“電場強度”教學目標的落實

李金鋒 李春密

（北京師范大學物理學系，北京 100875）

教學目標是指學生在具體的教學活動中所要達到的學習成果，是教師在教學實踐中制定的，希望學生從課堂中學到的東西.合理的教學目標是針對具體的知識內容、特定的學生和特定的教學背景，及一定階段下學生學習結果的一種預期.

為了觀察學生的學習結果，要求課堂教學目標既要有內容、有針對性，還要可實施、可觀測.課堂教學目標是課堂教學的核心和靈魂，是教學的出發點，也是教學的最終歸宿.它指引并制約著教學環節的開展，如教學活動設計、策略選擇、測量與評價等，它具有導學、導教、導測等功能.因此，設置合理的課堂教學目標并進行落實決定著課堂的效率.正如迪克等認為“在教學設計過程中，最為關鍵的工作或許就是確定教學目的（Instructional Goals）.如果教學目的確定得不適合，再好的教學也可能無法滿足組織或者學習者的真正需求.沒有準確的教學目的，教學設計者會冒這樣的風險：基于根本不存在的需要去進行教學.”

然而，在實際教學中，對教學目標的重視程度不夠、設置的教學目標不合理、教學不以目標為指導等現象還不同程度地存在，這都制約著教學目標乃至課程目標的達成和教學有效性的提高.

本文將以人民教育出版社出版的高中物理選修3-1教材的第一章《靜電場》中的第三節《電場強度》為例，對教學目標的設置和教學目標的落實進行說明.

教學目標的設計一定要切合當前的教學實際，以學生的前概念為起點，以預期達到的目標為終點，在中間搭建起橋梁.一個完整的教學目標包括5個要素，即行為主體、行為動詞、行為對象、行為條件和行為程度.行為主體應該是學生而不是教師；行為動詞是可觀察、可測量的具體行為；行為對象是行為表現的內容或對象；行為條件是影響學習結果的特定限制或范圍等；行為程度是學生達到目標的最低表現水準，用以評量學習表現或學習結果所達到的程度.并不是所有的教學目標都包含這5個要素，但是要素越多，目標表述越清楚.好的教學目標應該能夠清晰表達學生“學到什么”，明確學生具體的學習結果.

1 課標要求

課程標準中對“電場強度”的教學目標描述為（1）了解靜電場，初步了解場是物質存在的形式之一；（2）理解電場強度；（3）會用電場線描述電場.該目標是課程標準對學生學習結果的基本要求，表述不夠精確，在制定課堂教學目標時，需要進行拆解，以形成課堂層面的教學目標.

為了正確設定目標，首先需要進行學情分析和教材分析.

2 學情分析

學生初中學過了磁場，已經接觸過場的知識，知道了磁場的一些性質.本節通過類比可以讓學生了解電場是一種實實在在的物質.上節學過了庫侖定律，知道了電場力的計算方法，已經為電場強度的定義打下了基礎.電場強度的比值定義法學生初中已經學過類似的，如密度定義、速度定義公式，引出這些例子可以加深學生對電場強度定義的理解.電場線非常抽象，學生接受起來不太容易，要通過形象的實驗加強學生的理解.

3 教材分析

“靜電場”是選修3系列的第1章，是高中階段電學內容的開始.這一章的內容既是電磁學知識的基礎，也是光學等內容的重要基礎.

本章的核心內容就是電場的概念及描述電場特性的物理量.“電場強度”是本章的重點內容之一，包括“電場”“電場強度”、“點電荷的電場 電場強度的疊加”、“電場線”、“勻強電場”這幾部分內容.

教科書從法拉第提出“電場”觀點的物理學史引入，指出在電荷周圍存在著由它產生的電場，處在電場中的其他電荷受到的作用力就是這個電場給予的.此外，簡單介紹了電場的物質特性.

“電場強度”部分重點從電荷在電場中受力入手，引入電場強度的概念，給出它的定義式，明確表示它是表示電場強弱的物理量.然后介紹了電場強度的單位、物理意義、矢量性、方向.

“點電荷的電場 電場強度的疊加”部分包括點電荷電場強度的計算公式的推導，以及對點電荷電場強度疊加的矢量求和.點電荷的電場是最簡單的電場，這部分內容實際上是為了加深學生對電場強度的理解.

“電場線”部分包括電場線的特點、正負點電荷的電場線、等量異號電荷的電場線和等量同號電荷的電場線等.通過電場線的學習，不僅要讓學生讀懂一些典型的電場線分布圖，會用電場線描述電場強度的大小和方向，還要讓學生體會用虛擬圖線來描述抽象的物理概念這一科學方法.

“勻強電場”只對它的定義和電場線的分布特點做簡單介紹.

此外，電場的概念及其特性的描述一直是教學的難點.由于概念比較抽象，不能用感官直接感受，加上電場是分布在空間中的，所以需要有較強的抽象思維能力和空間想象能力，才能形成正確的物理圖景.因此，在教學中要充分運用各種形象化的教學手段，利用實驗，幫助學生形成正確的認識.

4 課堂教學目標

根據以上的學情分析和教材分析，依據新課程標準的具體要求，本課的教學目標確定如下.

（1）知道電荷間的相互作用是通過電場實現的.知道場與實物是物質存在的兩種不同形式.

（2）體會用比值定義物理量的方法，理解電場強度的定義公式、單位、矢量性、方向.會解釋、分析問題，能進行簡單計算.

（3）能推導點電荷的電場強度公式，并能進行有關的計算.知道電場強度的疊加原理，并能應用這一原理計算兩個點電荷合成后的電場.

（4）知道電場線的定義和特點，會描述正負點電荷的電場線、等量異號電荷的電場線和等量同號電荷的電場線等.

（5）知道勻強電場的定義和電場線的分布.

本節課的教學重點及難點：電場強度的定義，電場強度的疊加，電場線.

5 教學順序

完成了教學目標的設定，本節課的教學順序就確定下來了，具體如圖1所示，這體現了教學目標的“導學”、“導教”功能.

圖1

根據不同的教學內容，需要選擇合適的教學方法，以更好地達成目標.電場強度的定義采用問題探究的方式，引導學生自主建構電場強度的定義；并設計合理的問題，幫助學生完成思維的轉換，達成關鍵性的理解.電場強度的意義和方向以講授式為主.電場強度的疊加屬于程序性知識，在教學中要呈現其具體的操作過程，并且設置不同難度的例題，呈現其多種變式.電場線的特點以講述為主.點電荷的電場線要用實驗形象地展示出來.

6 測試題

為了驗證學生的學習結果，在課堂教學中還需要根據教學目標設置難度合適、梯度合適的測試題，以觀測學生的學習情況，這體現了教學目標的“導測”功能.本節課中，可以設置如下的例題.

（1）點電荷的電場.

例1.空間中有一個點電荷，帶電量為＋q，求距離點電荷為r處的點的電場強度.

例2.假如距離變成2r，離點電荷為2r處點的電場強度的大小和方向如何？

（2）電場強度的疊加.

例3.如圖2所示，空間中分布了兩個點電荷，帶電量都為＋q，它們的距離為d，兩個點電荷連線中點處為A點，以兩個點電荷連線為底邊的等邊三角形的頂點處為B點，求A、B兩點的電場強度.

圖2

圖3

例4.如果兩個點電荷的帶電量一個為＋q，一個為－q，如圖3所示，求A、B兩點的電場強度.