以生为本课堂本色

陈怀

随着课程改革的深入，课堂教学改革正朝着内涵提升的方向发展，课堂教学形式也不断创新.鄞州区2011年4月正式成为中国教育科学研究院教育综合改革实验区.三年多来，积极探索课堂教学改革和学生学习方式变革，鄞州区各校已探索和推广了高效课堂、幸福课堂、生动课堂等多种教学创新模式，并取得了一系列理论和实践的成果.我校也在积极稳妥推进课堂教学改革，正是为了顺应学习方式变革这一时代和现实需要，我们提出并积极倡导“学科探究教学”，积极探索“生本课堂”模式.

下面仅以高中物理选修3-1（2010年4月第3版）第一章第8节《电容器的电容》为例，谈一谈我对于“生本课堂”的思考与领悟.

1 教学过程及设计意图

1.1 电震实验，引入课题

电震实验（背景：1748年在法国的巴黎圣母院前的广场上（如图1）举行了一场由700个人排成300多米长队伍的超大型的魔术秀）.现在我们一起来重温一下当时的盛况，魔术师在开始魔术之前总会找一个观众去查看一下他用的道具是否有问题，再请前两排同学手拉手，组成个“U”字型的线路（如图2），第一个同学握住杯子的外壁，最后一个同学等会触摸一下内壁.（过渡语：接下来是见证奇迹的时刻）.实验后，请学生代表谈感受，（被电了一下），看来这个被改装过的杯子还能装电荷.这就是我们今天要重点研究的一个容器，电容器.（板书：电容器）

简单介绍电容器的前世今生：电容器从最初的“莱顿瓶”发展到现在这个模样（展示各色各样的电容器），出现在各种电器的线路板上（展示实验用的学生电源内部线路板），电容器的应用前景也是科学家一直在努力思考的.（展示电容触屏，超级电容器能源等科技产品）.

设计意图 通过“魔术”引入新课，点燃学生的学习热情，提高课堂的活力；同时为电容器充放电现象提供感性素材.

1.2 师生互动，初探知识

1.2.1 电容器

师：电容器究竟内部构造如何呢？我们先来看看它的前身，莱顿瓶，大家一定想知道这亮金金的是什么？（接下来又到了揭晓真相的时刻）.

生：是平时烧烤用的铝箔，很薄的一层导体，外面这一层也是如此.

师：没错，那么内外两层铝箔是否接触呢？

生：没有，夹在它们之间的还有一层绝缘的塑料容器壁.

师：两个导体夹一层绝缘介质.今天要学习的电容器构造是否也如此呢？

让学生动手拨开日光灯启辉器里的一个电容器.（板书：1.构造：极板，电介质），一个典型汉堡模型（板书：电容器符号）.

师：一开始那个检查道具的同学怎么没有触电呢？

生：电容器还没带上电，要先充电，等充完电后，我们这么多同学手拉手组成了线路，当触碰的瞬间，两极板导通，就放电，我们身上有了短暂的电流，惊跳起来.

师：接下来我把这个能装电的杯子再稍微包装一下，就是大家看到的这个橙色的电容器（正规厂家生产），我们一起来演示下它的充放电，我设计了一个电路，请同学们可以看PPT上面的示意图，通过一个单刀双掷开关控制充电和放电，先请同学判断开关掷哪边充电哪边放电.再观看现象.然后请学生口头描述，看到的现象.

生：充电过程：灯亮，（有电流），变暗至灭，（电流逐渐减小，最后消失）.

师：电荷有装上去吗？怎么检验.

生：有，可以将开关打到左边放电，看能否再次将灯泡点亮.好，果然如同学们所预计的一样.

师生分析：我们来简单分析下刚才的充放电情景，开关闭合，有短暂电流（画电流箭头），电流方向？我们规定正电荷的运动方向为电流方向，则左侧极板带上了正电，同时右侧极板感应出了相应数量的负电荷，充电结束后，两极板带上了等量的异种电荷，我们规定一个极板所带的电量为电容器的带电量，正负电荷之间形成电场，带电的过程也是电能积累的过程.电容器还是个储能装置.有了电场，两极板便有了电势差，这个电势差的大小跟充上去的电量有没有关系呢？应该会有.电容器所带的电荷量与两极板的电势差都是电容器两个状态参量，接下来我们进一步通过定量测量来分析.

设计意图 让学生观察现象，并用科学的语言描述现象，再用所学的知识来分析现象的成因.从丰富的感性认识，再到具体抽象，符合学生的认知规律，从而培养学生观察能力、表述能力和分析解决问题的能力.

1.2.2 电容

师：要测量，得有相应的电表，但是从刚才看到的小灯泡亮度的变化，可以确定小电路中的电流应该是在不断发生变化的，如果用平时我们实验室里在用的电流表和电压表，好不好测量？

生：不好测量，指针会摇摆……

师：所以我们这里要用到一个仪器叫传感器，它的优点就是能迅速捕捉到电压和电流的变化，更厉害的是，让它通过数据线与计算机相连，它便能在短短的几秒内画出电压和电流随时间的变化规律.好，一起来见证一下，设定电源电压为直流3 V，通过传感器描绘电容器的i-t图像，并通过积分功能项算得充电电量为0.99 C（如图3）所示，（测完一组后，可以改变充电电压，再重复以上的步骤），对比课前做的四组数据，发现电压不同，充的电量也不一样，[TP2GW09.TIF，Y#]但比值是个定值，如图4所示.进一步实验发现：同一电容器，Q和U比值是定值，不同电容器比值一般不同.那这个比值肯定能反映电容器某一方面的特性，引出电容的概念.（板书：二、电容1、电容的定义：C=Q/U，）这个比值即电容有什么意义呢？

师生分析：我们可以再借用这个杯子装水作一个类比，结合之前所学，电容器两极板的所带的电量和电势差分别可以对应于杯子盛水模型中体积和水位高度，所以电容可以对应于杯子的底面积，给相同高度却不同底面积的杯子装相同深度的水，哪个杯子装的水较多？底面积大的.说明底面积的反映蓄水的能力，因此电容表征电容器容纳电荷的能力.（板书：电容的意义）.这是一种比值定义方式.跟我们前面学过的很多物理量：速度，密度，电场强度，电阻一样，[TP2GW10.TIF，Y#]只是一个量度关系，不存在谁决定谁.电容器电容的单位是“法拉”，它是个相当大的单位，所以常用单位：微法，皮法，知道他们之间的数量级关系，展示实验用电容器的参数，跟我们实验测得的数据完全吻合（前后呼应）.

设计意图 使用DIS实验系统采集电容器充放电实验测量得到的数据，使用描点法做出电容器的Q-U图象，再类比水容器得出Q和U比值的物理意义，通过运用描点法作图分析数据，运用比值法定义物理量等科学研究方法的情境创设，培养了学生的逻辑思维与科学研究的能力.

1.2.3 引导学生探究电容与哪些因数有关

师：随着电容器的应用越来越广泛，我们要制造不同蓄电能力的电容器.

（1）提出问题：电容器的电容跟哪些因素有关？选择器材，把这个杯子电容器展开就可以得到最简单的电容器（平行板电容器）.

（2）猜想与假设：可能与极板间距离，极板正对面积大小，材料性质等方面有关.

（3）设计并进行实验

器材选择及原理：两块相同的铝板，中间夹硬纸板，每块硬纸板的厚度为1 mm，运用控制变量法的思想.

步骤一.控制电介质和正对面积不变，探究电容和板间距离的关系.通过所夹的等厚度硬纸板的张数来控制板间距离.当两极板间分别夹一层、二层、三层上述硬纸板时，对应的数字电容表显示分别为29.9 nF、15.5 nF、10 nF，由此分析，在误差允许的范围内平行板电容器电容C与两板间距离d成反比.

步骤二. 控制电介质和板间距离不变，探究电容和板面积的关系.在其中一块钢板的某一边上标记三等分点和四等分点，来控制正对面积的变化.夹一块硬纸板，当正对面积分别为S、3S/4、2S/3时，数字电容表显示的读数分别为：29.9 nF、 22.3 nF、20.1 nF，由此分析，在误差允许的范围内平行板电容器电容C与两板正对面积成正比.

步骤三.控制正对面积和板间距离都不变，改变电介质的种类.有等厚度的有机板，和氧弗板可与硬纸板作对照，各选择其中一片，电容值各不相同，则说明与电介质的性质有关.

以上实验可以让学生分组进行，每组委派两位同学具体操作，其余同学在事先设计好的表格中记录数据.实验过程中遇到的各种问题通过小组合作，交流去克服，最终通过分析采集的数据得出相关结论，每组派代表上台展示实验成果.

1.2.4 修正与推广

（普及到一般电容器）.不同的电容器构造大同小异，可以借用此公式定性分析一般电容器的电容大小及变化.并由此过渡到电容器的分类.指导学生看书.

设计意图 以生活为素材创设情景，将学生熟悉的物品搬到物理课堂上，给学生一种亲切感，再次激发学生的求知欲，学生自己探究，进一步掌握控制变量法的实验方法，同时培养了学生认真观察，团结协作的科学精神.

1.3 回顾课堂，总结收获

师生：我们用“两个一”、“两个两”、“两个三”来总结下今天的内容：

两个一”：（1）一种储电的容器——电容器；（2）一种储电的能力叫电容.

两个两”：（1）电容器两种工作工作方式：充电和放电，分别完成电能的储备与释放；（2）两种电容表达式，定义式和平行板电容器电容决定式；

两个三”：（1）学习过程渗透了三种方法：微元法，类比法，控制变量法.（2）三种常见电容器：聚苯乙烯电容器；电解电容器；可变电容器.

1.4 以动代练，受益匪浅

安排10个学生分两组，5个一组手拉手面对面站成平行的两排，演示平行板电容器电容变化，每组派一个同学分别用手捏住数字电容表的正负接线柱.坐在下面同学出题，如要求电容变小，看上面同学的具体动作，思考还有没有其它的方式.通过这样的互动，既能呼应刚开始引入时的魔术，让学生整堂课都能在活动参与中学习，同时也能对课堂所学知识的加以巩固.

设计意图 通过学生的互动游戏，来检验当堂课的所学情况.既丰富了知识，又提高了学生的参与度，将教学气氛推向高潮.

2 反思与感悟

本节课的教学设计打破了以往的灌输传授式的传统设计，将学生活动贯穿于教学的全过程，使学生处于最大限度的主动激活状态，使学习成为其自主活动.教学中不是只关注掌握知识结论，更关注学生对知识形成过程的理解.物理教学离不开实验，最能调动学生积极性的也是实验，对于探究平行板电容器的影响因素，在备课过程中，考虑到时间较紧，教材中利用静电计来探究的实验方案其实验原理对于正在接受新知的学生来说也是个难点，因而化难为易，设计了这么一个定性半定量的实验方案，将学生熟悉的生活用品搬到了课堂中，不断刺激他们的求知欲，材料很粗糙，需要不断去克服实验中遇到的问题，改进实验方案，这对于学生动手创新能力的培养是很有帮助的，也符合新课程的理念，注重以学生为本，教师在整个教学过程中是导演，是顾问.要导的好、导的妙，备课就要很充分，不仅仅要备教材，更要深入分析学生的认知水平，精心设计教学流程，为学生铺设符合其认识规律的思维轨道，使学生的信息处理和思维活动得以顺利进行.一堂课的好坏不仅仅取决于你上得有多精彩，更主要还是看学生是否能参与到你的组织的课堂中来，毕竟他们才是这堂课的主角，坚持学生活动互动性，有利于加速知识的意义建构.

2.1 生本课堂的必要性

我们要以辩证的眼光去看待生本课堂，生本课堂是不是就[JP3]是万能的？是不是传统课堂就一无是处？这些问题值得我们思考.

事实上，在上个世纪，我国的经济在飞速发展，在社会化大生产的环境下，社会需要螺丝钉一样的人物，至此，传统课堂适用于那个时代.而现在，随着中国经济的腾飞，社会更需要能够独立思考，分工合作的人才，因此，随着社会需求的改变，教学课堂也做出相应的改变，生本课堂无所谓优劣，只是更适合我们现在的社会需求.

2.2 生本课堂的实施

生本课堂最大的特点是把思考的时间留给学生，把问的权利还给学生，把讲的机会让给学生，把练的安排纳入课堂，这也是生本课堂最大的魅力.

如何实施生本课堂？一要放得开，二要收得拢，何为放得开？就是我们不要总是担心学生会讲不好，从而影响我的教学进度，事实上，学生在探究展示过程中受到的关注度远比老师单纯讲解时受到的关注度高，而且他们所想到的，他们所展示的说不定比老师讲的更加精彩，就像在这堂课当中，最后一位同学，他不仅向同学们展示了他们组的研究成果，更向大家分享了自己的人生感言.当然学生的展示与老师的讲解在知识的深度与全面性上，肯定会有一定的差距，此时就需要教师在一边加以引导与辅助，学生作为主体，老师作为引导着，共同参与到知识点发现的过程中来，还原课堂的本色.