淺談對分課堂在高中物理“帶電粒子在電場中運動”中的應用

摘 要：高中物理新課程改革對高中物理教學提出了更高的要求，廣大教育工作者和研究者也越來越重視課堂教學的改革，改革的主要目的是提高教學的有效性，促進學生更好的發展。不少新的教學模式正在實踐推廣，并取得了很好的教學效果。2014年，復旦大學張學新提出“對分課堂”教學模式，在諸多高校得到積極響應，部分中小學課堂也有所應用，得到了較好的評價。本文著眼于對分課堂的認識淺談其在高中物理“帶電粒子在電場中運動”教學中的應用。

關鍵詞：對分課堂；應用

2003年，教育部印發的普通高中課程方案和課程標準實驗稿，指導了十余年來普通高中課程改革的實踐，堅持了正確的改革方向和先進的教育理念，基本建立起適合我國國情、適應時代發展要求的普通高中課程體系，促進了教育觀念的更新，推進了人才培養模式的轉變，提升了教師隊伍的整體水平，為我國基礎教育質量的提高做了積極的貢獻。但是，面對經濟、科技的迅猛發展和社會生活的深刻變化，面對新時代社會主要矛盾的轉化，面對新時代對提高全體國民素質和人才培養質量的要求，面對我國高中階段教育基本普及的新形勢，普通高中課程方案和課程標準實驗稿還有一些不相適應和有待改進之處。

普林斯頓大學心理學博士、復旦大學心理系博士生導師張學新教授基于認知心理學原理于2014年提出“對分課堂”原創性的新型教學模式。其理念深刻、簡明易用，變被動學習為主動學習，顯著提升考試成績，著力培養學生的批判性思維、創造性思維、溝通與合作能力等核心素養。對分課堂強調兩個核心要素：一是把一半課堂時間分配給教師講授，一半分配給學生討論，二是把教師講授和學生討論在時間上錯開，讓學生在中間進行自主學習和個性化吸收。

基于對分課堂的上述認識，本文以“帶電粒子在電場中運動”為例淺談對分課堂教學模式在其中的應用。

§1.9帶電粒子在電場中的運動

【知識與技能 】

1. 掌握帶電粒子在電場中的加速問題的處理方法；

2. 掌握帶電粒子在勻強電場中的偏轉問題的處理方法；

【過程與方法】

1.體驗從最簡單的物理模型入手探究應用原理的方法；

2.從力和運動的規律出發，分析如何利用電場使帶電粒子加速；

3.分析如何利用電場使帶電粒子速度方向改變而發生偏轉，并親歷推導過程；

4.體驗“類平拋”運動，強化運用運動分解來處理曲線運動的方法。

【情感態度與價值觀】

1.感受利用電場控制帶電粒子運動的絕妙之處。

2.進一步養成科學思維的習慣。

3. 感受嚴謹的態度帶來的成功喜悅。

一、創設情境

展示圖片：電子直線加速器和示波器及示波管

這兩個在科學研究中不可缺少的儀器，其原理都是利用電場來控制帶電粒子（電子）的運動，本節課我們要研究的就是利用電場控制帶電粒子運動的兩種基 本方式：加速和偏轉并展示本章節的學習目標。

二、內化吸收自主學習

1、探究利用電場使帶電粒子加速問題以及處理方法：

展示帶電粒子在勻強電場中加速的物理情境并提出相關的問題：

①建立什么樣的物理模型

②對于該類模型應用什么樣的方法來處理學生在老師的引導下小組討論，最后小組發言，補充得到了處理帶電粒子在勻強電場中加速問題的處理方法：

模型：勻加速直線運動

處理方法：方法一：從動力學角度應用牛頓第二定律和勻變速直線運動規律求解。

方法二：利用靜電力做功與路徑無關的特點從功能關系的角度應用動能定理求解

通過比較得出應用動能定理來處理帶電粒子在電場中的加速問題更具有優越性。

2、探究利用勻強電場使帶電粒子偏轉問題以及處理方法：

展示帶電粒子在勻強電場中偏轉的物理情境并提出相應的問題：

①對于該類問題應該建立什么樣的物理模型

②對于該類模型我們有什么樣的處理思想

③具體如何來操作

學生在老師的引導下小組討論，最后小組發言，補充得到了處理帶電粒子在勻強電場中偏轉問題的處理方法：

模型：類平拋運動模型

解決該類問題的思想：化曲為直

經老師引導，小組討論后再讓學生進行內化吸收即完成知識解決的生成過程并與小組成員進行相應的溝通交流：

（一）帶電粒子在電場中的加速

1、解決該類問題的方法

三、問題討論

在教師講授、引導、學生內化，小組討論基礎上，教師適當設置一些問題以鞏固本堂課學生的學習效果和發現學生在解決實際物理情境問題中所遇到并需要解決的問題。

1、下列粒子由靜止經加速電壓為U的電場加速后，哪種粒子動能最大（ ）；哪種粒子速度最大（ ）

A、質子 B、氚核

C、氘核 D、α粒子

2、如圖所示的電場中有A、B兩點，A、B的電勢差 =100V，一個質量為 、電量為 = C的帶電粒子，以初速度 = 由A點運動到B點，求粒子到達B點時的速率。（不計粒子重力）

四、教學收獲與反思

這節課首先打破物理學科“滿堂灌”的局面，同時把更多信任和學習的權利交給學生。自主學習給學生獨立的學習時間，形成自己的思維。我深深的知道，有方向性的小組討論讓全班動起來，課堂活了起來，思維發生碰撞.......教育家杜威說過，學生是主動的，它包含著心理的積極開展。對分課堂的環節恰恰體現了這種教育思想。另外教師關注學生和學生交流的時間多了，在小組討論中能及時發現學生的問題及時交流溝通，師生之間感情更融洽了。同時對分課堂的形式非常靈活：可以是整節課也可以是這節課的某個知識點使用對分課堂的教學模式，因此不用全部否定自己過去的教學經驗，是一種優良傳統教育的傳承和創新。

參考文獻

[1] 《普通高中課程標準（2017年版）》培訓樣書，人民教育出版社

[2] 張學新.2016《對分課堂的理念》，教學文摘周報

[3] 《普通高中物理實驗教科書 物理 3-1教材》，人民教育出版社

[4] 《普通高中物理實驗教科書 物理 3-1教師用書》，人民教育出版社

作者簡介：楊燦梅，女，白族，37歲，大學本科，高中物理，中小學一級教師。