以“电场强度”教学谈高中物理概念教学方法初探お

李康 吕有功

概念反映的是事物的本质属性，是人们对事物本质属性的反映.由于物理概念显得有些枯燥乏味、晦涩难懂，学生缺乏学习的积极性，物理概念教学就成为了高中物理教学的薄弱环节.本文以“电场强度”课堂教学为例，利用若干教学片段，对新课程背景下高中物理概念教学方法做了初步的尝试.

物理定律和公式都是从概念出发，利用科学实验与逻辑推理建立起来的，这些物理定律和公式反映了物理现象中各类概念间的内在联系.作为物理知识结构的基础，物理概念是物理现象抽象化和概括化的思维形式，它的正确形成是掌握和应用物理规律的前提.因此，物理概念教学在高中教学中具有重要的地位，通过概念教学可以让学生在知识与能力上获得提升.本文以“电场强度”课堂教学为例，利用若干教学片段，对新课程背景下高中物理概念教学方法做了初步的尝试.

1 创设教学情境 激发学生兴趣

美国教育家哈曼说过：“那些不设法勾起学生求知欲望的教学，正如同锤打一块冰冷的生铁.”有效的教学情境可以让学生处于一种“心欲求而不能”的状态之中，强烈的求知欲望自然会激发出学生求学的兴趣.

教学片段1 魔术导入，激发兴趣.

视频播放：悬空的纸币.

师：悬空的纸币有没有受到力的作用？它与其他物体接触了吗？

生：有力的作用，但没有与其他物体接触.

师：那么纸币又是如何悬空的呢？

教学感悟：“场”既看不见也摸不着，场的认识对学生抽象思维的要求非常高.利用一段魔术视频导入新课，让学生感觉到物理是有趣的，进而激发出学生浓厚的学习热情.

2 由类比到感知 形成物理概念

开普勒说过：“我重视类比胜于任何别的东西，它是我最可信赖的老师，它能揭示自然界的秘密.”通过类比的方法，可以将抽象的事物变得直观形象化，有利于学生掌握物理知识，有利于发展学生智力，有利于培养学生能力.

教学片段2 借助类比，感知电场.

师：谁能举出一些不接触但存在着相互作用的例子吗？

生：磁铁间的相互吸引.

师：为什么不接触的磁铁间会有相互作用？

生：因为磁场的存在.

师：如图1，磁铁B是如何与磁铁A发生相互作用的？

生：在磁铁A的周围存在磁场，当磁铁B处于A的磁场中时，A通过磁场对B产生了磁力的作用.

师：可见，磁场的基本特性是对放入其中的磁体有力的作用.上一节课我们学习了库仑定律，知道两个不直接接触的电荷间也存在相互作用，大胆猜测一下这又是什么原因？

生：电荷周围存在电场.

师：如图2，电荷B是如何受到电荷A对其静电力作用的？

生：在电荷A的周围存在电场，当电荷B处于A的电场中时，A通过电场对B施加了电场力的作用.

教师小结：大家的猜想非常正确，近代物理实验和理论都已证实，无论是磁场还是电场，它们作为一类看不见也摸不着的物质真实存在于我们的日常生活中，这就是场.

教学感悟：运用类比的思想，通过熟悉的磁场概念引出陌生的电场概念，由已知的磁场基本特性及研究方法获得未知的电场基本特性及研究方法，这样的类比教学方法可以给学生启发思路、提供线索，帮助学生更加有效的形成电场概念.

3 演示定性实验 初探电场性质

实验是物理学的基础，是检验物理理论的标准.演示实验则是为了配合教学内容由教师操作表演示范的实验.在建立概念的高中物理课堂教学中，演示实验不仅是深受学生喜爱的实验形式，同时也是教师施展教学艺术的独特方法.

教学片段3 演示探究，观察现象.

演示实验：如图3，教师演示带电小球在带电金属导体球周围不同位置的受力情况（录制实验视频）.

师：当带电小球慢慢靠近金属导体球时，观察到什么现象？说明什么？

生：悬线张角变大，说明带电小球受到的电场力变大.

师：这说明在不同位置电场的强弱不同.

教学感悟：（1）演示实验可以化抽象为具体，变枯燥为生动，将所要研究的物理现象清楚地呈现给学生；（2）由于电学实验受天气、环境等影响较大，课前在准备实验器材的同时，事先录制好一段相应的视频，做好两手准备.

4 从定性到定量 描述电场强弱

在研究物理的过程中，若只能对物理现象、概念和规律进行定性的描述，意味着还停留在对物理的初步感知阶段.作为一门精密的自然科学，只有将物理概念、规律定量的表示出来，才能真正实现对物理的感悟，才能使感性思维发展提升为理性思维.

教学片段4 合作探究，寻找规律.

师：如图4，场源电荷电量Q=+8.0×10-8 C，A、B两点距离场源电荷分别为0.2 m、0.6 m，若将三种试探电荷分别置于A、B两点，请将试探电荷所受电场力的大小填入表1中.

师：空间某点处的电场强弱可以用试探电荷所受电场力来表征吗？为什么？

生：不行.不同的试探电荷在同一点所受电场力并不相同.

师：那么我们该用什么物理量来描述电场的强弱呢？请相互合作，探究表格中数据的规律.

学生分组合作探究.

师：找出什么规律了吗？能不能找到描述电场强弱的物理量？

生：在电场中的同一点，试探电荷所受的电场力与电量的比值不变；在电场中的不同点，这一比值不同.因此，可以用这一比值来描述电场的强弱.

教学感悟：为了让学生自主探究获得描述电场强弱的物理量，引导学生利用表格独立思考、明确分工、协调合作，尝试自己找出规律.学生的心目中顺其自然就形成了电场强度的概念，并对它有了一定的理解.

5 巧用生活语言 活化抽象概念

物理学中的描述概念、规律语言都是比较严密、精炼的，有些远离学生的日常生活语言体系，使得他们感觉物理知识枯燥乏味、晦涩难懂，缺乏学习的积极性，甚至对物理学感到恐惧和排斥.巧用生活语言，将抽象的概念生活化，对学生理性的思维、开阔的眼界和灵活的迁移等优秀品质的形成将产生积极的影响.

教学片段5 游戏互动，感悟方向.

师：电场强度不仅有大小还有方向，点电荷周围各点的场强方向又是如何的呢？下面来做个游戏（教师走到学生群体中间）.如果我是一个正点电荷，在周围就会产生电场，我们可以根据试探电荷的受力方向来判断场强的方向（场强方向规定：正试探电荷所受电场力的方向为该点场强的方向），那么大家应该是怎样的试探电荷？

生：正试探电荷.

给学生几秒钟思考的时间后，请学生同时指出各自所受电场力的方向（都指向教师）.

教师小结：正点电荷产生的场强方向特点是“万丈光芒”.

师：如果是负点电荷，场强方向又有何规律？

全体学生共同参与游戏，其中一位学生在班级中间充当负点电荷，其他学生同时指出受力方向.

学生小结：负点电荷产生的场强方向特点是“万箭穿心”.

教学感悟：学生听了新颖的语言表述，利用形象的生活语言将抽象的电场强度概念通俗化， 必定会感到如沐春风、心旷神怡.再加上参与师生互动的深度体验，学生对电场强度概念的理解也更为深刻，这样的方式比让学生直接看书获得新知的效果要好得多.所以，生活语言的巧用必定会对高中物理概念教学产生积极的影响.

本节课通过类比、导学、探究、小组合作等形式，潜移默化之中让学生慢慢建立并逐步理解电场强度这个非常抽象的概念，同时还注重了学生各方面能力的培养，对基于新课程理念的高中物理概念教学方法做了初步的尝试.