精心設計規律教學促進學生主動發展——“電勢差與電場強度關系”的課堂實錄與反思

祁紅菊　李 平

(常州市奔牛高級中學　江蘇 常州　213131)

精心設計規律教學促進學生主動發展
——“電勢差與電場強度關系”的課堂實錄與反思

祁紅菊李 平①

(常州市奔牛高級中學江蘇 常州213131)

摘 要：物理規律的教學是開發學生智力、培養學生能力的重要途徑，所以抓好物理規律的教學，是提高物理教學質量的關鍵．本文首先呈現了有關規律教學的片斷，然后對這些教學片斷做些分析，最后給出筆者對規律教學的一些思考．

關鍵詞：規律教學主動發展電勢差電場強度

在本校的一次教研活動中，本文作者之一(李平老師)執教了高中物理人教版3-1第一章“靜電場”第6節“電勢差與電場強度的關系”，其重、難點的處理濃墨重彩，層層設疑，促進了學生對規律的理解和掌握.課后，本文兩作者對規律教學設計作了更深入的思考，寫成本文．

1教學過程簡錄

1.1教學流程簡述

(1)通過舊知回顧，引導學生認識到電勢差與電場強度之間可能存在某種關系；

(2)通過問題引導學生確定探究兩者關系的方法，并體驗知識構建的過程；

(3)從學生的思考與討論中明確兩者的關系；

(4)通過一系列問題的解決，理解規律的內涵和外延；

(5)歸納與小結．

1.2教學片斷實錄

片斷1:學生探究、知識建構的過程

師：研究問題往往從最簡單的開始入手，勻強電場是最簡單的電場，我們就以它為例來探究以上兩者到底什么關系？投影顯示．

問題1:在電場強度為E的勻強電場中[如圖1(a)]，沿電場線方向上有A與B兩點，兩點間距離為d，兩點間的電勢差為UAB，則AB兩點之間的電勢差UAB和電場強度E之間有怎樣的關系？ 如果以上兩點不在同一條電場線上[如圖1(b)]，你還能得出以上結論嗎？

圖1

(學生推導，教師巡視)

生1：只要抓住電勢差的定義和功的表達式即可推導．

師：說說看．

師：如果寫成UBA，則結論如何？

生1：剛才的正電荷從B移到A，電場力應該做負功，所以寫成UBA=-Ed．

師：很好，如果不考慮UAB的正負，可以把下標去掉，理解為兩點間的電壓，故可以寫成U=Ed，大家能否用簡煉的文字準確描述這個結論？

生2：電場中某兩點間的電勢差等于電場強度與兩點間距離的乘積．

師：他描述得正確嗎？

生3：我認為應是兩點間沿著電場方向的距離．

師：其他同學認為呢？

生4：我認為還應該強調是在勻強電場中，因為只有勻強電場中才有WAB=qEd，才可以推導出剛才的結論，非勻強電場中就不成立了．

師：說得太好了，大家一起來把剛才的結論用文字描述一下!

生：……

(思考→討論→回答)

生5：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的電勢差與這兩點間沿電場方向的距離的比值．

生6：電場強度在數值上等于沿電場方向每單位長度降落的電勢．

師：你能從電勢隨空間位置變化的速度來理解比值的含義嗎？

生7：比值的大小即場強的大小，反映電勢隨空間位置變化的快慢，變化越快則場強越大．

片斷2：解決問題、體驗應用的過程

師：讓我們一起用剛才的知識來解決下面的問題，投影顯示．

圖2

問題2:勻強電場中，在以某一點O為圓心的圓周上有A，B，C3個點(如圖2)，試比較OA，OB，OC間電勢差的大小關系．

(思考→討論→回答)

生1：分別過A，B，C3個點作電場線的垂直線，可知OC間沿電場方向的距離最小，OB間最大，故UOB>UOA>UOC

師：有沒有一個更好更快的判斷方法？

生2：可以過這些點作電場線的等勢線，然后將這些點整到一直線上，根據沿電場線電勢降低就可以直接判斷了．

師：你說的太棒了！

師：雖然以上O點到各點的距離相等，但OB間電勢差最大，B點電勢降落最多，說明沿著電場方向電勢降低的速度怎樣？

生(齊答)：最快！

師：你們是如何理解“最快“的？

生3：降低相同的電勢，沿場強方向的d最小，或者沿場強方向移動同樣的d時，電勢降得最多．

師：看來大家對規律都理解到位了！再看下一組問題，投影顯示．

圖3

問題3:如圖3所示為一組勻強電場的電場線，勻強電場場強E=100 V/m，A和B兩點相距10 cm，AB連線與電場線的夾角為60°，則AB間的電勢差是多少？若將AB均勻分成5段等長的線段，則每個線段兩端的電勢差是多少？若該勻強電場中還有一與AB平行且等長的線段CD,則CD兩點間電勢差為多少？若給出的是勻強電場中的一簇等勢面，則AB間的電勢差為多少？

(教師請兩個學生合作完成問題3，并請其他學生作點評)

師：從剛才的問題解決中，我們可以得到哪些規律？學生討論后，投影：

勻強電場中

(1)沿著任意一條直線，電勢的變化是均勻的．

(2)任意兩條平行且等長的線段兩端電勢差一定相等．

問題4:如圖4，A，B，C，D是勻強電場中一正方形的4個頂點.已知A，B，C3點的電勢分別為φA=15 V，φB=3 V，φC=-3 V，則φD是多少？你能畫出該電場的電場線嗎？

(思考→討論→回答→點評)

圖4　　　　　　　　　　　　　圖5

問題5:非勻強電場中(如圖5)，若AB=BC，請同學們思考一下AB和BC的電勢差誰較大？若

φA=50 V，φC=20 V ，那么A與C連線的中點B的電勢值比35 V大還是??？

(思考→討論→回答→點評)

師：從剛才的問題解決中，關于非勻強電場中的電勢降落規律，你有什么看法？

學生討論后，投影：

非勻強電場中

(1)沿著任意一條直線，電勢的變化是不均勻的．

(2)場強大的地方，相同的d，電勢差要大些，即電勢變化得快些．

2教學過程分析

本節內容起了一個橋梁的作用，將電場的兩大性質聯系起來，從而幫助學生從整體的角度認識電場．其特點是知識點抽象但應用性極強，且邏輯推理能力要求較高．該教師以問題鏈為線索，激發學生參與教學活動的熱情，引導學生探索、發現、抽象、概括，化解了難點．

2.1問題引領搭設支架營造了探究性學習氛圍

問題1通過特殊和一般兩種不同的情景讓學生展開思考，使之找到電場中任意兩點間的電勢差與場強的關系．這個過程中，教師給學生留下了足夠的思維空間讓其建構新知，并通過適時的追問引導學生用恰當的詞語、簡潔的文字從不同的角度準確地描述了電勢差與場強的關系．

問題2到問題5通過讓學生充分感知材料的情形下，使其進一步明確了規律的內涵和外延．本節課任何結論都不是簡單的告知，而是通過恰時恰點的問題為學生搭設通向知識的深度理解和思維有效運作的“腳手架”，通過師生、生生思維碰撞實現了教學目標，促進了學生對規律的深度理解和思維能力的發展．

2.2稚化思維尊重認知促進了學生的主動發展

對于這樣的一節規律教學課，該教師沒有急于求成，而是站在了學生的角度，以學生的思維起點并結合了規律本身的特點，循序漸近地展現了物理知識的發生和發展過程．在教師的引導下，筆者看到的是學生積極參與規律建構、公式的發現過程，學生自己從中發現問題、提出問題，經歷物理規律的發現和創造過程．正是因為學生深刻領會了電勢差與電場強度的關系，在后續的解題教學中，學生才能輕松應對．筆者認為，這樣的規律教學才是在教學過程中真正實現了“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的三維教學目標，從而真正促進了學生主動發展．

3對規律教學設計的思考

長期以來，受應試教育的影響，不少教師只注重解題，僅僅把物理規律看作一個公式，認為規律教學就是對規律作解釋，要求學生記憶，而對于規律的內涵和外延沒有進行充分的挖掘．對學生而言，這種做法的結果是強化了技能的操作卻忽視了對物理本質的理解，對規律的不理解直接影響了學生的認識能力和思維的發展．一堂好的規律教學課，應將好的理念付諸于實際教學實踐中，真正落實 “教學生學什么”和“教學生怎么學”．只有立足于學生的長遠發展，才能真正促進物理能力的提高．

3.1規律教學設計應突出規律的形成過程

教學的目標不僅僅是傳授知識和方法，更是要促進學生思維品質的提升，促使每一個學生個體的主動發展，所以教師一定要摒棄“一個公式，幾項注意”的方式，轉而注重知識發生、發展過程的設計，注重學生活動體驗過程的設計，以問題鏈為探究的驅動力，讓學生經歷激疑-探究-釋疑的過程，創造出學生充分認識規律的時空和進行交流的機會，從而促使學生的能力發展．

3.2規律教學設計應尊重學生的認知規律

教學的設計應考慮學生的學習心理特點和心理發展特點，站在尊重學生認知規律的基礎上設計，有意識地通過設置“最近發展區”，讓學生經歷觀察、操作、歸納、類比、辨析等過程，以激發學生認知上的不平衡，通過新舊知識的相互作用達到意義上的同化，讓規律在學生的頭腦中生根發芽．

3.3規律教學設計應遵從知識的邏輯順序

規律的教學應符合知識的邏輯順序，教師應通過自己對物理規律的理解和再創造，從規律的生成點、固著點出發，創設生成規律的情境，使得規律的形成過程水到渠成，潤物無聲，這樣的規律教學就容易為學生所感覺、理解、記憶和遷移．

3.4規律教學設計要注重評價與小結

正確的評價是促進學生積極主動學習的主要因素，會有助于學生敢想敢說的個性的形成，會促進學生創新思維能力的提高．而不同想法的交流、補充在無形中又能推動對規律的深化理解．所以，一方面教師要善于利用評價促進學生發展，創造融洽和諧的教學環境，鼓勵學生積極思考、大膽發言；另一方面要善于引導學生評議自己的學習過程或成果，放手讓學生小結，有利于學生從整體上把握物理規律、方法，優化思維方式．

參 考 文 獻

1陸家慧．關于高中物理概念教學的思考．物理教師，2011(12)：12～13

2郭拯．試論物理概念教學中的過程與方法策略．物理通報，2011(12)：55～57

收稿日期：(2015-02-03)

作者簡介：祁紅菊 (1975-),女，中教高級，主要從事中學物理教學及研究．