經驗理論指導下的“靜電現象”教學案例分析

盛建國

摘要：學生經驗是教學的起點，經驗成長是學習的成果。在靜電現象的教學中，充分利用學生原有摩擦起電等生活經驗，使學生在螺旋進階式的探究活動中自已發現電荷間的作用規律，并在自然界只有二種電荷的教學中經歷思辨悟理的思維過程，只有如此，才能實現物理課堂事實與思辨的和諧統一，才能提升學生的思維品質。

關鍵詞：初中物理；靜電現象；經驗理論；思辨悟理

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）17-069-2

杜威關于經驗的論述，是教育哲學史上的一塊重要里程碑。杜威認為：“教育即生活，教育即生長，教育即經驗的改造”。他強調要讓學習者“有事可做”，更要“有事可學”，主張讓學生在經驗的學習情境里“做中學”，通過學生主動地反省思考來領會事物之間的關聯，學習因而水到渠成。他的經驗理論關注學生的已有經驗，重視學生的實踐體驗，強調學生的自主思考與自主建構，與新課程理念不謀而合。初中物理教學的學科特點決定了物理教學正是經驗與思辨的和諧統一。在“靜電現象”的教學中，筆者以學生經驗為起點進行教學設計，以學生實踐為重點組織教學，以學生思辨為亮點優化教學，使學生真正成為學習的主人，使物理課堂煥發了生命的活力。

一、以學生經驗為教學起點，讓學生認識靜電現象

靜電現象在生活中很常見，學生對它有所了解，卻又語焉不詳。合理利用靜電現象的經驗起點，以適切的學習活動為載體，能讓學習更貼近學生的生活，更容易激發興趣，引起共鳴。

1.課題引入：小魔術——魔棒的奧秘

教師演示：（1）魔棒能吸引小鐵片；（2）能吸引塑料罐（使塑料罐在桌面滾動）；（3）能吸引木制拖把（使支撐在木架上平衡的木拖把轉動起來）。

引入新課：魔棒的奧秘何在？（它能產生靜電）

教學分析：彩色魔棒的其實內有電池和一個能產生靜電的小型范得格拉夫發電機，手柄處有按鈕開關，接通電路，魔棒尖端就會產生大量的靜電電荷。學生剛開始看到魔棒能吸引鐵片，認為魔棒中肯定藏有磁鐵，有些不以為然；再看到魔棒還能吸引著塑料罐在水平桌面上滾動起來，心中就有了大大的疑惑，因為生活經驗告訴他們磁鐵不能吸引塑料；接下來，當他看到魔棒居然還能吸引木制的拖把，當木拖把居然也轉動起來時，不禁產生了強烈的疑問。這個實驗現象震憾，讓人倍感神奇。學生形成了強烈的思維沖突，探究興趣被充分調動起來，有效地激發了學生的求知欲。

2.學生活動一：體驗摩擦起電

活動任務：（1）你們面前都有一個塑料保鮮袋，你能讓它帶上靜電嗎？試一試，說說你是怎樣做到的？（師：剛才你是怎樣讓塑料袋帶上靜電的？生：摩擦）。（2）你是怎樣知道塑料袋已經帶上了靜電的？（生：塑料袋會吸在人身上）。

討論分析：（1）這種通過摩擦使物體帶上電（電荷）的方法就叫摩擦起電。帶上的電荷稱為“靜電”。（2）就像剛才的魔棒能吸引物體一樣，帶電體能吸引輕小物體。

教師追問：塑料袋和衣服摩擦能起電，那別的物體也能摩擦起電嗎？

教師演示：用PVC管和紙巾摩擦；毛刷和衣服摩擦，并用輕鋁箔檢驗，發現摩擦后的PVC管和毛刷均能吸引鋁箔，都帶了電。

教學評析：學生早有摩擦起電的經歷，生活中拆各種塑料包裝時，塑料袋吸人的現象也是司空見慣。靜電對學生而言并不陌生，教學中充分利用學生原有經驗，并不拐彎抹角，直接引出摩擦起電現象，讓學生知道不同物體間能摩擦起電。

3.學生活動二：怎樣檢驗物體是否帶電？

活動任務：用有機玻璃光盤盒和絲綢摩擦，并用泡沫小球檢驗有機玻璃盒子摩擦后是否帶電？再用泡沫小球檢驗絲綢摩擦過的玻璃棒、毛皮摩擦過的橡膠棒是否帶電。

教學評析：學生用泡沫小球檢驗后發現有機玻璃盒帶了靜電，能吸引泡沫小球，發現絲綢摩擦過的有機玻璃盒帶電，絲綢摩擦過的玻璃棒帶電，毛皮摩擦過的橡膠棒帶電這些事實，為后續發現電荷間相互作用規律的教學埋下伏筆。

二、在探索過程中成長經驗，讓學生發現二種電荷

1.學生活動三：讓二根吸管同時摩擦起電

活動任務一：試一試用紙巾同時摩擦二根用線相連的塑料吸管，摩擦后將線掛在橫桿上，你看到了什么現象？（學生發現摩擦后的二根吸管分開，互相排斥）這一現象說明了什么？

疑問：這里是一根吸管帶電還是二根吸管同時帶電？

追問：二根吸管都和紙巾摩擦，它們互相排斥說明了什么？（說明帶電體間有相互作用的力，排斥力）那是否所有的帶電體間都是相互排斥的呢？

活動任務二：試一試，將絲綢摩擦過的有機玻璃盒靠近剛才的帶電吸管，你發現了什么？（學生發現有機玻璃盒與吸管互相吸引）

討論分析：分析可知，上述事實可引出二點猜想：一是吸管所帶電荷與有機玻璃不同。二是同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。（板書下圖所示并分析猜想）

2.用實驗驗證猜想：發現電荷間作用規律

教師演示：用絲綢摩擦過的帶電玻璃棒靠近毛皮摩擦過的帶電橡膠棒、用絲綢摩擦過的帶電玻璃棒靠近另一根帶電玻璃棒、用毛皮摩擦過的帶電橡膠棒靠近另一帶電橡膠棒等三個實驗，驗證上面的猜想并得出結論。

教學評析：從帶電體吸引輕小物體，到二個帶電體互相排斥，從吸引現象到排斥現象，探索活動在步步進階，教學中牢牢抓住學生的思維沖突，展開教學。

根據紙巾摩擦后的吸管與絲綢摩擦后的有機玻璃盒相吸引的實驗事實展開分析，引導學生自主得出：這是兩種不同的電荷，并且上面的實驗說明有同種電荷相斥，異種電荷相吸的規律存在。

三、在質疑求真中思辨悟理，讓學生提升思維品質

在本課的教學中，教師普遍比較重視“靜電現象”以及“電荷間相互作用規律”的教學，而對于“自然界只有二種電荷”這一知識點，通常只是照本宣科，用一句話帶過：“科學家通過大量實驗發現，自然界只存在二種電荷，一種命名為正電荷，另一種叫負電荷……”。而認真分析，其中的教學邏輯是跳躍的，結論的給出是生硬和粗暴的。從實驗中發現摩擦起電產生的電荷并不都是相同的，進而到自然界中摩擦起電的電荷只有二種，我們的教學不應一語帶過，而應有所關照和體現。

我們可以用這樣的邏輯展開教學：上面的實驗事實表明，絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷是不同的；同樣，與紙巾摩擦過的吸管所帶電荷與絲綢摩擦過的玻璃盒所帶電荷也是不同的；我們同樣通過實驗證明了電荷間存在“同種電荷相斥、異種電荷相吸”的作用規律。那么上述摩擦起電是不是產生了四種各不相同的電荷呢？我們用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近紙巾摩擦過的吸管，發現二者互相吸引，而靠近絲綢摩擦過的有機玻璃盒時會發現二者互相排斥；用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近紙巾摩擦過的吸管，發現二者互相排斥，而靠近絲綢摩擦過的有機玻璃盒時會發現二者互相吸引。即：大量實驗證明，凡與絲綢摩擦過的玻璃棒吸引的帶電體，必與毛皮摩擦過的玻璃棒排斥。由此發現：摩擦起電中只有兩種電荷，命名為正、負電荷，我們把與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶電荷相同的，叫正電荷。從摩擦起電到只有二種電荷，這其中還有著大量艱辛的實驗探索和復雜的思維活動，讓學生適當了解這一復雜的思維過程，能讓學生知道真實的物理學發現并非一蹴而就，輕而易舉，有利于培養學生的科學素養。

“靜電現象”作為一節學生有著豐富生活體驗的課，完成教學任務并不困難。但要真正豐富實驗課程資源，優化物理課堂教學，讓學生在體驗物理實驗樂趣的同時實現知識的自主建構，實現能力與素養的提升，做起來卻并不容易，值得我們物理教師進行深入研究。

[參考文獻]

[1]杜威.民主主義與教育.杜威教育論著選.華東師范大學出版社，1981.

[2]陸增友.再談對蘇科版教材中靜電現象實驗的改進[J].中學物理教學參考，2014（07）.endprint