核心素養(yǎng)視角下“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”教學(xué)思考

【摘 要】“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”是人民教育出版社編著的普通高中標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)物理3-1中第一章靜電場(chǎng)的第九節(jié)，是力電綜合的一節(jié)課，是能突顯培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的一節(jié)課，更是能培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的一節(jié)課，依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》分析這節(jié)有關(guān)物理學(xué)科的核心素養(yǎng)的元素，并對(duì)這節(jié)內(nèi)容教學(xué)進(jìn)行了深度思考，從問(wèn)題任務(wù)導(dǎo)向、構(gòu)建智慧課堂、關(guān)注人文素養(yǎng)三個(gè)角度設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);智慧課堂;問(wèn)題任務(wù)導(dǎo)向;人文素養(yǎng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437（2019）22-0111-02

“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”是人民教育出版社編著的普通高中標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)物理3-1中第一章靜電場(chǎng)的第九節(jié)內(nèi)容。從核心素養(yǎng)視角對(duì)“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行解讀，可進(jìn)一步加深教師對(duì)核心素養(yǎng)重要性認(rèn)識(shí)，為高中物理教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展提供重要參考。

1? ?“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”中的核心素養(yǎng)分析

教材從基本粒子可以忽略重力建立理想模型開(kāi)始，以問(wèn)題視角闡述帶電粒子在電場(chǎng)中加速與偏轉(zhuǎn)的規(guī)律，在教材第36頁(yè)“思考與討論”中，基于任務(wù)模式學(xué)生可以依據(jù)加速與偏轉(zhuǎn)規(guī)律進(jìn)行小組合作探究示波器工作原理。教材在“科學(xué)足跡”中介紹密立根實(shí)驗(yàn)以及在“科學(xué)漫步”中介紹范德格拉夫靜電加速器，學(xué)生可以小組討論科學(xué)技術(shù)在實(shí)際中作用[1]。表1就是用《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》界定物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，來(lái)分析本節(jié)內(nèi)容。

從表中可以看出本節(jié)教學(xué)目的顯而易見(jiàn)，在學(xué)習(xí)基本物理知識(shí)的同時(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，建立模型能力，滲透物理思維方法，同時(shí)接受科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、滲透人文關(guān)懷的教育，體現(xiàn)物理學(xué)科的育人功能。

2? ?深度思考“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”教學(xué)

2.1? 基于問(wèn)題任務(wù)導(dǎo)向、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

本節(jié)課程涉及到勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理。在教學(xué)中首先創(chuàng)設(shè)情境，用示波器演示一些信號(hào)（如聲音信號(hào)），也演示交流電壓信號(hào)，引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲。然后通過(guò)認(rèn)識(shí)示波管的構(gòu)造從而得知電子在示波管中經(jīng)歷3個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程即加速過(guò)程、偏轉(zhuǎn)過(guò)程、勻速過(guò)程，問(wèn)題任務(wù)1：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速過(guò)程，一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q的粒子（不計(jì)重力）在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板到負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，如何計(jì)算它到達(dá)負(fù)極板的速度？引導(dǎo)學(xué)生分別從動(dòng)力學(xué)角度和功能角度得到正點(diǎn)電荷到達(dá)負(fù)極板的速度;問(wèn)題任務(wù)2：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受力情況，從而得知粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，用運(yùn)動(dòng)的合成與分解思想來(lái)分析，用平行四邊形定則得到偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角的大小;問(wèn)題任務(wù)3：示波管的原理，首先介紹電子只在YY方向上偏轉(zhuǎn)電壓作用下打到熒光屏的偏轉(zhuǎn)距離，學(xué)生再通過(guò)視頻教學(xué)全面了解示波管是怎么出現(xiàn)正弦圖像的。教學(xué)主線(xiàn)就是通過(guò)層層問(wèn)題任務(wù)設(shè)計(jì)，逐步了解示波管的原理的過(guò)程，著重掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問(wèn)題和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，從而提升解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵能力[2]。

2.2? 構(gòu)建智慧課堂、提升學(xué)生核心素養(yǎng)

云網(wǎng)端智慧課堂教育創(chuàng)新學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)形態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)物理科學(xué)思維。任務(wù)1與任務(wù)2中的問(wèn)題可以通過(guò)暢言智慧系統(tǒng)發(fā)到學(xué)生機(jī)上，學(xué)生可以先通過(guò)交流討論然后在學(xué)生機(jī)端口上答題，并能夠把結(jié)果發(fā)到微云服務(wù)器上，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析得到學(xué)生的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，有助于老師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并及時(shí)調(diào)整針對(duì)下一環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容及策略。在介紹帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問(wèn)題環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以通過(guò)智慧課堂暢言系統(tǒng)把求解過(guò)程拍照上傳至云端，老師可以通過(guò)同屏技術(shù)把每個(gè)學(xué)生的求解過(guò)程投影在大屏幕上，讓學(xué)生互相交流討論。在介紹帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題環(huán)節(jié)中，教師一邊詳細(xì)講解如何得出偏轉(zhuǎn)位移和偏轉(zhuǎn)角，一邊可以錄制微課，課后通過(guò)云平臺(tái)發(fā)送到學(xué)生機(jī)端口，以便學(xué)生可以回家反復(fù)學(xué)習(xí)，加深理解。構(gòu)建智慧課堂可以激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納、推理，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，可以達(dá)到有效培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的[3]。

2.3? 介紹科技成果、關(guān)注學(xué)生人文素養(yǎng)

在完成帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)后，介紹范德格拉夫靜電加速器在醫(yī)療方面的作用，并介紹北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)在科學(xué)研究中的作用，科學(xué)家通過(guò)數(shù)據(jù)分析認(rèn)識(shí)粒子的性質(zhì)，從而揭示微觀世界的奧秘，還介紹密立根油滴實(shí)驗(yàn)、質(zhì)譜儀、回旋加速器等加速與偏轉(zhuǎn)儀器在科學(xué)發(fā)展中的作用。這種教學(xué)內(nèi)容可以讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)技術(shù)成果在人類(lèi)社會(huì)中的作用以及了解科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究中體現(xiàn)的科學(xué)精神，學(xué)生就不會(huì)認(rèn)為物理是一堆冷冰冰的概念、公式、規(guī)律堆砌而成的學(xué)科，而是覺(jué)得物理是有血有肉的，有著豐富內(nèi)涵的，有人文關(guān)懷的一門(mén)學(xué)科，學(xué)生必會(huì)在潛移默化、耳濡目染中不知不覺(jué)受教師的影響，逐漸形成堅(jiān)強(qiáng)的意志與自制力，更加具有善于思考，提升學(xué)習(xí)能力，同時(shí)具有理想信念和社會(huì)責(zé)任感[4]。

總之，在教育教學(xué)中，牢固樹(shù)立立德樹(shù)人的教育觀念，深入研究物理學(xué)科核心素養(yǎng)，要以知識(shí)為基礎(chǔ)，能力為核心，以問(wèn)題任務(wù)為導(dǎo)向，采用教育新技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)學(xué)生各種核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]項(xiàng)發(fā)見(jiàn).基于云網(wǎng)端智慧教學(xué)的實(shí)踐思考與案例研究[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018（11）.

[2]施艷軍.基于問(wèn)題的高中物理教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2011（09）.

[3]廖伯琴.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》解讀[M].高等教育出版社.

[4]余文森.《核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)》[M].上海教育出版社.