以問題為導向的知識建構電荷一課教學案例

1、以問題為導向的知識建構電荷一課教學案例 大連市42中學 劉沖一、課例背景隨著建構主義教學理論和學生為本的教學思想的廣泛推廣，廣大教育工作者都在不斷的探索著能將理論與實際聯(lián)系到一起的最有效的途徑。于是生成了許多教學模式，學習方法，例如探究式教學模式、拋錨式教學模式、案例教學模式、翻轉課堂教學模式、自學-輔導教學模式等等。根據(jù)不同的教學內容和學情等客觀因素，教師應合理的選擇不同的教學模式和方法，力求達到最高的教學效率。建構主義突出地體現(xiàn)以學生為本的理念，它要求關注學生的主體性發(fā)展，將學生視作信息加工的主體、意義的主動構建者，教學中強調學生將知識內容與原有知識結構的連接，不求一致答案的獲得，而是個性

2、化的知識內化的過程。要求教師引導學生在原有的知識經(jīng)驗基礎上，建構新的知識經(jīng)驗。教學不是知識的傳遞，而是知識的處理和轉換，其目的是與已有的知識經(jīng)驗結合，形成新的更為完整的知識框架。教師應當是學生學習的促進者與幫助者，與學生是合作伙伴關系。本節(jié)電荷一課對初中生來說內容比較抽象，為了讓學生能夠更好的理解本課的內容，設計了大量的演示實驗，力求將抽象的問題具體化，形象化，可視化。但是僅僅做好這些還是不夠的，教師應該以問題為導向適時提出問題，引導學生的思維方向，直達教學目標。否則學生的思維會過于發(fā)散，一部分學生會僅僅看熱鬧，從而降低了教學效率。為了實踐建構主義理論和學生為本的教學理念，結合教學目標和本校學

3、情，我嘗試做了以下教學設計。二、課例呈現(xiàn)（一）教學目標設計 知識與技能 1.認識摩擦起電的現(xiàn)象,了解電荷的種類及電荷間的相互作用; 2.了解驗電器的原理及其作用,了解電荷量及其單位; 3.了解原子結構,認識元電荷、自由電子和電荷的移動。 過程與方法 1.通過實驗活動感受摩擦起電,知道帶電體的性質; 2.在認識自然界只有兩種電荷的過程中,感受人們所用的推理方法。 情感態(tài)度與價值觀 1.注意觀察靜電現(xiàn)象,對電荷種類的探究產生興趣,能主動利用簡易器材動手做實驗,激發(fā)學生主動學習的興趣; 2.鼓勵學生自己查找資料、培養(yǎng)學生的自學能力,引導學生關注社會、初步認識科學及相關知識對人類生活的影響。 （二）教

4、學內容及重點、難點分析 教材分析 電荷是人教版八年級第五章第一節(jié),本節(jié)的教學內容有:摩擦起電現(xiàn)象、兩種電荷及其作用規(guī)律、驗電器、電荷量及其單位、元電荷、電荷在導體中定向移動、導體和絕緣體等。摩擦起電是人類最早發(fā)現(xiàn)的電現(xiàn)象,兩種電荷及其相互作用規(guī)律是進一步深入學習電學、理解許多電現(xiàn)象的基礎,電荷量的概念是后面理解電流概念的關鍵,因此本節(jié)課作為初中電學起始課,具有很重要的地位。 教學內容 本節(jié)課教學內容主要分為以下五個部分: 第一部分:摩擦起電現(xiàn)象 第二部分:兩種電荷規(guī)定方法及電荷間的相互作用規(guī)律 第三部分:用驗電器來檢驗物體是否帶電 第四部分:電荷量及其單位 第五部分:元電荷及原子結構、電荷的定

5、向移動、導體和絕緣體 重點、難點 兩種電荷及其作用規(guī)律、電荷量及其單位、電荷的定向移動是教學重點,而認識自然界只有兩種電荷同時又是教學難點。 （三）教學對象分析 本節(jié)課中的摩擦起電現(xiàn)象,兩種電荷及其作用規(guī)律,學生在小學自然常識課中曾經(jīng)學過,初中階段應在這個基礎上,通過實驗分析,使學生了解“自然界只有兩種電荷”的邏輯思維過程,發(fā)展學生的邏輯推理能力。所以必須把這些比較簡單的知識講得豐富些,挖掘深度,不然難以引起學生的學習興趣。通過課本圖5.1-3所示的演示實驗,使學生知道驗電器帶電的多少與驗電器箔片張開的角度大小相對應,從而引出電荷量的概念。電荷量的單位是直接告訴學生的,為了使學生對電荷量的單位

6、庫侖有個大概的了解,應舉例說明:一根摩擦過的玻璃棒或橡膠棒所帶的電荷量,大約只有10-7庫侖,一片帶電的云上所帶的電荷量,大約有幾十庫侖。關于元電荷及原子的知識,此地只要學生了解即可,留待化學課上進一步學習,此地主要是讓學生知道電荷的由來。最后一部分“電荷在導體中定向移動”有點抽象,可用演示實驗作進一步的形象講解。 （四）教學用具 玻璃棒(附絲綢),橡膠棒(附毛皮),驗電羽,塑料刻度尺,驗電器,支架,帶絕緣皮銅導線,碎紙屑若干。 （五）教學過程設計課題的引入：演示1：用毛皮摩擦過的橡膠棒，或用綢子摩擦過的玻璃棒有吸引碎紙屑的現(xiàn)象。（學生實1：學生自己用塑料筆桿、塑料尺與頭發(fā)或衣服摩擦做類似的實

7、驗。）師：這是什么現(xiàn)象？生：這是摩擦起電的現(xiàn)象。師：我們在本章中就要學習電的知識，我們就從最簡單的摩擦起電現(xiàn)象來認識電的世界。新課教學：師：大家還知道生活當中還中哪些類似的現(xiàn)象，能說出來與同學們交流嗎？生1：用塑料梳子在頭發(fā)上摩擦，靠近碎紙屑，能吸引碎紙屑。生2：家里看電視時，打開彩電時，頭靠近屏幕，頭發(fā)會豎起來。生3：師：同學們說得很好，請同學們再思考一下：這些現(xiàn)象都有什么共同的特點？生：這些物體都能吸引碎紙屑這樣的小物體。師：很好，這些物體，我們習慣上把這些帶了電荷的物體叫做帶電體。師：請同學們不要摩擦塑料筆，看看還能吸引碎紙屑嗎？生：（同學們動手后），不摩擦不能吸引碎紙屑。師：請同學們總

8、結一下：以上的實驗能告訴我們什么？生：1、用摩擦的方法使物體帶電叫做摩擦起電。 2、帶電體能吸引輕小物體。師：請同學們討論：為什么穿化纖衣服特別容易招灰?（大家討論，教師點名讓學生回答）生：這是因為化纖衣服容易摩擦起電成為帶電體，而帶電體又容易吸引灰塵這樣的輕小物 體。師：摩擦起電現(xiàn)象在生活、生產中是比較常見的，摩擦起電所產生的電叫做靜電，靜電對我們人體沒什么危害，但是可以引起其他嚴重的后果，比如，引起火災等。但是靜電也有可利用的一面。如：靜電復印和激光打印等等。師：人們在長期的實踐中發(fā)現(xiàn)：很多物體經(jīng)過摩擦以后都能帶電，譬如：玻璃與絲綢摩擦后能帶電；橡膠與毛皮摩擦后能帶電；還有琥珀等其它的物體

9、。師：人們把這些摩擦后的物體分別去靠近與絲綢摩擦過的玻璃棒和與毛皮摩擦過的橡膠棒時，還發(fā)現(xiàn)：凡是會跟玻璃棒相吸引的，必定會跟橡膠棒相排斥；凡是會跟橡膠棒相吸引的，必定會跟玻璃棒相排斥。師：人們從這些現(xiàn)象中認識到：這些物體上所帶的電荷是不同的，自然界存在兩種電荷。于是人們規(guī)定：用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷叫做正電荷。用“+”表示。用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷叫做負電荷。用“”表示。演示2：用兩根玻璃棒和兩根橡膠棒演示電荷間相互作用的實驗：師：老師在做實驗時，同學們看到了什么現(xiàn)象？生：兩根玻璃棒靠近時會互相排斥，一根玻璃棒和一根橡膠棒靠近時會互相吸引。師：這兩根棒上所帶的電荷相同嗎？我們可

10、以從這個實驗中得出什么結論呢？生：同種電荷互相排斥；異種電荷互相吸引。師：下面請兩位同學上來做兩根橡膠棒的實驗，其它同學注意觀察。（學生實驗2：兩名學生做實驗，其他同學注意觀察，教師注意糾正操作。）會看到什么現(xiàn)象呢？師：接下來，請同學們討論兩個問題：1、用手捋散開的塑料繩，是不是捋的次數(shù)越多，合攏得越緊？2、用塑料梳子梳理一名女同學的長發(fā)，為什么越梳越蓬松？（同學們互相討論，老師提醒同學們可以用做實驗的方法來驗證。組織同學們發(fā)言，講清道理。培養(yǎng)學生的實驗能力，應用物理知識分析問題、解決問題的能力和語言表達能力）演示3：教師出示驗電器，介紹驗電器的構造，然后用一個不帶電的物體接觸金屬球，讓學生注

11、意觀察金屬箔有沒有變化？師：觀察到了什么？生：沒有變化。（學生實驗3：每組由一位同學實驗，其他同學觀察，用帶電的物體接觸金屬球，再觀察金屬箔是否變化。）師：觀察到了什么現(xiàn)象？生：金屬箔張開了。師：這是為什么呢？（講解）當不帶電的物體接觸金屬球時，金屬箔不張開；當用帶正電的物體接觸金屬球時，由于金屬球、金屬桿、金屬箔都能導電，使兩箔片都帶正電互相排斥而張開；同樣，用帶負電的物體接觸金屬球時，兩箔片都帶負電也互相排斥而張開。師：你想這個裝置能有什么用處？（稍頓）有個物體不知是否帶電，你能不能用它檢驗一下？生：用物體接觸金屬球，如果金屬箔張開，說明物體帶電；如果金屬箔不張開，說明物體不帶電。師：這就

12、是一個檢驗物體是否帶電的儀器驗電器。驗電器是根據(jù)什么道理檢驗物體是否帶電的呢？生：同種電荷互相排斥。（學生實驗4：每組由一位同學實驗，其他同學觀察，先用毛皮輕輕摩擦橡膠棒一兩下，用棒接觸驗電器的金屬球，觀察金屬箔片張角的大小，再用力多摩擦幾下，再接觸金屬球，觀察張角的大小。）師：兩次張角有變化嗎？生：變大。師：這說明什么呢？生：第二次驗電器所帶的電荷比第一次多。師：可見電荷有多有少，電荷的多少叫做電荷量。它的單位：庫侖，這是為了紀念法國物理學家?guī)靵龆?guī)定的，常常簡稱做“庫”，用符號表示。庫侖是個很大的單位，剛才實驗中摩擦過的棒上所帶的電量只有10庫侖左右。演示4：（教師邊演示邊介紹）先用帶正電

13、的玻璃棒接觸金屬球，觀察金屬箔張角的大小，再用帶負電的橡膠棒接觸金屬球，張角變小。師：這說明金屬箔上的電荷多了還是少了？生：少了。師：這表明“”、“”電荷放在一起會互相抵消，如果“”、“”電荷的電荷實驗現(xiàn)象說明:電荷在金屬桿中定向移動。 實驗: 1)取兩個驗電器A和B。用金屬桿把A和B連接起來,用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器A,可以看到A和B的金屬箔都張開了。 2)改用橡膠棒把A和B連接起來,重做上面實驗,可以看到只有驗電器A的金屬箔張開,而B仍然閉合。指導學生閱讀課文了解物質的組成、元電荷的概念。 1)原子結構:原子由原子核和核外電子組成。 2)電子:帶有負電的最小的電荷。 3)元電荷:最小

14、的電荷。 4)中和:原子對外不顯電性。 (介紹物質由分子、原子組成的,介紹原子的結構,也可配合課件形象講解,給學生具體的印象和模型,讓學生知道電子是帶有負電最小電荷的粒子,叫做元電荷,介紹原子呈中性的原因,引入“中和”的概念。此節(jié)主要為學生思考摩擦起電原因鋪下伏筆,并且使電荷的概念更具體化。) （六）課堂小結 問:這節(jié)課我們研究了什么問題?主要采用了什么方法? 學生總結本節(jié)知識要點:通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和比較,并結合歷史上的大量實驗結果歸納得出:自然界中只有兩種電荷,同時認識到了電荷間的相互作用規(guī)律,然后學習了驗電器、電量的概念和中和現(xiàn)象、以及電荷在導體中的定向移動、導體和絕緣體等。 方

15、法:提出問題進行猜想設計實驗進行實驗分析實驗交流討論得出結論 （七）達標檢測: 學生依據(jù)目標自查,完成檢測練習(練習題略),然后師生共同分析講評。 （八）板書設計 第五章電流和電路 5.1 電 荷 一、電荷 1.摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現(xiàn)象摩擦起電。 使物體帶電的方法:摩擦起電、接觸帶電、感應帶電。 2.自然界中只有兩種電荷: 正:絲綢摩擦過的玻璃棒 +, 負:毛皮摩擦過的橡膠棒-。 同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。 3.檢驗物體是否帶電:利用帶電體的性質來判斷;用驗電器來檢驗。 4.電荷量:電荷的多少。單位:庫侖(庫),符號:C。 二、原子結構 元電荷 1.原子結構:原子- 原子核

16、 “+” - 電 子 “-” (帶有負電的最小的電荷) 2.元電荷:最小的電荷。 3.中性:原子由于正電荷和負電荷數(shù)量相等,原子不顯電性。 三、電荷在導體中定向移動。 導體:善于導電的物體。 絕緣體:不善于導電的物體。 金屬靠自由電子導電。三、課例評析1.導向式提問對課堂的調控作用從本節(jié)課的流程可以看出，教師的提問行云流水，層層遞進，恰到好處地調控著課堂的進程，學生的思維也過度自然，學生跟隨著教師的問題達成一個個教學目標。美國心理學家布魯納指出：“教學過程是一種提出問題、解決問題的持續(xù)不斷活動。”，愛因斯坦曾說過“提出一個問題比解決一個問題更重要?！逼綍r教學工作中發(fā)現(xiàn)一些學生可以做到“敢問”，

17、但是更少的學生既“敢問”、又“會問”、善于“發(fā)問”，學生經(jīng)過深思提出問題，對他們而言最有思考價值的。教師如何提出問題，這對學生學會自己提出問題起到潛移默化的作用。調控課堂提問的難度：課堂提問不宜停留在“已知區(qū)”與“未知區(qū)”，即不能太容易也不能太難，老師應善于尋找學生的“最近發(fā)展區(qū)”的結合點，即為知識的“增長點”上布設懸念，促進學生認知結構的形成、鞏固和發(fā)展。調空課堂提問的頻度：頻繁的討論式的課堂提問過多不僅費時，而且會導致學生隨大流，導致課堂教學重點不突出、難點得不到化解。調控提問的等候時間：學生思考時間不充分，無法回答或倉促回答導致錯誤，老師得花費更多的時間給學生提示或糾錯，這樣既不經(jīng)濟又容

18、易導致學生降低回答問題的興趣，結果往往是低效的或無效的。2.導向式提問對學生思維的牽引作用首先，就課堂提問的作用來看，有強化鞏固類的提問，有引導啟發(fā)類的提問，有發(fā)散提高類提問。本節(jié)課的引課部分就是由一系列引導啟發(fā)類提問組成的，結合小學生討論的方式。例如：師：這是什么現(xiàn)象？大家還知道生活當中還中哪些類似的現(xiàn)象，能說出來與同學們交流嗎？同學們說得很好，請同學們再思考一下：這些現(xiàn)象都有什么共同的特點？等。這樣可以有效的提高學生課堂參與度，避免一個人或幾個人回答問題，其他人聽熱鬧的情況。提高學生課堂參與度也是新課程理念下以學生為本教學思想的基本要求。 其次，從學生認知的角度來看，認知主義學習理論認為學

19、習者學習新知識的過程實際上是新舊材料之間相互作用的過程，學習者必須尋找存在于自身原有知識結構中的能“同化”新知識的“?？奎c”。而開始的這些引導啟發(fā)類的提問就是在幫助學生找到這些“?？奎c”。這些“?？奎c”就是學生思維的出發(fā)點，這就為后續(xù)的教學打下良好的鋪墊。 在一系列演示實驗環(huán)節(jié)中，教師采用了一系列導向式的問題。在認知主義學習理論中，這類問題主要的作用就是使學生通過自己積極的思維將自己原有的舊知識與新知識建構起聯(lián)系，從而達到認知上的“同化”。例如：師：請同學們討論：為什么穿化纖衣服特別容易招灰?（大家討論，教師點名讓學生回答）這兩根棒上所帶的電荷相同嗎？我們可以從這個實驗中得出什么結論呢？師：接

20、下來，請同學們討論兩個問題：用手捋散開的塑料繩，是不是捋的次數(shù)越多，合攏得越緊？用塑料梳子梳理一名女同學的長發(fā)，為什么越梳越蓬松？等等。這種層層遞進的提問使學生在認知上從各自的“最近發(fā)展區(qū)”逐步向外發(fā)散，構建起新的知識結構，充分訓練了學生知識遷移和發(fā)散的能力。（學生實驗3：每組由一位同學實驗，其他同學觀察，用帶電的物體接觸金屬球，再觀察金屬箔是否變化。）師：觀察到了什么現(xiàn)象？生：金屬箔張開了。師：這是為什么呢？體現(xiàn)了對學生總結概括思維能力的訓練，這就是認知理論中學生對知識“順應”的過程。3.導向式提問要結合學生的心理發(fā)展特點皮亞杰認知發(fā)展階段理論將出生到十五歲的兒童認知心理發(fā)展分為四個階段，即感知運動階段、前運算階段、具體運算階段和形式運算階