重視例題教學滲透科學思維

肖英英 李月梅 徐曉梅

摘?要：例題是學生鞏固、深化、應用物理概念、規律的重要途徑和手段，例題教學能促進學生科學思維能力的培養。以一道“帶電粒子在偏轉電場中運動”的例題為例，闡述了教師帶領學生經歷審題、審問、解題等環節對例題進行分析與處理，使學生的科學思維得到有效的培養。

關鍵詞：帶電粒子;偏轉電場;例題教學;科學思維

物理學科核心素養是學生通過物理學習過程中逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理特性的品質[1]。其中物理科學思維是物理學科核心素養的組成部分。物理教學中，培養學生的問題解決能力是物理教學的重要環節，而例題教學目的是幫助學生理解物理概念和規律，并學會運用它們解決問題。學生在例題學習的過程中需要根據題意將相關的概念、規律進行有意義的整合，并學會應用它們創造性地解決問題，其中包括模型建構、科學推理、質疑創新等要素，因此例題學習是培養學生科學思維的重要途徑和手段。在教學中發現，部分教師詳細講解例題的解決方法和易錯點，學生聽講、記筆記。經過教師精心設計與詳細的例題對學生的學習有一定的作用，在解答與例題相似度高的習題或只需要簡單模仿解題策略時，正確率極高。然而，面對復雜的物理問題時，卻無處下手。如何來解決例題教學中這個問題呢？

以2019年人教版物理必修第三冊第十章第五節“帶電粒子在電場中的運動”中例2為例，呈現教師帶領學生經歷審題、審問、解題等環節，對例題進行分析與處理，使學生的科學思維得到有效培養的例題教學。

1?例題分析

題目如圖1所示，兩相同平行極板A與B的長度l為60cm，相距d為2cm，極板間的電壓U為200V。一個電子沿平行于板面的方向射入電場中，射入時的速度v0為3.0×107m/s[2]。求：

（1）電子射出電場時沿垂直于板面的速度vy;

（2）電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y;

（3）電子射出電場時速度偏轉角的正切值。

分析：例題是帶電粒子在電場中運動常見的一道題，也是教師在講解帶電粒子在電場中運動必講的一道題。學生在解決問題的過程中，對帶電粒子垂直進入勻強電場中，只受到電場力作用做類平拋運動理解不夠深入，主要體現為運動分析不清[3]。由教師帶領學生通過審題提取關鍵點，聯系所學的物理概念、規律對運動過程進行分析以獲得關鍵信息，以加深對類平拋運動的理解。

2?教學過程

2.1?審題以獲取關鍵信息

引導學生通過審題尋找關鍵點并聯系相關知識以獲取關鍵信息（學生自主閱讀例題后，教師引導審題，獲取關鍵信息）。

2.2?審問以明確解題方向

通過審題獲取關鍵信息，并聯系相關知識形成解題的大概思路，但具體應該怎么做則需要通過提問來確定。

師：求電子射出電場時沿垂直于板面的速度vy應該怎么做？

生1：要知道電子垂直進入勻強電場，電子做什么運動。

生2：要知道電子在沿垂直于板面方向上做的運動是什么。

生3：要知道電子的加速度與運動時間。

師：對，同學們說得都有道理，我們只要將這三個問題都解決了可以得出結論。那電子垂直進入勻強電場，電子做什么運動呢？

生：電子垂直進入勻強電場，只受到垂直于板面向上的電場力，且電場力與電子進入電場時的速度垂直，所以電子做類平拋運動。

師：那電子在沿垂直于板面方向上做的運動是什么呢？

生：電子在勻電場中只受到垂直于板面向上的電場力，則沿垂直于板面方向上做勻加速直線運動;沿板面方向做速度為v0的勻速直線運動。

師：非常棒，同學們分析得不錯。在例題中的研究對象為電子，通過前面的學習，我們知道電子的重力遠小于靜電力可忽略其重力。電子在勻強電場中只受到垂直于板面向上的電場力且與電子射入電場時的速度垂直，電子做類平拋運動。通過平拋運動的學習，我們知道可以利用“化繁為簡”的思想將類平拋運動等效為垂直于板面向上做勻變速直線運動和沿板面方向做勻速直線運動的合運動。

師：求電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離y應該知道哪些物理量？

生1：求偏移距離y前應該知道加速度a和電子運動的時間t。

生2：可以利用第（1）問求的vy及動能定理可求電子偏移的距離y。

師：非常棒，在第（2）問中除了用牛頓運動定理還可以運用動能定理來解題。

師：求電子射出電場時速度偏轉角的正切值，應該知道哪些物理量？

生：求射出電場時偏轉角θ應該知道垂直于板面的分速度和平行于板面的分速度。

師：非常棒，現在，我們已經明確解題方向，具體應該怎么來解決問題呢？請大家先自行思考，然后相互討論，待會兒請同學來展示。

2.3?學生自主解題教師引導

學生通過前面的教學過程，讓學生自主解題有一個獨立思考的過程。教師巡視過程中發現學生的困難并給予點撥，若為共性問題，則全班進行點撥。（體現出學生為主體，教師因材施教的理念。）

2.4?投屏軟件輔助教師講解

利用投屏軟件展示學生兩種解題方法，教師進行講評并規范解題步驟。在日常的教學過程中通過規范解題訓練，潛移默化地使學生逐漸養成正確的科學思維，規范的做題習慣，增強學生學好物理的信心也利于思維能力的培養。

2.5?回顧課堂教學反思內化

通過上述例題教學后，讓學生回顧整個解題過程提煉出規律、方法和技巧，并闡述自己的經過例題教學后的心得等。