【摘要】在新高考背景下，物理高考試題情境化已成為趨勢(shì)，更加關(guān)注學(xué)生的物理知識(shí)應(yīng)用能力.而傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式已經(jīng)難以滿足學(xué)生全面發(fā)展的需求，情境式教學(xué)作為一種新型的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)際情境中的參與和體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí).本文以“電容器與電容”教學(xué)為例，創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)，從認(rèn)識(shí)事物到探究事物本質(zhì)，有效提升課堂活動(dòng)教學(xué)效能，落實(shí)核心素養(yǎng)的培育任務(wù).

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；高中物理；情境式教學(xué)

深度學(xué)習(xí)是以實(shí)際情境和實(shí)驗(yàn)為依托，通過(guò)觀察現(xiàn)象、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分析推導(dǎo)來(lái)得到正確的物理概念和規(guī)律，使學(xué)生投入到學(xué)習(xí)、探究、思考、推理、分析歸納的過(guò)程中，深刻體現(xiàn)了物理學(xué)科對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)能力的要求，對(duì)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，都有了極大提升.本文是以“電容器與電容”一節(jié)的內(nèi)容為例進(jìn)行創(chuàng)設(shè)情境式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí).

1 新課標(biāo)要求與學(xué)情分析

1.1 新課標(biāo)要求

“電容器與電容”是粵教版高中物理必修3第二章第1節(jié).本節(jié)有四個(gè)主題，分別是“識(shí)別電容器”“電容器的充放電”“電容器的電容”“決定電容的因素”.新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：“觀察常見的電容器，了解電容器的電容，觀察電容器的充放電現(xiàn)象，能舉例說(shuō)明電容器的應(yīng)用.”這四個(gè)主題也很好地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的核心素養(yǎng)要求.

1.2 學(xué)生情況分析

1.2.1 知識(shí)基礎(chǔ)

學(xué)生已經(jīng)有了第一章靜電場(chǎng)的知識(shí)為基礎(chǔ)，本章是靜電場(chǎng)知識(shí)的應(yīng)用，難度有所提高，在教學(xué)中充分利用學(xué)生已有的知識(shí)，用觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)中.

1.2.2 學(xué)生的認(rèn)知困難

“電容器與電容”對(duì)高二學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的內(nèi)容，對(duì)其中的概念和原理相當(dāng)陌生.充放電過(guò)程存在看不見摸不著的電流，但電容器又是各類用電器中常見的電學(xué)元件，比如閃光燈、充電器、電路板手機(jī)電容屏等.

根據(jù)新課標(biāo)要求和學(xué)情分析擬定了教學(xué)目標(biāo).

物理觀念：①了解電容器結(jié)構(gòu)，知道電容器充電和放電過(guò)程特點(diǎn)；

②通過(guò)比值法定義電容器的電容，理解電容的物理意義；

③探究平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題.

科學(xué)思維：通過(guò)電容器的充放電，電容器的電量和電壓的關(guān)系，決定電容的因素等觀察實(shí)驗(yàn)和操作實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)的探究過(guò)程，體會(huì)其中蘊(yùn)涵的物理方法——控制變量法，能夠?qū)栴}進(jìn)行定性分析、定量分析等.

科學(xué)探究 通過(guò)觀察電容的電量和電壓實(shí)驗(yàn)，記錄分析數(shù)據(jù)，得出定義式，理解比值定義法.

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 體會(huì)電容器在實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用，關(guān)注社會(huì)生活和科技發(fā)展.

2 教學(xué)實(shí)踐

主題1 創(chuàng)設(shè)、展現(xiàn)情境引入新課，激發(fā)學(xué)生興趣

學(xué)生活動(dòng) 觀察萊頓瓶，用手搖發(fā)電機(jī)給萊頓瓶充電，觀察萊頓瓶放電.

教師 萊頓瓶有什么功能？

教師引導(dǎo)學(xué)生觀察萊頓瓶及拆解真正的電容器，了解其結(jié)構(gòu)（兩塊導(dǎo)體彼此靠近，絕緣）.學(xué)生通過(guò)認(rèn)真觀看，感受對(duì)比，歸納.學(xué)生對(duì)電容器的概念形成初步認(rèn)知，形成正確的物理觀念.看到電容器的真面目，滿足好奇心，也形成了一種科學(xué)探究精神.

設(shè)計(jì)意圖 創(chuàng)設(shè)情境能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的深度學(xué)習(xí)提供了內(nèi)驅(qū)力.

主題2 觀察電容器的充放電現(xiàn)象

教師展示充放電實(shí)驗(yàn)儀.學(xué)生觀察現(xiàn)象并思考.

教師 觀察到什么現(xiàn)象？

學(xué)生 閉合開關(guān)1，電容器與電源連接，二極管發(fā)光.斷開電源，二極管發(fā)光.

教師 使原本不帶電的兩板帶上等量異種電荷的過(guò)程叫做充電過(guò)程，使充電后的電容器電荷中和失去電荷的過(guò)程叫做放電過(guò)程.一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值叫做電容器所帶的電量，用Q表示.充放電過(guò)程電路中有電流.

教師進(jìn)一步用傳感器和計(jì)算機(jī)展示電容器充放電電流的變化曲線，學(xué)生深入領(lǐng)悟電容器充放電的電流變化特點(diǎn).

教師 有電流就有電流做功，會(huì)消耗能量，在充放電過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化的？

學(xué)生 充電：電源能量→電場(chǎng)能.放電：電場(chǎng)能→其他形式能量.

設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)教師演示、學(xué)生觀察，化抽象的知識(shí)為具體，也激發(fā)了學(xué)生對(duì)充放電過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化的思考.讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S.

主題3 電容器的電容

測(cè)量電容器的電壓和電量的對(duì)應(yīng)關(guān)系.

教師 電容器充電和放電過(guò)程中兩極板的電壓如何變化？電量如何變化？如何測(cè)電容器的電壓？如何確定電容器的電量？

學(xué)生通過(guò)觀察思考和小組討論得出可用電壓表測(cè)電壓，根據(jù)相同電容并聯(lián)可平分電量來(lái)設(shè)計(jì)電路測(cè)量Q與U的變化關(guān)系.教師對(duì)電路進(jìn)行評(píng)析并確定實(shí)驗(yàn)電路，引導(dǎo)學(xué)生用圖象描述Q與U的關(guān)系.借助分析電容器極板充電量Q與極板兩端所加的電壓U關(guān)系，從而得出電容的概念.最后教師通過(guò)不同水桶在水深變化相同高度的儲(chǔ)水能力與變化的水深無(wú)關(guān)的例子，類比了電容器的電容取決于電容本身.

設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)拋出問題和追問提問，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生大膽地分析推測(cè)，并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn).充分體現(xiàn)了學(xué)科素養(yǎng)的科學(xué)探究和科學(xué)思維的要求，也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.為幫助學(xué)生逐漸形成探索自然的內(nèi)在動(dòng)力和方法提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

主題4 定性研究影響電容的因素

教師通過(guò)電容演示儀演示實(shí)驗(yàn)并提出問題，以下步驟中電容器的電容如何變化：

（1）保持兩極板正對(duì)面積不變，增大極板間的距離；

（2）保持極板的間距不變，減小平行板的正對(duì)面積；

（3）保持兩極正對(duì)面積和間距不變，在平行板電容器插入電介質(zhì).

學(xué)生觀察現(xiàn)象并回答問題.最后總結(jié)影響平行板電容器的電容因素，得出結(jié)論.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和問題性對(duì)話，能較有效集中學(xué)生的注意力和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性.最后教師介紹超級(jí)電容，手機(jī)電容屏和新能源車的發(fā)展.學(xué)生傾聽思考.

設(shè)計(jì)意圖 本環(huán)節(jié)基于實(shí)驗(yàn)演示，現(xiàn)象和結(jié)論非常明顯.可見，情境式教學(xué)能提供直接的情境體驗(yàn)，提升了學(xué)生的觀察能力，有效提高了學(xué)生深度學(xué)習(xí)的效率.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)生活、關(guān)注科技發(fā)展，充分體現(xiàn)了學(xué)科教育的價(jià)值，增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感.

3 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)設(shè)情境式教學(xué)能有效幫助學(xué)生由表及里、層層遞進(jìn)地挖掘事物的科學(xué)本質(zhì)，使學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知更深刻更全面.學(xué)生通過(guò)深度學(xué)習(xí)，探究事物本質(zhì)的興趣獲得激發(fā)，學(xué)生的科學(xué)思維得到進(jìn)一步啟迪.科學(xué)探究能力得到提升，形成起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感.對(duì)學(xué)生形成認(rèn)識(shí)事物現(xiàn)象、探究事物本質(zhì)的科學(xué)習(xí)慣，提供了方法，奠定了基礎(chǔ).