“电场强度”教学目标的落实

李金锋 李春密

（北京师范大学物理学系，北京 100875）

教学目标是指学生在具体的教学活动中所要达到的学习成果，是教师在教学实践中制定的，希望学生从课堂中学到的东西.合理的教学目标是针对具体的知识内容、特定的学生和特定的教学背景，及一定阶段下学生学习结果的一种预期.

为了观察学生的学习结果，要求课堂教学目标既要有内容、有针对性，还要可实施、可观测.课堂教学目标是课堂教学的核心和灵魂，是教学的出发点，也是教学的最终归宿.它指引并制约着教学环节的开展，如教学活动设计、策略选择、测量与评价等，它具有导学、导教、导测等功能.因此，设置合理的课堂教学目标并进行落实决定着课堂的效率.正如迪克等认为“在教学设计过程中，最为关键的工作或许就是确定教学目的（Instructional Goals）.如果教学目的确定得不适合，再好的教学也可能无法满足组织或者学习者的真正需求.没有准确的教学目的，教学设计者会冒这样的风险：基于根本不存在的需要去进行教学.”

然而，在实际教学中，对教学目标的重视程度不够、设置的教学目标不合理、教学不以目标为指导等现象还不同程度地存在，这都制约着教学目标乃至课程目标的达成和教学有效性的提高.

本文将以人民教育出版社出版的高中物理选修3-1教材的第一章《静电场》中的第三节《电场强度》为例，对教学目标的设置和教学目标的落实进行说明.

教学目标的设计一定要切合当前的教学实际，以学生的前概念为起点，以预期达到的目标为终点，在中间搭建起桥梁.一个完整的教学目标包括5个要素，即行为主体、行为动词、行为对象、行为条件和行为程度.行为主体应该是学生而不是教师；行为动词是可观察、可测量的具体行为；行为对象是行为表现的内容或对象；行为条件是影响学习结果的特定限制或范围等；行为程度是学生达到目标的最低表现水准，用以评量学习表现或学习结果所达到的程度.并不是所有的教学目标都包含这5个要素，但是要素越多，目标表述越清楚.好的教学目标应该能够清晰表达学生“学到什么”，明确学生具体的学习结果.

1 课标要求

课程标准中对“电场强度”的教学目标描述为（1）了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一；（2）理解电场强度；（3）会用电场线描述电场.该目标是课程标准对学生学习结果的基本要求，表述不够精确，在制定课堂教学目标时，需要进行拆解，以形成课堂层面的教学目标.

为了正确设定目标，首先需要进行学情分析和教材分析.

2 学情分析

学生初中学过了磁场，已经接触过场的知识，知道了磁场的一些性质.本节通过类比可以让学生了解电场是一种实实在在的物质.上节学过了库仑定律，知道了电场力的计算方法，已经为电场强度的定义打下了基础.电场强度的比值定义法学生初中已经学过类似的，如密度定义、速度定义公式，引出这些例子可以加深学生对电场强度定义的理解.电场线非常抽象，学生接受起来不太容易，要通过形象的实验加强学生的理解.

3 教材分析

“静电场”是选修3系列的第1章，是高中阶段电学内容的开始.这一章的内容既是电磁学知识的基础，也是光学等内容的重要基础.

本章的核心内容就是电场的概念及描述电场特性的物理量.“电场强度”是本章的重点内容之一，包括“电场”“电场强度”、“点电荷的电场 电场强度的叠加”、“电场线”、“匀强电场”这几部分内容.

教科书从法拉第提出“电场”观点的物理学史引入，指出在电荷周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的.此外，简单介绍了电场的物质特性.

“电场强度”部分重点从电荷在电场中受力入手，引入电场强度的概念，给出它的定义式，明确表示它是表示电场强弱的物理量.然后介绍了电场强度的单位、物理意义、矢量性、方向.

“点电荷的电场 电场强度的叠加”部分包括点电荷电场强度的计算公式的推导，以及对点电荷电场强度叠加的矢量求和.点电荷的电场是最简单的电场，这部分内容实际上是为了加深学生对电场强度的理解.

“电场线”部分包括电场线的特点、正负点电荷的电场线、等量异号电荷的电场线和等量同号电荷的电场线等.通过电场线的学习，不仅要让学生读懂一些典型的电场线分布图，会用电场线描述电场强度的大小和方向，还要让学生体会用虚拟图线来描述抽象的物理概念这一科学方法.

“匀强电场”只对它的定义和电场线的分布特点做简单介绍.

此外，电场的概念及其特性的描述一直是教学的难点.由于概念比较抽象，不能用感官直接感受，加上电场是分布在空间中的，所以需要有较强的抽象思维能力和空间想象能力，才能形成正确的物理图景.因此，在教学中要充分运用各种形象化的教学手段，利用实验，帮助学生形成正确的认识.

4 课堂教学目标

根据以上的学情分析和教材分析，依据新课程标准的具体要求，本课的教学目标确定如下.

（1）知道电荷间的相互作用是通过电场实现的.知道场与实物是物质存在的两种不同形式.

（2）体会用比值定义物理量的方法，理解电场强度的定义公式、单位、矢量性、方向.会解释、分析问题，能进行简单计算.

（3）能推导点电荷的电场强度公式，并能进行有关的计算.知道电场强度的叠加原理，并能应用这一原理计算两个点电荷合成后的电场.

（4）知道电场线的定义和特点，会描述正负点电荷的电场线、等量异号电荷的电场线和等量同号电荷的电场线等.

（5）知道匀强电场的定义和电场线的分布.

本节课的教学重点及难点：电场强度的定义，电场强度的叠加，电场线.

5 教学顺序

完成了教学目标的设定，本节课的教学顺序就确定下来了，具体如图1所示，这体现了教学目标的“导学”、“导教”功能.

图1

根据不同的教学内容，需要选择合适的教学方法，以更好地达成目标.电场强度的定义采用问题探究的方式，引导学生自主建构电场强度的定义；并设计合理的问题，帮助学生完成思维的转换，达成关键性的理解.电场强度的意义和方向以讲授式为主.电场强度的叠加属于程序性知识，在教学中要呈现其具体的操作过程，并且设置不同难度的例题，呈现其多种变式.电场线的特点以讲述为主.点电荷的电场线要用实验形象地展示出来.

6 测试题

为了验证学生的学习结果，在课堂教学中还需要根据教学目标设置难度合适、梯度合适的测试题，以观测学生的学习情况，这体现了教学目标的“导测”功能.本节课中，可以设置如下的例题.

（1）点电荷的电场.

例1.空间中有一个点电荷，带电量为＋q，求距离点电荷为r处的点的电场强度.

例2.假如距离变成2r，离点电荷为2r处点的电场强度的大小和方向如何？

（2）电场强度的叠加.

例3.如图2所示，空间中分布了两个点电荷，带电量都为＋q，它们的距离为d，两个点电荷连线中点处为A点，以两个点电荷连线为底边的等边三角形的顶点处为B点，求A、B两点的电场强度.

图2

图3

例4.如果两个点电荷的带电量一个为＋q，一个为－q，如图3所示，求A、B两点的电场强度.