經(jīng)驗理論指導(dǎo)下的“靜電現(xiàn)象”教學(xué)案例分析

盛建國

摘要：學(xué)生經(jīng)驗是教學(xué)的起點(diǎn)，經(jīng)驗成長是學(xué)習(xí)的成果。在靜電現(xiàn)象的教學(xué)中，充分利用學(xué)生原有摩擦起電等生活經(jīng)驗，使學(xué)生在螺旋進(jìn)階式的探究活動中自已發(fā)現(xiàn)電荷間的作用規(guī)律，并在自然界只有二種電荷的教學(xué)中經(jīng)歷思辨悟理的思維過程，只有如此，才能實現(xiàn)物理課堂事實與思辨的和諧統(tǒng)一，才能提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：初中物理；靜電現(xiàn)象；經(jīng)驗理論；思辨悟理

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）17-069-2

杜威關(guān)于經(jīng)驗的論述，是教育哲學(xué)史上的一塊重要里程碑。杜威認(rèn)為：“教育即生活，教育即生長，教育即經(jīng)驗的改造”。他強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)習(xí)者“有事可做”，更要“有事可學(xué)”，主張讓學(xué)生在經(jīng)驗的學(xué)習(xí)情境里“做中學(xué)”，通過學(xué)生主動地反省思考來領(lǐng)會事物之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)習(xí)因而水到渠成。他的經(jīng)驗理論關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗，重視學(xué)生的實踐體驗，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主思考與自主建構(gòu)，與新課程理念不謀而合。初中物理教學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了物理教學(xué)正是經(jīng)驗與思辨的和諧統(tǒng)一。在“靜電現(xiàn)象”的教學(xué)中，筆者以學(xué)生經(jīng)驗為起點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，以學(xué)生實踐為重點(diǎn)組織教學(xué)，以學(xué)生思辨為亮點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，使物理課堂煥發(fā)了生命的活力。

一、以學(xué)生經(jīng)驗為教學(xué)起點(diǎn)，讓學(xué)生認(rèn)識靜電現(xiàn)象

靜電現(xiàn)象在生活中很常見，學(xué)生對它有所了解，卻又語焉不詳。合理利用靜電現(xiàn)象的經(jīng)驗起點(diǎn)，以適切的學(xué)習(xí)活動為載體，能讓學(xué)習(xí)更貼近學(xué)生的生活，更容易激發(fā)興趣，引起共鳴。

1.課題引入：小魔術(shù)——魔棒的奧秘

教師演示：（1）魔棒能吸引小鐵片；（2）能吸引塑料罐（使塑料罐在桌面滾動）；（3）能吸引木制拖把（使支撐在木架上平衡的木拖把轉(zhuǎn)動起來）。

引入新課：魔棒的奧秘何在？（它能產(chǎn)生靜電）

教學(xué)分析：彩色魔棒的其實內(nèi)有電池和一個能產(chǎn)生靜電的小型范得格拉夫發(fā)電機(jī)，手柄處有按鈕開關(guān)，接通電路，魔棒尖端就會產(chǎn)生大量的靜電電荷。學(xué)生剛開始看到魔棒能吸引鐵片，認(rèn)為魔棒中肯定藏有磁鐵，有些不以為然；再看到魔棒還能吸引著塑料罐在水平桌面上滾動起來，心中就有了大大的疑惑，因為生活經(jīng)驗告訴他們磁鐵不能吸引塑料；接下來，當(dāng)他看到魔棒居然還能吸引木制的拖把，當(dāng)木拖把居然也轉(zhuǎn)動起來時，不禁產(chǎn)生了強(qiáng)烈的疑問。這個實驗現(xiàn)象震憾，讓人倍感神奇。學(xué)生形成了強(qiáng)烈的思維沖突，探究興趣被充分調(diào)動起來，有效地激發(fā)了學(xué)生的求知欲。

2.學(xué)生活動一：體驗?zāi)Σ疗痣?/p>

活動任務(wù)：（1）你們面前都有一個塑料保鮮袋，你能讓它帶上靜電嗎？試一試，說說你是怎樣做到的？（師：剛才你是怎樣讓塑料袋帶上靜電的？生：摩擦）。（2）你是怎樣知道塑料袋已經(jīng)帶上了靜電的？（生：塑料袋會吸在人身上）。

討論分析：（1）這種通過摩擦使物體帶上電（電荷）的方法就叫摩擦起電。帶上的電荷稱為“靜電”。（2）就像剛才的魔棒能吸引物體一樣，帶電體能吸引輕小物體。

教師追問：塑料袋和衣服摩擦能起電，那別的物體也能摩擦起電嗎？

教師演示：用PVC管和紙巾摩擦；毛刷和衣服摩擦，并用輕鋁箔檢驗，發(fā)現(xiàn)摩擦后的PVC管和毛刷均能吸引鋁箔，都帶了電。

教學(xué)評析：學(xué)生早有摩擦起電的經(jīng)歷，生活中拆各種塑料包裝時，塑料袋吸人的現(xiàn)象也是司空見慣。靜電對學(xué)生而言并不陌生，教學(xué)中充分利用學(xué)生原有經(jīng)驗，并不拐彎抹角，直接引出摩擦起電現(xiàn)象，讓學(xué)生知道不同物體間能摩擦起電。

3.學(xué)生活動二：怎樣檢驗物體是否帶電？

活動任務(wù)：用有機(jī)玻璃光盤盒和絲綢摩擦，并用泡沫小球檢驗有機(jī)玻璃盒子摩擦后是否帶電？再用泡沫小球檢驗絲綢摩擦過的玻璃棒、毛皮摩擦過的橡膠棒是否帶電。

教學(xué)評析：學(xué)生用泡沫小球檢驗后發(fā)現(xiàn)有機(jī)玻璃盒帶了靜電，能吸引泡沫小球，發(fā)現(xiàn)絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃盒帶電，絲綢摩擦過的玻璃棒帶電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶電這些事實，為后續(xù)發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用規(guī)律的教學(xué)埋下伏筆。

二、在探索過程中成長經(jīng)驗，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)二種電荷

1.學(xué)生活動三：讓二根吸管同時摩擦起電

活動任務(wù)一：試一試用紙巾同時摩擦二根用線相連的塑料吸管，摩擦后將線掛在橫桿上，你看到了什么現(xiàn)象？（學(xué)生發(fā)現(xiàn)摩擦后的二根吸管分開，互相排斥）這一現(xiàn)象說明了什么？

疑問：這里是一根吸管帶電還是二根吸管同時帶電？

追問：二根吸管都和紙巾摩擦，它們互相排斥說明了什么？（說明帶電體間有相互作用的力，排斥力）那是否所有的帶電體間都是相互排斥的呢？

活動任務(wù)二：試一試，將絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃盒靠近剛才的帶電吸管，你發(fā)現(xiàn)了什么？（學(xué)生發(fā)現(xiàn)有機(jī)玻璃盒與吸管互相吸引）

討論分析：分析可知，上述事實可引出二點(diǎn)猜想：一是吸管所帶電荷與有機(jī)玻璃不同。二是同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。（板書下圖所示并分析猜想）

2.用實驗驗證猜想：發(fā)現(xiàn)電荷間作用規(guī)律

教師演示：用絲綢摩擦過的帶電玻璃棒靠近毛皮摩擦過的帶電橡膠棒、用絲綢摩擦過的帶電玻璃棒靠近另一根帶電玻璃棒、用毛皮摩擦過的帶電橡膠棒靠近另一帶電橡膠棒等三個實驗，驗證上面的猜想并得出結(jié)論。

教學(xué)評析：從帶電體吸引輕小物體，到二個帶電體互相排斥，從吸引現(xiàn)象到排斥現(xiàn)象，探索活動在步步進(jìn)階，教學(xué)中牢牢抓住學(xué)生的思維沖突，展開教學(xué)。

根據(jù)紙巾摩擦后的吸管與絲綢摩擦后的有機(jī)玻璃盒相吸引的實驗事實展開分析，引導(dǎo)學(xué)生自主得出：這是兩種不同的電荷，并且上面的實驗說明有同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律存在。

三、在質(zhì)疑求真中思辨悟理，讓學(xué)生提升思維品質(zhì)

在本課的教學(xué)中，教師普遍比較重視“靜電現(xiàn)象”以及“電荷間相互作用規(guī)律”的教學(xué)，而對于“自然界只有二種電荷”這一知識點(diǎn)，通常只是照本宣科，用一句話帶過：“科學(xué)家通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，自然界只存在二種電荷，一種命名為正電荷，另一種叫負(fù)電荷……”。而認(rèn)真分析，其中的教學(xué)邏輯是跳躍的，結(jié)論的給出是生硬和粗暴的。從實驗中發(fā)現(xiàn)摩擦起電產(chǎn)生的電荷并不都是相同的，進(jìn)而到自然界中摩擦起電的電荷只有二種，我們的教學(xué)不應(yīng)一語帶過，而應(yīng)有所關(guān)照和體現(xiàn)。

我們可以用這樣的邏輯展開教學(xué)：上面的實驗事實表明，絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷是不同的；同樣，與紙巾摩擦過的吸管所帶電荷與絲綢摩擦過的玻璃盒所帶電荷也是不同的；我們同樣通過實驗證明了電荷間存在“同種電荷相斥、異種電荷相吸”的作用規(guī)律。那么上述摩擦起電是不是產(chǎn)生了四種各不相同的電荷呢？我們用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近紙巾摩擦過的吸管，發(fā)現(xiàn)二者互相吸引，而靠近絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃盒時會發(fā)現(xiàn)二者互相排斥；用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近紙巾摩擦過的吸管，發(fā)現(xiàn)二者互相排斥，而靠近絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃盒時會發(fā)現(xiàn)二者互相吸引。即：大量實驗證明，凡與絲綢摩擦過的玻璃棒吸引的帶電體，必與毛皮摩擦過的玻璃棒排斥。由此發(fā)現(xiàn)：摩擦起電中只有兩種電荷，命名為正、負(fù)電荷，我們把與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷相同的，叫正電荷。從摩擦起電到只有二種電荷，這其中還有著大量艱辛的實驗探索和復(fù)雜的思維活動，讓學(xué)生適當(dāng)了解這一復(fù)雜的思維過程，能讓學(xué)生知道真實的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)并非一蹴而就，輕而易舉，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

“靜電現(xiàn)象”作為一節(jié)學(xué)生有著豐富生活體驗的課，完成教學(xué)任務(wù)并不困難。但要真正豐富實驗課程資源，優(yōu)化物理課堂教學(xué)，讓學(xué)生在體驗物理實驗樂趣的同時實現(xiàn)知識的自主建構(gòu)，實現(xiàn)能力與素養(yǎng)的提升，做起來卻并不容易，值得我們物理教師進(jìn)行深入研究。

[參考文獻(xiàn)]

[1]杜威.民主主義與教育.杜威教育論著選.華東師范大學(xué)出版社，1981.

[2]陸增友.再談對蘇科版教材中靜電現(xiàn)象實驗的改進(jìn)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2014（07）.endprint