经验理论指导下的“静电现象”教学案例分析

经验理论指导下的“静电现象”教学案例分析

作者：盛建国

来源：《中学课程辅导·教师教育（上、下）》2017年第17期

摘要：学生经验是教学的起点，经验成长是学习的成果。在静电现象的教学中，充分利用学生原有摩擦起电等生活经验，使学生在螺旋进阶式的探究活动中自已发现电荷间的作用规律，并在自然界只有二种电荷的教学中经历思辨悟理的思维过程，只有如此，才能实现物理课堂事实与思辨的和谐统一，才能提升学生的思维品质。 关键词：初中物理；静电现象；经验理论；思辨悟理

中图分类号：G633.7文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）17-069-2

杜威关于经验的论述，是教育哲学史上的一块重要里程碑。杜威认为：“教育即生活，教育即生长，教育即经验的改造”。他强调要让学习者“有事可做”，更要“有事可学”，主张让学生在经验的学习情境里“做中学”，通过学生主动地反省思考来领会事物之间的关联，学习因而水到渠成。他的经验理论关注学生的已有经验，重视学生的实践体验，强调学生的自主思考与自主建构，与新课程理念不谋而合。初中物理教学的学科特点决定了物理教学正是经验与思辨的和谐统一。在“静电现象”的教学中，笔者以学生经验为起点进行教学设计，以学生实践为重点组织教学，以学生思辨为亮点优化教学，使学生真正成为学习的主人，使物理课堂焕发了生命的活力。

一、以学生经验为教学起点，让学生认识静电现象

静电现象在生活中很常见，学生对它有所了解，却又语焉不详。合理利用静电现象的经验起点，以适切的学习活动为载体，能让学习更贴近学生的生活，更容易激发兴趣，引起共鸣。 1.课题引入：小魔术——魔棒的奥秘

教师演示：（1）魔棒能吸引小铁片；（2）能吸引塑料罐（使塑料罐在桌面滚动）；（3）能吸引木制拖把（使支撑在木架上平衡的木拖把转动起来）。 引入新课：魔棒的奥秘何在？（它能产生静电）

教学分析：彩色魔棒的其实内有电池和一个能产生静电的小型范得格拉夫发电机，手柄处有按钮开关，接通电路，魔棒尖端就会产生大量的静电电荷。学生刚开始看到魔棒能吸引铁片，认为魔棒中肯定藏有磁铁，有些不以为然；再看到魔棒还能吸引着塑料罐在水平桌面上滚动起来，心中就有了大大的疑惑，因为生活经验告诉他们磁铁不能吸引塑料；接下来，当他看到魔棒居然还能吸引木制的拖把，当木拖把居然也转动起来时，不禁产生了强烈的疑问。这个

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实验现象震憾，让人倍感神奇。学生形成了强烈的思维冲突，探究兴趣被充分调动起来，有效地激发了学生的求知欲。 2.学生活动一：体验摩擦起电

活动任务：（1）你们面前都有一个塑料保鲜袋，你能让它带上静电吗？试一试，说说你是怎样做到的？（师：刚才你是怎样让塑料袋带上静电的？生：摩擦）。（2）你是怎样知道塑料袋已经带上了静电的？（生：塑料袋会吸在人身上）。

讨论分析：（1）这种通过摩擦使物体带上电（电荷）的方法就叫摩擦起电。带上的电荷称为“静电”。（2）就像刚才的魔棒能吸引物体一样，带电体能吸引轻小物体。 教师追问：塑料袋和衣服摩擦能起电，那别的物体也能摩擦起电吗？

教师演示：用PVC管和纸巾摩擦；毛刷和衣服摩擦，并用轻铝箔检验，发现摩擦后的PVC管和毛刷均能吸引铝箔，都带了电。

教学评析：学生早有摩擦起电的经历，生活中拆各种塑料包装时，塑料袋吸人的现象也是司空见惯。静电对学生而言并不陌生，教学中充分利用学生原有经验，并不拐弯抹角，直接引出摩擦起电现象，让学生知道不同物体间能摩擦起电。 3.学生活动二：怎样检验物体是否带电？

活动任务：用有机玻璃光盘盒和丝绸摩擦，并用泡沫小球检验有机玻璃盒子摩擦后是否带电？再用泡沫小球检验丝绸摩擦过的玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒是否带电。

教学评析：学生用泡沫小球检验后发现有机玻璃盒带了静电，能吸引泡沫小球，发现丝绸摩擦过的有机玻璃盒带电，丝绸摩擦过的玻璃棒带电，毛皮摩擦过的橡胶棒带电这些事实，为后续发现电荷间相互作用规律的教学埋下伏笔。 二、在探索过程中成长经验，让学生发现二种电荷 1.学生活动三：让二根吸管同时摩擦起电

活动任务一：试一试用纸巾同时摩擦二根用线相连的塑料吸管，摩擦后将线挂在横杆上，你看到了什么现象？（学生发现摩擦后的二根吸管分开，互相排斥）这一现象说明了什么？ 疑问：这里是一根吸管带电还是二根吸管同时带电？

追问：二根吸管都和纸巾摩擦，它们互相排斥说明了什么？（说明带电体间有相互作用的力，排斥力）那是否所有的带电体间都是相互排斥的呢？

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活动任务二：试一试，将丝绸摩擦过的有机玻璃盒靠近刚才的带电吸管，你发现了什么？（学生发现有机玻璃盒与吸管互相吸引）

讨论分析：分析可知，上述事实可引出二点猜想：一是吸管所带电荷与有机玻璃不同。二是同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。（板书下图所示并分析猜想） 2.用实验验证猜想：发现电荷间作用规律

教师演示：用丝绸摩擦过的带电玻璃棒靠近毛皮摩擦过的带电橡胶棒、用丝绸摩擦过的带电玻璃棒靠近另一根带电玻璃棒、用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近另一带电橡胶棒等三个实验，验证上面的猜想并得出结论。

教学评析：从带电体吸引轻小物体，到二个带电体互相排斥，从吸引现象到排斥现象，探索活动在步步进阶，教学中牢牢抓住学生的思维冲突，展开教学。

根据纸巾摩擦后的吸管与丝绸摩擦后的有机玻璃盒相吸引的实验事实展开分析，引导学生自主得出：这是两种不同的电荷，并且上面的实验说明有同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律存在。

三、在质疑求真中思辨悟理，让学生提升思维品质

在本课的教学中，教师普遍比较重视“静电现象”以及“电荷间相互作用规律”的教学，而对于“自然界只有二种电荷”这一知识点，通常只是照本宣科，用一句话带过：“科学家通过大量实验发现，自然界只存在二种电荷，一种命名为正电荷，另一种叫负电荷……”。而认真分析，其中的教学逻辑是跳跃的，结论的给出是生硬和粗暴的。从实验中发现摩擦起电产生的电荷并不都是相同的，进而到自然界中摩擦起电的电荷只有二种，我们的教学不应一语带过，而应有所关照和体现。

我们可以用这样的逻辑展开教学：上面的实验事实表明，丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是不同的；同样，与纸巾摩擦过的吸管所带电荷与丝绸摩擦过的玻璃盒所带电荷也是不同的；我们同样通过实验证明了电荷间存在“同种电荷相斥、异种电荷相吸”的作用规律。那么上述摩擦起电是不是产生了四种各不相同的电荷呢？我们用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸巾摩擦过的吸管，发现二者互相吸引，而靠近丝绸摩擦过的有机玻璃盒时会发现二者互相排斥；用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近纸巾摩擦过的吸管，发现二者互相排斥，而靠近丝绸摩擦过的有机玻璃盒时会发现二者互相吸引。即：大量实验证明，凡与丝绸摩擦过的玻璃棒吸引的带电体，必与毛皮摩擦过的玻璃棒排斥。由此发现：摩擦起电中只有两种电荷，命名为正、负电荷，我们把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同的，叫正电荷。从摩擦起电到只有二种电荷，这其中还有着大量艰辛的实验探索和复杂的思维活动，让学生适当了解这一复杂的思维过程，能让学生知道真实的物理学发现并非一蹴而就，轻而易举，有利于培养学生的科学素养。

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“静电现象”作为一节学生有着丰富生活体验的课，完成教学任务并不困难。但要真正丰富实验课程资源，优化物理课堂教学，让学生在体验物理实验乐趣的同时实现知识的自主建构，实现能力与素养的提升，做起来却并不容易，值得我们物理教师进行深入研究。 [参考文献]

[1]杜威.民主主义与教育.杜威教育论著选.华东师范大学出版社，1981.

[2]陆增友.再谈对苏科版教材中静电现象实验的改进[J].中学物理教学参考，2014（07）.