​一、提出问题

​多个等量电荷激发电场的电场强度与电势分布问题,是高中物理教学中的一个重要且经典的问题。其中,等量同种电荷与等量异种电荷激发的电场又是最经典、最基础的学习探索类情景,在习题册中,特别是在高考题中,总是会变着“花样”来考查这一情景。因此,这一学习探索类情景是一个绝不能忽视的教学实例。

那么,何时引入这一学习探索类情景,怎么设计这一情景教学,通过这一情景教学要达到怎样的教学目的?这些是备课时需要思考的问题。

​二、问题思考

在教学设计上有一个重要的方法,叫着逆向设计。逆向教学设计,即先确立教学目标,根据目标确立教学策略、收集教学材料、整合教学内容,最后设计出详细的、具体的、程序化的教学方案。逆向教学设计,是“根据目标找方法”的一种教学设计思路。那么,通过等量同/异种电荷激发的电场学习探索类情景,要达到怎样的教学目的呢?

目标1 等量同/异种电荷激发的电场属于多电荷激发的电场,这里涉及一个重要的原理,那就是叠加原理。通过等量同/异种电荷的电场情景,帮助学生理解叠加原理。

目标2 电场线是理解电场及其场强分布的重要的具象方法。然而,电场线是如何描绘出来的,电场线何以反映电场的场强分布情况?通过等量同/异种电荷的电场要解决这一教学问题。

目标3 在高考中经常出现等量同/异种电荷激发的电场这一探索类情景,为了突破这一重要必考点,有必要高度重视这一学习探索类情景。

号主认为,等量同/异种电荷的电场分布之图示是一副科学而精美的图画。

高中物理学情及教学效果诊断表 高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204(1)

(图片来自于网络搜索,版权归原作者)

说实话,对于绝大多数人,要精确而精美地绘制这样的图示是非常困难的。号主认为,与其潦草绘制,不如静观他人佳作。

高中物理学情及教学效果诊断表 高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204(2)

(图片来自于网络搜索,版权归原作者)

高中物理学情及教学效果诊断表 高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204(3)

(图片来自于网络搜索,版权归原作者)

​三、具体方案

​ 根据教学目标的确立,教学方案设计如下:

步骤1 介绍电场线的概念,着重强调电场线的切线方向要求,即表示该点场强的方向。

步骤2 确立点电荷激发电场的若干点的场强方向,继而绘制出具有一定对称性的若干条电场线。再观察电场线,观察电场线与场强大小具有怎样的关系?

步骤3 经计算后描述等量异种电荷连线、中垂线上若干点的场强方向。目的是领会叠加原理和电场线是如何描绘出来的。

步骤4 观察教材中,即下面“标准”电场分布图。阐述电场线特点,帮助学生进行“精细加工”,致力于引导学生把下面图“浮现”在大脑中。

高中物理学情及教学效果诊断表 高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204(4)

步骤5 介绍等势面、等势线概念后,在前面“标准”电场线分布图的基础上绘制等势线分布图,然后向学生呈现网络标准图(见前)。

很遗憾,教材并没有呈现等量同/异种电荷激发电场的等势线的分布情况。学生只能参考“教辅资料”给的图,但注意到有些图绘制的并不标准,对学生可能产生误导作用。

​四、教学反思

多个点电荷激发的电场之电场线、等势线分布情况,在教学中容易出现这样的误区:

误区1 偏重定量计算误区

有些老师对教学要求较高,要求学生根据叠加原理详细计算等量电荷激发电场的N个点场强大小与方向,在这个基础上绘制M条电场线。

如果课时充足,进行这样繁琐而细致的学习活动,是非常有意义的,对培养学生的意力、耐心是非常有帮助的。当然,通过这样的学习活动,自然也能达到前述教学目标。

这里所谓误区,就是用时要多,否则充满操作就显得“高不成,低不就”。

误区2 只看图说话误区

不要求学生计算等量电荷激发电场中的点的电场强度大小与方向,只要求学生观察课本中或课件中的电场线、等势线分布图。如此,不少学生根本不清楚电场线、等势线分布图的生成过程,只能死记硬背。如此,应付灵活多变考题将非常困难。

也就是说,等量电荷激发电场的电场线与等势线分布情况教学,应该定量与定性分析结合起来。

,