陳懷

隨著課程改革的深入，課堂教學(xué)改革正朝著內(nèi)涵提升的方向發(fā)展，課堂教學(xué)形式也不斷創(chuàng)新.鄞州區(qū)2011年4月正式成為中國教育科學(xué)研究院教育綜合改革實驗區(qū).三年多來，積極探索課堂教學(xué)改革和學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革，鄞州區(qū)各校已探索和推廣了高效課堂、幸福課堂、生動課堂等多種教學(xué)創(chuàng)新模式，并取得了一系列理論和實踐的成果.我校也在積極穩(wěn)妥推進課堂教學(xué)改革，正是為了順應(yīng)學(xué)習(xí)方式變革這一時代和現(xiàn)實需要，我們提出并積極倡導(dǎo)“學(xué)科探究教學(xué)”，積極探索“生本課堂”模式.

下面僅以高中物理選修3-1（2010年4月第3版）第一章第8節(jié)《電容器的電容》為例，談一談我對于“生本課堂”的思考與領(lǐng)悟.

1 教學(xué)過程及設(shè)計意圖

1.1 電震實驗，引入課題

電震實驗（背景：1748年在法國的巴黎圣母院前的廣場上（如圖1）舉行了一場由700個人排成300多米長隊伍的超大型的魔術(shù)秀）.現(xiàn)在我們一起來重溫一下當(dāng)時的盛況，魔術(shù)師在開始魔術(shù)之前總會找一個觀眾去查看一下他用的道具是否有問題，再請前兩排同學(xué)手拉手，組成個“U”字型的線路（如圖2），第一個同學(xué)握住杯子的外壁，最后一個同學(xué)等會觸摸一下內(nèi)壁.（過渡語：接下來是見證奇跡的時刻）.實驗后，請學(xué)生代表談感受，（被電了一下），看來這個被改裝過的杯子還能裝電荷.這就是我們今天要重點研究的一個容器，電容器.（板書：電容器）

簡單介紹電容器的前世今生：電容器從最初的“萊頓瓶”發(fā)展到現(xiàn)在這個模樣（展示各色各樣的電容器），出現(xiàn)在各種電器的線路板上（展示實驗用的學(xué)生電源內(nèi)部線路板），電容器的應(yīng)用前景也是科學(xué)家一直在努力思考的.（展示電容觸屏，超級電容器能源等科技產(chǎn)品）.

設(shè)計意圖 通過“魔術(shù)”引入新課，點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂的活力；同時為電容器充放電現(xiàn)象提供感性素材.

1.2 師生互動，初探知識

1.2.1 電容器

師：電容器究竟內(nèi)部構(gòu)造如何呢？我們先來看看它的前身，萊頓瓶，大家一定想知道這亮金金的是什么？（接下來又到了揭曉真相的時刻）.

生：是平時燒烤用的鋁箔，很薄的一層導(dǎo)體，外面這一層也是如此.

師：沒錯，那么內(nèi)外兩層鋁箔是否接觸呢？

生：沒有，夾在它們之間的還有一層絕緣的塑料容器壁.

師：兩個導(dǎo)體夾一層絕緣介質(zhì).今天要學(xué)習(xí)的電容器構(gòu)造是否也如此呢？

讓學(xué)生動手撥開日光燈啟輝器里的一個電容器.（板書：1.構(gòu)造：極板，電介質(zhì)），一個典型漢堡模型（板書：電容器符號）.

師：一開始那個檢查道具的同學(xué)怎么沒有觸電呢？

生：電容器還沒帶上電，要先充電，等充完電后，我們這么多同學(xué)手拉手組成了線路，當(dāng)觸碰的瞬間，兩極板導(dǎo)通，就放電，我們身上有了短暫的電流，驚跳起來.

師：接下來我把這個能裝電的杯子再稍微包裝一下，就是大家看到的這個橙色的電容器（正規(guī)廠家生產(chǎn)），我們一起來演示下它的充放電，我設(shè)計了一個電路，請同學(xué)們可以看PPT上面的示意圖，通過一個單刀雙擲開關(guān)控制充電和放電，先請同學(xué)判斷開關(guān)擲哪邊充電哪邊放電.再觀看現(xiàn)象.然后請學(xué)生口頭描述，看到的現(xiàn)象.

生：充電過程：燈亮，（有電流），變暗至滅，（電流逐漸減小，最后消失）.

師：電荷有裝上去嗎？怎么檢驗.

生：有，可以將開關(guān)打到左邊放電，看能否再次將燈泡點亮.好，果然如同學(xué)們所預(yù)計的一樣.

師生分析：我們來簡單分析下剛才的充放電情景，開關(guān)閉合，有短暫電流（畫電流箭頭），電流方向？我們規(guī)定正電荷的運動方向為電流方向，則左側(cè)極板帶上了正電，同時右側(cè)極板感應(yīng)出了相應(yīng)數(shù)量的負電荷，充電結(jié)束后，兩極板帶上了等量的異種電荷，我們規(guī)定一個極板所帶的電量為電容器的帶電量，正負電荷之間形成電場，帶電的過程也是電能積累的過程.電容器還是個儲能裝置.有了電場，兩極板便有了電勢差，這個電勢差的大小跟充上去的電量有沒有關(guān)系呢？應(yīng)該會有.電容器所帶的電荷量與兩極板的電勢差都是電容器兩個狀態(tài)參量，接下來我們進一步通過定量測量來分析.

設(shè)計意圖 讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，并用科學(xué)的語言描述現(xiàn)象，再用所學(xué)的知識來分析現(xiàn)象的成因.從豐富的感性認識，再到具體抽象，符合學(xué)生的認知規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、表述能力和分析解決問題的能力.

1.2.2 電容

師：要測量，得有相應(yīng)的電表，但是從剛才看到的小燈泡亮度的變化，可以確定小電路中的電流應(yīng)該是在不斷發(fā)生變化的，如果用平時我們實驗室里在用的電流表和電壓表，好不好測量？

生：不好測量，指針會搖擺……

師：所以我們這里要用到一個儀器叫傳感器，它的優(yōu)點就是能迅速捕捉到電壓和電流的變化，更厲害的是，讓它通過數(shù)據(jù)線與計算機相連，它便能在短短的幾秒內(nèi)畫出電壓和電流隨時間的變化規(guī)律.好，一起來見證一下，設(shè)定電源電壓為直流3 V，通過傳感器描繪電容器的i-t圖像，并通過積分功能項算得充電電量為0.99 C（如圖3）所示，（測完一組后，可以改變充電電壓，再重復(fù)以上的步驟），對比課前做的四組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電壓不同，充的電量也不一樣，[TP2GW09.TIF，Y#]但比值是個定值，如圖4所示.進一步實驗發(fā)現(xiàn)：同一電容器，Q和U比值是定值，不同電容器比值一般不同.那這個比值肯定能反映電容器某一方面的特性，引出電容的概念.（板書：二、電容1、電容的定義：C=Q/U，）這個比值即電容有什么意義呢？

師生分析：我們可以再借用這個杯子裝水作一個類比，結(jié)合之前所學(xué)，電容器兩極板的所帶的電量和電勢差分別可以對應(yīng)于杯子盛水模型中體積和水位高度，所以電容可以對應(yīng)于杯子的底面積，給相同高度卻不同底面積的杯子裝相同深度的水，哪個杯子裝的水較多？底面積大的.說明底面積的反映蓄水的能力，因此電容表征電容器容納電荷的能力.（板書：電容的意義）.這是一種比值定義方式.跟我們前面學(xué)過的很多物理量：速度，密度，電場強度，電阻一樣，[TP2GW10.TIF，Y#]只是一個量度關(guān)系，不存在誰決定誰.電容器電容的單位是“法拉”，它是個相當(dāng)大的單位，所以常用單位：微法，皮法，知道他們之間的數(shù)量級關(guān)系，展示實驗用電容器的參數(shù)，跟我們實驗測得的數(shù)據(jù)完全吻合（前后呼應(yīng)）.

設(shè)計意圖 使用DIS實驗系統(tǒng)采集電容器充放電實驗測量得到的數(shù)據(jù)，使用描點法做出電容器的Q-U圖象，再類比水容器得出Q和U比值的物理意義，通過運用描點法作圖分析數(shù)據(jù)，運用比值法定義物理量等科學(xué)研究方法的情境創(chuàng)設(shè)，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維與科學(xué)研究的能力.

1.2.3 引導(dǎo)學(xué)生探究電容與哪些因數(shù)有關(guān)

師：隨著電容器的應(yīng)用越來越廣泛，我們要制造不同蓄電能力的電容器.

（1）提出問題：電容器的電容跟哪些因素有關(guān)？選擇器材，把這個杯子電容器展開就可以得到最簡單的電容器（平行板電容器）.

（2）猜想與假設(shè)：可能與極板間距離，極板正對面積大小，材料性質(zhì)等方面有關(guān).

（3）設(shè)計并進行實驗

器材選擇及原理：兩塊相同的鋁板，中間夾硬紙板，每塊硬紙板的厚度為1 mm，運用控制變量法的思想.

步驟一.控制電介質(zhì)和正對面積不變，探究電容和板間距離的關(guān)系.通過所夾的等厚度硬紙板的張數(shù)來控制板間距離.當(dāng)兩極板間分別夾一層、二層、三層上述硬紙板時，對應(yīng)的數(shù)字電容表顯示分別為29.9 nF、15.5 nF、10 nF，由此分析，在誤差允許的范圍內(nèi)平行板電容器電容C與兩板間距離d成反比.

步驟二. 控制電介質(zhì)和板間距離不變，探究電容和板面積的關(guān)系.在其中一塊鋼板的某一邊上標(biāo)記三等分點和四等分點，來控制正對面積的變化.夾一塊硬紙板，當(dāng)正對面積分別為S、3S/4、2S/3時，數(shù)字電容表顯示的讀數(shù)分別為：29.9 nF、 22.3 nF、20.1 nF，由此分析，在誤差允許的范圍內(nèi)平行板電容器電容C與兩板正對面積成正比.

步驟三.控制正對面積和板間距離都不變，改變電介質(zhì)的種類.有等厚度的有機板，和氧弗板可與硬紙板作對照，各選擇其中一片，電容值各不相同，則說明與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān).

以上實驗可以讓學(xué)生分組進行，每組委派兩位同學(xué)具體操作，其余同學(xué)在事先設(shè)計好的表格中記錄數(shù)據(jù).實驗過程中遇到的各種問題通過小組合作，交流去克服，最終通過分析采集的數(shù)據(jù)得出相關(guān)結(jié)論，每組派代表上臺展示實驗成果.

1.2.4 修正與推廣

（普及到一般電容器）.不同的電容器構(gòu)造大同小異，可以借用此公式定性分析一般電容器的電容大小及變化.并由此過渡到電容器的分類.指導(dǎo)學(xué)生看書.

設(shè)計意圖 以生活為素材創(chuàng)設(shè)情景，將學(xué)生熟悉的物品搬到物理課堂上，給學(xué)生一種親切感，再次激發(fā)學(xué)生的求知欲，學(xué)生自己探究，進一步掌握控制變量法的實驗方法，同時培養(yǎng)了學(xué)生認真觀察，團結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神.

1.3 回顧課堂，總結(jié)收獲

師生：我們用“兩個一”、“兩個兩”、“兩個三”來總結(jié)下今天的內(nèi)容：

兩個一”：（1）一種儲電的容器——電容器；（2）一種儲電的能力叫電容.

兩個兩”：（1）電容器兩種工作工作方式：充電和放電，分別完成電能的儲備與釋放；（2）兩種電容表達式，定義式和平行板電容器電容決定式；

兩個三”：（1）學(xué)習(xí)過程滲透了三種方法：微元法，類比法，控制變量法.（2）三種常見電容器：聚苯乙烯電容器；電解電容器；可變電容器.

1.4 以動代練，受益匪淺

安排10個學(xué)生分兩組，5個一組手拉手面對面站成平行的兩排，演示平行板電容器電容變化，每組派一個同學(xué)分別用手捏住數(shù)字電容表的正負接線柱.坐在下面同學(xué)出題，如要求電容變小，看上面同學(xué)的具體動作，思考還有沒有其它的方式.通過這樣的互動，既能呼應(yīng)剛開始引入時的魔術(shù)，讓學(xué)生整堂課都能在活動參與中學(xué)習(xí)，同時也能對課堂所學(xué)知識的加以鞏固.

設(shè)計意圖 通過學(xué)生的互動游戲，來檢驗當(dāng)堂課的所學(xué)情況.既豐富了知識，又提高了學(xué)生的參與度，將教學(xué)氣氛推向高潮.

2 反思與感悟

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計打破了以往的灌輸傳授式的傳統(tǒng)設(shè)計，將學(xué)生活動貫穿于教學(xué)的全過程，使學(xué)生處于最大限度的主動激活狀態(tài)，使學(xué)習(xí)成為其自主活動.教學(xué)中不是只關(guān)注掌握知識結(jié)論，更關(guān)注學(xué)生對知識形成過程的理解.物理教學(xué)離不開實驗，最能調(diào)動學(xué)生積極性的也是實驗，對于探究平行板電容器的影響因素，在備課過程中，考慮到時間較緊，教材中利用靜電計來探究的實驗方案其實驗原理對于正在接受新知的學(xué)生來說也是個難點，因而化難為易，設(shè)計了這么一個定性半定量的實驗方案，將學(xué)生熟悉的生活用品搬到了課堂中，不斷刺激他們的求知欲，材料很粗糙，需要不斷去克服實驗中遇到的問題，改進實驗方案，這對于學(xué)生動手創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是很有幫助的，也符合新課程的理念，注重以學(xué)生為本，教師在整個教學(xué)過程中是導(dǎo)演，是顧問.要導(dǎo)的好、導(dǎo)的妙，備課就要很充分，不僅僅要備教材，更要深入分析學(xué)生的認知水平，精心設(shè)計教學(xué)流程，為學(xué)生鋪設(shè)符合其認識規(guī)律的思維軌道，使學(xué)生的信息處理和思維活動得以順利進行.一堂課的好壞不僅僅取決于你上得有多精彩，更主要還是看學(xué)生是否能參與到你的組織的課堂中來，畢竟他們才是這堂課的主角，堅持學(xué)生活動互動性，有利于加速知識的意義建構(gòu).

2.1 生本課堂的必要性

我們要以辯證的眼光去看待生本課堂，生本課堂是不是就[JP3]是萬能的？是不是傳統(tǒng)課堂就一無是處？這些問題值得我們思考.

事實上，在上個世紀(jì)，我國的經(jīng)濟在飛速發(fā)展，在社會化大生產(chǎn)的環(huán)境下，社會需要螺絲釘一樣的人物，至此，傳統(tǒng)課堂適用于那個時代.而現(xiàn)在，隨著中國經(jīng)濟的騰飛，社會更需要能夠獨立思考，分工合作的人才，因此，隨著社會需求的改變，教學(xué)課堂也做出相應(yīng)的改變，生本課堂無所謂優(yōu)劣，只是更適合我們現(xiàn)在的社會需求.

2.2 生本課堂的實施

生本課堂最大的特點是把思考的時間留給學(xué)生，把問的權(quán)利還給學(xué)生，把講的機會讓給學(xué)生，把練的安排納入課堂，這也是生本課堂最大的魅力.

如何實施生本課堂？一要放得開，二要收得攏，何為放得開？就是我們不要總是擔(dān)心學(xué)生會講不好，從而影響我的教學(xué)進度，事實上，學(xué)生在探究展示過程中受到的關(guān)注度遠比老師單純講解時受到的關(guān)注度高，而且他們所想到的，他們所展示的說不定比老師講的更加精彩，就像在這堂課當(dāng)中，最后一位同學(xué)，他不僅向同學(xué)們展示了他們組的研究成果，更向大家分享了自己的人生感言.當(dāng)然學(xué)生的展示與老師的講解在知識的深度與全面性上，肯定會有一定的差距，此時就需要教師在一邊加以引導(dǎo)與輔助，學(xué)生作為主體，老師作為引導(dǎo)著，共同參與到知識點發(fā)現(xiàn)的過程中來，還原課堂的本色.