例談電動勢概念教學(xué)中的問題生成與解決

趙娜（江蘇省常州市北郊高級中學(xué)）

例談電動勢概念教學(xué)中的問題生成與解決

趙娜
（江蘇省常州市北郊高級中學(xué)）

通過對物理教學(xué)中概念教學(xué)的說明，結(jié)合教學(xué)實踐對基于“問題生成與解決”的物理概念教學(xué)進(jìn)行實例分析。

問題生成；問題解決；概念教學(xué)；電動勢

一、物理概念教學(xué)的現(xiàn)狀

一直以來，物理概念教學(xué)是學(xué)生的難點，因為學(xué)生需要結(jié)合生活中已有的認(rèn)知，加以思維加工，從而提取抽象的模型，概括事物和現(xiàn)象背后的規(guī)律。雖然有難度，但是很重要。如果簡單給出這個概念的定義，對于學(xué)生來說，不僅很難理解，即使勉強記住，也很容易遺忘，更不懂得如何應(yīng)用。現(xiàn)在教材非常重視概念教學(xué)，有些可以用實驗探究的方法來生成概念，有些可以從歷史上發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程來引導(dǎo)，也有些可以通過問題的生成與解決來形成概念。以下是我對問題生成與解決的闡述。

二、問題生成與解決的意義

概念教學(xué)中往往會設(shè)計一系列的問題，學(xué)生通過對問題的思考層層遞進(jìn)、深入，從而對概念加深印象。對于物理概念的學(xué)習(xí)，不僅僅是學(xué)習(xí)知識本身，更是對研究物理問題方法的學(xué)習(xí)。所以，設(shè)置問題非常重要。而在教學(xué)過程中，教師雖然已經(jīng)盡可能多地考慮到各種情況，但由于思維局限或者設(shè)計不全面，在課堂上會生成很多意外的問題，如果這類問題解決得好，對于課堂教學(xué)具有積極作用。當(dāng)然，對于課堂上生成的問題，要引起重視，但是不能主次不分，課堂應(yīng)該有明確的主線，在解決所生成的問題時不能避重就輕，要恰當(dāng)引導(dǎo)回教學(xué)主線。這樣，對于學(xué)生來說，概念課堂就不再是被動地接受概念，而是主動參與，積極性會大大提高，對概念的印象也會更加深刻。

三、基于問題生成與解決的課堂實例分析

【教學(xué)片斷1】為什么需要提出電動勢這個物理量？

教師在課堂上設(shè)置兩個情境：一是在電流表兩端分別接帶電電容和干電池，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。通過情景和預(yù)設(shè)，學(xué)生很容易生成以下問題：①電容只能使電流表短暫偏轉(zhuǎn)，而電池可以使之持續(xù)偏轉(zhuǎn)，說明了什么？②產(chǎn)生持續(xù)電流有什么條件？學(xué)生很容易自己得出規(guī)律，必須要有恒定的電勢差，教師即可得出電源的概念。

二是在小燈泡兩端分別接水果電池和干電池，比較現(xiàn)象。學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同電源的供電能力不同，自然而然生成問題：用什么物理量來衡量這種供電能力呢？

【教學(xué)片斷2】用什么物理量來衡量供電能力？

要搞清楚這個問題，先要從本質(zhì)上了解電源的供電原理。教師在課堂上給出電路的模型。如圖所示，引導(dǎo)學(xué)生分析電路中電子的受力情況與運動情況，學(xué)生會生成以下問題：①在電源內(nèi)部，電子如果仍只受靜電力的作用無法回到負(fù)極，那么存在什么力呢？

教師可以提出非靜電力的概念，學(xué)生經(jīng)過這個片段的問題生成與解決，可以得到不同電源供電能力不同，即不同電源，通過非靜電力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力不同，從本質(zhì)上說，比直接給出這個概念形象的多，也理解的更加深刻。

②用什么物理量來衡量這種轉(zhuǎn)化能力？

學(xué)生會生成問題：為什么不直接用W非來衡量？然后，學(xué)生分組討論，自己解決問題：同一個電源，從正極搬運不同數(shù)量的電荷到負(fù)極，非靜電力做功已經(jīng)不同了，除非比較不同電源搬運相同數(shù)量的電荷，電場力做功多少，即用W非/q來衡量，這也正是教材中電動勢的定義。

【教學(xué)片斷3】在以上教學(xué)完成時，有學(xué)生提問：在原電池模型中，電子是不能夠穿過溶液的，而上述模型中，為什么可以把電子直接從正極搬到負(fù)極？

這個問題非常特別也非常棘手，特別在于學(xué)生知道把所學(xué)的各科知識進(jìn)行合并，而棘手在于講解電動勢時學(xué)生腦海中只有化學(xué)電池的模型，且非靜電力本來就是虛構(gòu)的概念。筆者在課堂上沒有著重強調(diào)設(shè)計電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)容，而是強化經(jīng)典物理的思維——能量轉(zhuǎn)化過程中一定伴隨著做功，那么是什么力做功呢？顯然不是靜電力，那我們就把這種力稱為“非靜電力”。經(jīng)過這樣的提問、思考、解釋，讓學(xué)生把本來抽象的過程轉(zhuǎn)化為形象的做功過程，便于理解，同時也鍛煉了學(xué)生的思維能力——把不同學(xué)科關(guān)于某一知識的認(rèn)知結(jié)合起來。

物理概念是教學(xué)的重難點，尤其是電動勢這樣的抽象概念。在概念教學(xué)時，我們往往會設(shè)計好教學(xué)過程甚至問題，但是如果轉(zhuǎn)變思維，設(shè)置情境，讓學(xué)生自己生成問題，自己解決問題，教師加以引導(dǎo)，學(xué)生的理解會更加深刻。另外，當(dāng)學(xué)生在課堂上提出創(chuàng)新甚至超綱的問題時，教師要予以鼓勵，讓學(xué)生自己在實踐中解決問題，從而產(chǎn)生成就感和進(jìn)一步探究的興趣。總的來說，基于問題生成與解決的物理課堂教學(xué)，要結(jié)合實際，讓課堂更高效。

［1］繆建新．高效課堂：模式與案例物理［M］.南京：南京大學(xué)出版社，2009-12.

［2］陳建華．提高“問題教學(xué)”有效性的實踐與思考［J］.物理教師，2012（11）：13-14.

［3］閻金鐸，郭玉英．中學(xué)物理教學(xué)概論［M］.3版.北京：高等教育出版社，2009.

·編輯楊國蓉