青海師范大學(xué)2014級教育碩士

江蘇省贛榆第一中學(xué) (222100) 劉永峰 ●

巧設(shè)“五步”模式 綻放生態(tài)課堂
——“運動電荷在磁場中受到的力”一節(jié)教學(xué)實錄

青海師范大學(xué)2014級教育碩士

江蘇省贛榆第一中學(xué) (222100) 劉永峰 ●

新教學(xué)目標是讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，快樂學(xué)習(xí)，高效學(xué)習(xí)．教學(xué)理念是課堂教學(xué)要以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，實施“五步”教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的分析與解決問題的能力．

高中物理;課堂教學(xué);五步生態(tài);電子白板

一、教學(xué)背景

新課程倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，更加關(guān)注學(xué)生獲取知識的過程，關(guān)注學(xué)科之間的融合，強調(diào)科學(xué)與技術(shù)、社會的聯(lián)系．在探究知識的過程中，通過實驗、媒體創(chuàng)設(shè)各種情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并以適時的、針對性的、層層遞進的問題搭建學(xué)生自主學(xué)習(xí)平臺，讓學(xué)生主動探究、思考問題，主動獲取問題結(jié)論，再把結(jié)論進行動態(tài)延伸與拓展．設(shè)置開放性作業(yè)，通過書刊、媒體、網(wǎng)絡(luò)等渠道了解洛倫茲力在生產(chǎn)、生活、科技等方面的應(yīng)用實例，并提交到BBS與大家交流討論分享，由此進一步了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果，進一步提升信息素養(yǎng)．

本人上這節(jié)課是恰逢我校正在建構(gòu)以“先學(xué)后導(dǎo)”為核心的“自主學(xué)習(xí)、自主發(fā)展”的課堂教學(xué)模式．新的教學(xué)模式是以問題為課堂教學(xué)的起點，以解決問題展開課堂教學(xué)全過程，以問題解決的效度來檢測課堂教學(xué)的效果．新模式的教學(xué)理念是:課堂教學(xué)“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo);多元評價，激發(fā)潛能”．實施目標是:讓學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，快樂學(xué)習(xí)，高效學(xué)習(xí)．教學(xué)環(huán)節(jié)(分為五步):“預(yù)學(xué)、研學(xué)、展學(xué)、點學(xué)、固學(xué)”．預(yù)學(xué)，即自主預(yù)習(xí)．學(xué)生根據(jù)“導(dǎo)學(xué)案”自學(xué)，初步達成學(xué)習(xí)目標，明確重難點．學(xué)生展示的內(nèi)容要在“導(dǎo)學(xué)案”中標明，讓學(xué)生提前準備，盡量讓學(xué)生體驗到成功的快樂，提高學(xué)生參與積極性．研學(xué)，即合作探究．學(xué)生對預(yù)學(xué)中存在的疑難點進行合作探究，把不能解決的問題反饋給教師，教師在“點學(xué)”中重點講解．展學(xué)，即交流展示．展示“預(yù)學(xué)、研學(xué)”的初步成果(導(dǎo)學(xué)案上的習(xí)題、問題)，自主學(xué)習(xí)中生成的其它問題以及教師預(yù)設(shè)的重難點等．小組展示的形式有組內(nèi)展示、組間展示、指定展示、抽簽展示、接龍展示、搶答展示等．教師對學(xué)生或小組的展示情況予以引導(dǎo)、啟發(fā)，師生共同對展示內(nèi)容進行質(zhì)疑、評價，老師對預(yù)學(xué)、研學(xué)中學(xué)生解決不了的問題進行精當(dāng)點撥．點學(xué)，即引導(dǎo)點撥．教師對“預(yù)學(xué)”、“研學(xué)”中存在的問題，學(xué)生交流展示中生成的問題以及練習(xí)鞏固中存在的不恰當(dāng)或錯誤點進行點撥、補充、拓展、延伸、總結(jié)提升．固學(xué)，即練習(xí)鞏固．對預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)目標(重、難點)進行檢測，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行反思和總結(jié)．本人就是在這樣的背景和理念的指引下完成這節(jié)課的，教學(xué)活動中肯定有許多不當(dāng)之處敬請各位同仁批評指正!!

二、教學(xué)過程

1．教學(xué)引入

師:請同學(xué)們欣賞美麗的圖片，然后思考圖片反應(yīng)的是什么自然現(xiàn)象呢?(師投影)

生:極光．(生觀察后齊答)

師:同學(xué)們知道在地球的什么地方才能看到呢?

生:南極或北極．

師:為什么這種現(xiàn)象只發(fā)生在地球的南北極，從古至今它一直總給我們某種神秘感，同學(xué)們想揭開極光的神秘面紗嗎?

生:想．

師:那就讓我們一起來學(xué)習(xí)這節(jié)課的內(nèi)容吧!

2．教學(xué)活動一

(1)洛倫茲力的方向

圖1

師:如圖1所示，通電導(dǎo)線所受安培力的方向如何?導(dǎo)線的各個部分是否都受到安培力的作用呢?構(gòu)成導(dǎo)線的最小單元是什么?(師投影并提問后要求生研學(xué)和展學(xué))

生研學(xué)和展學(xué):由左手定則可知，安培力方向向上;各個部分都受到了安培力的作用;最小單元是原子．(生搶答展學(xué))

師:處在磁場中的導(dǎo)線，是帶正電荷的原子核還是帶負電荷自由電子提供力這個最小的分力呢?為什么?

(給學(xué)生1分鐘的研學(xué)時間，若有難度，可以出示過渡問題:通電和斷電時，正負電荷的運動狀態(tài)有何不同呢?此時導(dǎo)線中的電流如何形成的?)

生研學(xué):金屬中的正電荷只在平衡位置振動，只有自由電子定向移動才能形成電流，所以是帶負電荷的自由電子提供了這個最小的分力．(師指定展學(xué)后組內(nèi)展學(xué))

師:安培力和洛倫茲力之間是一種什么關(guān)系?自由電子受洛倫茲力的方向與安培力的方向間是什么關(guān)系?

生研學(xué):微觀與宏觀的關(guān)系;合力與分力的關(guān)系;因與果關(guān)系．(生搶答展學(xué))

師:下面我們來完成鞏固練習(xí)1，如圖2請每組推選一人來展示本組的研學(xué)情況，其余同學(xué)自己獨立完成．

圖2

(請學(xué)生利用電子白板的書寫功能展學(xué)，其他同學(xué)在學(xué)案上完成并組內(nèi)展學(xué)．板演的同學(xué)組間展學(xué)、點評，教師總結(jié)．)

3．教學(xué)活動二

圖3

(2)洛倫茲力大小

師:請同學(xué)們思考:當(dāng)v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力大小是多少呢?當(dāng)v⊥B時，又如何表示呢?當(dāng)v與 B間的夾角為 θ時，情況又如何呢?(投影圖3并提問)

生研學(xué)后:當(dāng)v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力為零;

當(dāng)v⊥B時，F(xiàn)=BIL;當(dāng)v與B間的夾角為θ時，F(xiàn)= qvBsinθ(組內(nèi)研學(xué)、展學(xué))

師:同學(xué)們預(yù)習(xí)和研學(xué)的很好，但是有些地方肯定還是比較模糊吧!

生:是的．比如說當(dāng)v∥B時，運動電荷受到的洛倫茲力為零，當(dāng)v⊥B時，所受的洛倫茲力最大，真的是這樣嗎?

師:同學(xué)們想驗證一下嗎?生:想!!

圖4

圖5

師:我們就用陰極射線管來驗證一下這個結(jié)論吧!請看從陰極發(fā)出的電子撞擊到熒光物質(zhì)上發(fā)出熒光，我們可以清晰的觀察到電子的徑跡是一條直線，當(dāng)我們將水平放置的條形磁鐵沿軸線方向靠近射線時，射線有反應(yīng)嗎?(邊講解邊實驗，亦可視情況請學(xué)生參與實驗演示，激發(fā)興趣，調(diào)動積極性)如圖4．

生:幾乎沒有!

師:當(dāng)我們用馬蹄形磁鐵施加一個垂直于射線運動方向的磁場時，同學(xué)們看射線有反應(yīng)嗎?(可以提示兩磁極間磁場方向)

生:有!變彎曲了，彎曲的很厲害!應(yīng)該受的力是最大的!這真是太神奇了，淡綠色的曲線太美了!!不可思議，居然可以用磁鐵控制它!!自然界的東西太奇妙了!

師:進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)v⊥B時，所受的洛倫茲力是最大的，大小可以用公式F=BIL來計算，想知道如何得出的嗎?

生:想啊!

師:請看圖5，設(shè)導(dǎo)體中的定向移動的粒子帶正電荷+q，電流I方向與磁感應(yīng)強度B方向垂直時，長為L、電流為I的導(dǎo)體在勻強磁場中受到的安培力F安的大小為多少?(師指投影，提問并引導(dǎo)學(xué)生回答)

生:F=BIL

師:長為L、橫截面積為S、單位體積內(nèi)的自由電荷個數(shù)為n的導(dǎo)體，其中自由電荷的總數(shù)N為多少?

生:N=n SL

師:每個定向移動的電荷受到的洛倫茲力 F洛為多少?

生:F=F/N=(BI)/ns

師:電流I的微觀表達式是什么?想一想，我們是在哪里學(xué)過的呢?如圖6．

圖6

生可以研學(xué):I=nqsv

師:每個定向移動的電荷受到的洛倫茲力F洛又為多少?

生:F=qvB

師:當(dāng)v與B間的夾角為θ時，洛倫茲力F洛為多少? (若發(fā)現(xiàn)同學(xué)有困難，可出示提示問題:B、V是矢量還是標量呢?能否等效轉(zhuǎn)化成B⊥V時的情況進行分析呢?)

生研學(xué)后展學(xué):F=qvBsinθ

師:請同學(xué)們完成鞏固2

電子的速率為v=3．0×106m/s，沿著與磁場垂直的方向射入B=0．10T的勻強磁場中，它受到的洛倫茲力多大?

生展學(xué):F=qvB=1．6×10－19×3．0×106×0．10N= 4．8×10－14N(組內(nèi)展學(xué))

三、教學(xué)反思

本節(jié)課我的設(shè)計思路是:以組極光的圖片激發(fā)學(xué)生的求知欲，從安培力入手引導(dǎo)生分析得出運動電荷在磁場中受到力的作用，然后加以實驗驗證;從安培力與洛倫茲力間的關(guān)系得出安培力方向與洛倫茲力方向相同，緊接著讓學(xué)生完成鞏固練習(xí)，從練習(xí)中v∥B這題引入洛倫茲力的大小計算，當(dāng)v⊥B時，用問題引導(dǎo)出表達式;對于有夾角情況通過和安培力中的有夾角的情況進行類比，得出表達式;通過顯像管工作原理的分析讓學(xué)生了解該力在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，讓物理知識走進生活;在演示動畫時播放一個射箭的視頻，成果過渡到地球的兩極，解決極光的成因，形成首尾呼應(yīng)!

本節(jié)課我覺得還有許多的不足之處，比如:在整個課堂中語言不夠簡練、準確，應(yīng)加以錘煉;學(xué)生操作白板不熟練，使得教學(xué)過程前松后緊，最后有點匆忙!顯像管的工作原理是本節(jié)課的難點，問題設(shè)置上可以再加優(yōu)化;演示實驗可否讓學(xué)生參與，感受理論引領(lǐng)實踐的魅力;教態(tài)可以再大方些，注意肢體語言的應(yīng)用!!電子白板的書寫功能直接應(yīng)用PPT中的氈尖筆和觸屏的配合效果更好!在交流展示環(huán)節(jié)，并不一定都讓學(xué)生在白板上完成，可以使用實物投影配合一下，節(jié)約時間!

點評 本節(jié)課充分體現(xiàn)了新課改的精神，初步探索了“五步生態(tài)”高效課堂的實施過程、方法及手段．我們可以看出這節(jié)課的兩條主線:一是以問題引領(lǐng)學(xué)生不斷驅(qū)動學(xué)生深入思考;二是用實驗和有趣的現(xiàn)象輔以激發(fā)學(xué)生的興趣．課的結(jié)構(gòu)完整，過渡自然，教學(xué)重點突出，難點突破成功!學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考的積極性得到了最大的調(diào)動，在學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容后學(xué)生獲得了探索自然界奧秘的成功感，為以后的進一步學(xué)習(xí)做好了鋪墊．另外課堂上還借助電子白板這一先進的教學(xué)媒體，將物理學(xué)科本身知識與信息技術(shù)很好的融合在一起，使得本節(jié)課趣味性、觀賞性、知識性都得到了很好的呈現(xiàn)!當(dāng)然一些細節(jié)的處理仍有改進之處，如:學(xué)生的活動設(shè)計能否更為具體一些，展學(xué)環(huán)節(jié)可否有更多的方式．

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