重視例題教學(xué)滲透科學(xué)思維

肖英英 李月梅 徐曉梅

摘?要：例題是學(xué)生鞏固、深化、應(yīng)用物理概念、規(guī)律的重要途徑和手段，例題教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。以一道“帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的例題為例，闡述了教師帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷審題、審問、解題等環(huán)節(jié)對(duì)例題進(jìn)行分析與處理，使學(xué)生的科學(xué)思維得到有效的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：帶電粒子;偏轉(zhuǎn)電場(chǎng);例題教學(xué);科學(xué)思維

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)過程中逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理特性的品質(zhì)[1]。其中物理科學(xué)思維是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的組成部分。物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而例題教學(xué)目的是幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律，并學(xué)會(huì)運(yùn)用它們解決問題。學(xué)生在例題學(xué)習(xí)的過程中需要根據(jù)題意將相關(guān)的概念、規(guī)律進(jìn)行有意義的整合，并學(xué)會(huì)應(yīng)用它們創(chuàng)造性地解決問題，其中包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素，因此例題學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要途徑和手段。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，部分教師詳細(xì)講解例題的解決方法和易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生聽講、記筆記。經(jīng)過教師精心設(shè)計(jì)與詳細(xì)的例題對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的作用，在解答與例題相似度高的習(xí)題或只需要簡(jiǎn)單模仿解題策略時(shí)，正確率極高。然而，面對(duì)復(fù)雜的物理問題時(shí)，卻無處下手。如何來解決例題教學(xué)中這個(gè)問題呢？

以2019年人教版物理必修第三冊(cè)第十章第五節(jié)“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”中例2為例，呈現(xiàn)教師帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷審題、審問、解題等環(huán)節(jié)，對(duì)例題進(jìn)行分析與處理，使學(xué)生的科學(xué)思維得到有效培養(yǎng)的例題教學(xué)。

1?例題分析

題目如圖1所示，兩相同平行極板A與B的長(zhǎng)度l為60cm，相距d為2cm，極板間的電壓U為200V。一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0為3.0×107m/s[2]。求：

（1）電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面的速度vy;

（2）電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y;

（3）電子射出電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值。

分析：例題是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)常見的一道題，也是教師在講解帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)必講的一道題。學(xué)生在解決問題的過程中，對(duì)帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，只受到電場(chǎng)力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)理解不夠深入，主要體現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)分析不清[3]。由教師帶領(lǐng)學(xué)生通過審題提取關(guān)鍵點(diǎn)，聯(lián)系所學(xué)的物理概念、規(guī)律對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析以獲得關(guān)鍵信息，以加深對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng)的理解。

2?教學(xué)過程

2.1?審題以獲取關(guān)鍵信息

引導(dǎo)學(xué)生通過審題尋找關(guān)鍵點(diǎn)并聯(lián)系相關(guān)知識(shí)以獲取關(guān)鍵信息（學(xué)生自主閱讀例題后，教師引導(dǎo)審題，獲取關(guān)鍵信息）。

2.2?審問以明確解題方向

通過審題獲取關(guān)鍵信息，并聯(lián)系相關(guān)知識(shí)形成解題的大概思路，但具體應(yīng)該怎么做則需要通過提問來確定。

師：求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面的速度vy應(yīng)該怎么做？

生1：要知道電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子做什么運(yùn)動(dòng)。

生2：要知道電子在沿垂直于板面方向上做的運(yùn)動(dòng)是什么。

生3：要知道電子的加速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

師：對(duì)，同學(xué)們說得都有道理，我們只要將這三個(gè)問題都解決了可以得出結(jié)論。那電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子做什么運(yùn)動(dòng)呢？

生：電子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，只受到垂直于板面向上的電場(chǎng)力，且電場(chǎng)力與電子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度垂直，所以電子做類平拋運(yùn)動(dòng)。

師：那電子在沿垂直于板面方向上做的運(yùn)動(dòng)是什么呢？

生：電子在勻電場(chǎng)中只受到垂直于板面向上的電場(chǎng)力，則沿垂直于板面方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);沿板面方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)。

師：非常棒，同學(xué)們分析得不錯(cuò)。在例題中的研究對(duì)象為電子，通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道電子的重力遠(yuǎn)小于靜電力可忽略其重力。電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受到垂直于板面向上的電場(chǎng)力且與電子射入電場(chǎng)時(shí)的速度垂直，電子做類平拋運(yùn)動(dòng)。通過平拋運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，我們知道可以利用“化繁為簡(jiǎn)”的思想將類平拋運(yùn)動(dòng)等效為垂直于板面向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)和沿板面方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。

師：求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y應(yīng)該知道哪些物理量？

生1：求偏移距離y前應(yīng)該知道加速度a和電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

生2：可以利用第（1）問求的vy及動(dòng)能定理可求電子偏移的距離y。

師：非常棒，在第（2）問中除了用牛頓運(yùn)動(dòng)定理還可以運(yùn)用動(dòng)能定理來解題。

師：求電子射出電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值，應(yīng)該知道哪些物理量？

生：求射出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角θ應(yīng)該知道垂直于板面的分速度和平行于板面的分速度。

師：非常棒，現(xiàn)在，我們已經(jīng)明確解題方向，具體應(yīng)該怎么來解決問題呢？請(qǐng)大家先自行思考，然后相互討論，待會(huì)兒請(qǐng)同學(xué)來展示。

2.3?學(xué)生自主解題教師引導(dǎo)

學(xué)生通過前面的教學(xué)過程，讓學(xué)生自主解題有一個(gè)獨(dú)立思考的過程。教師巡視過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的困難并給予點(diǎn)撥，若為共性問題，則全班進(jìn)行點(diǎn)撥。（體現(xiàn)出學(xué)生為主體，教師因材施教的理念。）

2.4?投屏軟件輔助教師講解

利用投屏軟件展示學(xué)生兩種解題方法，教師進(jìn)行講評(píng)并規(guī)范解題步驟。在日常的教學(xué)過程中通過規(guī)范解題訓(xùn)練，潛移默化地使學(xué)生逐漸養(yǎng)成正確的科學(xué)思維，規(guī)范的做題習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理的信心也利于思維能力的培養(yǎng)。

2.5?回顧課堂教學(xué)反思內(nèi)化

通過上述例題教學(xué)后，讓學(xué)生回顧整個(gè)解題過程提煉出規(guī)律、方法和技巧，并闡述自己的經(jīng)過例題教學(xué)后的心得等。