融入智能手机的课堂教学初探＊——以《静电场的基本问题》为例

张齐峰

（惠州市华罗庚中学，广东 惠州 516001）

0 引言

学习进阶认为学习是一种不断积累、发展的过程，学生对核心概念的理解，需要依靠恰当的教学策略，经历许多不同的中间阶段。在此理论指导下，单元复习课解决的主要任务有：根据学生最近发展区，引导学生通过实例或实验回顾梳理已学的物理知识、方法和思想；通过典型情景分析，提高应用知识和方法解决实际问题的能力；将单元知识进行整合优化，建构有机知识网络。

静电场单元相近与相似的基本概念多，同时电场线、等势线、电场叠加和电势φ与x图像等对学生空间思维和数形结合思维要求很高，所以一般学生学起来很困难。智能手机由于携带方便，功能强大，所以新时代下探索利用智能手机来突破教学难点，上好单元复习课显得较为重要。

1 分析问题，提出教学模式

《普通高中物理课程标准》（2017 年版）提出：可适当介绍一些有利于物理教学的软件工具，辅助学生学习物理[1]。华南师范大学王红教授在“‘输出为本’教学范式的变革实践”中，认为“目标前置”和“以输出倒逼输入”等方式能让学生的学习变得有目的和有动力[2]。同时教学实践表明，学生喜欢的课堂：有挑战性任务，有讨论和有感受。这表明复习课中可设计导学案，聚焦某些情景性问题，让学生有挑战性去探究，辅以智能手机解决课前、课中和课后的教学难点，所以单元复习课教学模式可以设计成如图1 所示。

图1 单元复习课教学模式

2 解决问题

2.1 课前智能手机调查学情教情，找准教学切入点

结合课程标准、以往的学情和现在的教情，在集体研讨的基础上，编写导学案。提前下发导学案，让学生在导学案的导学、导思和导做的指引下，自主学习、查阅资料和进阶练习。教师可以利用纸质材料或智能手机课堂辅助软件进行问卷调查，收集学情，再结合对其他教师和学生的访谈，整理出学生在本大单元复习中存在教学难点，并针对问题精心备课，找出原因和改进措施（见表1）。

表1 教学难点突破

2.2 课中智能手机改进教法学法，挖掘教学生长点

2.2.1 多感官参与，辨析核心概念

课前，学生阅读教材和资料，在导学案上完成例题1。

【例1】根据题图（如图2 所示），在两物理量之间，填写与之关联的表达式和适用条件，并完成小结内容。

图2 基本概念之间关系

小结：

（1）求电场力做功的方法：______________________________________

（2）求电势能改变的方法：______________________________________

（3）电场线的作用：______________________________________________

【教学活动】学生课前自主学习的基础上，小组相互讨论，选派一名代表全班展示交流。教师将智能手机与智慧黑板同屏，投影展示该同学的作品。学生代表在智慧黑板上针对投影的作品，讲解他所在小组的思路与做法。然后有不同想法的小组进行补充说明，教师最后点评并进行适当补充。

【教学意图】将学习任务前置，让学生带着任务预习教材和查阅资料，提高知识输入的针对性。在书写两个量之间的关系式过程中，初步辨析基本概念；在同小组合作学习过程中，与同伴交流讨论；在成果展示交流过程中，组间交流、师生交流，调动学习者视听说做等多重感官机能，提高学习效率。

2.2.2 多方位体验，训练空间结构

【教学活动】实验：将放置在立方体框架中心的静电羽用导线与起电机相连（如图3 所示）。用智能手机下载鸿合多屏互动APP，点击并扫描智慧黑板的连接二维码，同屏直播。一个同学摇动起电机，老师用智能手机对着静电羽，环绕一周直播，让同学们观察静电羽的形状变化。

图3 点电荷电场线的空间分布

教师：同学们能否猜想出点电荷周围的电场线。

学生：向空间发散。

教师：谁能画出点电荷周围的电场线？

学生：在黑板上画出发散或会聚的电场线。

教师：这是平面内的电场线。如何描述空间的电场线呢？

学生：以过点电荷的水平线或竖直线为中心，旋转一周。

【学生活动】若图3 中，若中心的点电荷Q 带正电，请三个同学借用自己手臂的长短和方向，来形象表示立方体上a、b、c三点的场强大小和方向（如图3 所示）。教师对三名同学的表现，给予积极的评价。并请各小组再派代表解决例2 的问题。

【例2】如图4 所示，正点电荷Q位于立方体的中心，a、b是上表面的顶点，c是上表面中心。判断a、b、c三点的电势和场强大小关系：正试探电荷沿ba方向移动时，电场力做正功还是负功？电势能如何变化？

图4 点电荷

【教学意图】通过教师实验演示，学生多侧面观察、猜想、画图、实物模拟活动及例题巩固训练，让学生多感官器官参与并应用新知识解决实际问题，帮助学生将已知二维知识与三维新知识整合联系起来。

2.2.3 多图景结合，识图解决问题

【教学活动】小组讨论，再派代表解决例3。

【例3】某电场在x轴上电势随x变化的图像如图5 所示。将一个带电粒子在x1处无初速度地释放，在电场力作用下能通过x2处。则在φ-x图像中斜率表示什么物理量，0 -x2之间又如何变化？判断该粒子的电性，从x1到x2过程中，粒子的电势能和动能分别如何变化。

图5 φ-x 图像

【教学意图】在问题的引导下，让学生挖掘斜率的含义，再画出电场线的大致分布，将静态图像转为动态情景，然后解决问题，让学生在体会成就感的过程中，培养数形结合意识，收获敢用、能用和乐用图像解决问题的情感态度。

2.3 课后智能手机改进作业质量，迁移教学延伸点

布置课后作业，要基于应用性、基础性和分层性。在作业情景中应用新基础知识解决实际问题，能巩固当天所学，增进学生的学习兴趣和自主学习的动机；设计成层次不同的作业，控制规定作业时间，提高完成作业的效率；辅以智能手机课后在线答疑，能“对症下药”“双向沟通”，培养学生自主学习的兴趣，是课堂教学有益的延伸。

3 结语

总之，借助智能手机课前调查学情、课中改进教法学法和课后改进作业质量，能找准切入点、挖掘生长点和迁移延伸点，能突破单元复习课的教学难点，提高学习效率，促进核心素养的培养。