知法并行教学模式在“电势能和电势”教学中的应用

王京开 柏露枝

(1. 江苏省连云港市城南高级中学,江苏 连云港 222100;2. 江苏省常州市北郊高级中学,江苏 常州 213031)

知法并行教学模式在“电势能和电势”教学中的应用

王京开1柏露枝2

(1. 江苏省连云港市城南高级中学,江苏 连云港 222100;2. 江苏省常州市北郊高级中学,江苏 常州 213031)

知法并行教学模式是“知识线”和“方法线”在教学过程中同时展开、并行前进的一种科学方法教学模式．笔者以“电势能和电势”教学为例，旨在把科学知识与科学方法融为一体的前提下，突出科学本真，凝练科学素养．

电势能和电势；知识线;方法线;教学模式

1 知法并行教学模式的基本含义

“知法并行教学模式”是指在物理课堂教学过程中,以教材中的知识发展过程和对应知识的发展过程所蕴涵的科学方法为基础,从知识的发展过程及其所运用的科学方法中整理出线索,使“知识线”和“方法线”在教学过程中同时展开、并行前进的一种科学方法教学模式．因为科学教学内容本来就应该包括科学知识、思想、方法等，因此知法并行体现了科学的自然回归．

2 知法并行教学模式在“电势能和电势”教学中的应用

2.1 教学内容和目标

在“电势能和电势”教学中蕴含丰富的科学知识和方法教育的内容，笔者以知识、方法及其渗透为线索，设计如表1所示的教学目标.

表1

2.2 教学过程

2.2.1 课题引入

现象展示:播放电荷在静电力作用下从静止开始运动的动画.

问题诱思:(1) 电荷在电场中从静止开始运动,电场力对电荷做什么功?

(2) 从能量转化的角度来说,电荷的动能增加肯定对应另一种能的减少,减少的这个能是什么?

2.2.2 新课教学

问题1:研究能量必须从研究哪个物理量入手?

问题2:如何研究静电力对运动电荷所做的功?

问题3:如何把曲线问题转化为直线问题来研究?

小结:静电力做功特点:静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关(如表2)．

表2

问题4:重力做功的过程伴随着与其对应的一种什么能的变化?

问题5:静电力做功的过程也一定伴随着与其对应的一种能的变化,这种能是什么?

问题6:什么叫重力势能?重力势能是怎样产生的?重力做功有什么特点?这个特点说明了什么?

问题7:什么叫电势能?电势能是怎样产生的?静电力做功的特点说明了什么?

问题8:重力做功与重力势能的改变是什么关系?

问题9:静电力做功与电势能的改变是什么关系?

问题10:重力势能EP=mgh是怎样得出的?

问题11:怎样从静电力做功的角度确定电荷在静电场中具有的电势能?

表3

问题12:静电力说明了静电场具有力的性质,描述电场力的性质的物理量是什么?怎样定义?

问题13:电荷在电场中具有电势能,说明静电场具有能的性质,那么用什么物理量描述电场能的性质?如何定义这个物理量?

问题14:在电场强度和电势的定义中应用了什么物理科学方法?

问题15:电势有什么性质?电场线如何反映电势的高低?

小结：讨论结果如表4.

表4

问题16:地图中地势的高低用什么来表示?同一物体处在等高线上的不同位置,其重力势能是否改变?物体在等高线上移动，重力是否做功?为什么?

问题17:电场中电势的高低用什么来表示?同一电荷处在等势面上的不同位置,其电势能是否改变?电荷在等势面上移动，静电力是否做功?为什么?

问题18:等势面和电场线是什么关系?如何证明?

小结讨论结果如表5.

表5

2.2.3 学习评价

在学习评价环节，笔者着重从知识、方法层面进行考查(如表6).

表6

3 小结

运用知法并行教学模式，在“知识线”与“方法线”并行同进的过程中,以“渗透线”把知识与方法融为一体,这既体现了物理科学知识教育与物理科学方法教育的有机结合,又体现了物理教育的本真魅力,同时,也彰显出“以情境为本源,以方法为手段,以思维为中心,以问题为主线”的物理课堂观．

张宪魁.物理科学方法教育的“知法并行教学模式”[J].物理教师,2013,34(6):7.