灵活应用电子书包，促进学生深度学习

肖志红

（武汉大学附属中学（高中部），湖北 武汉 430072）

信息化时代的教学，信息技术已经浸润到课堂的几乎所有环节。电子书包作为一种数字化工具和资源，在课堂教学中，有着广泛而深刻的应用。如何灵活地应用好这些资源，是一种积累和教学智慧。自2017年各学科课程标准印发以来，笔者一直在思考如何在课堂中实现新课标的落地。而深度学习的基本理论，是笔者对新课标在高中课堂落地的理性思考。本文结合电子书包，以高中物理一轮复习课，带电粒子在匀强电场中的偏转（第一课时）为内容，举例说明如何在课堂上促进学生深度学习。

1 引入

（1）洛伦兹力演示仪只加偏转电压（2）阴极射线管外部加偏向电压。

[教学评价]游戏：愤怒的小鸟（1）只要完成游戏就行（2）要求用平抛轨迹完成游戏，从而区别各种抛体运动。

[学生活动]学生参与演示实验进行体验，学生独立进行游戏，从而进行评价。

[设计说明]让学生回顾并增强感性认识：（1）带电粒子可以是什么？（2）匀强电场是怎么形成并加在带电粒子上的？偏转轨迹是什么样的？应用逆向设计：在教学设计之初，就针对教学目标，做好相应的教学评价预案，每一个环节都时时关注学生的理解和掌握情况。这是检验学生是否深度学习的有效手段。

2 基本知识和方法回顾

[教学评价]完成学案第一部分：小组内互评；以小组为单位上传结果，电脑实时显示，小组间互评。

[学生活动]学生自主完成学案内容，并进行小组成员间评价；通过小组上传结果，进行小组间评比和评价。

[设计说明]让学生回顾基本知识和方法。

3 核心问题理解

问题1：

（1）该粒子受什么力？是否考虑重力？（题目见学案第二部分）

[教学评价]小组内互评；小组间互评。

[学生活动]学生在黑板上演板书写。

[设计说明]训练规范书写；让学生明确力与运动的关系：力决定运动。应用PBL（Problen-Based Learning），即问题导向学习，是促进学生深度学习的有效学习方式。

（2）发散：初始条件很重要。

物理中还有哪些初始条件不同，结果不同的情况？其他学科呢？

[教学评价]教师评价：能说出一个不同类型的情况即可。

[学生活动]学生组内、组间讨论，利用互联网查询。

[设计说明]强化物理学中的初始条件，比如初速度、初位置、初时刻、合外力等；发散学生的思维，从课内到课外，比如数学中定积分中的初始条件、混沌现象、气象问题等等。发散思考是建立知识间横向和纵向关系的有效学习方式，是深度学习的有效体现。

问题2：

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？

[教学评价]小组内互评；小组间互评。

[学生活动]学生在黑板上演板书写。

[设计说明]训练规范书写；让学生明确力与运动的关系：力决定运动。

（2）若不同的带电粒子从静止经同一加速电场、电压为，再进入偏转电场，偏转距离是否改变？

[教学评价]小组协作：能够推导出结论。

[学生活动]学生能通过小组协作，推导出结果，得出结论。

[设计说明]要求学生区别匀强电场中的直线加速和偏转。

问题3：

（1）求粒子到达PS界面时离D点多远？

[教学评价]口算抢答，电脑显示抢答过程和结果。

[学生活动]小组内协作，小组间比赛。

[设计说明]训练学生应用几何关系快速解决问题。

（2）发散：几何方法在快速解决物理问题中的应用。

[教学评价]教师评价：能说出一个不同类型的情况即可。

[学生活动]学生组内、组间讨论，利用互联网查询。

[设计说明]强化物理学中的几何方法，比如各种图像以及图像中的斜率面积的意义、矢量三角形、相似三角形、具体问题中的几何条件等等。

问题4：

（1）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。

[教学评价]全体讨论，有思路。

[学生活动]全体学生讨论。

[设计说明]综合圆周运动，同时区别圆周运动和平抛运动。

（2）带电粒子绕点电荷Q一定是圆周运动吗？怎么证明？

[教学评价]全体讨论，有思路。

[学生活动]全体学生讨论。

[设计说明]进一步区别圆周运动和平抛运动，明确物体做圆周运动的条件。这里可以用Mathematica做数值模拟，用粒子的轨迹图进行定量分析。知识的应用和迁移是深度学习的典型体现。

问题5：

三维空间的类平抛运动，见例题2。

[教学评价]随堂测评。

[学生活动]学生独立完成。

[设计说明]从更高的维度理解类平抛运动。可用实物伞作为道具模拟所用粒子的运动。

4 自我总结

[教学评价]学生做成一张知识网络图。

[学生活动]小组内讨论完成。

[学生活动]重现知识，建构学生自己的知识体系。

附：带电粒子在匀强电场中的偏转（第一课时）学案

第一部分：

（1）研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场。

（2）处理方法：类似于平抛运动，用运动的什么的方法。

①沿初速度方向做什么运动，写出运动时间。

②沿电场力方向做什么运动，写出加速度，离开电场时的偏移量，离开电场时的偏转角。

第二部分：

例1：如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0=2×106m/s，粒子飞出平行板经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常数）

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？

（2）求粒子到达PS界面时离D点多远？

（3）在图上粗略画出粒子运动的轨迹。

（4）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。

例2：如图所示，在真空中有两块很大的平行金属板A和B，A板接地，B板的电势为＋，两板间的距离为d，在A板的内侧涂有荧光物质，在B板的中央P处有一离子源，它不断地向各个方向发射质量为m、初速度为v、电荷量为q的正离子，这些离子打在A板的内侧时发出荧光，求A板上发出荧光的范围大小。

小结：应用信息技术，应用电子书包，并不代表要排斥和对立传统常规手段，本课设计就用到了很多传统手段。只要用得恰到好处，都是有利于课堂教学的。另外，学生深度学习的实现不是一蹴而就的，只有一节课一节课的渗透促进，才有可能真正实现。

教育领域的深度学习是一种学习方式，目的是为了构建有意义的学习，在记忆的基础上理解、归纳、掌握、运用，结合原有知识结构，批判性地接受和学习新知识，建立知识间的相互联系，通过分析，做出决策和解决问题的学习。本节课关注学生集体交互，通过协作建构，共同探究；关注学生探究问题、解决问题能力的培养；利用小组合作学习的方式培养学生的合作意识；从学生生活中巧妙的设计教学活动，将物理知识与数学知识、生活实际紧密联系起来。