胡壯麗++徐勇增

摘 要：“生本教育”是華南師范大學郭思樂教授創(chuàng)立的一種以學生為學習主人的教育理念[1]，受這種教育理念的啟發(fā)，惠州市第一中學在課堂教學上進行了許多有益的嘗試和改革，逐步形成了“六步三查”的生本高效課堂的基本模式，取得了良好的教學效果?，F以高三一輪復習中的“速度選擇器基本原理的應用”一課為例，探討在高中物理課堂教學中如何運用“六步三查”的基本模式。

關鍵詞：生本教育；六步三查；高效課堂

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）2-0019-3

1 速度選擇器的基本原理

第一步 出示教學目標，讓學生明確本節(jié)課要掌握的主要內容：①掌握速度選擇器的基本原理；②會根據速度選擇器的原理進行拓展研究。

第二步 自學：溫習速度選擇器的基本原理。

例1 如圖1所示，已知兩板間存在相互正交的勻強電場E與勻強磁場B，速度多大的粒子才能沿直線穿過小孔O、O' ？（不考慮粒子所受到的重力大?。?/p>

圖1 例1圖示

通過自學，絕大多數學生都了解了速度選擇

器的基本原理：

由Bqv=Eq，推導得出v= 。

即速度為v=E/B的帶電粒子才能沿直線穿過小孔O、O'被選擇出來。

在自學的過程中，教師可以檢查學生自學的情況，并指導少數不會的學生（即第一次學情調查）。

第三步 群學：在每個學習小組長的領導下，成員之間可通過有效的合作探究、結對幫扶等交流方式，解決自學中存在的問題，同時也會發(fā)現新問題、探究新問題并嘗試解決新問題?！靶〗M討論交流”是整個教學過程中最重要的環(huán)節(jié)[2]，在這個環(huán)節(jié)中，教師可以調查各小組發(fā)現和解決問題的情況（即第二次學情調查）。

小組討論交流：

根據速度選擇器的基本原理，你還能提出哪些有價值的問題？并作出解答。比一比，哪一個小組能提出更多有價值的問題。

第四步 班內展示交流，通過小組內群學，各小組會發(fā)現新問題和疑難問題。

甲同學：通過我們的小組交流，發(fā)現帶電粒子能不能被速度選擇器選擇出來只與粒子的速度有關，與帶電粒子的電性沒有關系。這是因為當帶電粒子的電性變化時，粒子所受電場力和洛倫茲力的方向同時反向，粒子仍然受力平衡。

乙同學：如果考慮帶電粒子所受的重力，要想被選擇出來，粒子的速度就會發(fā)生變化。

教師請該同學到黑板上畫這種情況下粒子的受力分析，并要求乙同學求出被選擇出來的粒子的速度。

教師追問：若考慮帶電粒子所受的重力，當帶電粒子電性變化時被選擇出來的粒子的速度是否仍舊不變？

同學們經過短時間的思考，很快就有同學解決了這個問題。

丙同學：其他條件不變，如果粒子從O'水平進入選擇器，速度v=E/B的帶電粒子能否被選擇出來？

另外一個小組的同學立即起立回答：不可以！原因是粒子所受電場力和洛倫茲力的方向相同。

教師追問：速度選擇器進行一個怎樣的改變，粒子才能被選擇出來呢？

同學們搶著回答：將電場或磁場的方向反向即可。

丁同學：我還有一個疑問，如果粒子的速度v>E/B，在選擇器中它會做什么運動？

馬上有同學搶著回答：類平拋運動！

大家一陣笑聲。其實，教師也沒有想到學生會提出這樣的問題，教師如果沒有研究過此類運動，估計也很難給學生一個肯定的答復。教師讓學生討論。

戊同學：粒子將做擺線運動。

很多同學都不明白什么是擺線運動。教師解釋：戊同學參加過競賽培訓，研究過此類運動。在這種情況下，粒子確實做擺線運動。并補充說明在中學階段不要求學生研究此類運動，感興趣的同學在課后可以請教戊同學什么是“擺線運動”。

在班內展示交流環(huán)節(jié)里，教師通過提出一個“開放性”的問題，學生與學生之間，小組與小組之間，教師與學生之間通過討論、質疑、爭辯、比拼等形式，形成班內學生全員參與、積極探究、氛圍熱烈的場面，把課堂教學推向高潮，使學生享受獲得知識的快樂。同時，有效地培養(yǎng)學生發(fā)現問題、研究問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力。此環(huán)節(jié)是生本高效課堂模式中最重要、最精彩的部分。

第五步 補充小結提升

教師對各小組自學、群學、展示過程中所涉及到的各種信息和問題進行篩選和提煉，對小組難以解決的問題進行引導和講解，對涉及到速度選擇器的基本原理的相關知識進行延伸拓展。例如，鼓勵對物理有濃厚興趣且有能力的學生去探究“擺線運動”等。

下面對速度選擇器的基本原理進行拓展研究，在這部分主要介紹的是，群學后學生在班內展示交流的部分。

2 速度選擇器的基本原理的拓展研究

例2 （磁流體發(fā)電機——等離子發(fā)電機）磁流體發(fā)電是一項新興技術，其原理是將等離子體（高溫下產生的等量的正、負離子的氣體）以某一速度v0射入磁場中，正負離子向不同的極板偏轉，從而使兩極板帶上等量異號電荷。當兩板間的電壓達到某一值時，電荷不再偏轉。此電壓值即等于磁流體發(fā)電機的電動勢。設噴射等離子體的速度為v0，勻強磁場為B，兩極板間距離為d，兩極板長為L，寬為a，等離子體的電阻率為ρ（如圖2）。求：

1）該發(fā)電機的哪一面電勢高？發(fā)電機的電動勢為多少？

2）若在兩極板間接入電阻R，電阻R兩端的電壓以及發(fā)電機的總功率為多少？

3）為使等離子以恒定速度v0通過磁場，必須使通道兩端保持一定的壓強差，壓強差ΔP為多大？

經過自學和小組內討論后，甲同學利用投影儀將解題過程展示在屏幕上，甲同學的解題過程如下：

圖2 磁流體簡易圖示

解：1）上極板電勢高

由 q=Bqv0，得ε=Bdv0。

2）電阻定律：r=ρ ，u= ε，

I= ，P=εI，

聯立以上各式得：P= 。

3）壓力差等于等離子體在形成電流時所受的安培力：

ΔP= 。

聯立此式和以上各式得：

ΔP= 。

教師點評后，追問：同學們對甲同學的解答是否有異議？

乙同學：求解第3）問用能量守恒更簡單！可以得到相同的結果，即：ΔPSv0=ΔPadv0=P。

學生能想到用能量守恒定律去求解第3）問，這是教師事先沒有預料到的?？梢?，教師應充分相信學生發(fā)現和解決問題的能力！

小組討論交流：磁流體發(fā)電有什么優(yōu)點？

丙同學：節(jié)省能量，和火力發(fā)電相比較，可以減少發(fā)電中對環(huán)境造成的污染。

教師補充：磁流體發(fā)電機之所以還沒有得到廣泛的應用主要是因為發(fā)電的效率還不夠高，有些關鍵性的技術問題還沒有得到很好的解決。

小結：解決這一問題用到了哪些物理知識？

丁同學：用到速度選擇器的基本原理，電阻定律，閉合電路的歐姆定律，能量守恒定律等。

例3 （電磁流量計）如圖3所示為電磁流量計的示意圖，直徑為d的非磁性材料制成的圓形導管內，有可以導電的液體流動，磁感應強度為B的勻強磁場垂直液體流動方向而穿過一段圓形管道。若測得管壁內a、b兩點的電勢差為U，試求管中液體的流量Q為多少？（單位：m3/s）

圖3 電磁流量計示意圖

小組討論交流：如何計算液體流量？

經過自學和小組內討論后，一同學將解題過程利用投影儀展示在屏幕上，并講述了測量原理和計算結果，教師進行了點評。

例4 （ 霍爾效應）如圖4所示，厚度為a，寬度為b的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側面A和下側面A'會產生電勢差。這種現象稱為霍爾效應。實驗表明：當磁場不太強時，電勢差U、電流I的關系為：U=K ，式中的比例系數K稱為霍爾系數。

圖4 霍爾效應

請證明：霍爾系數K= （其中，n代表導體板單位體積中電子的個數）。

這道題的難度比較大，一個學習成績比較好的同學利用投影儀展示在屏幕上。

證明：由evB=e ，得 UAA' =vBa。

又I=nesv=neabv，可得：

UAA'= · =K 。

其中，霍爾系數K= 。證畢！

小組討論交流：導體板哪一側的電勢高？如果導體內的載流子為正電荷，導體板哪一側的電勢高呢？

在學生展示之前，教師做了一個統(tǒng)計，發(fā)現這個討論的問題全班有一半的學生判斷錯誤，主動展示的同學也判斷錯誤。其實，這個問題在上新課時教師曾經給學生講過一次。為什么仍舊有這么多學生判斷錯誤呢？究其原因，是教師在課堂教學中“灌輸的太多，包辦的太多”?？梢?，讓學生主動思考、主動去學多么的重要！

第六步 知識整理，達標反饋

1）以上問題的共同點是什么？

2）本節(jié)課我們復習并學會了哪些重要的知識點？

學生總結本節(jié)課學習的主要內容和收獲的新知識，教師檢查學生總結的情況，并結合學生的總結進行點評和補充（即第三次學情調查）。教師還可以根據學生掌握的情況，設計相關試題進行達標反饋（此處略）。

3 結束語

以高三一輪復習課的課堂教學為例，展示了在課堂教學中如何運用“六步三查”的課堂基本模式，取得了較好的教學效果。當然，也存在一些問題。希望此課例能起到拋磚引玉的作用。嚴格地說，課堂教學沒有一個完全固定的模式，不同的課型、不同的內容、不同的學生群體，其教學方式也不盡相同。在課堂上，多讓學生自己通過動腦、動手、探究、討論、合作、交流等方式主動獲取新知識，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、研究問題、解決問題的能力和創(chuàng)造能力[3]，這樣的課堂就是高效的課堂，“生本”的課堂。

參考文獻：

[1]郭思樂.教育走向生本[M].北京：人民教育出版社，2001.

[2]黃玲.改變學生學習方式 構建物理有效課堂[J].物理教學探討，2014，（10）：32.

[3]李永成.學案導學教學模式下的“三篇·十環(huán)”研究[J].物理教學探討，2013，（12）：31.

（欄目編輯 劉 榮）