巧設“五步”模式 綻放生態課堂
——“運動電荷在磁場中受到的力”一節教學實錄

青海師范大學2014級教育碩士

江蘇省贛榆第一中學 (222100) 劉永峰 ●

巧設“五步”模式 綻放生態課堂
——“運動電荷在磁場中受到的力”一節教學實錄

青海師范大學2014級教育碩士

江蘇省贛榆第一中學 (222100) 劉永峰 ●

新教學目標是讓學生學會自主學習，快樂學習，高效學習．教學理念是課堂教學要以學生為主體，以教師為主導，實施“五步”教學法，培養學生的分析與解決問題的能力．

高中物理;課堂教學;五步生態;電子白板

一、教學背景

新課程倡導探究式學習、自主學習、合作學習，更加關注學生獲取知識的過程，關注學科之間的融合，強調科學與技術、社會的聯系．在探究知識的過程中，通過實驗、媒體創設各種情景，激發學生學習興趣，并以適時的、針對性的、層層遞進的問題搭建學生自主學習平臺，讓學生主動探究、思考問題，主動獲取問題結論，再把結論進行動態延伸與拓展．設置開放性作業，通過書刊、媒體、網絡等渠道了解洛倫茲力在生產、生活、科技等方面的應用實例，并提交到BBS與大家交流討論分享，由此進一步了解科學技術發展的重要成果，進一步提升信息素養．

本人上這節課是恰逢我校正在建構以“先學后導”為核心的“自主學習、自主發展”的課堂教學模式．新的教學模式是以問題為課堂教學的起點，以解決問題展開課堂教學全過程，以問題解決的效度來檢測課堂教學的效果．新模式的教學理念是:課堂教學“以學生為主體，以教師為主導;多元評價，激發潛能”．實施目標是:讓學生學會自主學習，快樂學習，高效學習．教學環節(分為五步):“預學、研學、展學、點學、固學”．預學，即自主預習．學生根據“導學案”自學，初步達成學習目標，明確重難點．學生展示的內容要在“導學案”中標明，讓學生提前準備，盡量讓學生體驗到成功的快樂，提高學生參與積極性．研學，即合作探究．學生對預學中存在的疑難點進行合作探究，把不能解決的問題反饋給教師，教師在“點學”中重點講解．展學，即交流展示．展示“預學、研學”的初步成果(導學案上的習題、問題)，自主學習中生成的其它問題以及教師預設的重難點等．小組展示的形式有組內展示、組間展示、指定展示、抽簽展示、接龍展示、搶答展示等．教師對學生或小組的展示情況予以引導、啟發，師生共同對展示內容進行質疑、評價，老師對預學、研學中學生解決不了的問題進行精當點撥．點學，即引導點撥．教師對“預學”、“研學”中存在的問題，學生交流展示中生成的問題以及練習鞏固中存在的不恰當或錯誤點進行點撥、補充、拓展、延伸、總結提升．固學，即練習鞏固．對預設的學習目標(重、難點)進行檢測，對學習內容進行反思和總結．本人就是在這樣的背景和理念的指引下完成這節課的，教學活動中肯定有許多不當之處敬請各位同仁批評指正!!

二、教學過程

1．教學引入

師:請同學們欣賞美麗的圖片，然后思考圖片反應的是什么自然現象呢?(師投影)

生:極光．(生觀察后齊答)

師:同學們知道在地球的什么地方才能看到呢?

生:南極或北極．

師:為什么這種現象只發生在地球的南北極，從古至今它一直總給我們某種神秘感，同學們想揭開極光的神秘面紗嗎?

生:想．

師:那就讓我們一起來學習這節課的內容吧!

2．教學活動一

(1)洛倫茲力的方向

圖1

師:如圖1所示，通電導線所受安培力的方向如何?導線的各個部分是否都受到安培力的作用呢?構成導線的最小單元是什么?(師投影并提問后要求生研學和展學)

生研學和展學:由左手定則可知，安培力方向向上;各個部分都受到了安培力的作用;最小單元是原子．(生搶答展學)

師:處在磁場中的導線，是帶正電荷的原子核還是帶負電荷自由電子提供力這個最小的分力呢?為什么?

(給學生1分鐘的研學時間，若有難度，可以出示過渡問題:通電和斷電時，正負電荷的運動狀態有何不同呢?此時導線中的電流如何形成的?)

生研學:金屬中的正電荷只在平衡位置振動，只有自由電子定向移動才能形成電流，所以是帶負電荷的自由電子提供了這個最小的分力．(師指定展學后組內展學)

師:安培力和洛倫茲力之間是一種什么關系?自由電子受洛倫茲力的方向與安培力的方向間是什么關系?

生研學:微觀與宏觀的關系;合力與分力的關系;因與果關系．(生搶答展學)

師:下面我們來完成鞏固練習1，如圖2請每組推選一人來展示本組的研學情況，其余同學自己獨立完成．

圖2

(請學生利用電子白板的書寫功能展學，其他同學在學案上完成并組內展學．板演的同學組間展學、點評，教師總結．)

3．教學活動二

圖3

(2)洛倫茲力大小

師:請同學們思考:當v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力大小是多少呢?當v⊥B時，又如何表示呢?當v與 B間的夾角為 θ時，情況又如何呢?(投影圖3并提問)

生研學后:當v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力為零;

當v⊥B時，F=BIL;當v與B間的夾角為θ時，F= qvBsinθ(組內研學、展學)

師:同學們預習和研學的很好，但是有些地方肯定還是比較模糊吧!

生:是的．比如說當v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力為零，當v⊥B時，所受的洛倫茲力最大，真的是這樣嗎?

師:同學們想驗證一下嗎?生:想!!

圖4

圖5

師:我們就用陰極射線管來驗證一下這個結論吧!請看從陰極發出的電子撞擊到熒光物質上發出熒光，我們可以清晰的觀察到電子的徑跡是一條直線，當我們將水平放置的條形磁鐵沿軸線方向靠近射線時，射線有反應嗎?(邊講解邊實驗，亦可視情況請學生參與實驗演示，激發興趣，調動積極性)如圖4．

生:幾乎沒有!

師:當我們用馬蹄形磁鐵施加一個垂直于射線運動方向的磁場時，同學們看射線有反應嗎?(可以提示兩磁極間磁場方向)

生:有!變彎曲了，彎曲的很厲害!應該受的力是最大的!這真是太神奇了，淡綠色的曲線太美了!!不可思議，居然可以用磁鐵控制它!!自然界的東西太奇妙了!

師:進一步研究發現，當v⊥B時，所受的洛倫茲力是最大的，大小可以用公式F=BIL來計算，想知道如何得出的嗎?

生:想啊!

師:請看圖5，設導體中的定向移動的粒子帶正電荷+q，電流I方向與磁感應強度B方向垂直時，長為L、電流為I的導體在勻強磁場中受到的安培力F安的大小為多少?(師指投影，提問并引導學生回答)

生:F=BIL

師:長為L、橫截面積為S、單位體積內的自由電荷個數為n的導體，其中自由電荷的總數N為多少?

生:N=n SL

師:每個定向移動的電荷受到的洛倫茲力 F洛為多少?

生:F=F/N=(BI)/ns

師:電流I的微觀表達式是什么?想一想，我們是在哪里學過的呢?如圖6．

圖6

生可以研學:I=nqsv

師:每個定向移動的電荷受到的洛倫茲力F洛又為多少?

生:F=qvB

師:當v與B間的夾角為θ時，洛倫茲力F洛為多少? (若發現同學有困難，可出示提示問題:B、V是矢量還是標量呢?能否等效轉化成B⊥V時的情況進行分析呢?)

生研學后展學:F=qvBsinθ

師:請同學們完成鞏固2

電子的速率為v=3．0×106m/s，沿著與磁場垂直的方向射入B=0．10T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力多大?

生展學:F=qvB=1．6×10－19×3．0×106×0．10N= 4．8×10－14N(組內展學)

三、教學反思

本節課我的設計思路是:以組極光的圖片激發學生的求知欲，從安培力入手引導生分析得出運動電荷在磁場中受到力的作用，然后加以實驗驗證;從安培力與洛倫茲力間的關系得出安培力方向與洛倫茲力方向相同，緊接著讓學生完成鞏固練習，從練習中v∥B這題引入洛倫茲力的大小計算，當v⊥B時，用問題引導出表達式;對于有夾角情況通過和安培力中的有夾角的情況進行類比，得出表達式;通過顯像管工作原理的分析讓學生了解該力在生產和生活中的應用，讓物理知識走進生活;在演示動畫時播放一個射箭的視頻，成果過渡到地球的兩極，解決極光的成因，形成首尾呼應!

本節課我覺得還有許多的不足之處，比如:在整個課堂中語言不夠簡練、準確，應加以錘煉;學生操作白板不熟練，使得教學過程前松后緊，最后有點匆忙!顯像管的工作原理是本節課的難點，問題設置上可以再加優化;演示實驗可否讓學生參與，感受理論引領實踐的魅力;教態可以再大方些，注意肢體語言的應用!!電子白板的書寫功能直接應用PPT中的氈尖筆和觸屏的配合效果更好!在交流展示環節，并不一定都讓學生在白板上完成，可以使用實物投影配合一下，節約時間!

點評 本節課充分體現了新課改的精神，初步探索了“五步生態”高效課堂的實施過程、方法及手段．我們可以看出這節課的兩條主線:一是以問題引領學生不斷驅動學生深入思考;二是用實驗和有趣的現象輔以激發學生的興趣．課的結構完整，過渡自然，教學重點突出，難點突破成功!學生的學習和思考的積極性得到了最大的調動，在學習完本節內容后學生獲得了探索自然界奧秘的成功感，為以后的進一步學習做好了鋪墊．另外課堂上還借助電子白板這一先進的教學媒體，將物理學科本身知識與信息技術很好的融合在一起，使得本節課趣味性、觀賞性、知識性都得到了很好的呈現!當然一些細節的處理仍有改進之處，如:學生的活動設計能否更為具體一些，展學環節可否有更多的方式．

G632

B

1008－0333(2017)03－0067－02