融入智能手機的課堂教學初探＊
——以《靜電場的基本問題》為例

張齊峰

（惠州市華羅庚中學，廣東 惠州 516001）

0 引言

學習進階認為學習是一種不斷積累、發展的過程，學生對核心概念的理解，需要依靠恰當的教學策略，經歷許多不同的中間階段。在此理論指導下，單元復習課解決的主要任務有：根據學生最近發展區，引導學生通過實例或實驗回顧梳理已學的物理知識、方法和思想；通過典型情景分析，提高應用知識和方法解決實際問題的能力；將單元知識進行整合優化，建構有機知識網絡。

靜電場單元相近與相似的基本概念多，同時電場線、等勢線、電場疊加和電勢φ與x圖像等對學生空間思維和數形結合思維要求很高，所以一般學生學起來很困難。智能手機由于攜帶方便，功能強大，所以新時代下探索利用智能手機來突破教學難點，上好單元復習課顯得較為重要。

1 分析問題，提出教學模式

《普通高中物理課程標準》（2017 年版）提出：可適當介紹一些有利于物理教學的軟件工具，輔助學生學習物理[1]。華南師范大學王紅教授在“‘輸出為本’教學范式的變革實踐”中，認為“目標前置”和“以輸出倒逼輸入”等方式能讓學生的學習變得有目的和有動力[2]。同時教學實踐表明，學生喜歡的課堂：有挑戰性任務，有討論和有感受。這表明復習課中可設計導學案，聚焦某些情景性問題，讓學生有挑戰性去探究，輔以智能手機解決課前、課中和課后的教學難點，所以單元復習課教學模式可以設計成如圖1 所示。

圖1 單元復習課教學模式

2 解決問題

2.1 課前智能手機調查學情教情，找準教學切入點

結合課程標準、以往的學情和現在的教情，在集體研討的基礎上，編寫導學案。提前下發導學案，讓學生在導學案的導學、導思和導做的指引下，自主學習、查閱資料和進階練習。教師可以利用紙質材料或智能手機課堂輔助軟件進行問卷調查，收集學情，再結合對其他教師和學生的訪談，整理出學生在本大單元復習中存在教學難點，并針對問題精心備課，找出原因和改進措施（見表1）。

表1 教學難點突破

2.2 課中智能手機改進教法學法，挖掘教學生長點

2.2.1 多感官參與，辨析核心概念

課前，學生閱讀教材和資料，在導學案上完成例題1。

【例1】根據題圖（如圖2 所示），在兩物理量之間，填寫與之關聯的表達式和適用條件，并完成小結內容。

圖2 基本概念之間關系

小結：

（1）求電場力做功的方法：______________________________________

（2）求電勢能改變的方法：______________________________________

（3）電場線的作用：______________________________________________

【教學活動】學生課前自主學習的基礎上，小組相互討論，選派一名代表全班展示交流。教師將智能手機與智慧黑板同屏，投影展示該同學的作品。學生代表在智慧黑板上針對投影的作品，講解他所在小組的思路與做法。然后有不同想法的小組進行補充說明，教師最后點評并進行適當補充。

【教學意圖】將學習任務前置，讓學生帶著任務預習教材和查閱資料，提高知識輸入的針對性。在書寫兩個量之間的關系式過程中，初步辨析基本概念；在同小組合作學習過程中，與同伴交流討論；在成果展示交流過程中，組間交流、師生交流，調動學習者視聽說做等多重感官機能，提高學習效率。

2.2.2 多方位體驗，訓練空間結構

【教學活動】實驗：將放置在立方體框架中心的靜電羽用導線與起電機相連（如圖3 所示）。用智能手機下載鴻合多屏互動APP，點擊并掃描智慧黑板的連接二維碼，同屏直播。一個同學搖動起電機，老師用智能手機對著靜電羽，環繞一周直播，讓同學們觀察靜電羽的形狀變化。

圖3 點電荷電場線的空間分布

教師：同學們能否猜想出點電荷周圍的電場線。

學生：向空間發散。

教師：誰能畫出點電荷周圍的電場線？

學生：在黑板上畫出發散或會聚的電場線。

教師：這是平面內的電場線。如何描述空間的電場線呢？

學生：以過點電荷的水平線或豎直線為中心，旋轉一周。

【學生活動】若圖3 中，若中心的點電荷Q 帶正電，請三個同學借用自己手臂的長短和方向，來形象表示立方體上a、b、c三點的場強大小和方向（如圖3 所示）。教師對三名同學的表現，給予積極的評價。并請各小組再派代表解決例2 的問題。

【例2】如圖4 所示，正點電荷Q位于立方體的中心，a、b是上表面的頂點，c是上表面中心。判斷a、b、c三點的電勢和場強大小關系：正試探電荷沿ba方向移動時，電場力做正功還是負功？電勢能如何變化？

圖4 點電荷

【教學意圖】通過教師實驗演示，學生多側面觀察、猜想、畫圖、實物模擬活動及例題鞏固訓練，讓學生多感官器官參與并應用新知識解決實際問題，幫助學生將已知二維知識與三維新知識整合聯系起來。

2.2.3 多圖景結合，識圖解決問題

【教學活動】小組討論，再派代表解決例3。

【例3】某電場在x軸上電勢隨x變化的圖像如圖5 所示。將一個帶電粒子在x1處無初速度地釋放，在電場力作用下能通過x2處。則在φ-x圖像中斜率表示什么物理量，0 -x2之間又如何變化？判斷該粒子的電性，從x1到x2過程中，粒子的電勢能和動能分別如何變化。

圖5 φ-x 圖像

【教學意圖】在問題的引導下，讓學生挖掘斜率的含義，再畫出電場線的大致分布，將靜態圖像轉為動態情景，然后解決問題，讓學生在體會成就感的過程中，培養數形結合意識，收獲敢用、能用和樂用圖像解決問題的情感態度。

2.3 課后智能手機改進作業質量，遷移教學延伸點

布置課后作業，要基于應用性、基礎性和分層性。在作業情景中應用新基礎知識解決實際問題，能鞏固當天所學，增進學生的學習興趣和自主學習的動機；設計成層次不同的作業，控制規定作業時間，提高完成作業的效率；輔以智能手機課后在線答疑，能“對癥下藥”“雙向溝通”，培養學生自主學習的興趣，是課堂教學有益的延伸。

3 結語

總之，借助智能手機課前調查學情、課中改進教法學法和課后改進作業質量，能找準切入點、挖掘生長點和遷移延伸點，能突破單元復習課的教學難點，提高學習效率，促進核心素養的培養。