靈活應用電子書包，促進學生深度學習

肖志紅

（武漢大學附屬中學（高中部），湖北 武漢 430072）

信息化時代的教學，信息技術(shù)已經(jīng)浸潤到課堂的幾乎所有環(huán)節(jié)。電子書包作為一種數(shù)字化工具和資源，在課堂教學中，有著廣泛而深刻的應用。如何靈活地應用好這些資源，是一種積累和教學智慧。自2017年各學科課程標準印發(fā)以來，筆者一直在思考如何在課堂中實現(xiàn)新課標的落地。而深度學習的基本理論，是筆者對新課標在高中課堂落地的理性思考。本文結(jié)合電子書包，以高中物理一輪復習課，帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)（第一課時）為內(nèi)容，舉例說明如何在課堂上促進學生深度學習。

1 引入

（1）洛倫茲力演示儀只加偏轉(zhuǎn)電壓（2）陰極射線管外部加偏向電壓。

[教學評價]游戲：憤怒的小鳥（1）只要完成游戲就行（2）要求用平拋軌跡完成游戲，從而區(qū)別各種拋體運動。

[學生活動]學生參與演示實驗進行體驗，學生獨立進行游戲，從而進行評價。

[設計說明]讓學生回顧并增強感性認識：（1）帶電粒子可以是什么？（2）勻強電場是怎么形成并加在帶電粒子上的？偏轉(zhuǎn)軌跡是什么樣的？應用逆向設計：在教學設計之初，就針對教學目標，做好相應的教學評價預案，每一個環(huán)節(jié)都時時關(guān)注學生的理解和掌握情況。這是檢驗學生是否深度學習的有效手段。

2 基本知識和方法回顧

[教學評價]完成學案第一部分：小組內(nèi)互評；以小組為單位上傳結(jié)果，電腦實時顯示，小組間互評。

[學生活動]學生自主完成學案內(nèi)容，并進行小組成員間評價；通過小組上傳結(jié)果，進行小組間評比和評價。

[設計說明]讓學生回顧基本知識和方法。

3 核心問題理解

問題1：

（1）該粒子受什么力？是否考慮重力？（題目見學案第二部分）

[教學評價]小組內(nèi)互評；小組間互評。

[學生活動]學生在黑板上演板書寫。

[設計說明]訓練規(guī)范書寫；讓學生明確力與運動的關(guān)系：力決定運動。應用PBL（Problen-Based Learning），即問題導向?qū)W習，是促進學生深度學習的有效學習方式。

（2）發(fā)散：初始條件很重要。

物理中還有哪些初始條件不同，結(jié)果不同的情況？其他學科呢？

[教學評價]教師評價：能說出一個不同類型的情況即可。

[學生活動]學生組內(nèi)、組間討論，利用互聯(lián)網(wǎng)查詢。

[設計說明]強化物理學中的初始條件，比如初速度、初位置、初時刻、合外力等；發(fā)散學生的思維，從課內(nèi)到課外，比如數(shù)學中定積分中的初始條件、混沌現(xiàn)象、氣象問題等等。發(fā)散思考是建立知識間橫向和縱向關(guān)系的有效學習方式，是深度學習的有效體現(xiàn)。

問題2：

（1）求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠？

[教學評價]小組內(nèi)互評；小組間互評。

[學生活動]學生在黑板上演板書寫。

[設計說明]訓練規(guī)范書寫；讓學生明確力與運動的關(guān)系：力決定運動。

（2）若不同的帶電粒子從靜止經(jīng)同一加速電場、電壓為，再進入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)距離是否改變？

[教學評價]小組協(xié)作：能夠推導出結(jié)論。

[學生活動]學生能通過小組協(xié)作，推導出結(jié)果，得出結(jié)論。

[設計說明]要求學生區(qū)別勻強電場中的直線加速和偏轉(zhuǎn)。

問題3：

（1）求粒子到達PS界面時離D點多遠？

[教學評價]口算搶答，電腦顯示搶答過程和結(jié)果。

[學生活動]小組內(nèi)協(xié)作，小組間比賽。

[設計說明]訓練學生應用幾何關(guān)系快速解決問題。

（2）發(fā)散：幾何方法在快速解決物理問題中的應用。

[教學評價]教師評價：能說出一個不同類型的情況即可。

[學生活動]學生組內(nèi)、組間討論，利用互聯(lián)網(wǎng)查詢。

[設計說明]強化物理學中的幾何方法，比如各種圖像以及圖像中的斜率面積的意義、矢量三角形、相似三角形、具體問題中的幾何條件等等。

問題4：

（1）確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小。

[教學評價]全體討論，有思路。

[學生活動]全體學生討論。

[設計說明]綜合圓周運動，同時區(qū)別圓周運動和平拋運動。

（2）帶電粒子繞點電荷Q一定是圓周運動嗎？怎么證明？

[教學評價]全體討論，有思路。

[學生活動]全體學生討論。

[設計說明]進一步區(qū)別圓周運動和平拋運動，明確物體做圓周運動的條件。這里可以用Mathematica做數(shù)值模擬，用粒子的軌跡圖進行定量分析。知識的應用和遷移是深度學習的典型體現(xiàn)。

問題5：

三維空間的類平拋運動，見例題2。

[教學評價]隨堂測評。

[學生活動]學生獨立完成。

[設計說明]從更高的維度理解類平拋運動?？捎脤嵨飩阕鳛榈谰吣M所用粒子的運動。

4 自我總結(jié)

[教學評價]學生做成一張知識網(wǎng)絡圖。

[學生活動]小組內(nèi)討論完成。

[學生活動]重現(xiàn)知識，建構(gòu)學生自己的知識體系。

附：帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)（第一課時）學案

第一部分：

（1）研究條件：帶電粒子垂直于電場方向進入勻強電場。

（2）處理方法：類似于平拋運動，用運動的什么的方法。

①沿初速度方向做什么運動，寫出運動時間。

②沿電場力方向做什么運動，寫出加速度，離開電場時的偏移量，離開電場時的偏轉(zhuǎn)角。

第二部分：

例1：如圖所示，兩平行金屬板A、B長8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電荷量q=10-10C，質(zhì)量m=10-20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度v0=2×106m/s，粒子飛出平行板經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上。（靜電力常數(shù)）

（1）求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠？

（2）求粒子到達PS界面時離D點多遠？

（3）在圖上粗略畫出粒子運動的軌跡。

（4）確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小。

例2：如圖所示，在真空中有兩塊很大的平行金屬板A和B，A板接地，B板的電勢為＋，兩板間的距離為d，在A板的內(nèi)側(cè)涂有熒光物質(zhì)，在B板的中央P處有一離子源，它不斷地向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、初速度為v、電荷量為q的正離子，這些離子打在A板的內(nèi)側(cè)時發(fā)出熒光，求A板上發(fā)出熒光的范圍大小。

小結(jié)：應用信息技術(shù)，應用電子書包，并不代表要排斥和對立傳統(tǒng)常規(guī)手段，本課設計就用到了很多傳統(tǒng)手段。只要用得恰到好處，都是有利于課堂教學的。另外，學生深度學習的實現(xiàn)不是一蹴而就的，只有一節(jié)課一節(jié)課的滲透促進，才有可能真正實現(xiàn)。

教育領(lǐng)域的深度學習是一種學習方式，目的是為了構(gòu)建有意義的學習，在記憶的基礎(chǔ)上理解、歸納、掌握、運用，結(jié)合原有知識結(jié)構(gòu)，批判性地接受和學習新知識，建立知識間的相互聯(lián)系，通過分析，做出決策和解決問題的學習。本節(jié)課關(guān)注學生集體交互，通過協(xié)作建構(gòu)，共同探究；關(guān)注學生探究問題、解決問題能力的培養(yǎng)；利用小組合作學習的方式培養(yǎng)學生的合作意識；從學生生活中巧妙的設計教學活動，將物理知識與數(shù)學知識、生活實際緊密聯(lián)系起來。