以《電場強度》為例探究高中物理概念教學(xué)

周其達

【摘要】物理概念是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，不掌握好物理概念就談不上對物理規(guī)律、物理原理的理解好應(yīng)用。高中物理教學(xué)中，很多教師對概念教學(xué)不夠重視，要么是條款式的照本宣科，要么是“填鴨式”的強暴灌輸結(jié)論。其結(jié)果是：學(xué)生由于對物理概念的陌生而導(dǎo)致對物理現(xiàn)象及物理過程的錯誤分析，同時學(xué)生由于對物理概念的錯誤理解而導(dǎo)致對物理規(guī)律認識模糊、亂套公式的現(xiàn)象屢見不鮮，物理成了高中最難的學(xué)科，使多少學(xué)子望而怯步。

【關(guān)鍵詞】概念教學(xué) “以生為本” 教學(xué)

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）07-0150-02

新課改以來，重視過程性學(xué)習(xí)的呼聲不絕于耳，不少有識之士對教學(xué)教法不斷創(chuàng)新，勇于實踐。“生成性”教學(xué)正是建立在以人為本，尊重學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，從學(xué)生的體驗出發(fā)，關(guān)注過程學(xué)習(xí)的有效教學(xué)方法。現(xiàn)以《電場強度》一課為例，比較淺析傳統(tǒng)模式與新課改理念下的物理概念教學(xué)。

高一力學(xué)內(nèi)容貼近生活，清晰易懂；電學(xué)內(nèi)容抽象難懂，在高二階段的電學(xué)學(xué)習(xí)中，跟不上課堂的教學(xué)進度。反思我們傳統(tǒng)的教學(xué)，在電場概念教學(xué)中，最常見的一種直接引入，直接由電荷間的相互作用力是電場來實現(xiàn)來引入，然后直接得出電場是存在于電荷周圍的一種看不見摸不著的特殊的物質(zhì)的結(jié)論。

對我校理科學(xué)生調(diào)查發(fā)現(xiàn)，40%的學(xué)生在課堂教學(xué)到了這個階段就卡住了，對電場和電場強度的概念似懂非懂，對后續(xù)的課堂教學(xué)神游其外?？梢?，傳統(tǒng)的填鴨式的概念教學(xué)表面上在課堂上高效完成了教學(xué)內(nèi)容，可忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和課堂的教學(xué)效果。

在經(jīng)過備課組集體調(diào)研討論后，我對《電場強度》一課重新組織，課堂實錄如下：

一、教學(xué)實錄

（一）電場

教師：假如有一天，古代的一個智商很高，接受能力很強的人穿越時空來到我們的現(xiàn)代。

學(xué)生很來興趣，各種討論五花八門。

教師：但是問題來了，他在我們現(xiàn)代可能很難生活下去，我們很多的電子產(chǎn)品都他不知道，也談不上會用了。你負責(zé)幫助他，你拿出手機，他知道是什么嗎？

教師模仿古人語調(diào)：什么，叫手機？不是方磚嗎？（學(xué)生大笑）

在學(xué)生大笑中教師闡明：實物命名是對具體實物的描述抽象，物理概念是對物理現(xiàn)象及過程本質(zhì)屬性的抽象，是把物理現(xiàn)象的共同特征集中起來加以概括而建立的。

教師：現(xiàn)在，古人知道它叫手機了，你怎么向他解析手機是怎么工作的？

學(xué)生回答：靠無線電波傳遞信息的。

教師：無線電波看不見，也摸不著，你怎么來向他解析手機周圍有無線電波呢？

個別學(xué)生回答：手機會顯示滿格的信號。其他學(xué)生也想到古人的接受能力，感到要讓古人接受這解析有困難。

教師適時引導(dǎo)：對，看不見，摸不著的東西不代表不存在。像無線電波信號一樣，我們可以用手機信號滿不滿格檢測出來。今天我們也學(xué)習(xí)一種看不見，摸不著的事物——電場。

引出電場概念：像手機命名一樣，電場是為了描述這種看不見，摸不著的特殊物質(zhì)而命名。

教師啟發(fā)引導(dǎo)：

電場是一種特殊的“物質(zhì)”──它和分子、原子組成的實物一樣客觀存在的一種物質(zhì)

“特殊”──看不見、摸不著；

電場“存在于電荷周圍”

并板書。

（電場是存在于電荷周圍的一種特殊的物質(zhì)。）

為檢測看不見，摸不著的電場，我們利用它的特點，對電荷有力的作用來檢測它。

（二）電場強度

1.定義：

教師：以前我們還學(xué)過哪些物理量是用比值法來定義的？

學(xué)生回答：略。

教師：從它的定義，電場強度的單位是什么？

學(xué)生回答：N/C

教師介紹另一種單位并板書。

2.單位：N/C或V/m，1N/C=1V/m

教師結(jié)合板畫：在電場中不同位置，同種電荷受力方向不同，說明場強是矢量還是標量？

學(xué)生（集體）回答：矢量

教師結(jié)合板畫：電場中同一點放入正電荷和負電荷受力方向不同，如何確定場強的方向呢？

教師：在物理學(xué)中作出了這樣的規(guī)定。（板書）

3.方向：電場中某點電場強度的方向跟正電荷在該點所受靜電力的方向相同。

教師：按照這個規(guī)定，如果放入電場中的是負電荷呢？

學(xué)生回答：與負電荷在電場中某點所受靜電力的方向相反。

練習(xí)：（探討場強的疊加，鞏固對場強的理解及公式的靈活運用，加強計算能力培養(yǎng)）

如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C，它們相距0.1m，A點與兩個點電荷的距離r相等，r=0.1m。求：

（1）電場中A點的場強；

（2）在A點放入電量q=-1×10-6C，求它受的電場力。

教師：題中場源電荷不止一個，如何來確定電場中某點的場強？

學(xué)生：平行四邊形定則

（請兩位同學(xué)板演）

教師：根據(jù)場強的疊加原理對于一個比較大的不能看成點電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強如何確定？

學(xué)生思考后回答：無限等分成若干個點電荷。

教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們設(shè)想一下一個半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強，如何求解？

學(xué)生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點電荷。

二、教學(xué)教法探究

1.傳統(tǒng)教學(xué)中，很多教師因為教學(xué)時間的限制，電場強度的概念是照本宣科的下定義直接得出，然后通過題海戰(zhàn)術(shù)強化練習(xí)鞏固。這種硬塞式的教學(xué)方式不顧學(xué)生的建構(gòu)體會和學(xué)科情感培養(yǎng)，大大打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。成長是一個過程，學(xué)習(xí)就是我們知識成長的過程！我的做法是通過模擬實驗探究，把實驗數(shù)據(jù)填進表格填，并分析、比較表格中的數(shù)據(jù)有的特點和規(guī)律。

2.傳統(tǒng)觀念認為教師是課堂教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和組織者，是課堂 教學(xué)的核心和靈魂。如何定位教師學(xué)生在課堂教學(xué)中定位，提高學(xué)生的課堂參與度，我一直與學(xué)生這么交流：為了達到學(xué)習(xí)目標，教師指引學(xué)生課堂學(xué)習(xí)（為了達到行駛目的地，導(dǎo)航系統(tǒng)指引汽車行駛），工作中老是指引出錯的導(dǎo)航系統(tǒng)是差的系統(tǒng)，我們都不會用它；教學(xué)中老是講錯知識的老師我們也給他差評（我校每年都組織學(xué)生評價本班科任老師）。（——講到這發(fā)現(xiàn)，學(xué)生很有手握投票大權(quán)，翻身做主人的感覺）。但是，你們看過汽車不動，靠導(dǎo)航把車送到目的地的嗎？學(xué)習(xí)中，你們才是主體，能否到達目標在于你們的馬達是否動起來（課堂參與進來），教師的作用只是指導(dǎo)我們方向。

物理概念是人們認識物理規(guī)律的起點，是探索物理世界的基礎(chǔ)，是解決物理問題的鑰匙。物理概念教學(xué)不能只關(guān)注結(jié)果，更加需要注重過程的形成。

參考文獻：

[1]葉瀾.《讓課堂煥發(fā)出生命活力——論中小學(xué)教學(xué)改革的深化》

[2]黃恕伯.物理教學(xué)中如何“重過程”.物理教學(xué)探討，2004