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到底有多少个离子打在极板上?——新课改背景下的一节教研课的实录与反思

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到底有多少个离子打在极板上?——新课改背景下的一节教研课的实录与反思到底有多少个离子打在极板上?——新课改背景下的一节教研课的实录与反思 到底有多少个离子打在极板上,——新课 改背景下的一节教研课的实录与反思 V01.25No.303 (S)II.2007.38. 物理教学探讨 JournalofPhysicsTeaching 第25卷总第303期 2007年第l1期(上半月) 到底有多少个离子打在极板上? 新课改背景下的一节教研课的实录与反思 丁佐建 江苏武进高级中学,江苏省常州市213161 摘要:新课程教学理念提倡的是一个在师生平等,自由,互助下的探究...

到底有多少个离子打在极板上?——新课改背景下的一节教研课的实录与反思
到底有多少个离子打在极板上?——新课改背景下的一节教研课的实录与反思 到底有多少个离子打在极板上,——新课 改背景下的一节教研课的实录与反思 V01.25No.303 (S)II.2007.38. 物理教学探讨 JournalofPhysicsTeaching 第25卷总第303期 2007年第l1期(上半月) 到底有多少个离子打在极板上? 新课改背景下的一节教研课的实录与反思 丁佐建 江苏武进高级中学,江苏省常州市213161 摘要:新课程教学理念提倡的是一个在师生平等,自由,互助下的探究式教学.老师的任务不单纯是对知识的解 说?更应该引导,协助学生自主地建构知识.本文就是通过一个教学实例,来展现教师是如何引导学生获得知识的. 关键词:争论;反思 中围分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003—6148(2007)11(S)一0038—3 在一次新课改背景下的教学研讨活动中, ' 笔者听了这样一节教学研讨课:在授课老师按照 计划讲评一道关于等离子体发电机的习 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 时,一 个结论在学生中引起了争论,授课老师没有回 避,而是有意识地营造和谐,民主,热烈的争论氛 围,主动引导问题的讨论,使课堂上出了效果,上 出了精彩,更给了听课老师以很大的启示,现将 实录和本人反思供老师们参考. 1课堂实录 题目如图(1)为 实验用磁流体发电机的 原理图,两极板的间距为 d=20cm,磁场的磁感 应强度B=5T,如果接 人额定功率P=100W图1 的灯泡,正好正常发光,发光时的电阻为R一 100fl,不计发电机的内阻,求:(1)等离子体的速 度?(2)如果等离子体均为一价离子,每秒中有 多少个什么性质的离子打在下极板? 解答对于第-(1)问的解答学生没有什么 争论,解得电动势为E=100V,电流j=IA,等 离子体的速度为100m/s.对于第(2)问的解答, 学生出现了两种截然不同的观点. 1.1争论 观点一由洛仑兹力的方向可知,打在下 极板的离子是正离子,电流J—iA,每秒有Q一 /t一1C的电量打向下极板,每秒钟到达下极板 的正电荷的个数为,l=e —=西6?25 ×1O.个. 另一部分同学提出不同的观点. 观点二电路中的电流为J一1A,但电源 的周期为: T一+拓,其中 一 专T0一不?, =, 式中为小球在平衡位置及左侧的运动速 率,根据机械能转化与守恒求得: 由1俐2一1..一口 ?, 故小球在平衡位置两侧所作的非对称性振 动的周期为: . T:不+一+2L 口 o). 综上所述,对于弹簧模型和细线模型的连接 体问题,当外界条件发生突变时,其暂态过程是 有区别的.在理想化情况下,'我们往往认为弹簧 模型的暂态过程不能忽略,故弹簧的形变和弹力 不会突变.而对于细线模型,则我们忽略暂态作 跟随突变处理.至于连接体问题的归类,须根据 题意和实际情况而定.一般来说有限劲度系数的 弹簧,弹性细绳和橡皮条(在拉伸情形时)等,均 归人弹簧模型处理,因为它们往往发生较明显的 形变,其形变和弹力不能发生突变.对于"不可伸 长"的细线,绳子和细直杆(它在压缩,拉伸时均 可)等,因其k一?,形变很小,我们可以忽略这 微小形变和时间,作跟随突变处理. (栏目编辑罗琬华) 第25卷总第303期 2007年第11期(上半月) 物理教学探讨 JournalofPhysicsTeaching Vo1.25No.303 (S)11.2007.39. 内部正离子向下偏转,形成向下的电流,负离 子向上偏转,形成向下的电流L,总电流J= +L,因此—0.5A,因此每秒只有Q一t 一 0.5C的正电荷到达下极板,每秒钟到达下极 板的正电荷的个数为,z一譬一r一 3.195×10个. 持有观点二的同学 还列举了稳恒电流一章 的一道物理题作为佐证, 将物理老师拉人了他们 的阵营:如图2在CuSO 溶液中有铜和铁两电极图2 接如图所示的电源,电源的电动势为E,在2秒 的时间内,各有1×1O个二价正负离子通过溶 液的中截面,求电路中的电流强度时,物理老师 就是用J一+L求解电流强度,结果为0. 32A.. 持第一观点的同学找到了新论据,争论进入 白热化.. 观点一在图2的习题中,化学中是一道有 关"电镀质量"的问题,如果电流强度为0.32A, 求在2秒内阴极上多出来的铜质量.化学上就是 通过电流与时间之积求出电量,也就是到达阴极 的铜离子的电量度0.64C,得到到达阴极的铜离 子的个数,z一下0.64C一2×10?.个,也就是说在一 厶 此计算中根本没有考虑S0i一离子的运动对电流 的影响. 持有观点二的同学仿佛找出了上述论点中 的矛盾之处,摆出了"以予戳盾"的架势,引得同 学们一片哗然. 观点二明明题设条件是只由1×1O个 铜离子通过中截面,怎么会有2×1O个铜离子 到达阴极呢?可见化学老师的方法是错误的.持 有观点二的同学仿佛看到了胜利的曙光,满脸灿 烂. 老师:化学老师真的错了吗? 持有观点一的同学找不出新的论据而陷入 沉默.为了将问题讨论引向深入,老师抛出了一 个引导性问题. 老师:在图2的习题中,如果电流强度为0. 32A,电解质溶液之外的电路是金属导线,请问 在2秒内有多少电子的电量到达阴极? 通过运算,持有观点一的同学马上有了新发 现.. 观点一在电解质溶液之外的电路中,只 ' 有电子参于导电(正电荷——原子核几乎不 动),因此在2秒内有0.32×2—0.64C的电子电 量到达阴极,即4×1O个电子到达阴极,为了中 和,应该有2×1O个二价阳离子(铜离子)到达 阴极,化学老师的观点没有错误. 老师:到底谁错了,物理老师还是化学老师? 1.2僵持阶段 是物理的观点错误还是化学的观点错误呢? 学生的激情被充分调动起来,授课老师连续抛出 了解决问题的几个提问,环环相扣,层层深入,引 导学生探究,思考,回答. (1)到达阴极的阳离子一定要通过中截面 吗? 学生答:到达阴极的离子(铜离子)有些本 来就在中截面的左侧,不需通过中截面就能到达 阴极. 老师讲: 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 达到阴极的铜离子的数目多于 通过中截面的铜离子的数目是正常的. (2)电解质溶液中存在电场吗? 学生答:有电场,否则就不可能有离子的定 向运动,也就不能形成电流. (3)电场由谁产生? 学生答:极板上积累的电荷产生,阴极带负 电荷,阳极带正电荷. (4)离子的浓度在空间分布均匀吗? 学生答:不均匀,因为极板对同种极性的离 子有排斥力的作用,对异种离子有吸引力的作 用,因此在极板的附近,同种极性的离子浓度要 低,而异种离子的浓度要高些. (5)追问:在无限趋近于阴极的地方,阴离 子的浓度怎样?有没有正负离子浓度相等的位 置? 学生答:在阴极附近负离子的应该趋近于 0,在中心对称位置正负离子的浓度相等. (6)溶液中任意一处的,阳离子和阴离子分 别定向运动形成的电流和L相等吗? 学生答:在非中心对称位置,正负离子的浓 度不等,由它们定向运动形成的电流和L不 相等.在中心对称位置正负离子的浓度相等, 和L相等——物理老师的观点没有错. (7)在无限趋近于阴极的位置,电流如何形 成? 学生答:在无限趋近于阴极的位置,由于负 离子的浓度趋近于0,电流只由铜离子的定向运 Vo1.25No.303 (S)11.2007.40. 第25卷总第303期 2007年第l1期(上半月) 动形成——化学老师的观点也没有错. 1.3结论 如果将某极板的 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面作为研究电流的截面, 只有一种离子向它定向运动(由于受力的原因另 一 种离子的浓度极小,同时也不会向此极板定向 运动),因此此处的电流只由一种电荷的定向运 动形成;而中截面位置,两种离子的浓度相同,向 相反的方向通过中截面,形成的和L相等,总 电流J=+L,因此在电解质溶液中,不同的 位置电流的形成是有一定的差别的.在磁流体发 电机的内部不同位置电流的形成与电解质溶液 类似的. 老师:原题解答哪种观点正确? 学生答:观点一正确,即有6.25×10个离 子到达下极板. 下课的铃声正好响起. 2反思 反思一学生对电解质溶液中的电荷运动 的疑惑是如何产生的呢?其实在电流形成的新课 教学中,关于在电解质溶液中的电流,我们只是 过于强调了正负离子同时定向运动对电流的影 响,在所举的习题中又往往是关于通过中心对称 面的正负离子,其电量的数据是相等,形成的电 流各是总电流的一半,而没有强调上述结论成立 的特殊位置,更没有引导学生思考其它位置的情 况,而化学又仅仅研究了有关电极上的电量总 量,物理和化学在研究对象上出现了脱节,致使 学生产生疑惑,直到在磁流体发电机的相关知识 中矛盾激化而爆发.因此在以后编制有关电解质 溶液中电流的习题时,不要一味以中心对称位置 为研究位置(其实此位置是非常特殊的),而应选 择更具一般性的截面,使之在相等的时间内通过 截面的正负离子的电量不等,使其更具一般性. 反思二课堂资源除了看得见的物质资源 外,还会生成一些非物质的资源——即课堂生 成资源,它往往在教师的预料外出现,属于突发 事件,如非正常的实验现象,节外生枝的一个问 题,一个非预见性争论,学生的非预见性回答等 等,都有可能成为教学或教育的话题,载体,它是 一 种用宝贵的资源.与物质资源相比,课堂生成 资源有其特殊性:特定的场合,特定的对象,特定 的氛围,离开上述三个特性,所谓的资源也就失 去了价值.由于课堂生成的资源具有非计划性, 瞬时性,这就要求老师不但要有发现资源的睿智 和常用资源的知识储备,更要有利用资源的谋略一 与胆识——要有足够的自信,敢于打破教学计 划,顺势引导,敏锐地发现和充分地利用课堂生 成资源,这才能使教师的教学能力得到大幅度地 提高,使课堂教学变得游刃有余,使教师课堂的 教学行为向课堂的艺术行为转化. 在本节课中,授课老师按照计划评一道关于 等离子体发电机的习题时,一个结论在学生中引 起了争论,授课老师没有回避这一"节外生枝", 而是敏锐地发现了其中的教学价值,果断地改变 了原有的教学计划,巧妙地抓住这一"课堂生成 资源",主动引导问题的讨论,不仅解决了不少同 学(基于不少老师和资料)存在的一个关于理化 综合存在的困惑,而且使课堂上出了效果,上出 了精彩,给了听课老师以很大的启示. 反思三在学习和研究的过程中,产生各 种各样的问题和疑惑是不可避免的,这是智慧的 火花.同伴间的争论和互助更是心灵的撞击与交 融.物理学史上关于量子论科学性有名的争论是 发生在爱因斯坦和玻尔之间,它不同于牛顿和惠 更斯的争论.他们之间的争论是建立在一种平 行,平等,民主的基础上,爱因斯坦和玻尔之间智 慧的撞击,大大促进了现代物理学的发展,同时 给周围的科学家极大的启发,在一定程度上促进 了一大批物理学大师的产生. 新课改的理念强调教师与学生之间不再是 一 种简单给予,被动接受的关系.教师不能将学 生作为控制和灌输的对象.教师应由原来知识的 传授者,变成调适者,研究者."使学生在独立获 得物理知识,探究物理规律,解决物理问题等方 面获得具体成果"[1].教师和学生最终应该建立 起平等,民主,自由,同情,公正,宽容和互助的 "伙伴"关系,即"人人平等的师生观".在本节课 中教师没有把自己放在居高临下的位置上,对学 生学习中存在的问题,没有包办代替,而是搭建 一 个民主,平等,和谐的争论舞台,值得大家参 考. 参考文献: [1]中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标 准.人民教育出版社,2003.49 (栏目编辑罗琬华)
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