情景.啟思.整合

【摘 要】新課程理念倡導“以學生為本”，充分發揮學生的主體作用，本文在“電荷及其守恒定律”教學中進行了積極的實踐和探索。

【關鍵詞】新課程 主體作用

一、設計理念

“電荷及其守恒定律”是本章的預備性知識，本節重點是電荷守恒定律，利用電荷守恒定律分析解決感應起電是難點，而靜電感應現象具有一定的抽象性，做好實驗是關鍵。物理是以實驗為基礎的科學，課堂主要以實驗法進行探究教學，利用多媒體將生活實例、問題思考、實驗探究等融合起來，形成主線。讓學生在探究中形成新知，體驗方法，理解感應起電的本質，突出了重點電荷守恒的思想，突破難點，培養學生勇于探索，領悟科學探究的方法。

二、教學過程與賞析

（一）創設情境伏疑，有效引入

【情景】播放科學達人盧馭龍模擬閃電、輝光球點亮日光燈、手摸球怒發沖冠的錄像。

學生驚奇尖叫，自覺營造起探究的課堂氣氛、自然生成本節課的主題——電荷及其守恒定律。

賞析：“疑是思之始，學之端”。問題情境的創設能以趣誘思，在學生心求通而不得、口欲言而不能的情況下，能創設一種激發學生思維，產生疑問的課堂氛圍，為達成課程目標打下基礎。

（二）設置情景啟思，整合形成新知

片段：從富蘭克林的“風箏實驗”接引雷電下九天，引出正負電荷。

通過提問：如何來檢驗物體是否帶電？引出驗電器，介紹驗電器結構。

【思考1】驗電器的工作原理？

【情境】驗電羽帶電張開及怒發沖冠。

黃色驗電羽帶電后張開及怒發沖冠現象明顯，學生發出驚嘆聲，誘導出驗電器的工作原理：箔片因帶同種電荷相排斥而張開，再考慮異種電荷。

【情境】1. 毛皮摩擦過的橡膠棒，用驗電器檢驗橡膠棒是否帶電？

2. 毛皮摩擦過的橡膠棒與用絲綢摩擦過的玻璃棒相互吸引。

學生由觀察到的情景，結合初中學過的知識，積極思考討論并歸納得出：同種電荷相互排斥，異種電荷互相吸引。

教師引導學生對以上所有實驗現象歸納總結起電方式？思考起電的本質是什么？

【思考2】起電方式有哪些？本質是什么？

學生思考回答物體起電的方法：（1）接觸起電； （2）摩擦起電。

教師運用多媒體課件，把物質的微觀結構圖展現在學生的眼前，課件展示了毛皮經過摩擦失去電子而帶正電，橡膠棒得到電子而帶負電的動態過程，化抽象為直觀形象，化微觀為宏觀動態，學生能通過思維的整合理解并能得出摩擦起電的本質：電子的得失；接觸起電的本質；電荷的轉移。

再從兩個同學尋找丟失的象棋，從房間內找到房間外，引出支撐他們繼續尋找象棋的信念是什么？是象棋的數是守恒的，物質是不滅的，為接觸帶電電荷量如何分配，為電荷守恒定律的引出做了鋪墊。

【思考3】兩個完全相同的金屬導體球相互接觸電荷量如何分配，分配細節如何？

動畫演示帶+Q的小球與不帶電的小球接觸后，再分開的情景。學生思考討論得出：同種電荷，電荷總數相加再平分，異種電荷，先中和再平分電荷總數。

賞析：教師創設黃色驗電羽帶電后張開及怒發沖冠現象，刺激著學生的視覺、思維、前概念，使學生獲得直觀表象，為學生積累了感性認識，實現了認知順應。課堂上成功構建了“實驗、啟思、引探”的教學模式，學生通過探究和思維整把物理知識合轉化為自己的個體知識，把前人從事科學活動的思想方法轉化為學生認識能力，培養學生探究能力和運用物理語言的表達能力，展現了物理學的實驗魅力。物質的微觀結構圖、電子的得失的動態演示，增加了教學的直觀性，給學生提供感性認識，尋找學生的最近發展區，充分利用學生已有知識尋找新的增長點，關心學生能力發展。通過淺顯易懂一定要找到象棋，象棋的數是守恒的比喻，突出事物隱藏的本質屬性，幫助學生理解電荷總量不變，讓學生體驗到知識獲取的方法和情感的共鳴。

片段：從金屬小球接觸帶電過渡到金屬導電機理：金屬內有自由移動的電子。金屬導體也可以抽象為一個物理模型。

【提出問題】特有的機理對應于特有起電方式，如何進行起電呢？

探究金屬導體起電的研究思路：猜想假設——設計實驗——實驗驗證——得到結論-評估交流。

【猜測】是否是自由移動的電子轉移或得失使物體起電？

【設計實驗】取有絕緣支柱的兩個不帶電枕形導體A、B，使它們彼此接觸。用絲綢摩擦過的有機玻璃棒反復多次接觸球形導體C，使之帶正電。將C移近A但不接觸。觀察A、B下面的箔片是否會張開。（如圖所示）

【實驗演示】小球C靠近但不接觸A，而遠離B，A、B下面的箔片張開。

學生答：B帶電，A帶電。

【思考】如將A、B分開，再移走C，A、B帶電情況如何？

學生答：A仍帶電，B仍帶電。

【實驗驗證】將A、B分開，箔片仍張開，證明學生回答正確。

【思考】將A、B接觸，它們是否帶電？這說明什么？

學生答：A、B不帶電，說明接觸前A、B帶等量異種電荷，接觸后等量異種電荷中和。

【實驗驗證】使A、B接觸，A、B下面的箔片由張開到閉合，學生回答正確。

【思考】若先把C移走，再將A、B分開呢？

學生答：A、B不帶電。

【實驗驗證】先把C移走，再將A、B分開，A、B下面的箔片閉合，學生回答正確。

【思考】為什么？

學生思考討論答：因為將C移走，A與B的電荷不受C上電荷作用，而使A、B所帶電荷重新恢復原狀，在導體內中和而不帶電。

教師引導學生進行實驗探究，鼓勵學生用物理的語言總結金屬導體起電的本質：不是創造了電荷，而是使物體中的正負電荷分開，是電荷從物體的一部分轉移到另一部分，得出靜電感應和感應起電。（教師用多媒體模擬，讓學生加深印象）

學生小結：使物體帶電方式：接觸起電、摩擦起電、靜電感應。

【評估交流】實驗現象能定性的知道導體帶電，卻不能知道導體帶何種電荷以及所帶電荷量。

賞析：教育家蘇霍姆林斯基說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者，而青少年的精神世界中，這種需要則特別強烈。”“以疑為線索，以思為核心”，通過創設問題情境，讓學生邊實驗邊探究，通過學生自主探究和親身感受，重視培養學生對知識的獲取過程及科學方法的教育，引導學生主動構建知識的形成，使學生再次掌握研究探索物理問題的思路和方法。

教學過程中，教師充分發揮了學生的主體作用。教師進行創造性的教學管理和組織，把話語權交給了學生，讓學生有時間來進行探究，有平臺來展示自己的所思所想，對于學生一下子答不出來的，能加以鼓勵和引導，并能適當延長等待時間，培養學生運用物理語言表達所思所想的能力，通過學生思考討論，解構轉化重組整合，達到認知結構的優化，培養學生建立物理模型的意識。

挖掘教材，介紹密立根實驗從1907年開始測量電荷量e的值，前后十余年的時間里，做了幾千次實驗。實驗設備簡單而有效，構思和方法巧妙而簡潔，所得數據精確且結果穩定，位居十大最美麗的實驗排名第三，榮獲諾貝爾物理學獎。

賞析：創設科學、技術、社會情境，滲透STS教育。教師的知識結構能與時俱進，正負電子湮滅事件和尋找反物質的材料，介紹當代先進的科學技術生產，拉近科學與生活的距離，使學生對物理學增加親切感，減少距離感，滲透了自然科學從生活中來、到生活中去的科學本質。材料不僅讓學生認識到現代科技前沿的最新發展成果，培養學生熱愛科學的良好情感與科技是第一生產力的價值觀。讓學生了解密立根實驗，體會簡單美麗的實驗魅力，進行科學思想與科學方法的教育，激發學生學習興趣，有利于學生對物理知識形成的來龍去脈的理解，具有多元價值。

（三）知識應用解惑

施教之功，貴在引導，要在轉化，妙在開竅。應用知識解釋新課引入創設的錄像情景，學生討論后解釋原因。再次應用新知解釋生活中干燥的季節，脫掉外衣后再去摸金屬門把手時，常常會被電擊一下的現象。

（四）研究性學習作業（課后網上查找資料）

1. 科學達人盧馭龍模擬閃電的裝置原理如何？

2. 輝光球為什么能點亮日光燈？為什么只有輝光球與手之間才會點亮？

3. 歷史上十大最美麗的物理實驗分別是什么？其歷史背景和物理內涵有哪些？

賞析：創設情境，注意一脈相承，首尾呼應，學以致用，解決生活中常見問題，讓學生自己利用學過的知識解決課前三段錄像的現象，體會成功的喜悅。研究性學習作業的布置，學生在這樣的活動中鍛煉了口頭語言表達能力，提高自己的信息素養和科學素養，養成敏銳的獲取信息的能力和追求證據的科學態度，這正是我們物理教育所致力追求的，學生在課外利用網絡，可以通過不同的渠道來進行學習解決物理問題，發散學生的思維，提高解決問題的能力。

三、教學反思

“電荷及其守恒定律”的教學，是以實驗為基礎，以思維為中心，以探究過程為主線，整堂課教學過程清晰流暢、邏輯結構嚴謹、教學語言精練、環節處理細膩、過渡自然、教學效果很好。學生自主學習過程中外在表現和內在思維都能積極參與，學情高漲，課堂教學的有效性得到了真正的提升。回顧我們的課堂教學，我們應如何落實三維目標？

1. 教師能深刻領會新課改的精神，更新觀念，認真備課。根據教學內容與目標，創設和諧的教學環境，為學生的自主探究搭建平臺，讓學生體會到知識獲取的方法和情感的共鳴，使學生學習更主動有效。

2. 教學過程中，教師盡量創設實驗環境，突出探究過程，真正落實學生的主體地位。老師通過黑板講解得出結論的效果不如讓學生自己參與實驗探究或觀察實驗得出結論的效果好，實驗教學是最有效的教學手段，老師講的知識不如學生自己動手做實驗得來的知識記得牢。探究實驗的過程強調了學生學習的經歷過程，突出了學生的主體作用，注重學生的思維整合過程和知識形成的過程，增強學生的創新精神和實踐能力，改變學生被動接受知識的狀況，提高課堂教學的有效性。

【參考文獻】

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［2］鐘啟泉. 社會建構主義 在對話與合作中學習. 上海教育，2001（07）.

［2］姚君蘭. 探究彈性勢能的表達式. 物理教師，2010（6）.