“电动势”教学设计

魏 华

(北京四中 北京 100034)

1 教学背景分析

教材分析：“电动势”是必修3-1“恒定电流”一章中的第2节，本节课是高中物理学中一节重要的物理概念课.

《物理课程标准》中的要求是“知道电源的电动势和内阻”、“测量电源的电动势和内阻”.

学生分析：学习本节之前，对于电源在电路中的作用和用电场的知识解释恒定电流现象有了初步的了解.但由于在初中学习中，学生对于“电源电压”总是“恒定”的印象深刻，另外“电源两端电压”的概念本身对于“电动势”概念的建立都是有影响的，是“负迁移”.

因此，如何利用电场的知识，突破学生思维定势，正确建立“电动势”这一抽象的概念，对于师生都是很有挑战性的.

2 指导思想和理论依据

2.1 理论依据

(1)建构主义的学习观.学习是学习者构建知识的过程，每个学生都在以原有的知识经验为基础构建自己的理解.学生通过高水平的思维活动来学习，通过问题解决来学习[1].

(2)物理教学的基本特征.以创设问题情境为切入点，以观察实验(事实)为基础，以培养学生思维能力为核心，以提升学生探究能力为重点[2].

2.2 指导思想

物理新课程的基本理念强调,物理教学在内容上应加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，关注物理学的技术应用所带来的社会问题，培养学生对社会负责任的态度及环保意识；在课程实施上，注重自主学习，提倡探究式学习方式，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考.

3 设计思路

设计1：旧电池的使用——电池环保公益广告视频.用事实引入,引起学习兴趣,渗透环保意识.

在该段视频中，电动玩具车用不了的旧电池，在收音机、遥控器中照样可以使用.用它引入，一方面让学生很快进入课堂状态,激发了学生的学习兴趣，同时,一个来自于生活中的真实例子，让学生感觉很亲切，想要进一步知道“为什么”，最重要的是“不知不觉”渗透了环保意识.

设计2：用学生电源和干电池分别给小灯泡供电，观察灯泡亮暗的变化.唤起前认识、制造认知冲突、激发探究的兴趣.

通常直接做第二个实验，即用干电池供电.

改进：在本节课，笔者先用学生电源供电，再用干电池供电，这种强烈的对比，效果更好.唤起了学生的前认识，制造了认知冲突，激发了进一步探究的兴趣.

以上是“以创设问题情境为切入点”理论指导下进行的设计，实际表明，效果很好.同时，在引发了学生兴趣之后，通过教师引导，将这种兴趣提升为更深层次的思考，并最终在本节课得到解释.

设计3：现场解剖电池，了解电池构造，确定电池是一个导体.用事实说话，引发新的问题.

现场将事先剖开的电池展示给学生，让学生了解电池的结构.这一段设计，引起了学生强烈的兴趣.满足了学生好奇心的同时，又提出新的问题——电池是导体，正负电荷为什么还能在两极聚集，而不中和？为后面静电力、电源内阻概念的提出打下伏笔.

设计4：利用小磁铁，建立电源模型.变抽象为形象，帮助学生理解概念.

为了形象地说明问题，笔者设计了如图1所示的模型，即用不同颜色的小磁铁代表正、负电荷，在黑板上演示电源内部电场、非静电力的产生，以及电荷是如何聚集在两极，从而使电源电压达到最大的过程.这一过程使学生明白了静电力的存在和电能的实质.

图1

设计5：设计碳棒电极，实验展示电池内部电势的两次提升.真实、直观的实验，更具说服力.

通常：利用探针、数字电压表测电动势的大小，通过理论说明电源内部电势的两次提升.

改进：(1)用电池的碳棒作为一个电极，测金属片与硫酸溶液间的电势差，更有说服力.

(2)分步实验,先插入一个电极，用数字电压表测电势的一次提升；再插入另一个电极，再测量，两次电势的提升不同.

(3)新的问题,为什么两次电势的提升不同？为电动势相关因素的探究做好铺垫.

设计6:学生探究实验,水果电池电动势相关因素及串联水果电池的供电效果.

学生自备水果(还有学生直接买来水果饮料)，通过插入不同电极(铜棒、铝棒、铁棒)制作水果电池，探究水果电池电动势的产生和相关因素.

将学生制作的水果电池串联，电压足够大，但无法使小灯泡工作，引发问题，由学生理论分析，与课前实验对比，再通过实验验证电池内阻的存在.

设计7:整节课以“问题的不断生成”，引导学生深入思考，培养学生的思维能力；以“探究为主线”，解决生成的问题，提升探究能力.

本课的探究过程如表1所示.

表1 “电动势”教学探究过程

探究主线：整节课都是围绕着上述一个一个探究的问题展开，而问题的提出又是在不断解决问题的过程中产生.整个探究过程概括为，以实验(事实)为基础—教师引导启发—学生思维为核心—师生的探究为主线.

整个过程，正是在陶昌宏老师的“物理课堂教学的基本特征”的理论指导下进行的.

4 教学效果评价

从学生的学习效果以及教师自身的教学效果体会上看，本节课基本达到了预期的目的.

(1)从学生认知的角度.本节课在设计时，旨在通过一系列实验，使学生能够应用已有的知识和通过实验探究建立电动势的概念.

(2)从教师自身的教学效果看.本节课设计从学生认知出发，思考题设置循序渐进，课堂气氛活跃，师生交流融洽，整堂课基本按照教师的设计思路有序进行.用现象激发了学生的兴趣，用问题引领学生的思维，活跃但不乏深刻，有序但不乏灵感，讨论热烈，结论得出顺畅自然.难点的突破有新意，重点的把握有思考.让学生在不知不觉中掌握了重点和难点，达到了预期的效果.

参考文献

1 陈琦，刘儒德.教育心理学.北京：高等教育出版社，2005

2 陶昌宏.高中物理教学理论与实践.北京：北京师范大学出版社，2008