魏 華

(北京四中 北京 100034)

1 教學(xué)背景分析

教材分析：“電動勢”是必修3-1“恒定電流”一章中的第2節(jié)，本節(jié)課是高中物理學(xué)中一節(jié)重要的物理概念課.

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中的要求是“知道電源的電動勢和內(nèi)阻”、“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”.

學(xué)生分析：學(xué)習(xí)本節(jié)之前，對于電源在電路中的作用和用電場的知識解釋恒定電流現(xiàn)象有了初步的了解.但由于在初中學(xué)習(xí)中，學(xué)生對于“電源電壓”總是“恒定”的印象深刻，另外“電源兩端電壓”的概念本身對于“電動勢”概念的建立都是有影響的，是“負(fù)遷移”.

因此，如何利用電場的知識，突破學(xué)生思維定勢，正確建立“電動勢”這一抽象的概念，對于師生都是很有挑戰(zhàn)性的.

2 指導(dǎo)思想和理論依據(jù)

2.1 理論依據(jù)

(1)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀.學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識的過程，每個學(xué)生都在以原有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)構(gòu)建自己的理解.學(xué)生通過高水平的思維活動來學(xué)習(xí)，通過問題解決來學(xué)習(xí)[1].

(2)物理教學(xué)的基本特征.以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點，以觀察實驗(事實)為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為核心，以提升學(xué)生探究能力為重點[2].

2.2 指導(dǎo)思想

物理新課程的基本理念強調(diào),物理教學(xué)在內(nèi)容上應(yīng)加強與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生對社會負(fù)責(zé)任的態(tài)度及環(huán)保意識；在課程實施上，注重自主學(xué)習(xí)，提倡探究式學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考.

3 設(shè)計思路

設(shè)計1：舊電池的使用——電池環(huán)保公益廣告視頻.用事實引入,引起學(xué)習(xí)興趣,滲透環(huán)保意識.

在該段視頻中，電動玩具車用不了的舊電池，在收音機、遙控器中照樣可以使用.用它引入，一方面讓學(xué)生很快進入課堂狀態(tài),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時,一個來自于生活中的真實例子，讓學(xué)生感覺很親切，想要進一步知道“為什么”，最重要的是“不知不覺”滲透了環(huán)保意識.

設(shè)計2：用學(xué)生電源和干電池分別給小燈泡供電，觀察燈泡亮暗的變化.喚起前認(rèn)識、制造認(rèn)知沖突、激發(fā)探究的興趣.

通常直接做第二個實驗，即用干電池供電.

改進：在本節(jié)課，筆者先用學(xué)生電源供電，再用干電池供電，這種強烈的對比，效果更好.喚起了學(xué)生的前認(rèn)識，制造了認(rèn)知沖突，激發(fā)了進一步探究的興趣.

以上是“以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點”理論指導(dǎo)下進行的設(shè)計，實際表明，效果很好.同時，在引發(fā)了學(xué)生興趣之后，通過教師引導(dǎo)，將這種興趣提升為更深層次的思考，并最終在本節(jié)課得到解釋.

設(shè)計3：現(xiàn)場解剖電池，了解電池構(gòu)造，確定電池是一個導(dǎo)體.用事實說話，引發(fā)新的問題.

現(xiàn)場將事先剖開的電池展示給學(xué)生，讓學(xué)生了解電池的結(jié)構(gòu).這一段設(shè)計，引起了學(xué)生強烈的興趣.滿足了學(xué)生好奇心的同時，又提出新的問題——電池是導(dǎo)體，正負(fù)電荷為什么還能在兩極聚集，而不中和？為后面靜電力、電源內(nèi)阻概念的提出打下伏筆.

設(shè)計4：利用小磁鐵，建立電源模型.變抽象為形象，幫助學(xué)生理解概念.

為了形象地說明問題，筆者設(shè)計了如圖1所示的模型，即用不同顏色的小磁鐵代表正、負(fù)電荷，在黑板上演示電源內(nèi)部電場、非靜電力的產(chǎn)生，以及電荷是如何聚集在兩極，從而使電源電壓達(dá)到最大的過程.這一過程使學(xué)生明白了靜電力的存在和電能的實質(zhì).

圖1

設(shè)計5：設(shè)計碳棒電極，實驗展示電池內(nèi)部電勢的兩次提升.真實、直觀的實驗，更具說服力.

通常：利用探針、數(shù)字電壓表測電動勢的大小，通過理論說明電源內(nèi)部電勢的兩次提升.

改進：(1)用電池的碳棒作為一個電極，測金屬片與硫酸溶液間的電勢差，更有說服力.

(2)分步實驗,先插入一個電極，用數(shù)字電壓表測電勢的一次提升；再插入另一個電極，再測量，兩次電勢的提升不同.

(3)新的問題,為什么兩次電勢的提升不同？為電動勢相關(guān)因素的探究做好鋪墊.

設(shè)計6:學(xué)生探究實驗,水果電池電動勢相關(guān)因素及串聯(lián)水果電池的供電效果.

學(xué)生自備水果(還有學(xué)生直接買來水果飲料)，通過插入不同電極(銅棒、鋁棒、鐵棒)制作水果電池，探究水果電池電動勢的產(chǎn)生和相關(guān)因素.

將學(xué)生制作的水果電池串聯(lián)，電壓足夠大，但無法使小燈泡工作，引發(fā)問題，由學(xué)生理論分析，與課前實驗對比，再通過實驗驗證電池內(nèi)阻的存在.

設(shè)計7:整節(jié)課以“問題的不斷生成”，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力；以“探究為主線”，解決生成的問題，提升探究能力.

本課的探究過程如表1所示.

表1 “電動勢”教學(xué)探究過程

探究主線：整節(jié)課都是圍繞著上述一個一個探究的問題展開，而問題的提出又是在不斷解決問題的過程中產(chǎn)生.整個探究過程概括為，以實驗(事實)為基礎(chǔ)—教師引導(dǎo)啟發(fā)—學(xué)生思維為核心—師生的探究為主線.

整個過程，正是在陶昌宏老師的“物理課堂教學(xué)的基本特征”的理論指導(dǎo)下進行的.

4 教學(xué)效果評價

從學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及教師自身的教學(xué)效果體會上看，本節(jié)課基本達(dá)到了預(yù)期的目的.

(1)從學(xué)生認(rèn)知的角度.本節(jié)課在設(shè)計時，旨在通過一系列實驗，使學(xué)生能夠應(yīng)用已有的知識和通過實驗探究建立電動勢的概念.

(2)從教師自身的教學(xué)效果看.本節(jié)課設(shè)計從學(xué)生認(rèn)知出發(fā)，思考題設(shè)置循序漸進，課堂氣氛活躍，師生交流融洽，整堂課基本按照教師的設(shè)計思路有序進行.用現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)生的興趣，用問題引領(lǐng)學(xué)生的思維，活躍但不乏深刻，有序但不乏靈感，討論熱烈，結(jié)論得出順暢自然.難點的突破有新意，重點的把握有思考.讓學(xué)生在不知不覺中掌握了重點和難點，達(dá)到了預(yù)期的效果.

參考文獻(xiàn)

1 陳琦，劉儒德.教育心理學(xué).北京：高等教育出版社，2005

2 陶昌宏.高中物理教學(xué)理論與實踐.北京：北京師范大學(xué)出版社，2008