生的发展与成长，离开学生的积极主动是很难实现的。广大教师的成功经验就是调动学生自觉、积极、主动、创造性地学习。
3.3互动性
互动性是指教学过程中师生之间的相互合作和相互作用[4]。它是同主动性有联系而
又相对独立的一个特征。教与学之间的相互合作与相互作用是随各种客观条件的不同而变化的，而并非一成不变的固定模式。启发式的互动，不是机械的互动，不是肤浅的双向信息交流。其一，它是针对学生的问题、需要等所进行的双向信息交流，是有针对性的而不是盲目的；其二，它是教师指点方法，引导学生思考和解决问题，而不是将问题的答案简单地告诉给学生。启发式从来不否定教师的作用。在教学中，离开了“启”，就无从论“发”，启发也就不存在了。教师的作用在于有针对性地点化、引导，一方面是启发学生的积极性，另一方面是教给学生学习与思维的方法。这两点正是学生能够主动学习的条件。
3.4发展性
发展性是指在教学过程中，教能有效地促进学，促进学生的全面发展，使教学活动富有成效[4]。促进学生全面发展是教育教学的目标，实现这一目标需要一定的条件和机制，不是自然而然就能实现的。启发式教学能使“发展性”富有成效，并具有“发展性”这种规定。
综上所述，启发式教学是从学生实际出发，通过教和学的相互作用，发挥双方的积极性和各自的特殊作用，使教与学全面发展。在教学中，启发式教学的特点相辅相成。客观性是前提条件，只有从学生实际出发，才能调动学生的主动性，也才能使学生有所进步。主动性是关键，只有学生对学习产生了浓厚的兴趣，学生才能有高涨的积极性、自觉性和主动性。互动性是过程，是外在条件。发展性是目的。可见，只有同时具备这四个特点，才称得上是启发式教学。
4启发式教学的教学实施要领
在教学中，启发式教学并非是一个具体的固定模式，在实施中也有很多方法技巧。这就要求教师要有熟练的教学语言、教学基础知识及专业知识等。下面谈谈在物理课堂中实施启发式教学的要领。
4.1因材施教
所谓因材施教就是要从学生实际出发，这就要求教师首先要了解学生知道什么、不知道什么。学生是按照自己的认知模式和思维方式来学习的，只有了解其认知模式，才能采用有针对性的方法调动其认知的运转。了解学生的实际，是指要全面了解学生身心各方面的实际发展。重点是了解学生的认知方式、知识结构、学业成绩、智力水平、兴趣与态度等。
在物理教学中，对学生的了解，可以通过课外的交往或通过课堂的问答、实验等，并对学生建立档案。在教师熟悉的专业基础上，有针对性的备课。讲解时，教师通过概念记忆、问题的解答方式进行提问，然后针对其问题进行“点化”，做到“有备而来”。
4.2启发动机
无论教育心理学或学习心理学都强调对学生的学习动机进行培养和激发。如果没有积极的学习动机，任何教学方式或方法都无济于事。尤其是物理课的启发式教学，要求学生自觉主动地进行思考，学生没有积极的学习动机就不会有主动思考的自觉性。在物理教学中可采用以下方法激发、培养学生的学习动机。
方法一：设置问题情景。许多教师常常习惯于直接陈述。其实，在物理教学中通过提问的形式来表叙，效果会很不一样。因为物理知识就像竹笋一样，层层递进，引人入胜。
方法二：创设物理竞赛情景、操作情景，将学生带入现实生活情景。
方法三：利用评价反馈，给予表扬批评。
方法四：利用物理学史或自然科学等典型事例说明, 培养正确的学习动机和勤学好问
的态度。
方法五：教给学习方法，使学生学会学习。会学则爱学，不会学则易厌学。
方法六：变换教学方式，多让学生自学、思考、活动、讨论，使其产生兴趣，并给学生充分的时间和机会以发挥其能动性。
4.3加强方法指导
在物理教学中对学生强调学习方法是非常重要的，而启发式教学是一种最好的传授途径。首先，教师要作导向工作, 对学生发展的方向进行正确引导, 使学生对相应的内容有正确的理解和把握。接着利用教学中的问答、讨论等让学生领会问题的原由，形成一种有层次的思维方式，这样学生就会在课堂中体会到学习的方法与途径。
4.4促进能力发展
物理教学对学生的思维灵活性要求很高，因此在应用启发式教学时教师应在学生已有的基础上设置有一定难度的问题，开发学生潜力，锻炼学生的意志。这就要求教师在教学时所问问题要具有层次，语言要精炼。同时教师要充分结合教学，对学生进行科学世界观、方法论和科学态度的教育。从而使学生在其他方面也能得到发展。
5启发式教学运用中的误区及解决策略
启发式教学是提高教学效率的一种途径，但应用时不是盲目激发学生“好奇心”，而是通过揭示学生头脑中已有的知识和经验中的矛盾因素，促使学生主动地去寻找解决问题的途径。启发式教学的关键在于教师的引导。但有的教育者往往误认为“问答式”就是启发式。在教学中，启发式的方法多种多样，如目的启发、问题启发、形象启发、比较启发、互动启发等。其最终目的都是为了达到最优的启发效果。而启发式教学中的误区，主要涉及以下几方面。
5.1学生观的改变
启发式教学的基础及核心要素是学生观，从我国目前的教育来看，中小学的教育本质仍是应试教育，这就形成了对学生的分层或淘汰。特别一些教师和家长被传统教育所影响，压抑了很大一部分学生的学习动机和潜力。比如，传统观念认为学生的学习能力是天生的、高度稳定的个性特征。要是学生智力成正态分布，则智商高的学生可以解决复杂的、创造性的问题，而那些智商中等或偏下的学生，无论教师如何启发和引导都是徒劳的。因此，在启发式教学的运用中，只有对学生观的彻底改变才能充分发挥每一位学生的潜能。
5.2启发式的核心问题
启发式教学的核心在于启迪学生的思维，帮助学生学会思考，点拨思路，引导方法。而不是简单形式上的一问一答，也不是单纯追求课堂气氛的活跃。有的教育者在教学过程中往往提出一些本来就不具有多大启发意义的简单问题，让学生回答“是”与“不是”。像这种没有层次的提问根本就谈不上是启发式教学，这是教学实践中最为严重的误区。对启发式教学来说，只要我们把问题作为教学的出发点，适时设问并指导答疑解难，针对知识层层递进。这样才能使学生有高度的注意力和浓厚的兴趣投入到教学中去。
5.3启发式教学的过程与结果并重
启发式教学体现在对知识的学习和探索过程中，是思维活动过程中采取多种形式的启发，而不仅仅是思维结果的启发。对思维教学过程的忽略，必然导致教学的僵化。而目前教学中“重思维结果，轻思维过程”主要表现在：首先“讲风太胜”。教师用整堂课来“讲”从而替代了学生的“学”，这样耗费了学生的思维时间，影响了学生学习的进步和思维的发展。其次“负担偏重”。许多教师都喜欢用大量的作业或重复的练习进行大规模的机械训练，大搞“题海战术”。这样使学生一直处于紧张、劳累和焦虑的抑制状态，深深地影响了学生思维的发展。因此，启发式不仅要求学生学会，更重要的是会学。
5.4启发式教学的反馈
启发式教学是通过强化反馈来实现教学过程的整体化，启发的效果必须依据某种信息的反馈去核实，看它是否达到或正在达到预定的教学目标。在启发式教学中，许多教师忽略了教学信息的反馈或不能正确利用反馈信息及时地控制和调节教学过程，这样就很难让全班学生都得到最大的发展。因此，建立反馈观念并及时回授、调节，对启发式教学来说是非常重要的，这也对教师提出了更高的要求。教学过程中，教师要乐于接受，善于接受并利用反馈信息，以提高教学信息系统的可靠性和有效性。教师还要理解学生个性特征和心理活动状态，有敏锐的观察力、洞察力，能根据学生的外在表现和反映状况来推断他们的内心世界。
6启发式教学在物理实验课中的运用
通过上面对启发式教学的分析，可以清楚地认识到启发式教学在任何一门学科的教学中都十分重要。而将此方法运用到物理实验课堂，更能发挥它的优势。下面就以物理实验中《电动机的原理》为例，谈谈启发式教学的特点及运用方法，即提出问题，激发兴趣；理论分析，启发思考；实践探索，加深认识；总结归纳，得出结论四个阶段。
6.1提出问题
课堂提问不仅可以活跃课堂气氛，还可以激发学生学习兴趣，培养自学能力。在教学时，提问一定要创设情景，所问问题要有层次感，不要太单一、死板。在《电动机的原理》讲授中可以这样提问：“我们在中学学习了电磁场，知道电能生磁，磁也能生电。而交流发电正是通过磁生电来实现的，那么交流发电机是如何将磁转化为电的呢？”“通电直导线放于磁场中，它将受到安培力的作用。那么我将一通电线圈放于磁场中，这线圈受力情况又是怎样？”“线圈所受安培力会使它转动吗？要是能转动，原因是什么？”“电动机转子的转动是否与线圈转动相同呢？”这些问题都可引诱学生积极主动的思考问题，从而启发学生学习动机。教师要是长期坚持这样教学，学生就会形成一种良好的思维方式。
6.2理论分析
理论分析过程是引导学生根据已学过的物理知识和已掌握的物理规律对提出的问题进行推导和判断，从而解决问题的过程。仍然以《电动机的原理》为例，对其原理进行分析。
通过对法拉第电磁感应定律的学习，我们知道电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合回路的磁通量的变化率成正比，因此在磁场中线圈的感应电动势ε[5]应为
ε=-N ∆Φ （1） ∆t
其中，N 为线圈匝数。如图1所示，在匀强磁场中有一个与磁场方向成θ角的平面，磁场的磁感应强度为B ，平面的面积为S ，则磁通量Φ[5]为
Φ=BS cos θ （2）
图1 磁通量的描绘
然而磁感应强度B 、平面面积S 、面法线方向和磁场强度方向的夹角θ均可变化，所以磁通量的变化可写为
∆Φ=∆(BS cos θ) （3）
由（1）、（3）两式可得磁场中电路的感应电动势大小为
ε=N ∆Φ∆(BS cos θ) （4） =N ∆t ∆t
从式（4）中我们可知道，当磁场强度B 与线圈面积S 不变时，改变线圈面法线方向与磁场强度方向的夹角θ时线圈可产生感应电动势。发电机就是通过外力使线圈在磁场中旋转，从而改变线圈面法线方向与磁场强度方向的夹角θ来发电。如水电站就是通过水的冲力使涡轮机转动，涡轮带动发电机的线圈在磁场中发生转动，这样使θ发生了变化，线圈中就产生感应电动势，从而实现发电。反之，电动机的原理正好与发电机的原理相对应。如果将一通电的正方形线圈放于磁场中，通过实验会发现线圈要转动，这又是什么原因呢？既然线圈要转动，那么它一定受到了力的作用。这个力就是我们学习过的安培力，磁场中通电直导线所受安培力[5]为
F =BIL （5）
如图2所示，我们对线圈进行受力分析可知正方形线圈的四边都分别受到方向不同的安培力[5]，其大小为
F 1=F 2=BIL （6）
F 3=F 4=IBL cos θ （7）
其中F 3、F 4相对转轴的力臂为零，故不产生力矩，而F 1、F 2相对于转轴有力臂，故二力
要对线圈产生力矩，其大小为
M 1=F 1L sin θ （8） 2
F L sin θ （9） M 2=2
2
对线圈整体分析可知线圈将所受合力矩的大小为
M =F 1L sin θ=F 2L sin θ=BIS sin θ≠0 （10）
所以，线圈在力偶矩的作用下发生转动。通过（10）式可以知道线圈转动的快慢与磁场大小、通电电流、线圈面积、线圈面法线方向和磁场的夹角有关。
图2 磁场中线圈的受力分析
当线圈处于图2所示的位置时，受到力矩的作用，沿逆时针方向转动。如图3（a ）所示，当线圈转过半圈后，由安培定理可知，线圈此时受到反向力矩的作用，最终将停止转动。为了能使转子持续转动，可以作以下处理：
（1）可设计一带有换向器的单线圈。如以逆时针转动的方向为正方向，当线圈转过前半圈后，中断回路中的电流。如何中断呢？如图3（b ）所示，将线圈一端的接口用漆包线连接，且漆包线一半导通，一半绝缘，线圈另一端用导线连接。这样，线圈在前半圈的转动中，回路导通。而线圈转到后半圈时，回路中断，此时线圈不再受安培力的作用。但由于惯性，线圈将继续转动，当再次转到前半圈时，回路导通，线圈重新受到正向力矩的作用而继续转动。如此循环，线圈就可以持续不断的转动。
（2）还可设计一双线圈作为转子，如图3（c ）所示。仍以逆时针转动方向为其正方向，当线圈面法线方向与磁场方向的夹角θ在[0,π]时，线圈1导通，线圈2断开，此时
线圈1受正向力矩而带动线圈开始转动。当线圈1转过半圈后，即θ在[-π,0]时，此时线圈2导通，线圈1断开。这样线圈2将受正向力矩的作用而继续带动线圈转动。在θ等于0或π时，线圈1、2同时导通，此时组合线圈所受合力矩为零，线圈将由惯性而继续转动，如此循环，线圈就可以在持续的正向力矩的作用下连续转动，这样就设计出了目前最新式的无刷式（无需换向器）直流电动机示教仪。
以上是对电动机原理的理论分析[6-10]。可见，理论分析这一环节在物理启发式教学中是相当重要的。此过程不仅使学生获得了新知识，同时也使其思维能力和表达能力得到发展与提高，充分体现了启发式教学的主动性与发展性，并将二者有效地结合起来，从而就能顺利地完成教学任务。
图3 线圈的组成与受力分析图
6.3实验探索
实验是在人工控制条件下，使物理现象重复出现，使之能供学生观察的行为。通过实验能对物理事实获得具体的认识，有助于理解物理概念和规律。所以此阶段是用实验去验证前面的推论，判断理论是否正确。对《电动机的原理》的实验演示，可以先由教师示范一次，然后学生分组实验。此实验装置如图4所示。教师可以从以下几个方面进行准备。
实验目的：加深学生对安培定律与力矩等有关知识的理解；培养学生的动手能力。 实验器材：线圈、导体支架、磁石、导线、电源、实验桌、开关。
实验内容：此实验主要是让学生完成仪器的组装以及对实验现象的观察，其主要步骤为：（1）将导体支架固定在表面绝缘的实验桌上，并用导线将电源、开关、导体支架按图4连接起来。（2）将线圈放在导体支架上，并将磁石放于线圈的正下方。（3）闭合开关之前，教师可以将前面所提问题和理论分析简略地重复一遍，让学生带着疑问去实验。通过直观地再现物理现象，让学生在实验中寻找规律，加深对知识的理解，激发学习的兴趣。
注意事项：将线圈放于导体支架上时，线圈平面应与桌面垂直，且处于导通状态。
图4 电动机原理实验装置
6.4归纳总结
此阶段是对所学新知识的整理归纳，使学生能系统地认识新知识，并加深对知识的理解。同时也是进一步提问，解决问题的过程。前面通过理论分析和演示实验分析了电动机工作的原理，在这一基础上可以对该知识进行延伸。下面通过启发式教学来讲解《电动机的原理》的结尾部分。
“通过理论分析和演示实验，相信同学们对电动机的原理有了深入的认识。下面我们就来总结一下这个实验。通电线圈在磁场中要受到安培力的作用，由于线圈所受力为非共点力，在这些力的作用下线圈将受到一力偶矩，力偶矩使线圈绕某一转轴转动。电动机正是利用这一原理，使其转子在力偶矩的作用下发生转动。既然，电动机发生转动，必然存在能量的转化。那么，电动机转动过程中是哪些能量在相互转化呢？水电站是利用水的冲力来发电，这证明是将水的机械能转化为电能。火电站则是将煤炭燃烧所产生的内能转化为电能。而电动机的能量转化正好与发电机相反，它是将电能转化为机械能或内能。”
7结束语
教学中，教的任务不在于把知识全灌输给学生，根本任务在于培养学生全面发展。通过全面、高质量地开展启发式教学和设计性实验教学活动，如我们所设计的目前最新式的无刷式（无需换向器）直流电动机示教仪，来激发学生的创新激情，培养学生的创造性思维，从而引导学生一步一步的走向成功，实现学生的全面发展。随着启发式教学的普遍化和优化，以后的物理课堂会变得更精彩，更具有特色。广大学生会在德、智、体、美、劳等方面得到进一步发展。相信在将来，启发式教学将成为教育教学中一颗璀璨的明珠。
参考文献
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内江师范学院本科毕业论文
致谢
忠心感谢我的指导老师邵毅全副教授在百忙之中抽出宝贵的时间对我进行指导，他严谨精细的治学态度，渊博的知识，孜孜不倦的工作热忱和诲人不倦的精神我将铭记在心。感谢物电系各位老师这四年来对我的栽培和教导。要特别感谢我的父母对我的支持与鼓励，使我完成了我的毕业论文。最后感谢图书馆、电子阅览室为我提供查找资料的场所和优质的服务。
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