例谈电动势概念教学中的问题生成与解决

赵娜（江苏省常州市北郊高级中学）

例谈电动势概念教学中的问题生成与解决

赵娜
（江苏省常州市北郊高级中学）

通过对物理教学中概念教学的说明，结合教学实践对基于“问题生成与解决”的物理概念教学进行实例分析。

问题生成；问题解决；概念教学；电动势

一、物理概念教学的现状

一直以来，物理概念教学是学生的难点，因为学生需要结合生活中已有的认知，加以思维加工，从而提取抽象的模型，概括事物和现象背后的规律。虽然有难度，但是很重要。如果简单给出这个概念的定义，对于学生来说，不仅很难理解，即使勉强记住，也很容易遗忘，更不懂得如何应用。现在教材非常重视概念教学，有些可以用实验探究的方法来生成概念，有些可以从历史上发现规律的过程来引导，也有些可以通过问题的生成与解决来形成概念。以下是我对问题生成与解决的阐述。

二、问题生成与解决的意义

概念教学中往往会设计一系列的问题，学生通过对问题的思考层层递进、深入，从而对概念加深印象。对于物理概念的学习，不仅仅是学习知识本身，更是对研究物理问题方法的学习。所以，设置问题非常重要。而在教学过程中，教师虽然已经尽可能多地考虑到各种情况，但由于思维局限或者设计不全面，在课堂上会生成很多意外的问题，如果这类问题解决得好，对于课堂教学具有积极作用。当然，对于课堂上生成的问题，要引起重视，但是不能主次不分，课堂应该有明确的主线，在解决所生成的问题时不能避重就轻，要恰当引导回教学主线。这样，对于学生来说，概念课堂就不再是被动地接受概念，而是主动参与，积极性会大大提高，对概念的印象也会更加深刻。

三、基于问题生成与解决的课堂实例分析

【教学片断1】为什么需要提出电动势这个物理量？

教师在课堂上设置两个情境：一是在电流表两端分别接带电电容和干电池，让学生观察现象。通过情景和预设，学生很容易生成以下问题：①电容只能使电流表短暂偏转，而电池可以使之持续偏转，说明了什么？②产生持续电流有什么条件？学生很容易自己得出规律，必须要有恒定的电势差，教师即可得出电源的概念。

二是在小灯泡两端分别接水果电池和干电池，比较现象。学生发现不同电源的供电能力不同，自然而然生成问题：用什么物理量来衡量这种供电能力呢？

【教学片断2】用什么物理量来衡量供电能力？

要搞清楚这个问题，先要从本质上了解电源的供电原理。教师在课堂上给出电路的模型。如图所示，引导学生分析电路中电子的受力情况与运动情况，学生会生成以下问题：①在电源内部，电子如果仍只受静电力的作用无法回到负极，那么存在什么力呢？

教师可以提出非静电力的概念，学生经过这个片段的问题生成与解决，可以得到不同电源供电能力不同，即不同电源，通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能的能力不同，从本质上说，比直接给出这个概念形象的多，也理解的更加深刻。

②用什么物理量来衡量这种转化能力？

学生会生成问题：为什么不直接用W非来衡量？然后，学生分组讨论，自己解决问题：同一个电源，从正极搬运不同数量的电荷到负极，非静电力做功已经不同了，除非比较不同电源搬运相同数量的电荷，电场力做功多少，即用W非/q来衡量，这也正是教材中电动势的定义。

【教学片断3】在以上教学完成时，有学生提问：在原电池模型中，电子是不能够穿过溶液的，而上述模型中，为什么可以把电子直接从正极搬到负极？

这个问题非常特别也非常棘手，特别在于学生知道把所学的各科知识进行合并，而棘手在于讲解电动势时学生脑海中只有化学电池的模型，且非静电力本来就是虚构的概念。笔者在课堂上没有着重强调设计电池内部化学反应的内容，而是强化经典物理的思维——能量转化过程中一定伴随着做功，那么是什么力做功呢？显然不是静电力，那我们就把这种力称为“非静电力”。经过这样的提问、思考、解释，让学生把本来抽象的过程转化为形象的做功过程，便于理解，同时也锻炼了学生的思维能力——把不同学科关于某一知识的认知结合起来。

物理概念是教学的重难点，尤其是电动势这样的抽象概念。在概念教学时，我们往往会设计好教学过程甚至问题，但是如果转变思维，设置情境，让学生自己生成问题，自己解决问题，教师加以引导，学生的理解会更加深刻。另外，当学生在课堂上提出创新甚至超纲的问题时，教师要予以鼓励，让学生自己在实践中解决问题，从而产生成就感和进一步探究的兴趣。总的来说，基于问题生成与解决的物理课堂教学，要结合实际，让课堂更高效。

［1］缪建新．高效课堂：模式与案例物理［M］.南京：南京大学出版社，2009-12.

［2］陈建华．提高“问题教学”有效性的实践与思考［J］.物理教师，2012（11）：13-14.

［3］阎金铎，郭玉英．中学物理教学概论［M］.3版.北京：高等教育出版社，2009.

·编辑杨国蓉