基于生本教育理念的高中物理课堂教学实践

胡壮丽++徐勇增

摘 要：“生本教育”是华南师范大学郭思乐教授创立的一种以学生为学习主人的教育理念[1]，受这种教育理念的启发，惠州市第一中学在课堂教学上进行了许多有益的尝试和改革，逐步形成了“六步三查”的生本高效课堂的基本模式，取得了良好的教学效果。现以高三一轮复习中的“速度选择器基本原理的应用”一课为例，探讨在高中物理课堂教学中如何运用“六步三查”的基本模式。

关键词：生本教育；六步三查；高效课堂

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）2-0019-3

1 速度选择器的基本原理

第一步 出示教学目标，让学生明确本节课要掌握的主要内容：①掌握速度选择器的基本原理；②会根据速度选择器的原理进行拓展研究。

第二步 自学：温习速度选择器的基本原理。

例1 如图1所示，已知两板间存在相互正交的匀强电场E与匀强磁场B，速度多大的粒子才能沿直线穿过小孔O、O' ？（不考虑粒子所受到的重力大小）

图1 例1图示

通过自学，绝大多数学生都了解了速度选择

器的基本原理：

由Bqv=Eq，推导得出v= 。

即速度为v=E/B的带电粒子才能沿直线穿过小孔O、O'被选择出来。

在自学的过程中，教师可以检查学生自学的情况，并指导少数不会的学生（即第一次学情调查）。

第三步 群学：在每个学习小组长的领导下，成员之间可通过有效的合作探究、结对帮扶等交流方式，解决自学中存在的问题，同时也会发现新问题、探究新问题并尝试解决新问题。“小组讨论交流”是整个教学过程中最重要的环节[2]，在这个环节中，教师可以调查各小组发现和解决问题的情况（即第二次学情调查）。

小组讨论交流：

根据速度选择器的基本原理，你还能提出哪些有价值的问题？并作出解答。比一比，哪一个小组能提出更多有价值的问题。

第四步 班内展示交流，通过小组内群学，各小组会发现新问题和疑难问题。

甲同学：通过我们的小组交流，发现带电粒子能不能被速度选择器选择出来只与粒子的速度有关，与带电粒子的电性没有关系。这是因为当带电粒子的电性变化时，粒子所受电场力和洛伦兹力的方向同时反向，粒子仍然受力平衡。

乙同学：如果考虑带电粒子所受的重力，要想被选择出来，粒子的速度就会发生变化。

教师请该同学到黑板上画这种情况下粒子的受力分析，并要求乙同学求出被选择出来的粒子的速度。

教师追问：若考虑带电粒子所受的重力，当带电粒子电性变化时被选择出来的粒子的速度是否仍旧不变？

同学们经过短时间的思考，很快就有同学解决了这个问题。

丙同学：其他条件不变，如果粒子从O'水平进入选择器，速度v=E/B的带电粒子能否被选择出来？

另外一个小组的同学立即起立回答：不可以！原因是粒子所受电场力和洛伦兹力的方向相同。

教师追问：速度选择器进行一个怎样的改变，粒子才能被选择出来呢？

同学们抢着回答：将电场或磁场的方向反向即可。

丁同学：我还有一个疑问，如果粒子的速度v>E/B，在选择器中它会做什么运动？

马上有同学抢着回答：类平抛运动！

大家一阵笑声。其实，教师也没有想到学生会提出这样的问题，教师如果没有研究过此类运动，估计也很难给学生一个肯定的答复。教师让学生讨论。

戊同学：粒子将做摆线运动。

很多同学都不明白什么是摆线运动。教师解释：戊同学参加过竞赛培训，研究过此类运动。在这种情况下，粒子确实做摆线运动。并补充说明在中学阶段不要求学生研究此类运动，感兴趣的同学在课后可以请教戊同学什么是“摆线运动”。

在班内展示交流环节里，教师通过提出一个“开放性”的问题，学生与学生之间，小组与小组之间，教师与学生之间通过讨论、质疑、争辩、比拼等形式，形成班内学生全员参与、积极探究、氛围热烈的场面，把课堂教学推向高潮，使学生享受获得知识的快乐。同时，有效地培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力和创造能力。此环节是生本高效课堂模式中最重要、最精彩的部分。

第五步 补充小结提升

教师对各小组自学、群学、展示过程中所涉及到的各种信息和问题进行筛选和提炼，对小组难以解决的问题进行引导和讲解，对涉及到速度选择器的基本原理的相关知识进行延伸拓展。例如，鼓励对物理有浓厚兴趣且有能力的学生去探究“摆线运动”等。

下面对速度选择器的基本原理进行拓展研究，在这部分主要介绍的是，群学后学生在班内展示交流的部分。

2 速度选择器的基本原理的拓展研究

例2 （磁流体发电机——等离子发电机）磁流体发电是一项新兴技术，其原理是将等离子体（高温下产生的等量的正、负离子的气体）以某一速度v0射入磁场中，正负离子向不同的极板偏转，从而使两极板带上等量异号电荷。当两板间的电压达到某一值时，电荷不再偏转。此电压值即等于磁流体发电机的电动势。设喷射等离子体的速度为v0，匀强磁场为B，两极板间距离为d，两极板长为L，宽为a，等离子体的电阻率为ρ（如图2）。求：

1）该发电机的哪一面电势高？发电机的电动势为多少？

2）若在两极板间接入电阻R，电阻R两端的电压以及发电机的总功率为多少？

3）为使等离子以恒定速度v0通过磁场，必须使通道两端保持一定的压强差，压强差ΔP为多大？

经过自学和小组内讨论后，甲同学利用投影仪将解题过程展示在屏幕上，甲同学的解题过程如下：

图2 磁流体简易图示

解：1）上极板电势高

由 q=Bqv0，得ε=Bdv0。

2）电阻定律：r=ρ ，u= ε，

I= ，P=εI，

联立以上各式得：P= 。

3）压力差等于等离子体在形成电流时所受的安培力：

ΔP= 。

联立此式和以上各式得：

ΔP= 。

教师点评后，追问：同学们对甲同学的解答是否有异议？

乙同学：求解第3）问用能量守恒更简单！可以得到相同的结果，即：ΔPSv0=ΔPadv0=P。

学生能想到用能量守恒定律去求解第3）问，这是教师事先没有预料到的。可见，教师应充分相信学生发现和解决问题的能力！

小组讨论交流：磁流体发电有什么优点？

丙同学：节省能量，和火力发电相比较，可以减少发电中对环境造成的污染。

教师补充：磁流体发电机之所以还没有得到广泛的应用主要是因为发电的效率还不够高，有些关键性的技术问题还没有得到很好的解决。

小结：解决这一问题用到了哪些物理知识？

丁同学：用到速度选择器的基本原理，电阻定律，闭合电路的欧姆定律，能量守恒定律等。

例3 （电磁流量计）如图3所示为电磁流量计的示意图，直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内，有可以导电的液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直液体流动方向而穿过一段圆形管道。若测得管壁内a、b两点的电势差为U，试求管中液体的流量Q为多少？（单位：m3/s）

图3 电磁流量计示意图

小组讨论交流：如何计算液体流量？

经过自学和小组内讨论后，一同学将解题过程利用投影仪展示在屏幕上，并讲述了测量原理和计算结果，教师进行了点评。

例4 （ 霍尔效应）如图4所示，厚度为a，宽度为b的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A'会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验表明：当磁场不太强时，电势差U、电流I的关系为：U=K ，式中的比例系数K称为霍尔系数。

图4 霍尔效应

请证明：霍尔系数K= （其中，n代表导体板单位体积中电子的个数）。

这道题的难度比较大，一个学习成绩比较好的同学利用投影仪展示在屏幕上。

证明：由evB=e ，得 UAA' =vBa。

又I=nesv=neabv，可得：

UAA'= · =K 。

其中，霍尔系数K= 。证毕！

小组讨论交流：导体板哪一侧的电势高？如果导体内的载流子为正电荷，导体板哪一侧的电势高呢？

在学生展示之前，教师做了一个统计，发现这个讨论的问题全班有一半的学生判断错误，主动展示的同学也判断错误。其实，这个问题在上新课时教师曾经给学生讲过一次。为什么仍旧有这么多学生判断错误呢？究其原因，是教师在课堂教学中“灌输的太多，包办的太多”。可见，让学生主动思考、主动去学多么的重要！

第六步 知识整理，达标反馈

1）以上问题的共同点是什么？

2）本节课我们复习并学会了哪些重要的知识点？

学生总结本节课学习的主要内容和收获的新知识，教师检查学生总结的情况，并结合学生的总结进行点评和补充（即第三次学情调查）。教师还可以根据学生掌握的情况，设计相关试题进行达标反馈（此处略）。

3 结束语

以高三一轮复习课的课堂教学为例，展示了在课堂教学中如何运用“六步三查”的课堂基本模式，取得了较好的教学效果。当然，也存在一些问题。希望此课例能起到抛砖引玉的作用。严格地说，课堂教学没有一个完全固定的模式，不同的课型、不同的内容、不同的学生群体，其教学方式也不尽相同。在课堂上，多让学生自己通过动脑、动手、探究、讨论、合作、交流等方式主动获取新知识，培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力和创造能力[3]，这样的课堂就是高效的课堂，“生本”的课堂。

参考文献：

[1]郭思乐.教育走向生本[M].北京：人民教育出版社，2001.

[2]黄玲.改变学生学习方式 构建物理有效课堂[J].物理教学探讨，2014，（10）：32.

[3]李永成.学案导学教学模式下的“三篇·十环”研究[J].物理教学探讨，2013，（12）：31.

（栏目编辑 刘 荣）