在過程中體驗 在思考中領(lǐng)悟

馬明華

摘 要：學(xué)習(xí)是獲得體驗感悟的過程，在這些過程中學(xué)生從事某些活動，在這些活動中發(fā)生與能力培養(yǎng)相關(guān)的行為，然后在新的學(xué)習(xí)過程中得到加強(qiáng)和深化，成為他們學(xué)習(xí)素質(zhì)的組成部分。所以，教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，而不只是關(guān)注學(xué)生在該過程中所獲得的結(jié)論。在過程中體驗，在思考中領(lǐng)悟，自覺、主動、有效地建構(gòu)自己的知識體系。

關(guān)鍵詞：過程；體驗；思考；領(lǐng)悟；建構(gòu)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）9-0064-3

“電荷及其守恒定律”是電學(xué)的預(yù)備知識，主要是通過摩擦起電和感應(yīng)起電這兩種現(xiàn)象使學(xué)生的思考達(dá)到“電荷可能守恒”的合理推測，進(jìn)一步深化對電荷及其守恒的理解。本部分內(nèi)容的特點是現(xiàn)象多、可動手的地方多，所以正好以此談?wù)勗谖锢碚n堂教學(xué)中如何運用多種資源和方法讓學(xué)生體驗過程、領(lǐng)悟思考、建構(gòu)知識。

1 新課引入

1.1 觀看視頻和動手實驗把學(xué)生引入“電的奇妙世界”

視頻引入：日本飯店用鰻魚發(fā)電點亮彩燈、水果電池點亮iphone。

動手實驗：將銅、鋅兩個金屬片分別插入蘋果或土豆中，兩金屬片間的毫安表有示數(shù)。

一節(jié)課的引入很重要，因為它關(guān)系著能否將學(xué)生課間分散的注意力很快集中到課堂上，所以教師平時要做個有心人多積累些素材，或是多花些時間進(jìn)行篩選。如這里的鰻魚發(fā)電、水果點亮iphone就能很快吸引學(xué)生的注意力。水果電池雖然是后面要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，放在這里作為引入新課的小實驗很有效果，何況器材可以在課前準(zhǔn)備好，省時省力，讓學(xué)生眼見為實。

1.2 學(xué)生匯報課前收集整理的資料：電的發(fā)現(xiàn)史

課前預(yù)習(xí)未必一定是整節(jié)的內(nèi)容，因為我們的教科書在編寫時往往都會給出一定的結(jié)論或是實驗的步驟，這樣學(xué)生預(yù)習(xí)過后會先入為主，反而限制了探究過程中的思維，所以教師可以有選擇性地布置課前預(yù)習(xí)的內(nèi)容。現(xiàn)在的社會獲取信息的途徑很多，信息的數(shù)量也是巨大的，學(xué)會收集信息和整理信息是學(xué)生個人發(fā)展的必備能力。

2 教學(xué)過程

2.1 摩擦起電

2.1.1 摩擦起電的原因

師：能否利用手邊的物品重現(xiàn)摩擦起電？

學(xué)生用直尺與頭發(fā)摩擦后能吸引碎紙屑。

師：琥珀、直尺的這種起電方式是什么？它們摩擦之前是否帶電，能否吸引輕小物體？為什么摩擦之后就能帶電呢？我們是否創(chuàng)造了電荷？這個原因你能否用眼睛觀察出來？如果不能，那我們得從什么角度來認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)？這里面具體的原因是什么？

生：有必要從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)角度來認(rèn)識物體帶電的本質(zhì)。

學(xué)生自學(xué)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)以及摩擦起電的原因，并用自己的語言復(fù)述該部分內(nèi)容，同時總結(jié)摩擦起電的原因及其本質(zhì)。

問題導(dǎo)學(xué)是課堂中常用的、有效的教學(xué)方式，讓學(xué)生內(nèi)隱的認(rèn)知結(jié)構(gòu)通過大腦思維以言語的方式呈現(xiàn)，這時學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)自己的概念是否清晰，哪些地方有缺失等。教師也能及時了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容掌握的程度，隨時調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，師生之間有了很好的教學(xué)反饋，課堂教學(xué)的效率也就提高了。反之，師生之間如果缺乏良好的反饋，教師往往可能在考試后才發(fā)現(xiàn)學(xué)生對概念掌握不良，再次講解，而此時學(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)已經(jīng)穩(wěn)定，效果肯定不如在概念教學(xué)中徹底掌握來得好，而且還浪費了教學(xué)時間，得不償失。

2.1.2 生活中的摩擦現(xiàn)象

解釋生活中的現(xiàn)象：①滑滑梯的小朋友頭發(fā)因靜電豎起（如圖1、圖2所示）。

②加油站起火事件。一女司機(jī)正準(zhǔn)備為汽車加油，加油槍突然起火。起因是司機(jī)在接觸加油槍之前有反復(fù)拽毛衣的動作，這個動作產(chǎn)生的靜電火花引起空氣中的易燃?xì)怏w起火。

試一試：摩擦過的氣球能夠吸引細(xì)水流、頭發(fā)（如圖3、圖4所示）。

在教師的引導(dǎo)下，能夠運用所學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象，獲取有效的直接經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和實踐能力。

2.1.3 導(dǎo)體接觸起電

試一試：能否手持金屬棒摩擦使其帶電？

生：不能，人體會將電荷導(dǎo)走。

師：摩擦起電一般應(yīng)用于絕緣體，一般不應(yīng)用于導(dǎo)體。什么是導(dǎo)體？如何讓導(dǎo)體帶電呢？請生思考。

上這節(jié)課時，對于如何從摩擦起電過渡到接觸起電和感應(yīng)起電，一開始筆者也是百思不得其解，直至看到摩擦起電一般用于絕緣體才得以頓悟。一節(jié)課的完整性也體現(xiàn)在知識點之間的過渡，如何讓過渡更加自然，具有承上啟下的作用，或是使課堂教學(xué)更加流暢，也是備課時的一個重點。

學(xué)生自學(xué)什么是導(dǎo)體，并回答接觸起電能夠讓導(dǎo)體帶電。

師：一個不帶電的導(dǎo)體通過與另一個帶電體接觸后分開，從而成為帶電體的現(xiàn)象叫做接觸起電。如果不接觸也能讓導(dǎo)體帶電嗎？

接觸起電不是本節(jié)課的重點，但又是使物體帶電的方式之一，不能不講，所以只能簡化處理。課堂給我們的時間是有限的，在有限的一節(jié)課里，教師不可能面面俱到，所以必須重點突出，保證一節(jié)課知識體系的完整性。

2.2 感應(yīng)起電

2.2.1 實驗器材

學(xué)生探究實驗，教師提供器材：橡膠棒、毛皮、一對用絕緣柱支持的導(dǎo)體A、B、金屬箔（如圖5所示）。

教學(xué)建議：①此處可以作為學(xué)生的探究實驗，鍛煉他們的動手能力；②導(dǎo)體A、B和金屬箔可以分開來提供，讓學(xué)生自己動腦思考怎么能夠看到導(dǎo)體帶上了電。（摩擦起電中有很多直觀的現(xiàn)象說明摩擦的確起電了，但這兒就要用兩片金屬箔來顯示感應(yīng)起電，同時也為后面動手制作驗電器進(jìn)行鋪墊。）

在課本中這是個演示實驗，由于器材容易提供、操作簡單，同時又非常有利于進(jìn)一步理解感應(yīng)起電，所以此實驗可以改成學(xué)生實驗，而且最好是合上課本，不看書上的實驗步驟，自我思考的探究性實驗。教師只需要提出實驗?zāi)繕?biāo)、提供實驗器材，以及對學(xué)生提出安全警示，至于實驗的具體做法由學(xué)生自己確定。其意義在于：避免了科學(xué)學(xué)科過多地作為不斷累積的既定事實和實驗技能來教，一味強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的識記程度，對于發(fā)展學(xué)生能力方面沒有什么作用。endprint

2.2.2 靜電感應(yīng) 感應(yīng)起電

學(xué)生的思維過程：根據(jù)實驗器材，學(xué)生馬上就能夠知道用毛皮摩擦過的橡膠棒作為帶電體靠近導(dǎo)體，但是由于不確定到底有沒有起電，所以想到將兩對金屬箔分別貼在導(dǎo)體一端，于是發(fā)現(xiàn)帶電體靠近導(dǎo)體，金屬箔張開顯示有電。

師：你能根據(jù)所學(xué)知識分析出導(dǎo)體兩端電荷的電性嗎？

生：根據(jù)同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引的方法能夠判斷出來。

老師給出靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電的概念，并指出使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。

學(xué)生很快就會發(fā)現(xiàn)一旦移走帶電體，金屬箔又馬上閉合。

師：能否讓A、B兩個導(dǎo)體分別帶上異種電荷？

學(xué)生動手實驗探究，交流合作，解決問題。

教師的問題導(dǎo)學(xué)會引導(dǎo)學(xué)生對本實驗作更為深入的思考與討論。我們要注重的不僅是“動手”，還要有創(chuàng)造性的思維和科學(xué)理性的“動腦”，“動手”的目的是為了“動腦”。何況這個實驗是非常具有生成性的，例如：帶電體放在什么位置時導(dǎo)體兩端的金屬箔張角比較大、當(dāng)分開兩個導(dǎo)體時金屬箔的張角為什么會變小或是干脆閉合后再張開。這就要求教師備課時要有預(yù)設(shè)性，提前考慮到實驗過程中可能出現(xiàn)的幾種情況。

2.2.3 起電的原因

師：請學(xué)生自己分析這種起電方式的本質(zhì)是什么？

生：電子的轉(zhuǎn)移，電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。

2.2.4 試一試

①如果器材中僅提供一個用絕緣柱支持的導(dǎo)體，如何讓它帶電？

在課本實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，一方面是對前面所學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步理解，同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。要做好這個實驗一定要理解感應(yīng)起電中的“近異遠(yuǎn)同”，如何形成近端、遠(yuǎn)端，怎樣做才能夠保持住電荷。

②動手制作驗電器。

這是書上的“做一做”，其內(nèi)容是擴(kuò)展性的，不是基本教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生可根據(jù)自己的條件在教師指導(dǎo)下選擇學(xué)習(xí)。其實，如果條件允許或是時間充足，學(xué)生能動手一定要動手，既能增加學(xué)生的動手能力，也能加深對所學(xué)知識的理解。

2.3 電荷守恒定律

師：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電是使物體帶電的三種不同方式，它們都有什么共同點呢？

生：它們都沒有創(chuàng)造電荷，只是發(fā)生了電荷的轉(zhuǎn)移。

師生共同學(xué)習(xí)電荷守恒定律的兩種表述，并用電荷守恒定律重新分析、理解三種起電方式。

通過對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、整理、概括，并用語言描述，這個過程本身就鍛煉了學(xué)生的多種能力。學(xué)習(xí)完電荷守恒定律后，能夠站在“守恒”的角度重新認(rèn)識三種起電方式，從而加深了對現(xiàn)象和規(guī)律的更加本質(zhì)的理解。

2.4 實驗中的摩擦起電和感應(yīng)起電

解釋現(xiàn)象：（1）摩擦過的橡膠棒吸引著鋁質(zhì)易拉罐向前滾動，你能用所學(xué)知識解釋嗎？

（2）制作閃電

器材：塑膠板、毛皮、帶有絕緣手柄的金屬盤。

制作步驟：

①用毛皮摩擦塑膠板；

②手持絕緣手柄將金屬盤放在塑膠板上；

③手指輕觸一下金屬盤的邊緣，注意不要接觸塑膠板；

④手持絕緣手柄將金屬盤拿起；

⑤手指輕觸金屬盤會發(fā)現(xiàn)火花，或是手捏LED燈一端，另一端接觸金屬盤，會發(fā)現(xiàn)燈亮了一下。

這是兩個效果非常明顯的實驗，極易引起學(xué)生的興趣。兩個實驗均涉及摩擦起電和感應(yīng)起電，這就要求學(xué)生調(diào)動自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并運用本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容去分析實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象。在生活中觀察物理、把物理知識應(yīng)用于生活中去，進(jìn)而主動構(gòu)建自己的知識體系。

3 教學(xué)反思

相比于直接把物理概念和定理告訴學(xué)生，所有這些直觀的過程都能幫助學(xué)生建構(gòu)物理概念，引發(fā)學(xué)生對物理問題的關(guān)注與思考。教學(xué)中隨著時間的推移，知識的結(jié)論會因使用頻率的減少而逐漸淡忘，重要的是要讓他們學(xué)會像科學(xué)家一樣思考和解決問題，在探究中構(gòu)建知識，在過程中學(xué)會思考，在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳秋瑛.“電荷及其守恒定律”課堂教學(xué)反思[J].物理教學(xué)探討，2015，33（3）：74-76.

（欄目編輯 鄧 磊）endprint