高中物理教学:定量与定性分析结合的课例研究及启示分享(系列204)
大家好,关于高中物理教学:定量与定性分析结合的课例研究及启示分享(系列204)很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于的知识,希望对各位有所帮助!
多个等量电荷激发电场时的电场强度和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,等量同种电荷和等量异种电荷激发的电场是最经典、最基础的学习探索场景。练习册上,尤其是高考题中,总有“窍门”来考。这一幕。因此,这种学习探索的情况是一个不容忽视的教学范例。
那么,什么时候引入这种学习探索场景,如何设计这种场景教学,通过这种场景教学要达到什么教学目的呢?这些都是备课时要考虑的问题。
2.思考问题
教学设计中有一个重要的方法叫做逆向设计。逆向教学设计是指首先确立教学目标,根据目标制定教学策略,收集教材,整合教学内容,最后设计出详细的、具体的、程序化的教学计划。逆向教学设计是一种“根据目标找方法”的教学设计理念。那么,通过学习和探索等量相同/不同电荷激发的电场场景要达到什么教学目的呢?
目的1 等/异电荷激发的电场属于多电荷激发的电场。这里涉及到一个重要的原理,那就是叠加原理。通过等/异电荷的电场场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具体方法。然而,电场线是如何绘制的,电场线又是如何反映电场强度分布的呢?该教学问题应通过等/异电荷电场来解决。
目标3 高考中经常出现等/异电荷激发电场的探索场景。为了突破这个重要的必考点,需要高度重视这个学习探索场景。
业主认为,等/异电荷的电场分布图是一幅科学而美丽的图画。
(图片来源于网络搜索,版权归原作者所有)
说实话,对于大多数人来说,要准确、漂亮地画出这样的图是一件非常困难的事情。账号主认为,与其乱涂乱画,不如静静地看别人的杰作。
(图片来源于网络搜索,版权归原作者所有)
(图片来源于网络搜索,版权归原作者所有)
三、具体方案
根据教学目标的确立,教学计划设计如下:
步骤一:引入电场线的概念,强调电场线切线方向的要求,代表该点场强的方向。
步骤2:建立点电荷激发电场的几个点的场强方向,然后画出几条具有一定对称性的电场线。再次观察电场线。电场线和场强之间有什么关系?
步骤3 计算后,描述等量不同电荷连线上的几个点的场强方向和中垂线。目标是了解叠加原理以及如何绘制电场线。
步骤4 观察下面课本中的“标准”电场分布图。讲解电场线的特点,帮助学生进行“精细加工”,力求引导学生大脑中“浮现”出如下画面。
第五步:介绍了等势面和等势线的概念后,根据之前的“标准”电场线分布图绘制等势线分布图,然后将网络标准图呈现给学生(见上文)。
不幸的是,教科书没有给出等/不同电荷激发的电场的等势线分布。学生只能参考《教辅材料》中提供的图片,但他们注意到有些图片的绘制方式不规范,可能会误导学生。
四、教学反思
多点电荷激发的电场线和等势线的分布在教学中可能会导致这样的误解:
误区一:注重定量计算
有的老师教学要求较高,要求学生根据叠加原理详细计算等电荷激发的N点电场的场强和方向,并在此基础上画出M条电场线。
如果课堂时间充足,开展如此繁琐而细致的学习活动是非常有意义的,对于培养学生的专注力和耐心很有帮助。当然,通过这样的学习活动,前述的教学目标自然可以达到。
这里所谓的误区就是需要用更多的时间,否则如果你满脑子都是操作,就会出现“高的事做不了,低的事也做不了”。
误区二:只看图片讲故事
学生不需要计算等电荷激发的电场中各点的电场大小和方向。只需观察课本或课件中电场线、等势线的分布图即可。这样,很多学生根本不知道电场线和等势线分布图的生成过程,只能死记硬背。这样的话,应对灵活的考试题目就会非常困难。
也就是说,等电荷激发的电场线和等势线分布的教学应定量与定性分析相结合。
相关问答
答: 高中物理课堂中,既要注重定量的计算,也要重视定性的理解。要把两者很好地融合起来,关键是抓住实验现象的本质规律,引导学生从定性的表述到定量的分析,最后再回到定性的总结和应用。例如在学习运动学的内容时,老师可以先用图片、视频等方式展示物体运动的特点,让学生从视觉上感知速度、加速度的变化;然后结合具体的运动情况进行数学模型建立,引导学生运用公式进行计算和推理;最后,让学生将所学的知识运用到实际生活中,预测物体运动轨迹、分析运动规律等,以巩固定量分析后的定性理解。
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答: 再比如在学习力学原理时,老师可以先用简单的实验演示来展示力的作用和变化规律,让学生初步了解力的概念;然后通过推导牛顿三大定律,引导学生运用定量方法进行科学描述和总结;最后,鼓励学生运用所学的知识去分析身边现象,例如解释一个物体为什么会运动、为什么静止不动等,这样既能巩固知识的掌握,又能提高学生的分析和解决问题的能力。
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答: 在高中物理课程中有很多经典案例可以体现定量与定性的完美结合。例如,在学习“机械能”时,可以通过抛物线运动的例子进行讲解。首先,通过观察并描述球的运动轨迹,引导学生感悟出物体在不同高度处拥有不同的动能和势能;紧接着,运用能量守恒定律进行分析,用公式计算出各个时刻物体的动能和势能变化情况;最后,结合实际例子,例如弹射、滑坡等情境,让学生运用所学公式解决问题,巩固学习目标。
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答: 比如在“力与运动”这一章节中,可以使用拉力、重力和摩擦力的案例教学,首先引导学生通过观察实验现象,识别不同力的作用方向和大小;接着引入牛顿三大定律公式,用数学模型描述力的影响规律以及物体运动的变化情况;最后,结合实际生活中的例子,例如滑板的运动、汽车的加速度等,让学生运用所学知识进行分析和解释。
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答: 高中物理想要真正提高教学效果,一定要注重定量的准确性和定性的深入理解的结合。 老师可以用多种方式引导学生从理论到实际应用的过程,例如:在学习电磁规律时,先用简单的实验来演示磁场的特性和磁力和电流之间的关系;接着引导学生运用麦克斯韦方程进行描述和分析;最后通过案例讲解电磁铁、电机等技术的发展过程,让学生更深刻地理解電磁學知識的应用价值。
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答: 除此之外,教师还要注重课堂练习的设计,既要结合实际案例进行定量的计算,也要设置一些开放性的问题,引导学生从定量分析中得出定性的本质结论,如“物体运动速度更快或者减速慢的原因是什么?”、“这个电路的总电阻是多少?”、“电场强度的变化对电子束的影响有哪些?” 等。
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