淺談對(duì)分課堂在高中物理“帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”中的應(yīng)用

摘 要：高中物理新課程改革對(duì)高中物理教學(xué)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(xué)的改革，改革的主要目的是提高教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生更好的發(fā)展。不少新的教學(xué)模式正在實(shí)踐推廣，并取得了很好的教學(xué)效果。2014年，復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新提出“對(duì)分課堂”教學(xué)模式，在諸多高校得到積極響應(yīng)，部分中小學(xué)課堂也有所應(yīng)用，得到了較好的評(píng)價(jià)。本文著眼于對(duì)分課堂的認(rèn)識(shí)淺談其在高中物理“帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：對(duì)分課堂；應(yīng)用

2003年，教育部印發(fā)的普通高中課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)稿，指導(dǎo)了十余年來普通高中課程改革的實(shí)踐，堅(jiān)持了正確的改革方向和先進(jìn)的教育理念，基本建立起適合我國(guó)國(guó)情、適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的普通高中課程體系，促進(jìn)了教育觀念的更新，推進(jìn)了人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，提升了教師隊(duì)伍的整體水平，為我國(guó)基礎(chǔ)教育質(zhì)量的提高做了積極的貢獻(xiàn)。但是，面對(duì)經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展和社會(huì)生活的深刻變化，面對(duì)新時(shí)代社會(huì)主要矛盾的轉(zhuǎn)化，面對(duì)新時(shí)代對(duì)提高全體國(guó)民素質(zhì)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求，面對(duì)我國(guó)高中階段教育基本普及的新形勢(shì)，普通高中課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)稿還有一些不相適應(yīng)和有待改進(jìn)之處。

普林斯頓大學(xué)心理學(xué)博士、復(fù)旦大學(xué)心理系博士生導(dǎo)師張學(xué)新教授基于認(rèn)知心理學(xué)原理于2014年提出“對(duì)分課堂”原創(chuàng)性的新型教學(xué)模式。其理念深刻、簡(jiǎn)明易用，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，顯著提升考試成績(jī)，著力培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維、溝通與合作能力等核心素養(yǎng)。對(duì)分課堂強(qiáng)調(diào)兩個(gè)核心要素：一是把一半課堂時(shí)間分配給教師講授，一半分配給學(xué)生討論，二是把教師講授和學(xué)生討論在時(shí)間上錯(cuò)開，讓學(xué)生在中間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化吸收。

基于對(duì)分課堂的上述認(rèn)識(shí)，本文以“帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”為例淺談對(duì)分課堂教學(xué)模式在其中的應(yīng)用。

§1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【知識(shí)與技能 】

1. 掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題的處理方法；

2. 掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題的處理方法；

【過程與方法】

1.體驗(yàn)從最簡(jiǎn)單的物理模型入手探究應(yīng)用原理的方法；

2.從力和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律出發(fā)，分析如何利用電場(chǎng)使帶電粒子加速；

3.分析如何利用電場(chǎng)使帶電粒子速度方向改變而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并親歷推導(dǎo)過程；

4.體驗(yàn)“類平拋”運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化運(yùn)用運(yùn)動(dòng)分解來處理曲線運(yùn)動(dòng)的方法。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

1.感受利用電場(chǎng)控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)的絕妙之處。

2.進(jìn)一步養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。

3. 感受嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度帶來的成功喜悅。

一、創(chuàng)設(shè)情境

展示圖片：電子直線加速器和示波器及示波管

這兩個(gè)在科學(xué)研究中不可缺少的儀器，其原理都是利用電場(chǎng)來控制帶電粒子（電子）的運(yùn)動(dòng)，本節(jié)課我們要研究的就是利用電場(chǎng)控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)的兩種基 本方式：加速和偏轉(zhuǎn)并展示本章節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

二、內(nèi)化吸收自主學(xué)習(xí)

1、探究利用電場(chǎng)使帶電粒子加速問題以及處理方法：

展示帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速的物理情境并提出相關(guān)的問題：

①建立什么樣的物理模型

②對(duì)于該類模型應(yīng)用什么樣的方法來處理學(xué)生在老師的引導(dǎo)下小組討論，最后小組發(fā)言，補(bǔ)充得到了處理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速問題的處理方法：

模型：勻加速直線運(yùn)動(dòng)

處理方法：方法一：從動(dòng)力學(xué)角度應(yīng)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。

方法二：利用靜電力做功與路徑無關(guān)的特點(diǎn)從功能關(guān)系的角度應(yīng)用動(dòng)能定理求解

通過比較得出應(yīng)用動(dòng)能定理來處理帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題更具有優(yōu)越性。

2、探究利用勻強(qiáng)電場(chǎng)使帶電粒子偏轉(zhuǎn)問題以及處理方法：

展示帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的物理情境并提出相應(yīng)的問題：

①對(duì)于該類問題應(yīng)該建立什么樣的物理模型

②對(duì)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(xué)生在老師的引導(dǎo)下小組討論，最后小組發(fā)言，補(bǔ)充得到了處理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)問題的處理方法：

模型：類平拋運(yùn)動(dòng)模型

解決該類問題的思想：化曲為直

經(jīng)老師引導(dǎo)，小組討論后再讓學(xué)生進(jìn)行內(nèi)化吸收即完成知識(shí)解決的生成過程并與小組成員進(jìn)行相應(yīng)的溝通交流：

（一）帶電粒子在電場(chǎng)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(dǎo)、學(xué)生內(nèi)化，小組討論基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)設(shè)置一些問題以鞏固本堂課學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和發(fā)現(xiàn)學(xué)生在解決實(shí)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(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后，哪種粒子動(dòng)能最大（ ）；哪種粒子速度最大（ ）

A、質(zhì)子 B、氚核

C、氘核 D、α粒子

2、如圖所示的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B的電勢(shì)差 =100V，一個(gè)質(zhì)量為 、電量為 = C的帶電粒子，以初速度 = 由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率。（不計(jì)粒子重力）

四、教學(xué)收獲與反思

這節(jié)課首先打破物理學(xué)科“滿堂灌”的局面，同時(shí)把更多信任和學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生。自主學(xué)習(xí)給學(xué)生獨(dú)立的學(xué)習(xí)時(shí)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(dòng)起來，課堂活了起來，思維發(fā)生碰撞.......教育家杜威說過，學(xué)生是主動(dòng)的，它包含著心理的積極開展。對(duì)分課堂的環(huán)節(jié)恰恰體現(xiàn)了這種教育思想。另外教師關(guān)注學(xué)生和學(xué)生交流的時(shí)間多了，在小組討論中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題及時(shí)交流溝通，師生之間感情更融洽了。同時(shí)對(duì)分課堂的形式非常靈活：可以是整節(jié)課也可以是這節(jié)課的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)使用對(duì)分課堂的教學(xué)模式，因此不用全部否定自己過去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，是一種優(yōu)良傳統(tǒng)教育的傳承和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1] 《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》培訓(xùn)樣書，人民教育出版社

[2] 張學(xué)新.2016《對(duì)分課堂的理念》，教學(xué)文摘周報(bào)

[3] 《普通高中物理實(shí)驗(yàn)教科書 物理 3-1教材》，人民教育出版社

[4] 《普通高中物理實(shí)驗(yàn)教科書 物理 3-1教師用書》，人民教育出版社

作者簡(jiǎn)介：楊燦梅，女，白族，37歲，大學(xué)本科，高中物理，中小學(xué)一級(jí)教師。