精心設(shè)計(jì)規(guī)律教學(xué)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)發(fā)展——“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系”的課堂實(shí)錄與反思

祁紅菊　李 平

(常州市奔牛高級(jí)中學(xué)　江蘇 常州　213131)

精心設(shè)計(jì)規(guī)律教學(xué)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)發(fā)展
——“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系”的課堂實(shí)錄與反思

祁紅菊李 平①

(常州市奔牛高級(jí)中學(xué)江蘇 常州213131)

摘 要：物理規(guī)律的教學(xué)是開(kāi)發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑，所以抓好物理規(guī)律的教學(xué)，是提高物理教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵．本文首先呈現(xiàn)了有關(guān)規(guī)律教學(xué)的片斷，然后對(duì)這些教學(xué)片斷做些分析，最后給出筆者對(duì)規(guī)律教學(xué)的一些思考．

關(guān)鍵詞：規(guī)律教學(xué)主動(dòng)發(fā)展電勢(shì)差電場(chǎng)強(qiáng)度

在本校的一次教研活動(dòng)中，本文作者之一(李平老師)執(zhí)教了高中物理人教版3-1第一章“靜電場(chǎng)”第6節(jié)“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”，其重、難點(diǎn)的處理濃墨重彩，層層設(shè)疑，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)規(guī)律的理解和掌握.課后，本文兩作者對(duì)規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)作了更深入的思考，寫(xiě)成本文．

1教學(xué)過(guò)程簡(jiǎn)錄

1.1教學(xué)流程簡(jiǎn)述

(1)通過(guò)舊知回顧，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間可能存在某種關(guān)系；

(2)通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生確定探究?jī)烧哧P(guān)系的方法，并體驗(yàn)知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程；

(3)從學(xué)生的思考與討論中明確兩者的關(guān)系；

(4)通過(guò)一系列問(wèn)題的解決，理解規(guī)律的內(nèi)涵和外延；

(5)歸納與小結(jié)．

1.2教學(xué)片斷實(shí)錄

片斷1:學(xué)生探究、知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程

師：研究問(wèn)題往往從最簡(jiǎn)單的開(kāi)始入手，勻強(qiáng)電場(chǎng)是最簡(jiǎn)單的電場(chǎng)，我們就以它為例來(lái)探究以上兩者到底什么關(guān)系？投影顯示．

問(wèn)題1:在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中[如圖1(a)]，沿電場(chǎng)線方向上有A與B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間距離為d，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB，則AB兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差UAB和電場(chǎng)強(qiáng)度E之間有怎樣的關(guān)系？ 如果以上兩點(diǎn)不在同一條電場(chǎng)線上[如圖1(b)]，你還能得出以上結(jié)論嗎？

圖1

(學(xué)生推導(dǎo)，教師巡視)

生1：只要抓住電勢(shì)差的定義和功的表達(dá)式即可推導(dǎo)．

師：說(shuō)說(shuō)看．

師：如果寫(xiě)成UBA，則結(jié)論如何？

生1：剛才的正電荷從B移到A，電場(chǎng)力應(yīng)該做負(fù)功，所以寫(xiě)成UBA=-Ed．

師：很好，如果不考慮UAB的正負(fù)，可以把下標(biāo)去掉，理解為兩點(diǎn)間的電壓，故可以寫(xiě)成U=Ed，大家能否用簡(jiǎn)煉的文字準(zhǔn)確描述這個(gè)結(jié)論？

生2：電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與兩點(diǎn)間距離的乘積．

師：他描述得正確嗎？

生3：我認(rèn)為應(yīng)是兩點(diǎn)間沿著電場(chǎng)方向的距離．

師：其他同學(xué)認(rèn)為呢？

生4：我認(rèn)為還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，因?yàn)橹挥袆驈?qiáng)電場(chǎng)中才有WAB=qEd，才可以推導(dǎo)出剛才的結(jié)論，非勻強(qiáng)電場(chǎng)中就不成立了．

師：說(shuō)得太好了，大家一起來(lái)把剛才的結(jié)論用文字描述一下!

生：……

(思考→討論→回答)

生5：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離的比值．

生6：電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位長(zhǎng)度降落的電勢(shì)．

師：你能從電勢(shì)隨空間位置變化的速度來(lái)理解比值的含義嗎？

生7：比值的大小即場(chǎng)強(qiáng)的大小，反映電勢(shì)隨空間位置變化的快慢，變化越快則場(chǎng)強(qiáng)越大．

片斷2：解決問(wèn)題、體驗(yàn)應(yīng)用的過(guò)程

師：讓我們一起用剛才的知識(shí)來(lái)解決下面的問(wèn)題，投影顯示．

圖2

問(wèn)題2:勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以某一點(diǎn)O為圓心的圓周上有A，B，C3個(gè)點(diǎn)(如圖2)，試比較OA，OB，OC間電勢(shì)差的大小關(guān)系．

(思考→討論→回答)

生1：分別過(guò)A，B，C3個(gè)點(diǎn)作電場(chǎng)線的垂直線，可知OC間沿電場(chǎng)方向的距離最小，OB間最大，故UOB>UOA>UOC

師：有沒(méi)有一個(gè)更好更快的判斷方法？

生2：可以過(guò)這些點(diǎn)作電場(chǎng)線的等勢(shì)線，然后將這些點(diǎn)整到一直線上，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低就可以直接判斷了．

師：你說(shuō)的太棒了！

師：雖然以上O點(diǎn)到各點(diǎn)的距離相等，但OB間電勢(shì)差最大，B點(diǎn)電勢(shì)降落最多，說(shuō)明沿著電場(chǎng)方向電勢(shì)降低的速度怎樣？

生(齊答)：最快！

師：你們是如何理解“最快“的？

生3：降低相同的電勢(shì)，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的d最小，或者沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)同樣的d時(shí)，電勢(shì)降得最多．

師：看來(lái)大家對(duì)規(guī)律都理解到位了！再看下一組問(wèn)題，投影顯示．

圖3

問(wèn)題3:如圖3所示為一組勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=100 V/m，A和B兩點(diǎn)相距10 cm，AB連線與電場(chǎng)線的夾角為60°，則AB間的電勢(shì)差是多少？若將AB均勻分成5段等長(zhǎng)的線段，則每個(gè)線段兩端的電勢(shì)差是多少？若該勻強(qiáng)電場(chǎng)中還有一與AB平行且等長(zhǎng)的線段CD,則CD兩點(diǎn)間電勢(shì)差為多少？若給出的是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，則AB間的電勢(shì)差為多少？

(教師請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生合作完成問(wèn)題3，并請(qǐng)其他學(xué)生作點(diǎn)評(píng))

師：從剛才的問(wèn)題解決中，我們可以得到哪些規(guī)律？學(xué)生討論后，投影：

勻強(qiáng)電場(chǎng)中

(1)沿著任意一條直線，電勢(shì)的變化是均勻的．

(2)任意兩條平行且等長(zhǎng)的線段兩端電勢(shì)差一定相等．

問(wèn)題4:如圖4，A，B，C，D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的4個(gè)頂點(diǎn).已知A，B，C3點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=15 V，φB=3 V，φC=-3 V，則φD是多少？你能畫(huà)出該電場(chǎng)的電場(chǎng)線嗎？

(思考→討論→回答→點(diǎn)評(píng))

圖4　　　　　　　　　　　　　圖5

問(wèn)題5:非勻強(qiáng)電場(chǎng)中(如圖5)，若AB=BC，請(qǐng)同學(xué)們思考一下AB和BC的電勢(shì)差誰(shuí)較大？若

φA=50 V，φC=20 V ，那么A與C連線的中點(diǎn)B的電勢(shì)值比35 V大還是??？

(思考→討論→回答→點(diǎn)評(píng))

師：從剛才的問(wèn)題解決中，關(guān)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)降落規(guī)律，你有什么看法？

學(xué)生討論后，投影：

非勻強(qiáng)電場(chǎng)中

(1)沿著任意一條直線，電勢(shì)的變化是不均勻的．

(2)場(chǎng)強(qiáng)大的地方，相同的d，電勢(shì)差要大些，即電勢(shì)變化得快些．

2教學(xué)過(guò)程分析

本節(jié)內(nèi)容起了一個(gè)橋梁的作用，將電場(chǎng)的兩大性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，從而幫助學(xué)生從整體的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)．其特點(diǎn)是知識(shí)點(diǎn)抽象但應(yīng)用性極強(qiáng)，且邏輯推理能力要求較高．該教師以問(wèn)題鏈為線索，激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的熱情，引導(dǎo)學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)、抽象、概括，化解了難點(diǎn)．

2.1問(wèn)題引領(lǐng)搭設(shè)支架營(yíng)造了探究性學(xué)習(xí)氛圍

問(wèn)題1通過(guò)特殊和一般兩種不同的情景讓學(xué)生展開(kāi)思考，使之找到電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系．這個(gè)過(guò)程中，教師給學(xué)生留下了足夠的思維空間讓其建構(gòu)新知，并通過(guò)適時(shí)的追問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生用恰當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)、簡(jiǎn)潔的文字從不同的角度準(zhǔn)確地描述了電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系．

問(wèn)題2到問(wèn)題5通過(guò)讓學(xué)生充分感知材料的情形下，使其進(jìn)一步明確了規(guī)律的內(nèi)涵和外延．本節(jié)課任何結(jié)論都不是簡(jiǎn)單的告知，而是通過(guò)恰時(shí)恰點(diǎn)的問(wèn)題為學(xué)生搭設(shè)通向知識(shí)的深度理解和思維有效運(yùn)作的“腳手架”，通過(guò)師生、生生思維碰撞實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)規(guī)律的深度理解和思維能力的發(fā)展．

2.2稚化思維尊重認(rèn)知促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展

對(duì)于這樣的一節(jié)規(guī)律教學(xué)課，該教師沒(méi)有急于求成，而是站在了學(xué)生的角度，以學(xué)生的思維起點(diǎn)并結(jié)合了規(guī)律本身的特點(diǎn)，循序漸近地展現(xiàn)了物理知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程．在教師的引導(dǎo)下，筆者看到的是學(xué)生積極參與規(guī)律建構(gòu)、公式的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)生自己從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，經(jīng)歷物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造過(guò)程．正是因?yàn)閷W(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)了電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，在后續(xù)的解題教學(xué)中，學(xué)生才能輕松應(yīng)對(duì)．筆者認(rèn)為，這樣的規(guī)律教學(xué)才是在教學(xué)過(guò)程中真正實(shí)現(xiàn)了“知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”的三維教學(xué)目標(biāo)，從而真正促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)發(fā)展．

3對(duì)規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

長(zhǎng)期以來(lái)，受應(yīng)試教育的影響，不少教師只注重解題，僅僅把物理規(guī)律看作一個(gè)公式，認(rèn)為規(guī)律教學(xué)就是對(duì)規(guī)律作解釋?zhuān)髮W(xué)生記憶，而對(duì)于規(guī)律的內(nèi)涵和外延沒(méi)有進(jìn)行充分的挖掘．對(duì)學(xué)生而言，這種做法的結(jié)果是強(qiáng)化了技能的操作卻忽視了對(duì)物理本質(zhì)的理解，對(duì)規(guī)律的不理解直接影響了學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力和思維的發(fā)展．一堂好的規(guī)律教學(xué)課，應(yīng)將好的理念付諸于實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，真正落實(shí) “教學(xué)生學(xué)什么”和“教學(xué)生怎么學(xué)”．只有立足于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，才能真正促進(jìn)物理能力的提高．

3.1規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)突出規(guī)律的形成過(guò)程

教學(xué)的目標(biāo)不僅僅是傳授知識(shí)和方法，更是要促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)的提升，促使每一個(gè)學(xué)生個(gè)體的主動(dòng)發(fā)展，所以教師一定要摒棄“一個(gè)公式，幾項(xiàng)注意”的方式，轉(zhuǎn)而注重知識(shí)發(fā)生、發(fā)展過(guò)程的設(shè)計(jì)，注重學(xué)生活動(dòng)體驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)，以問(wèn)題鏈為探究的驅(qū)動(dòng)力，讓學(xué)生經(jīng)歷激疑-探究-釋疑的過(guò)程，創(chuàng)造出學(xué)生充分認(rèn)識(shí)規(guī)律的時(shí)空和進(jìn)行交流的機(jī)會(huì)，從而促使學(xué)生的能力發(fā)展．

3.2規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律

教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)和心理發(fā)展特點(diǎn)，站在尊重學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，有意識(shí)地通過(guò)設(shè)置“最近發(fā)展區(qū)”，讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、操作、歸納、類(lèi)比、辨析等過(guò)程，以激發(fā)學(xué)生認(rèn)知上的不平衡，通過(guò)新舊知識(shí)的相互作用達(dá)到意義上的同化，讓規(guī)律在學(xué)生的頭腦中生根發(fā)芽．

3.3規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵從知識(shí)的邏輯順序

規(guī)律的教學(xué)應(yīng)符合知識(shí)的邏輯順序，教師應(yīng)通過(guò)自己對(duì)物理規(guī)律的理解和再創(chuàng)造，從規(guī)律的生成點(diǎn)、固著點(diǎn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生成規(guī)律的情境，使得規(guī)律的形成過(guò)程水到渠成，潤(rùn)物無(wú)聲，這樣的規(guī)律教學(xué)就容易為學(xué)生所感覺(jué)、理解、記憶和遷移．

3.4規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)要注重評(píng)價(jià)與小結(jié)

正確的評(píng)價(jià)是促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的主要因素，會(huì)有助于學(xué)生敢想敢說(shuō)的個(gè)性的形成，會(huì)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高．而不同想法的交流、補(bǔ)充在無(wú)形中又能推動(dòng)對(duì)規(guī)律的深化理解．所以，一方面教師要善于利用評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，創(chuàng)造融洽和諧的教學(xué)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、大膽發(fā)言；另一方面要善于引導(dǎo)學(xué)生評(píng)議自己的學(xué)習(xí)過(guò)程或成果，放手讓學(xué)生小結(jié)，有利于學(xué)生從整體上把握物理規(guī)律、方法，優(yōu)化思維方式．

參 考 文 獻(xiàn)

1陸家慧．關(guān)于高中物理概念教學(xué)的思考．物理教師，2011(12)：12～13

2郭拯．試論物理概念教學(xué)中的過(guò)程與方法策略．物理通報(bào)，2011(12)：55～57

收稿日期：(2015-02-03)

作者簡(jiǎn)介：祁紅菊 (1975-),女，中教高級(jí)，主要從事中學(xué)物理教學(xué)及研究．