問題對話教學中的教學策略*
——以“勻強電場中電勢差與電場強度關系”為例①

李 佳 張荷潔 張錫娟

(揚州大學物理科學與技術學院 江蘇 揚州 225002)

問題對話教學，是指教學過程中的主體在相互尊重、地位平等的基礎上，圍繞著問題而進行的有意義的交流和討論，以問題的提出、分析、解決作為課堂主線，共同探究、討論并嘗試解決教學中的問題，從而增進教學中各個主體之間的相互理解，促進教師和學生的共同發(fā)展的教學過程[1，2].在這一教學過程中，問題就是主體對話的內(nèi)容.如何以問題的發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生作為對話的情境，讓學生在對話過程中以問題的解決作為學習目標？如何以對話作為課堂教學過程中主體交流的一種形式，通過師生之間、生生之間圍繞著問題進行的對話，使得問題衍生為知識或者新的問題？如何讓學生在解決問題的過程中獲得新知識，發(fā)展并提高自身能力？這無疑對教師在進行教學設計的時候就提出了要求.獨特的教學策略，能夠促進教師達成教學目的、完成教學任務，能夠使課堂效率提高，使對話真正成為有意義的交流.

本文以教科版選修3-1第一章第五節(jié)內(nèi)容“勻強電場中電勢差與電場強度關系”為實踐教學案例，談談問題對話教學在具體教學設計中的一些策略運用.

1 教學內(nèi)容與目標分析

本節(jié)課在知識與技能方面要求學生理解勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關系，對于公式U=Ed要知道推導過程，并且能夠熟練應用U=Ed解決有關問題.在學生學習過程中，培養(yǎng)學生分析、解決問題的邏輯思維能力.

本節(jié)課的重點是勻強電場中電勢差與電場強度定量關系的推導和應用，同樣也是本節(jié)課的難點.

考慮到學生的思維正處于發(fā)展階段，應該注重對學生科學邏輯思維的培養(yǎng)，同時為了讓學生在平等、和諧的課堂氛圍中掌握重點、化解難點，筆者利用問題對話教學的平等性、互動性、開放性等特點設計了與之相適應的教學策略[3].

2 教學策略設計

2.1 從復習入手 建立對話主題

首先我們設計了復習圖表(見表1).在復習過程中，通過教師與學生之間互動，引導學生回顧電場強度、電勢以及電勢差的相關概念，師生共同填表，復習相關物理量的性質以及電場的直觀描繪，讓學生明白可以從兩個角度描述靜電場的性質.既然兩個不同角度描述的都是靜電場，那么這兩者之間有什么關系呢？這就自然地通過對話，引導學生思考，電場強度與電勢差之間有怎樣的關系？從而建立了對話主題.這一主題的提出既順應了學生的復習思維，又點出了本節(jié)課的學習重點，同時確立了本節(jié)課對話的核心.

表1 電場電勢概念

2.2 以實例切入 創(chuàng)設思考情境

考慮到本節(jié)課做實驗的限制，現(xiàn)從理論推導方面入手，以例題的形式呈現(xiàn)問題，讓學生求解，創(chuàng)設一個思考勻強電場中，電勢差和電場強度有什么關系的實際情境.通過對話，引導學生解決問題.

【例1】如圖1所示，勻強電場的電場強度為E，電場中A,B兩點在同一條電場線上，但在兩個不同的等勢面上，它們之間的距離為d，電勢差為UAB.現(xiàn)一正電荷從A移動到B，求場強與電勢差的關系.

圖1

該例題直接點明了“求電場強度與電勢差之間有什么關系”的主題.由于學生之前沒有遇見過場強和電勢差關系的計算問題，所以，有的學生感覺思路不明，更無從下筆.這時需要教師通過對話引導學生思考.因此，我們設計了5個引導性問題逐一與學生展開對話.

(1)電場強度反映電場什么性質，電勢差反映電場什么性質？

學生對這個問題是可以回答出來的.在此基礎上，追問第二個問題.

(2)如何將力與功聯(lián)系起來，建立兩者的關系？

學生根據(jù)力學知識很容易想到，某個力所做的功等于力乘以力的方向上發(fā)生的位移.因此，馬上可以得到電場力做功為

WAB=Fd=Eqd

(1)

式(1)是從電場力的性質這個側面求得的電場力做功.接著拋出第三個問題.

(3)功和能有什么關系？

讓學生從電場能的性質側面思考問題，從而可得另一個式子

WAB=UABq

(2)

對于同一電荷在同一電場中的運動，式(1)和式(2)所求解的電荷做功大小是相等的，所以兩式可以劃等號，這樣,就自然地理解到電勢差和電場強度是有關系的，即

UAB=Ed

(3)

至此，雖然得到公式(3)，但學生對兩者關系的理解還是膚淺的.為了使學生有更深入的理解，真正弄清楚其物理意義，設計了第四和第五個問題.

(4)能否從求解過程中判斷A，B兩點電勢的高低？

對話中，發(fā)現(xiàn)有的學生會陷入思考的瓶頸，看不出電勢高低.于是，通過討論，給予學生點撥，讓學生有明確的思路,兩點電勢高低可以通過兩點間電勢差的正負情況來判斷.根據(jù)式(2)，將學生的思路引導到了判斷兩點間電場力做功正負情況上面，使學生真正弄清楚功與能的關系.本例中，由于電荷從A到B電場力做正功，所以UAB>0，說明A點電勢高于B點電勢，電荷從A點到B點，沿著電場線方向電勢降低.這里先讓學生腦海中有一個初步印象，為后面的結論作鋪墊.

(5)例題變換.

【例2】若A,B兩點不在同一條電場線上.如圖2，它們之間的距離仍為d，電勢差為UAB.場強與電勢差的關系又如何？

圖2

提出這個問題讓學生討論，目的是培養(yǎng)學生舉一反三的思考能力，學會歸類和演繹.

教學實踐中，筆者讓學生先自行求解，學生都會圍繞“電場力做功是多少？”“A,B兩點，哪一點電勢高？”兩個問題進行分析，并能順利得出結論

UAB=Edcosθ

(4)

公式(4)中θ為AB連線與電場線方向夾角，A點電勢高于B點電勢，沿著電場線方向電勢降低.

這部分教學內(nèi)容是本節(jié)課的重點內(nèi)容.教學策略是利用例題作為問題的情境，以解決例題中的問題作為教學過程的一部分.在解決問題過程中，通過對話，引導學生思考并發(fā)現(xiàn)電場強度與電勢差之間的關系，學生在這個過程中既學習到了知識，同時也訓練了自身的思維能力和交流表達能力.

2.3 用對比總結 培養(yǎng)探究能力

學物理最忌諱的是就事論事，死記硬背，一知半解.教師在教學過程中，要引導學生對問題深入的“探”，細致的“究”.

本節(jié)課中，通過例題先后得出式(3)和式(4).對比兩公式，實質上的共性是什么？公式(3)變形后，有

(5)

其物理意義是什么？可以和哪些物理量來類比？由公式(5)計算的E的單位是什么？與電場強度的定義給出的單位相同嗎？如何證明兩個電場強度公式的單位是一致的？“沿電場線方向電勢是降低的”這個結論是由均勻電場得出的，能適用于其他電場嗎(如點電荷電場)？電場強度與電勢差有線性關系，是否代表電場強度的大小與電勢的高低有直接的關系？電場強度大的地方是否電勢就一定高，電場強度小的地方電勢就一定低？電場強度的公式有幾種形式，如

(6)

(7)

以及式(5)，他們各有什么適用條件？式(5)、(6)、(7)中各物理量代表什么意義？

筆者設計了這樣一連串問題，通過師生互動，生生對話，共同討論，對比總結，引導學生深入探究其物理意義、共性特點與適用條件，使學生對知識的學習學得深、學得透、學得活，進而培養(yǎng)學生深入思考問題，類比總結概括，交流討論表達，邏輯思維判斷的綜合能力.

3 實踐效果與設計體會

本文的設計案例經(jīng)歷了實際的教學過程.授課班級是一個四星級中學的高一年級普通班，班級中的學生認知能力發(fā)展正常，智力水平中等以上.本節(jié)課課堂教學中，學生思維活躍，互動頻繁，學生發(fā)言積極，氣氛熱烈，課堂最后的知識應用環(huán)節(jié)所給出的小題目，九成以上學生都能順利完成.這對于實習教師來說是莫大的鼓舞.

反思本節(jié)課的教學設計，成功之處有二.

第一，在平常中見精巧.復習導入新課是最常見的教學方法之一，但本節(jié)課的復習引入新課，通過師生互動填表，直觀、準確地建立核心對話主題，講解例題也是教師最常見的授課方法，而本節(jié)課的核心內(nèi)容雖然也是通過一道例題展開的，但是具體的對話問題設計精巧，貼近主題，環(huán)節(jié)緊扣.學生能圍繞主題發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，進而解決問題.

第二，在細微處挖大課題.培養(yǎng)學生的各種能力是個大課題，但是大課題又應該落實在具體的細微環(huán)節(jié)處.正如前文中所述的“用對比、總結，培養(yǎng)探究能力”，深挖、細挖本節(jié)課中所涉及的概念，設計問題串，讓題目演變，使問題突顯，給討論空間，用對比、總結.讓學生在實實在在的具體知識構架中學習知識，思考問題，增強能力，感受成功.

參考文獻

1 鄭金洲.對話教學.福州：福建教育出版社，2005.23

2 張增田，靳玉樂.論新課程背景下的對話教學.西南師范大學學報(人文社會科學版)，2004,30(5)：77～80

3 康建琴.對話教學：內(nèi)涵、特征與原則.山西財經(jīng)大學學報(高等教育版)，2004,7(3)：46～48