到底有多少個(gè)離子打在極板上？

摘要：新課程教學(xué)理念提倡的是一個(gè)在師生平等、自由、互助下的探究式教學(xué)。老師的任務(wù)不單純是對(duì)知識(shí)的解說，更應(yīng)該引導(dǎo)、協(xié)助學(xué)生自主地建構(gòu)知識(shí)。本文就是通過一個(gè)教學(xué)實(shí)例，來展現(xiàn)教師是如何引導(dǎo)學(xué)生獲得知識(shí)的。

關(guān)鍵詞：爭(zhēng)論；反思

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2007)11(S)-0038-3

在一次新課改背景下的教學(xué)研討活動(dòng)中，筆者聽了這樣一節(jié)教學(xué)研討課：在授課老師按照計(jì)劃講評(píng)一道關(guān)于等離子體發(fā)電機(jī)的習(xí)題時(shí)，一個(gè)結(jié)論在學(xué)生中引起了爭(zhēng)論，授課老師沒有回避，而是有意識(shí)地營(yíng)造和諧、民主、熱烈的爭(zhēng)論氛圍，主動(dòng)引導(dǎo)問題的討論，使課堂上出了效果，上出了精彩，更給了聽課老師以很大的啟示，現(xiàn)將實(shí)錄和本人反思供老師們參考。

1 課堂實(shí)錄

持有觀點(diǎn)一的同學(xué)找不出新的論據(jù)而陷入沉默。為了將問題討論引向深入，老師拋出了一個(gè)引導(dǎo)性問題。

老師：在圖2的習(xí)題中，如果電流強(qiáng)度為0.32A，電解質(zhì)溶液之外的電路是金屬導(dǎo)線，請(qǐng)問在2秒內(nèi)有多少電子的電量到達(dá)陰極？

通過運(yùn)算，持有觀點(diǎn)一的同學(xué)馬上有了新發(fā)現(xiàn)。

1.2 僵持階段

是物理的觀點(diǎn)錯(cuò)誤還是化學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)誤呢？學(xué)生的激情被充分調(diào)動(dòng)起來，授課老師連續(xù)拋出了解決問題的幾個(gè)提問，環(huán)環(huán)相扣，層層深入，引導(dǎo)學(xué)生探究、思考、回答。

（1）到達(dá)陰極的陽離子一定要通過中截面嗎？

學(xué)生答：到達(dá)陰極的離子（銅離子）有些本來就在中截面的左側(cè)，不需通過中截面就能到達(dá)陰極。

老師講：說明達(dá)到陰極的銅離子的數(shù)目多于通過中截面的銅離子的數(shù)目是正常的。

（2）電解質(zhì)溶液中存在電場(chǎng)嗎？

學(xué)生答：有電場(chǎng)，否則就不可能有離子的定向運(yùn)動(dòng)，也就不能形成電流。

（3）電場(chǎng)由誰產(chǎn)生？

學(xué)生答：極板上積累的電荷產(chǎn)生，陰極帶負(fù)電荷，陽極帶正電荷。

（4）離子的濃度在空間分布均勻嗎？

學(xué)生答：不均勻，因?yàn)闃O板對(duì)同種極性的離子有排斥力的作用，對(duì)異種離子有吸引力的作用，因此在極板的附近，同種極性的離子濃度要低，而異種離子的濃度要高些。

（5）追問：在無限趨近于陰極的地方，陰離子的濃度怎樣？有沒有正負(fù)離子濃度相等的位置？

學(xué)生答：在陰極附近負(fù)離子的應(yīng)該趨近于0，在中心對(duì)稱位置正負(fù)離子的濃度相等。

（6）溶液中任意一處的，陽離子和陰離子分別定向運(yùn)動(dòng)形成的電流I+和I-相等嗎？

學(xué)生答：在非中心對(duì)稱位置，正負(fù)離子的濃度不等，由它們定向運(yùn)動(dòng)形成的電流I+和I-不相等。在中心對(duì)稱位置正負(fù)離子的濃度相等，I+和I-相等——物理老師的觀點(diǎn)沒有錯(cuò)。

（7）在無限趨近于陰極的位置，電流如何形成？

學(xué)生答：在無限趨近于陰極的位置，由于負(fù)離子的濃度趨近于0，電流只由銅離子的定向運(yùn)動(dòng)形成——化學(xué)老師的觀點(diǎn)也沒有錯(cuò)。

1.3 結(jié)論

如果將某極板的表面作為研究電流的截面，只有一種離子向它定向運(yùn)動(dòng)（由于受力的原因另一種離子的濃度極小，同時(shí)也不會(huì)向此極板定向運(yùn)動(dòng)），因此此處的電流只由一種電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成；而中截面位置，兩種離子的濃度相同，向相反的方向通過中截面，形成的I+和I-相等，總電流I=I++I-，因此在電解質(zhì)溶液中，不同的位置電流的形成是有一定的差別的。在磁流體發(fā)電機(jī)的內(nèi)部不同位置電流的形成與電解質(zhì)溶液類似的。

老師：原題解答哪種觀點(diǎn)正確？

下課的鈴聲正好響起。

2 反思

反思一 學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中的電荷運(yùn)動(dòng)的疑惑是如何產(chǎn)生的呢？其實(shí)在電流形成的新課教學(xué)中，關(guān)于在電解質(zhì)溶液中的電流，我們只是過于強(qiáng)調(diào)了正負(fù)離子同時(shí)定向運(yùn)動(dòng)對(duì)電流的影響，在所舉的習(xí)題中又往往是關(guān)于通過中心對(duì)稱面的正負(fù)離子，其電量的數(shù)據(jù)是相等，形成的電流各是總電流的一半，而沒有強(qiáng)調(diào)上述結(jié)論成立的特殊位置，更沒有引導(dǎo)學(xué)生思考其它位置的情況，而化學(xué)又僅僅研究了有關(guān)電極上的電量總量，物理和化學(xué)在研究對(duì)象上出現(xiàn)了脫節(jié)，致使學(xué)生產(chǎn)生疑惑，直到在磁流體發(fā)電機(jī)的相關(guān)知識(shí)中矛盾激化而爆發(fā)。因此在以后編制有關(guān)電解質(zhì)溶液中電流的習(xí)題時(shí)，不要一味以中心對(duì)稱位置為研究位置（其實(shí)此位置是非常特殊的），而應(yīng)選擇更具一般性的截面，使之在相等的時(shí)間內(nèi)通過截面的正負(fù)離子的電量不等，使其更具一般性。

反思二 課堂資源除了看得見的物質(zhì)資源外，還會(huì)生成一些非物質(zhì)的資源——即課堂生成資源，它往往在教師的預(yù)料外出現(xiàn)，屬于突發(fā)事件，如非正常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、節(jié)外生枝的一個(gè)問題、一個(gè)非預(yù)見性爭(zhēng)論、學(xué)生的非預(yù)見性回答等等，都有可能成為教學(xué)或教育的話題、載體，它是一種用寶貴的資源。與物質(zhì)資源相比，課堂生成資源有其特殊性：特定的場(chǎng)合、特定的對(duì)象、特定的氛圍，離開上述三個(gè)特性，所謂的資源也就失去了價(jià)值。由于課堂生成的資源具有非計(jì)劃性、瞬時(shí)性，這就要求老師不但要有發(fā)現(xiàn)資源的睿智和常用資源的知識(shí)儲(chǔ)備，更要有利用資源的謀略與膽識(shí)——要有足夠的自信，敢于打破教學(xué)計(jì)劃，順勢(shì)引導(dǎo)，敏銳地發(fā)現(xiàn)和充分地利用課堂生成資源，這才能使教師的教學(xué)能力得到大幅度地提高，使課堂教學(xué)變得游刃有余，使教師課堂的教學(xué)行為向課堂的藝術(shù)行為轉(zhuǎn)化。

在本節(jié)課中，授課老師按照計(jì)劃評(píng)一道關(guān)于等離子體發(fā)電機(jī)的習(xí)題時(shí)，一個(gè)結(jié)論在學(xué)生中引起了爭(zhēng)論，授課老師沒有回避這一“節(jié)外生枝”，而是敏銳地發(fā)現(xiàn)了其中的教學(xué)價(jià)值，果斷地改變了原有的教學(xué)計(jì)劃，巧妙地抓住這一“課堂生成資源”，主動(dòng)引導(dǎo)問題的討論，不僅解決了不少同學(xué)（基于不少老師和資料）存在的一個(gè)關(guān)于理化綜合存在的困惑，而且使課堂上出了效果、上出了精彩，給了聽課老師以很大的啟示。

反思三 在學(xué)習(xí)和研究的過程中，產(chǎn)生各種各樣的問題和疑惑是不可避免的，這是智慧的火花。同伴間的爭(zhēng)論和互助更是心靈的撞擊與交融。物理學(xué)史上關(guān)于量子論科學(xué)性有名的爭(zhēng)論是發(fā)生在愛因斯坦和玻爾之間，它不同于牛頓和惠更斯的爭(zhēng)論。他們之間的爭(zhēng)論是建立在一種平行、平等、民主的基礎(chǔ)上，愛因斯坦和玻爾之間智慧的撞擊，大大促進(jìn)了現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展，同時(shí)給周圍的科學(xué)家極大的啟發(fā)，在一定程度上促進(jìn)了一大批物理學(xué)大師的產(chǎn)生。

新課改的理念強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生之間不再是一種簡(jiǎn)單給予、被動(dòng)接受的關(guān)系。教師不能將學(xué)生作為控制和灌輸?shù)膶?duì)象。教師應(yīng)由原來知識(shí)的傳授者，變成調(diào)適者、研究者。“使學(xué)生在獨(dú)立獲得物理知識(shí)、探究物理規(guī)律、解決物理問題等方面獲得具體成果”［1］。教師和學(xué)生最終應(yīng)該建立起平等、民主、自由、同情、公正、寬容和互助的“伙伴”關(guān)系，即“人人平等的師生觀”。在本節(jié)課中教師沒有把自己放在居高臨下的位置上，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，沒有包辦代替，而是搭建一個(gè)民主、平等、和諧的爭(zhēng)論舞臺(tái)，值得大家參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部制訂.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).人民教育出版社，2003，49（欄目編輯羅琬華）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。