“關(guān)于高中物理有效教學(xué)的研究”開(kāi)題報(bào)告3篇(高中物理有效性教學(xué)的實(shí)踐研究)

時(shí)間：2022-12-21 23:17:16 開(kāi)題報(bào)告

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“關(guān)于高中物理有效教學(xué)的研究”開(kāi)題報(bào)告1

　　專題講座

　　高中物理“磁場(chǎng)”教學(xué)研究

　　張宇（北京市育英中學(xué)，高級(jí)教師）

　　一、磁場(chǎng)主題的學(xué)科知識(shí)的深層次理解

（一）《磁場(chǎng)》的知識(shí)結(jié)構(gòu)

　　本主題內(nèi)容按如下的線索展開(kāi)：

　　磁場(chǎng)概念的建立和描述——磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用——安培力和洛侖茲力的應(yīng)用。這樣安排，知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)比較清晰，也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

　　本主題可以分為三個(gè)單元。第一單元主要內(nèi)容為：通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)有了一定的感性認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，利用科學(xué)的方法來(lái)描述磁場(chǎng)。本單元可以分為三節(jié)課。第 1 節(jié)在初中相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)磁體間的作用、小磁針指南北的性質(zhì)和奧斯特實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)象認(rèn)識(shí)到在磁體、地球和電流周圍存在磁場(chǎng)，認(rèn)識(shí)到磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的作用力是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。第 2、3 兩節(jié)學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)的描述。磁場(chǎng)具有強(qiáng)弱和方向，磁場(chǎng)的這種性質(zhì)可以用磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行定量描述，也可以用磁感線定性描述。第二單元學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的一個(gè)性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力——安培力。第三單元學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的另一個(gè)性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力——洛倫茲力，以及帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，里面穿插了洛侖茲力的應(yīng)用，尤其是在現(xiàn)代高新科技中的應(yīng)用。這樣安排，從初中知識(shí)講起，注重了循序漸進(jìn)，先宏觀后微觀，注重了知識(shí)的依次生成。

（二）《磁場(chǎng)》在學(xué)科知識(shí)體系中的地位及相互關(guān)系

　　學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象，頭腦中初步建立了磁場(chǎng)的概念。在本模塊我們剛剛學(xué)習(xí)了靜電場(chǎng)，對(duì)于磁場(chǎng)，可以通過(guò)和電場(chǎng)類比進(jìn)行教學(xué)。比如磁感應(yīng)強(qiáng)度與電強(qiáng)場(chǎng)度類比；磁感線與電場(chǎng)線類比；安培力、洛倫茲力和電場(chǎng)力類比。類比是一種重要的學(xué)習(xí)方法，它不單單是從舊知識(shí)發(fā)展新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)對(duì)比，使學(xué)生辯析兩者的不同，從而對(duì)知識(shí)的理解更深入。另外，通過(guò)類比學(xué)習(xí)，也可以發(fā)展學(xué)生的求同思維和變異思維，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

　　本主題內(nèi)容對(duì)學(xué)生的空間想象能力比較高，電流周圍的磁場(chǎng)、安培力和洛倫茲力等內(nèi)容都涉及到不同物理量之間的空間關(guān)系。在教學(xué)中注意通過(guò)立體圖和平面圖（三視圖）之間的轉(zhuǎn)化來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力。

　　帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周，解決這類問(wèn)題，對(duì)平面幾何中圓的知識(shí)應(yīng)用較多，通過(guò)習(xí)題訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。

　　本主題涉及到很多實(shí)際應(yīng)用，課本中涉及到磁電式電流表、電視顯像管、回旋加速器、質(zhì)譜儀等，課后習(xí)題涉及到電流天平、速度選擇器、磁流體發(fā)電、電磁流量計(jì)等。通過(guò)這些內(nèi)容可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以使學(xué)生樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，還可以訓(xùn)練學(xué)生把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成物理模型的能力。

　　注意物理學(xué)思想與方法的滲透。新課標(biāo)教材首次引入“電流元”這個(gè)物理量，就像質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、試探電荷一樣，電流元也是一個(gè)理想化模型。另外，電流元還涉及到“微元法”這一物理思想。其實(shí)我們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生分析電流在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)受力時(shí)，需要用到微元法，這次課改把微元法納入教材內(nèi)容，提醒我們?cè)谡n堂上應(yīng)該有意識(shí)、有步驟地滲透物理思想和方法。

　　本主題的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)是重要的基礎(chǔ)。比如選修 3-2 中電磁感應(yīng)、交流電和選修 3-4 中的電磁場(chǎng)和電磁波。

（三）對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的深入理解 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的幾種定義

　　磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)的基本物理量，已知一個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布，就可以確定運(yùn)動(dòng)電荷、電流在磁場(chǎng)中受到的作用力。磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 是和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E 相對(duì)應(yīng)的物理量。靜電場(chǎng)對(duì)電荷有作用力，靜電場(chǎng)可以用檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中各點(diǎn)受到的力來(lái)研究，電場(chǎng)強(qiáng)度 E 定義為 E=F/q。研究磁場(chǎng)也要引進(jìn)一個(gè)檢測(cè)的物體，由于磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力，對(duì)通電線圈有力矩的作用，所以可以采用這三種物體作為檢測(cè)磁場(chǎng)的物體，采用不同的檢測(cè)物體，也就相應(yīng)地給出了磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的不同定義。

　　2.下面介紹常見(jiàn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的三種定義方法。

(1)用一段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力來(lái)定義

　　通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用，這種力叫做安培力。實(shí)驗(yàn)表明，如果直導(dǎo)線的長(zhǎng)度為 L，電流為 I，垂直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，作用在導(dǎo)線上的安培力大小為 F=ILB。由此可以定義磁感應(yīng)強(qiáng)度 B，即 B=F/(IL)。

　　這種定義方法是用一小段通電導(dǎo)線作為檢測(cè)物體，安培力能夠演示，形象直觀，便于學(xué)生接受。中學(xué)教科書(shū)多采用這種定義方法，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室用來(lái)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的電流天平就是根據(jù)這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。但是這種方法確定的是一小段通電導(dǎo)線所在范圍內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的平均值，只有對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，給出的才是各點(diǎn)的 B ；對(duì)于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不能給出各點(diǎn)的 B，因此，對(duì)學(xué)生建立磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念有不利之處。

(2)用通電矩形線圈受到的力矩來(lái)定義

　　面積為 S 的小矩形線圈，通以電流 I，當(dāng)線圈平面跟磁場(chǎng)平行時(shí)，線圈所受磁場(chǎng)力的力矩為 M=BIS，由此可給出 B 的定義式，即 B=M/(IS)。

　　由于線圈等效于一個(gè)小磁針，線圈在磁場(chǎng)中受到的作用力相當(dāng)于小磁針受到的作用力。所以用線圈作為檢測(cè)物體來(lái)研究磁場(chǎng)，與歷史上對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程比較一致，某些普通物理教科書(shū)中有采用這種定義方法的，但是由于線圈總有一定的大小，所確定的也是線圈范圍內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的平均值，不能嚴(yán)格地確定磁場(chǎng)中各個(gè)點(diǎn)的 B。

(3)用運(yùn)動(dòng)電荷受到的磁場(chǎng)力來(lái)定義

　　實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中要受到力的作用，這個(gè)力叫做洛倫茲力。運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中某點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的大小跟電荷量 q、運(yùn)動(dòng)速度 v 以及該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 有關(guān)系，還跟運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向間的夾角有關(guān)系，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直于磁場(chǎng)時(shí)所受的磁場(chǎng)力最大，且 F=qvB，由此可給出磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的定義式，即 B=F/(vq)。

　　電磁學(xué)是研究電磁場(chǎng)與電荷間相互作用及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，電磁場(chǎng)對(duì)電荷有作用力，通過(guò)電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力引入了電場(chǎng)強(qiáng)度 E，與此對(duì)應(yīng)，通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力來(lái)引入磁感應(yīng)強(qiáng)度 B。從理論上講，這種定義 B 的方法也比較本質(zhì)、嚴(yán)謹(jǐn)，所以許多教科書(shū)中采用這種定義方法，但這種定義方法比較抽象，要求學(xué)習(xí)者有較高的抽象思維能力和推理能力。

　　磁感應(yīng)強(qiáng)度還有一個(gè)名稱叫做磁通密度，即它在數(shù)值上等于通過(guò)與磁場(chǎng)方向垂直的單位面積的磁通量大小，反映了該處磁感線的疏密情況。這種定義方法可以把描述磁場(chǎng)的兩種方法磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，便于學(xué)生理解。

　　3.《磁場(chǎng)》知識(shí)的拓展

　　磁的應(yīng)用非常廣泛，隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，和磁有關(guān)的霍爾元件得到廣泛應(yīng)用，我們下面主要介紹霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用。

　　霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器。霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（，1855—1938）于 1879 年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)也是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。

　　在半導(dǎo)體薄片兩端通以控制電流 I，并在薄片的垂直方向施加磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差為 U H 的霍爾電壓。

　　根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成的元件叫霍爾元件。它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、頻率響應(yīng)寬、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在測(cè)量、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

　　由于通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測(cè)量出磁場(chǎng)，就可確定導(dǎo)線電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測(cè)電路發(fā)生電接觸，不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率，特別適合于大電流傳感。

　　如果把霍爾元件按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在物體上，當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)物體上的永磁體經(jīng)過(guò)它時(shí)，可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。根據(jù)脈沖信號(hào)就可以傳感出該運(yùn)動(dòng)物體的位移。若測(cè)出單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，則可以確定其運(yùn)動(dòng)速度。

　　2010 年北京高考就考察了霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用，題目如下：

　　23.（18 分）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。本題在題干中介紹了霍爾效應(yīng)的現(xiàn)象和產(chǎn)生機(jī)理等相關(guān)知識(shí)，考察學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，建立物理模型，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在第 3 問(wèn)還提出一個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題 “利用霍爾測(cè)速儀可以測(cè)量汽車行駛的里程。除此之外，請(qǐng)你展開(kāi)“智慧的翅膀”，提出另一個(gè)實(shí)例或設(shè)想。”本設(shè)問(wèn)給學(xué)生提供了一個(gè)對(duì)問(wèn)題進(jìn)一步探索研究的空間和平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用、關(guān)注社會(huì)、關(guān)注身邊的生活。應(yīng)該說(shuō)，這樣設(shè)問(wèn)，體現(xiàn)了課程改革的基本理念，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、對(duì)中學(xué)物理教學(xué)起到了良好的導(dǎo)向作用。

　　二、《磁場(chǎng)》主題的教學(xué)策略

《磁場(chǎng)》主題的教學(xué)重點(diǎn)是，第一，學(xué)生在認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上正確理解磁場(chǎng)的描述方法，即理解磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)概念以及磁感線的物理意義。第二，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線或運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，即安培力和洛倫茲力。本主題的難點(diǎn)是應(yīng)用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律來(lái)分析粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，以及和磁場(chǎng)有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。

（一）《磁感應(yīng)強(qiáng)度》教學(xué)策略

　　磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)的基本概念之一，是本主題的重點(diǎn)。磁感強(qiáng)度概念的引人、方向的規(guī)定、大小的定義都可以通過(guò)和電場(chǎng)強(qiáng)度類比來(lái)學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)類比這種科學(xué)研究方法。但磁感強(qiáng)度方向的規(guī)定用小磁針 N 極的受力方向，磁感強(qiáng)度的大小利用電流受力來(lái)定義，這又比電場(chǎng)強(qiáng)度定義更復(fù)雜，往往使學(xué)生產(chǎn)生混淆。

　　有的教材中引人電流元這個(gè)理想模型，就像質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、試探電荷一樣，電流元也是一個(gè)理想化模型。另外，電流元還涉及到“微元法”這一物理思想。在用 V-t 圖像求位移時(shí)，學(xué)生已經(jīng)接觸過(guò)微元法，電流元的引人可以讓學(xué)生進(jìn)一步體悟“微元法”這一物理思想。

　　磁感應(yīng)強(qiáng)度是用比值定義法來(lái)定義的。比值定義法是物理中最常用的定義物理量的方法，類比電場(chǎng)強(qiáng)度，結(jié)合微元法，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固比值定義法。

《磁感應(yīng)強(qiáng)度》教學(xué)案例

　　1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

　　小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)，它的 N、S的指向是唯一確定的，撥動(dòng)它，它將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但當(dāng)它重新靜止時(shí)，又回到原來(lái)的指向。所以物理學(xué)中就把小磁針靜止時(shí) N 極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?；蛘哒f(shuō)，小磁針N極的受力方向或S極受力的反方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。

　　2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

　　問(wèn)題：小磁針確定磁場(chǎng)的方向非常方便，但無(wú)法確定N、S 極在磁場(chǎng)中的受力大小，怎么確定磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？

　　磁場(chǎng)除了對(duì)磁體有力的作用外，還對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用。我們可以根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力情況來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。請(qǐng)學(xué)生猜想磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力和哪些因素有關(guān)？

　　做好如圖所示的定性演示實(shí)驗(yàn)：

（1）磁場(chǎng)力大小和懸線的偏角正相關(guān)，為了現(xiàn)象明顯，懸線不能太短。演示時(shí)注意裝置的擺放，讓學(xué)生便于觀察偏角的大小。

（2）當(dāng)偏角不同時(shí)，要慢慢移動(dòng)磁體使導(dǎo)線相對(duì)于磁體的位置不變。（3）分別接通1、2和1、4，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度，保持電流大小相同，比較偏角大小。

（4）保持通電部分長(zhǎng)度不變，改變電流的大小，比較偏角的大小。

　　定量實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直時(shí)，它受力的大小與導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L 成正比，又與導(dǎo)線中的電流 I 成正比。即 F ∝ IL。或者 F/IL= 定值。這個(gè)定值的大小可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，定值越大，表明磁場(chǎng)越強(qiáng)。

　　為了反映磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，在物理學(xué)中，把很短一段通電導(dǎo)線中的電流 I 與導(dǎo)線長(zhǎng)度 L 的乘積 IL 叫做電流元。電流元和質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷一樣都屬于理想化模型。有了電流元這個(gè)模型，我們就可以定義磁場(chǎng)中每一點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱 , 即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

　　定義：當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直時(shí)，若電流元 IL 在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力為 F，則磁感應(yīng)強(qiáng) 度 B 的大小大小等于 F 與 IL 的比值。

　　對(duì)于該定義，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

? 磁感強(qiáng)度 B 的單位特斯拉 T 由定義式確定，1T=1NAm ? 定義的前提條件是導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直。

? 在磁場(chǎng)中同一點(diǎn)，F(xiàn)/IL= 定值。即某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與電流元 IL、及其受力 F 無(wú)關(guān)。

? 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的方向并非 F 的方向，二者互相垂直，B 的方向?yàn)樾〈裴?N 極的受力方向。

　　作為對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)概念的的復(fù)習(xí)鞏固，可對(duì)比磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)，比較磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的異同。兩者都用比值法定義物理量，其基礎(chǔ)是力與電荷量、電流元成正比，比值反映了場(chǎng)的強(qiáng)弱；二者也有明顯不同，從方向看，靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是相同或相反，而磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力方向與磁感強(qiáng)度的方向總垂直。從大小看，某試探電荷在電場(chǎng)中某位置受靜電力的大小是一定的，而某電流元在磁場(chǎng)中受的磁場(chǎng)力大小還與通電導(dǎo)線如何放置有關(guān)，定義式的成立條件是磁場(chǎng)和導(dǎo)線垂直。

（二）《磁感線》教學(xué)策略

　　用磁感線描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，由于有初中基礎(chǔ)和前面電場(chǎng)線的學(xué)習(xí)，理解起來(lái)并不困難。但由于磁感線的分布是空間的，而不是平面的，應(yīng)該通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)加深認(rèn)識(shí)，教學(xué)中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的空間想象力。可以采取 “一圖多畫(huà)”的辦法，即對(duì)于同一個(gè)物

-1-1理情景，從不同的角度用圖形來(lái)描繪，可以先畫(huà)出立體圖，然后轉(zhuǎn)化成不同的平面圖，像正視圖、側(cè)視圖和俯視圖。

《磁感線》教學(xué)案例

　　1.磁感線

　　明確曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致，或者說(shuō)與靜止于該點(diǎn)的小磁針 N 極所指的方向一致。

　　可以用鐵屑在磁場(chǎng)中的分布情況來(lái)模擬磁感線的形狀。這是因?yàn)榧?xì)鐵屑在磁場(chǎng)中磁化成小磁針，輕敲玻璃板，鐵屑就會(huì)有規(guī)則地排列起來(lái)，模擬出磁感線的形狀。

　　明確磁感線只是為了研究問(wèn)題方便而假想的一系列曲線，磁體周圍并不真正存在磁感線。

　　引人磁感線后，讓學(xué)生對(duì)比電場(chǎng)線和磁感線，并明確： ? 兩者都用切線方向描述場(chǎng)的方向，用疏密描述場(chǎng)的強(qiáng)弱；

? 電場(chǎng)線是不閉合的，始于正電荷，終于負(fù)電荷；磁感線是閉合的，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)。學(xué)生明確了用磁感線來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向后，可以引導(dǎo)學(xué)生研究幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)，加深理解，同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供具體的磁場(chǎng)形式。

　　學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)條形磁體、蹄形磁體、同名磁極間、異名磁極間的磁感線。比較熟悉通電螺線管周圍的磁場(chǎng)。高中階段我們?cè)趶?fù)習(xí)以上磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)該把通電直導(dǎo)線和環(huán)形電流的磁場(chǎng)作為重點(diǎn)。

　　首先用細(xì)鐵屑模擬出通電直導(dǎo)線的磁感線，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到通電直導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓。然后用小磁針來(lái)確定磁感線的方向。把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用圖形表示出來(lái)，和學(xué)生共同總結(jié)出安培定則。

　　為了培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，可以引導(dǎo)學(xué)生做一做圖形轉(zhuǎn)換，先畫(huà)出通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的立體圖，然后轉(zhuǎn)換出平面圖。首先讓學(xué)生識(shí)記兩個(gè)表示方向的符號(hào) × 和 · 的意義，然后帶領(lǐng)學(xué)生畫(huà)出縱剖圖，圖中的符號(hào) × 和·表示磁感線的方向。接著再讓學(xué)生畫(huà)出俯視圖和仰視圖，圖中的符號(hào) × 和·表示電流的方向。引導(dǎo)學(xué)生比較仰視圖和俯視圖，兩圖描述同一磁場(chǎng)的磁感線，一個(gè)是逆時(shí)針，而另一個(gè)是順時(shí)針，所以我們描述環(huán)形磁場(chǎng)方向的時(shí)候，必須明確觀察的角度。由于磁感線的分布是空間的，而不是平面的，所以我們有必要演示磁場(chǎng)的空間分布情況，圖中的實(shí)驗(yàn)裝置給學(xué)生看一看，學(xué)生馬上有豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。

　　對(duì)于環(huán)形電流的磁場(chǎng)，從磁感線的描述、磁場(chǎng)方向的確定到安培定則的得出，由于有直導(dǎo)線的磁場(chǎng)作為鋪墊，教師只要做好演示實(shí)驗(yàn)，歸納和總結(jié)大可讓學(xué)生完成，一方面是給學(xué)生一個(gè)練習(xí)的機(jī)會(huì)，另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)表述能力。

　　最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生把環(huán)形電流和通電直導(dǎo)線以及通電螺線管的磁場(chǎng)做一做分析對(duì)比。我們可以把環(huán)形電流分割成無(wú)數(shù)個(gè)電流元，每一個(gè)電流元可以看成是一個(gè)通電直導(dǎo)線，環(huán)形電流的磁場(chǎng)可以認(rèn)為是這些電流元的磁場(chǎng)進(jìn)行矢量疊加得到的。從另一個(gè)角度看，環(huán)形電流也可以看作只有一匝的通電螺線管，從磁場(chǎng)分布情況看，通電螺線管可以等效成一個(gè)條形磁體，環(huán)形電流可以等效成一個(gè)小磁針。通過(guò)這樣的類比，使學(xué)生對(duì)電流的磁場(chǎng)形成一個(gè)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，另外等效思想也為學(xué)生分析具體問(wèn)題提供了一個(gè)非常方便的辦法。比如下面問(wèn)題：

　　如圖所示，兩個(gè)完全相同的閉合導(dǎo)線環(huán)掛在光滑絕緣的水平橫桿上，當(dāng)導(dǎo)線環(huán)中通有同向電流時(shí)(如下圖)，兩導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()A.互相吸引，電流大的環(huán)其加速度也大 B.互相排斥，電流小的環(huán)其加速度較大 C.互相吸引，兩環(huán)加速度大小相同 D.互相排斥，兩環(huán)加速度大小相同

　　盡管學(xué)生還沒(méi)有學(xué)習(xí)左手定則，但我們可以用等效方來(lái)分析本題，把兩個(gè)環(huán)形電流等效成一對(duì)小磁針，靠近的兩端為異名磁極相互吸引，所以兩個(gè)導(dǎo)線環(huán)互相吸引，又由于牛頓第三定律，相互作用力大小相等，而兩環(huán)完全相同，由牛頓第二定律可知，兩環(huán)加速度大小相同。所以正確答案為 C。本題也可以把環(huán)形電流分割成無(wú)數(shù)的電流元，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的電流元電流方向相同，相互吸引。

　　2.分子電流假說(shuō)

　　安培分子電流假說(shuō)，盡管教學(xué)要求不高，但對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維有非常重要的價(jià)值，使學(xué)生感受物理理論的和諧、統(tǒng)一。進(jìn)一步理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，使學(xué)生體會(huì)由事物的表面現(xiàn)象挖掘其本質(zhì)原因的思維過(guò)程，培養(yǎng)思維的深刻性。

　　有必要讓學(xué)生知道，“假說(shuō)”是用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實(shí)踐證實(shí)的命題。在物理規(guī)律和物理理論建立的過(guò)程中，假說(shuō)常常起著很重要的作用。它是在一定的觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括和抽象出來(lái)的。安培分子電流就是在“通電螺線管磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)極為相似”這一事實(shí)的啟發(fā)下，結(jié)合環(huán)形電流磁場(chǎng)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)思維發(fā)展而產(chǎn)生出來(lái)的，這種從表面現(xiàn)象的簡(jiǎn)單相似到本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系的發(fā)展，體現(xiàn)了物理學(xué)深刻而又簡(jiǎn)潔之美。

　　安培電流假說(shuō)把電流的磁場(chǎng)和磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)很好地統(tǒng)一起來(lái)，利用它可以很好地解釋磁化和消磁這兩種物理現(xiàn)象。

（三）《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)策略

　　對(duì)于安培力的大小，在前面定義磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)和導(dǎo)線垂直的情況已經(jīng)了解，通過(guò)公式變形，很容易得到安培力大小的公式。這里需要學(xué)生理解當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)不垂直的情景，安培力大小如何確定。安培力、電流和磁感強(qiáng)度三者方向的空間關(guān)系是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中首先做好演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立三維坐標(biāo)系，標(biāo)清三者的方向，正確理解三者之間的空間關(guān)系，并得出左手定則。

　　安培力、電流和磁感強(qiáng)度三者方向的空間關(guān)系是培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力的好題材，要使學(xué)生能夠看懂立體圖，并能熟悉地轉(zhuǎn)化成平面圖，如各個(gè)角度的側(cè)視圖、俯視圖和剖面圖。讓學(xué)生養(yǎng)成作圖分析問(wèn)題的良好思維習(xí)慣，需要一定量的習(xí)題來(lái)訓(xùn)練和鞏固。

　　學(xué)習(xí)安培力后，可以把安培力和靜力學(xué)及平衡狀態(tài)進(jìn)行綜合命題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。通過(guò)練習(xí)，使學(xué)生樹(shù)立電磁學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為力學(xué)問(wèn)題、把陌生問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉問(wèn)題的轉(zhuǎn)換意識(shí)。這類問(wèn)題，把三維立體情景轉(zhuǎn)化為同一平面內(nèi)的共點(diǎn)力平衡，做好平面受力圖，養(yǎng)成受力分析的好習(xí)慣，是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵。

《磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力》教學(xué)案例

　　1.安培力的方向

　　做好演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。記錄和分析的過(guò)程本身就是培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力的過(guò)程，要很好地把握。如圖，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果用三維坐標(biāo)圖記錄下來(lái)；并學(xué)習(xí)教材介紹的左手定則驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。分別改變磁場(chǎng)方向和電流方向，先讓學(xué)生用左手定則預(yù)測(cè)安培力的方向，然后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。為了讓學(xué)生熟練掌握左手定則，這時(shí)可以安排練習(xí)讓學(xué)生熟悉左手定則的應(yīng)用。比如下題。

　　在下列各圖中，分別標(biāo)出了磁場(chǎng) B 的方向，電流 I 方向和導(dǎo)線所受安培力 F 的方向，其中正確的是

　　當(dāng)然本題也可以改編為電流、磁感線、安培力三個(gè)方向，知道其中兩個(gè)，判斷第三個(gè)物理量的方向。

　　對(duì)于導(dǎo)線和磁感線方向不垂直的情況，往往學(xué)生感到困難，先讓學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)磁極，使磁感線和導(dǎo)線方向夾角不是 90 度，學(xué)生通過(guò)懸掛導(dǎo)線的偏轉(zhuǎn)認(rèn)識(shí)到，安培力的方向不變，大小減小。然后作圖分析。比如圖中的情形，磁感線和電流方向不垂直，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知安培力的方向垂直紙面向里。這里，可以和學(xué)生一起復(fù)習(xí)立體幾何的一個(gè)定理：如果一條直線垂直于平面內(nèi)兩條相交的直線，則該直線和平面垂直?？梢?jiàn)，不管電流和磁感線夾角如何，安培力一定既垂直于電流，也垂直于磁感線，即垂直于電流和磁感線所確定的平面。這種情形也可以用左手定則來(lái)判斷安培力的方向，但注意磁感線是傾斜穿過(guò)掌心。如圖所示的情形，安培力應(yīng)該垂直紙面向里。分析下面習(xí)題：

　　關(guān)于左手定則的使用，下列說(shuō)法中正確的是（）

　　A.在電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力三個(gè)物理量中，知道其中任意兩個(gè)量的方向，就可以確定第三個(gè)量的方向

　　B.知道電流方向和磁場(chǎng)方向，可以唯一確定安培力的方向 C.知道磁場(chǎng)方向和安培力的方向，可以唯一確定電流的方向 D.知道電流方向和安培力的方向，可以唯一確定磁場(chǎng)方向

　　我們知道，不管電流與磁場(chǎng)夾角如何，安培力方向不變，所以知道電流方向和磁場(chǎng)方向，可以唯一確定安培力的方向。所以正確選項(xiàng)是Ｂ。

　　左手定則涉及三個(gè)物理量的方向，三維圖的立體感強(qiáng)，具有直觀、形象、逼真等特點(diǎn)，而學(xué)生的空間想象力還不強(qiáng)，教學(xué)中要重視對(duì)三維圖形的識(shí)讀訓(xùn)練。2009 年北京高考第 23 題以電磁流量計(jì)為背景命題，很多考生就是因?yàn)閷?duì)電磁流量計(jì)的立體圖讀不懂而導(dǎo)致丟分。但三維圖在表達(dá)方向、夾角和力的圖示等方面不如二維圖形表達(dá)得清楚、準(zhǔn)確，因此，有效地訓(xùn)練如何恰當(dāng)?shù)赜糜脗?cè)視圖、俯視圖和剖面圖等表達(dá)很有必要。比如讓學(xué)生練習(xí)把圖示的立體情景轉(zhuǎn)換為平面圖。2.安培力的大小

　　首先讓學(xué)生明白兩種特殊情況。從磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的定義式變形，很容易得到電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力 F=BIL。另外，讓學(xué)生明確當(dāng)電流和磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力為 0.再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)等效替代關(guān)系，對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行矢量分解，把磁感強(qiáng)度 B 沿平行于電流和垂直于電流兩個(gè)方向分解為 B2 和 B1。則 B2 分量對(duì)電流的安培力為零，所以磁場(chǎng)對(duì)電流的安培力為 B1分量對(duì)電流的安培力。

　　這里應(yīng)該讓學(xué)生體會(huì)由特殊到一般的研究思路以及等效替代的物理思想。明確了安培力的大小和方向，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生把安培力和電場(chǎng)力做對(duì)比：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力是一定的，方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向同向或反向。而電流在磁場(chǎng)中受到的安培力大小和電流與磁感線的夾角有關(guān)，方向與磁感強(qiáng)度的方向垂直。

　　安培力的規(guī)律學(xué)完后，我們可以和學(xué)生分析兩根平行通電導(dǎo)線之間力的作用，作為安培力知識(shí)的應(yīng)用。以習(xí)題的形式給出以下問(wèn)題讓學(xué)生分析：

　　兩根平行的通電導(dǎo)線，其電流方向如圖所示，請(qǐng)分析：(1)I1 在 I2 處產(chǎn)生磁場(chǎng) B1 方向？(2)I2 受到 I1 磁場(chǎng)的作用力如何？(3)I1 受到 I2 磁場(chǎng)的作用力如何？

　　分析時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生做出平面圖，可以畫(huà)出正視圖（剖面圖）；也可以畫(huà)出俯視圖來(lái)分析。課堂上讓學(xué)生把兩個(gè)圖都畫(huà)一畫(huà)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力是很有幫助的。

　　磁電式電流表是安培力的一個(gè)重要應(yīng)用。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中多次使用過(guò)電流表和電壓表，也知道它們都是由表頭改裝而成。有進(jìn)一步學(xué)習(xí)表頭的結(jié)構(gòu)和原理的動(dòng)機(jī)和興趣。如果條件允許的話，先讓學(xué)生觀察實(shí)物，找到磁體、極靴、鋁框、鐵質(zhì)圓柱、線圈、螺旋彈簧、指針等構(gòu)件。了解它們之中哪些是固定的，哪些是可動(dòng)的。然后利用結(jié)構(gòu)圖引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。

　　A.在線框轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，線框所在的B的大小和方向如何？

　　由于極靴的作用，極靴與鐵質(zhì)圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，而且在同一圓周上，磁感強(qiáng)度 B 的大小相等。

　　B.線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程磁力大小變化否？線圈無(wú)論轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置，線圈平面都跟磁感線平行，左右兩邊受到的磁力大小不變。c.在線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧阻力如何變化？

　　隨著線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋彈簧形變變大，彈簧阻力變大。進(jìn)一步研究表明，彈簧阻力和線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度成正比。

　　d.電流與指針偏角的關(guān)系？

　　當(dāng)線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安培力和阻力對(duì)線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效果相當(dāng)，可見(jiàn)電流越大，指針偏角越大，指針偏角和電流大小成正比，所以電流表刻度均勻。

（四）《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教學(xué)策略

　　關(guān)于洛倫茲力的方向教學(xué)，在安培力知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)提出問(wèn)題、進(jìn)行猜想和假設(shè)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、分析論證，使學(xué)生經(jīng)歷一次實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。對(duì)于洛倫茲力的大小，引導(dǎo)學(xué)生由安培力的表達(dá)式推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式，使學(xué)生經(jīng)歷一次理論探究過(guò)程。

　　陰極射線管的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生看到磁體使亮線發(fā)生彎曲時(shí)，覺(jué)得非常新奇、刺激，可以大大激發(fā)起學(xué)生的好奇心和求知欲，因此做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)非常重要。

《磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力》教學(xué)案例

　　1.洛倫茲力的方向

　　提出問(wèn)題：安培力是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，電流是電荷定向移動(dòng)形成的，那么安培力的實(shí)質(zhì)是否是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力呢？

　　猜想和假設(shè)：如果安培力的實(shí)質(zhì)是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力，那么它們應(yīng)該遵循同樣的物理規(guī)律 —— 左手定則。

　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：介紹陰極射線管，讓學(xué)生明白電子流的運(yùn)動(dòng)方向。介紹磁體如何放置，讓學(xué)生明確磁場(chǎng)的方向，然后讓學(xué)生運(yùn)用左手定則來(lái)預(yù)言，電子流將向哪邊偏轉(zhuǎn)。當(dāng)學(xué)生看到亮線彎曲，而且和自己的預(yù)言完全吻合時(shí)，會(huì)感到非常興奮。

　　分析論證：我們把運(yùn)動(dòng)電荷受到的力叫做洛倫茲力，運(yùn)動(dòng)電荷和電流在磁場(chǎng)中受力都遵循左手定則，可以推斷，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。知道了安培力和洛倫茲力的關(guān)系，接下來(lái)通過(guò)類比學(xué)習(xí)，明確洛倫茲力既垂直于帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，也垂直于磁場(chǎng)方向，即垂直于運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向所確定的平面。當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，洛倫茲力最大；當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向平行時(shí)，洛倫茲力為零。

　　如果運(yùn)動(dòng)電荷為負(fù)電荷，電流方向和電荷運(yùn)動(dòng)方向相反，這種情況，學(xué)生很容易弄錯(cuò)，需要用習(xí)題來(lái)強(qiáng)化，比如練習(xí)1，知道磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向和受力方向，讓學(xué)生判斷運(yùn)動(dòng)粒子的電性。像練習(xí)2 這樣的題目其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)榇艌?chǎng)并不是唯一確定的，它可以是在豎直平面內(nèi)和運(yùn)動(dòng)方向夾角不為零的任意方向。

　　與學(xué)習(xí)安培力的方向一樣，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力同樣是本節(jié)課的重要任務(wù)，比如我們可以結(jié)合三維坐標(biāo)來(lái)讓學(xué)生分析磁場(chǎng)方向、電荷運(yùn)動(dòng)方向和洛倫茲力方向三者關(guān)系。比如練習(xí)3.同時(shí)本題還用到電場(chǎng)力，學(xué)生在完成練習(xí)的同時(shí)，也在進(jìn)行二者的對(duì)比：洛倫磁力的方向和磁場(chǎng)垂直，電磁力的方向和電場(chǎng)平行。

　　2.洛倫茲力的大小

　　首先讓學(xué)生理解推導(dǎo)洛倫茲力大小公式的思路。先明確推導(dǎo)的出發(fā)點(diǎn)：安培力實(shí)際是洛倫磁力的宏觀表現(xiàn)，即一段導(dǎo)線所受安培力等于該段導(dǎo)線內(nèi)所有電荷定向移動(dòng)所受洛倫茲力的合力；其次建立推導(dǎo)的物理模型：長(zhǎng)為 L 的靜止的通電導(dǎo)線，它受到的安培力除以導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)的帶電粒子數(shù)目，即為每個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷所受到的洛倫茲力。再分析電流強(qiáng)度和電荷定向移動(dòng)之間的關(guān)系，讓學(xué)生回顧電流的微觀表達(dá)式。抓住了上述線索，思考和討論就有了方向。

　　即使明確了推導(dǎo)思路，推導(dǎo)過(guò)程對(duì)大部學(xué)生來(lái)說(shuō)還是有一定難度的，教學(xué)中可以采取“搭梯子”的辦法。比如通過(guò)思考題的辦法給學(xué)生進(jìn)行逐步提示：

　　思考：

（l）如何用（單位體積內(nèi)含的運(yùn)動(dòng)電荷數(shù) n，每個(gè)電荷電量為 q，電荷的平均定向移動(dòng)速率是 v，導(dǎo)線的橫截面積是 S）n、q、v、S 來(lái)表示通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度 I ？

（2）如何從合力的觀點(diǎn)出發(fā)用洛侖茲力 f 來(lái)表達(dá)安培力 F 的值？（當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)時(shí)）

　　F = IBL = Nf（N 為導(dǎo)線中電荷總數(shù)）

（3）如何求得 N ？（4）能否根據(jù)上面的關(guān)系，推出一個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的洛侖茲力的大小。

（5）適用條件是什么？

　　洛倫茲力的計(jì)算公式 F=qvB 是在導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直的情況下導(dǎo)出的，這個(gè)公式只適用于電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直的情況。如果電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)不垂直，應(yīng)該如何處理，教師提出問(wèn)題后，應(yīng)該讓學(xué)生獨(dú)立完成。對(duì)于有困難的學(xué)生，可以讓他們參照上一節(jié)電流和磁場(chǎng)不垂直的情況來(lái)處理。

　　洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，是帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的重要特點(diǎn)?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生分析討論得到。比如讓學(xué)生思考下面幾個(gè)問(wèn)題：洛倫茲力一定垂直于粒子的運(yùn)動(dòng)方向，它對(duì)粒子的速度有何影響？當(dāng)一個(gè)力和物體的運(yùn)動(dòng)方向總是垂直的，它是否做功？帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的動(dòng)能如何變化？在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生完成以下練習(xí)：

　　電子以速度 V，垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則（）A、磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不變 B、磁場(chǎng)對(duì)電子的作用力始終不做功 C、電子的動(dòng)量始終不變 D、電子的動(dòng)能始終不變

　　用力學(xué)規(guī)律來(lái)分析洛倫茲力和粒子的運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，使學(xué)生意識(shí)到帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和宏觀物體的一樣，分析電學(xué)問(wèn)題的總的思路就是把它轉(zhuǎn)換成力學(xué)問(wèn)題。

　　可以啟發(fā)學(xué)生也可以利用運(yùn)動(dòng)電荷所受的洛倫茲力來(lái)定義磁感強(qiáng)度，這樣不僅拓寬了學(xué)生的視野，更重要的是揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，把 B=F/(qB)與 E=F/q 相比較，它們都是用比值的方法定義物理量。然后讓學(xué)生對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)、靜電力和洛倫茲力進(jìn)行對(duì)比。

? 電場(chǎng)力和洛倫茲力的比較

　　1.在電場(chǎng)中的電荷，不管其運(yùn)動(dòng)與否，均受到電場(chǎng)力的作用；而磁場(chǎng)僅僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的、且速度與磁場(chǎng)方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用。

　　2.電場(chǎng)力的大小 F ＝ Eq，與電荷的運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；而洛倫茲力的大小 f=Bqvsinα, 與電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均有關(guān)。3.電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)的方向或相同、或相反；而洛倫茲力的方向始終既和磁場(chǎng)垂直，又和速度方向垂直。

　　4.電場(chǎng)力既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小，也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的方向，而洛倫茲力只能改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向，不能改變速度大小

　　5.電場(chǎng)力可以對(duì)電荷做功，能改變電荷的動(dòng)能；洛倫茲力不能對(duì)電荷做功，不能改變電荷的動(dòng)能。

　　6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用下，運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線；勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下，垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓弧．（學(xué)完《帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》補(bǔ)充）

　　3.電視顯像管的工作原理

　　這部分內(nèi)容體現(xiàn)了物理知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，不必深究技術(shù)細(xì)節(jié)，重點(diǎn)是理解其應(yīng)用的物理原理，從實(shí)際問(wèn)題中抽象出物理模型。

　　電子顯像管中，電子槍利用了熱電子發(fā)射和加速電子的原理，這一點(diǎn)和示波管是相同的。而顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈應(yīng)用了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力作用，即磁偏轉(zhuǎn)；而示波管用電場(chǎng)來(lái)控制電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，即電偏轉(zhuǎn)，由于磁偏轉(zhuǎn)可以使偏轉(zhuǎn)角為任意值，所以顯像管的屏幕面積更大。

　　電子技術(shù)中的掃描應(yīng)用的物理原理是速度的合成，學(xué)生只要明白電子的水平運(yùn)動(dòng)是豎直方向的磁場(chǎng)控制的，而電子的豎直分運(yùn)動(dòng)是水平方向的磁場(chǎng)控制的即可。

（五）《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)策略

《磁場(chǎng)》主題的教學(xué)難點(diǎn)是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，盡管在課程標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有明確要求，但作為洛倫茲力的應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力有重要的作用。

　　因?yàn)榱Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比宏觀物體的運(yùn)動(dòng)抽象，學(xué)生缺乏感性材料?？梢圆捎昧讼葘?shí)驗(yàn)探究，再理論分析推導(dǎo)的順序。帶著實(shí)驗(yàn)得到的感性材料，再用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行理論分析，從理論的高度推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的必然性，這樣先實(shí)驗(yàn)觀察再理論論證比較符合一般的認(rèn)知過(guò)程。也降低了學(xué)習(xí)的難度。如果學(xué)生整體水平比較高，也可以采用先理論分析，再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的順序，給學(xué)生提供高強(qiáng)度思維訓(xùn)練的材料。作為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的知識(shí)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)例，質(zhì)譜儀和回旋加速器也是本節(jié)課的重要內(nèi)容，可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)的能力。

《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)案例

　　首先讓學(xué)生了解洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)和原理。電子槍產(chǎn)生的電子射線可以使玻璃泡內(nèi)的稀薄氣體發(fā)出輝光，顯示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡。電子運(yùn)動(dòng)速度的大小可以通過(guò)加速電壓來(lái)調(diào)節(jié)。兩個(gè)相隔一定間距的環(huán)形線圈（亥姆霍玆線圈）之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向和兩線圈中心的連線平行，即與電子運(yùn)動(dòng)方向垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)。

　　實(shí)驗(yàn)演示：

　　1.不加磁場(chǎng)觀察電子射線的軌跡。

　　2.加上和電子運(yùn)動(dòng)方向垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，觀察電子射線的軌跡。

　　3.保持電子速度不變，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，觀察圓形軌跡如何變化。4.保持磁感強(qiáng)度不變，通過(guò)調(diào)節(jié)加速電壓改變電子運(yùn)動(dòng)速度，觀察圓形軌跡的半徑變化。

　　理論推導(dǎo)：

　　垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的電子，它的初速度和所受洛倫茲力都在垂直于磁場(chǎng)的同一平面內(nèi)，沒(méi)有其他作用使粒子離開(kāi)這個(gè)平面。洛倫茲力始終垂直于粒子的運(yùn)動(dòng)方向，只能改變速度的方向，而不能改變速度的大小，它的效果就是粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

　　1.洛倫茲力提供向心力 qvB=mv/R 2.所以軌道半徑 R=mv/qB 根據(jù)軌道半徑的表達(dá)式，分析粒子的速度和磁感強(qiáng)度對(duì)軌道半徑的影響，和剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相印證。

　　進(jìn)一步提出問(wèn)題：若增大粒子運(yùn)動(dòng)的速度，由剛才分析知軌道半徑會(huì)增大，它運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間（周期）如何變化？

　　2有學(xué)生認(rèn)為速度變大，周期變?。灰灿械恼J(rèn)為速度ｖ增大，圓的周長(zhǎng)變大，周期變小。這兩種想法考慮的都不全面，提示學(xué)生必須推導(dǎo)出周期的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行分析。由此培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)分析物理問(wèn)題的意識(shí)和能力。

　　1.圓周的周長(zhǎng)為 S=2πR 2.周期為 T=2πR/v 3.把軌道半徑 R=mv/qB 代入得 T=2πm/(qB)由周期的表達(dá)式可知，周期和粒子的運(yùn)動(dòng)速度及軌道半徑無(wú)關(guān)，周期大小取決于磁感強(qiáng)度和粒子的比荷。

　　對(duì)于帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生明確兩種情況： 1.若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行 v∥B，f = 0，→ 勻速直線

　　2.若帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直 v ┴ B，f ┴ v，f = C，勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

　　三、學(xué)生學(xué)習(xí)中常見(jiàn)的錯(cuò)誤與問(wèn)題分析與解決策略

（一）前知識(shí)引起的負(fù)遷移，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)新知識(shí)理解性錯(cuò)誤

　　對(duì)于磁場(chǎng)，可以通過(guò)和電場(chǎng)類比進(jìn)行教學(xué)。類比學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生由舊知識(shí)很快遷移到新知識(shí)上。但是隨著學(xué)習(xí)的深入，往往有同學(xué)不去注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩者的區(qū)別，造成理解上的錯(cuò)誤。因此我們更應(yīng)該注意新舊知識(shí)之間的差別，防止出現(xiàn)負(fù)遷移。

　　1.關(guān)于磁場(chǎng)的產(chǎn)生

　　我們知道，在電荷或帶電體周圍存在電場(chǎng)；根據(jù)麥克斯韋理論我們知道，變化的磁場(chǎng)也可以產(chǎn)生電場(chǎng)。但磁場(chǎng)的來(lái)源比電場(chǎng)就復(fù)雜的多，對(duì)此，學(xué)生往往容易引起混亂。教師在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)應(yīng)該進(jìn)行歸納和概括，以澄清學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

　　我們知道，磁體周圍存在磁場(chǎng)，電流周圍也存在磁場(chǎng)，學(xué)習(xí)完安培電流假說(shuō)，我們知道二者在本質(zhì)上是一致的，即磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，而電流是電荷定向移動(dòng)形成的，總而言之，運(yùn)動(dòng)電荷的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。歷史上有一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)叫羅蘭實(shí)驗(yàn)，在帶電的絕緣圓盤(pán)附近設(shè)置一個(gè)小磁針，起初小磁針由于地磁作用指向南北方向，但是，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)到起來(lái)，小磁針有了新的指向，說(shuō)明轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)，其實(shí)質(zhì)是圓盤(pán)上的電荷隨圓盤(pán)發(fā)生定向移動(dòng)從而產(chǎn)生磁場(chǎng)。但是我們剛才所進(jìn)行的是不完全歸納，如果有同學(xué)概括歸納為：一切磁場(chǎng)都是由于電荷運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，這就是錯(cuò)誤的。因?yàn)槲覀兒竺孢€會(huì)學(xué)習(xí)到麥克斯韋理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，可見(jiàn)電場(chǎng)和磁場(chǎng)還可以互相感生，可以脫離電荷而存在。所以在教學(xué)中，我們既要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，提煉出最本質(zhì)、最簡(jiǎn)潔的統(tǒng)一規(guī)律，又要注意理論的嚴(yán)謹(jǐn)，為以后的學(xué)習(xí)留下知識(shí)的增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　2.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度概念

　　由電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)渡到磁感應(yīng)強(qiáng)度，因?yàn)槠湮锢硭枷胂嗤?，所以學(xué)生接受起來(lái)非常容易。但磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小的定義并不是根據(jù)同一個(gè)物理事實(shí)，這一點(diǎn)往往造成學(xué)生的錯(cuò)誤理解。所以學(xué)完以后，一定要注意引導(dǎo)學(xué)生比較磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度這兩個(gè)概念的異同。

　　兩者的相同點(diǎn)：都用比值法定義物理量，其依據(jù)是力與電荷量或電流元成正比，比值反映了場(chǎng)的強(qiáng)弱；但是我們更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生分析兩者的區(qū)別，從方向看，靜電力與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是相同或相反，而電流或運(yùn)動(dòng)電荷所受的磁場(chǎng)力方向與磁感強(qiáng)度的方向總垂直，因?yàn)榇鸥袕?qiáng)度的方向是用小磁針 N 極的受力方向來(lái)定義的。從大小看，某試探電荷在電場(chǎng)中某位置受靜電力的大小是一定的，而某電流元在磁場(chǎng)中受的磁場(chǎng)力大小還與通電導(dǎo)線如何放置有關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式的成立條件是磁場(chǎng)和導(dǎo)線垂直。對(duì)于這些區(qū)別，學(xué)生很容易混淆，我們可以通過(guò)一些辨析題來(lái)加深理解：

(1)磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流 I，長(zhǎng)為 L 的一小段導(dǎo)線放在該處時(shí)，所受的磁場(chǎng)力 F 與 I、L 乘積的比值。

　　錯(cuò)誤原因：學(xué)生機(jī)械地記憶公式，不注重物理公式的成立條件。電流在磁場(chǎng)中受的磁場(chǎng)力大小與導(dǎo)線如何放置有關(guān)，磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式的成立條件是磁場(chǎng)和導(dǎo)線垂直。

(2)一小段通電導(dǎo)線放在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處一定沒(méi)有磁場(chǎng)。錯(cuò)誤原因：沒(méi)有正確地區(qū)分電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力。試探電荷在電場(chǎng)中某位置受電場(chǎng)力的大小是一定的，若電場(chǎng)力為零，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零；但是，磁場(chǎng)不同，當(dāng)導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向同向時(shí)，即使磁感強(qiáng)度不為零，也不受到磁場(chǎng)力的作用。

(3)垂直于磁場(chǎng)而放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。

　　錯(cuò)誤原因：概念掌握不準(zhǔn)確，磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義中，大小和方向從不同的角度來(lái)定義。磁感強(qiáng)度的方向是用小磁針 N 極的受力方向來(lái)定義的，而磁場(chǎng)力方向與磁感強(qiáng)度的方向總垂直。(4)一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中 A 處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在 B 處大，則 A 處磁感應(yīng)強(qiáng)度比 B 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。

　　錯(cuò)誤原因：由于電場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生的負(fù)遷移，對(duì)于電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大，同一電荷受力大。而通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力和該導(dǎo)線如何放置有關(guān)。

(5)因?yàn)?B=F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的電流元 IL 的乘積成反比。

　　錯(cuò)誤原因：不理解比值定義法，垂直放在某處的電流元，所受的磁場(chǎng)力和電流元 IL 的乘積成正比，即比值不變，這個(gè)比值就是磁感應(yīng)強(qiáng)度。所以磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流元 IL 的乘積無(wú)關(guān)。

（二）對(duì)磁場(chǎng)力認(rèn)識(shí)模糊，導(dǎo)致分析錯(cuò)誤

　　磁體和電流周圍都存在磁場(chǎng)；磁體和磁體之間、磁體和電流之間、電流和電流之間都存在相互作用的磁力；對(duì)于種類繁多的磁場(chǎng)力，往往容易引起學(xué)生混亂。如何判斷磁體受到的磁力方向？初學(xué)者往往找不到明確的思路。他們往往根據(jù) 同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引來(lái)判斷，就可能得到錯(cuò)誤的結(jié)論；而對(duì)于電流對(duì)磁體的作用方向更是無(wú)從下手。其實(shí)問(wèn)題的根源還在學(xué)生沒(méi)有深入理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，我們把小磁針Ｎ極的受力方向規(guī)定為該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，由此我們可知，磁體的Ｎ極受力方向就是該處的磁場(chǎng)方向，而Ｓ極受力方向是該處磁場(chǎng)的反方向。從場(chǎng)的角度認(rèn)識(shí)和分析磁場(chǎng)力才是科學(xué)的思維方法。分析下面例題來(lái)澄清學(xué)生的模糊認(rèn)識(shí)：

　　1.如圖所示，彈簧秤下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵 N 極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是

① 若將 a 接電源正極，b 接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小 ② 若將 a 接電源正極，b 接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大 ③ 若將 b 接電源正極，a 接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)增大 ④ 若將 b 接電源正極，a 接負(fù)極，彈簧秤示數(shù)減小 A ①② B ①③ C ②③ D ②④

　　常見(jiàn)錯(cuò)誤：根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，若將 a 接電源正極，b 接負(fù)極，通電螺線管下端是 S 極，而條形磁體下端是 N 極，相互吸引，所以彈簧秤示數(shù)增大。出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤，說(shuō)明學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)還不到位，還是停留在磁體間相互作用的感性認(rèn)識(shí)水平。

　　解決這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到磁體和電流周圍都存在磁場(chǎng)；磁體和磁體之間、磁體和電流之間、電流和電流之間都存在相互作用的磁力；它們間的作用力是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的。而磁場(chǎng)力的方向取決于磁場(chǎng)的方向。對(duì)于磁體受到的磁場(chǎng)力，磁體 N 極受力方向和磁場(chǎng)方向相同；S 極受力方向和磁場(chǎng)方向相反。對(duì)于電流或運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力方向，根據(jù)左手定則來(lái)判斷。本題中彈簧秤的示數(shù)變化取決于磁體受到的磁場(chǎng)力，首先要根據(jù)安培定則判斷通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的方向。若將 a 接電源正極，b 接負(fù)極，螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向向上，所以磁體 N 極受力方向向上，S 極受力方向向下，但 N 極受到的磁場(chǎng)力大于 S 極受到的磁場(chǎng)力，合力方向向上，彈簧秤示數(shù)變小。所以本題正確答案為 B。

　　2.條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠近S 極一側(cè)懸掛一根與它垂直的導(dǎo)電棒，如圖所示(圖中只畫(huà)出棒的截面圖)．在棒中通以垂直紙面向里的電流的瞬間，可能產(chǎn)生的情況是

　　A ．磁鐵對(duì)桌面的壓力減小 B ．磁鐵對(duì)桌面的壓力增大 C ．磁鐵受到向左的摩擦力

　　d ．磁鐵受到向右的摩擦力

　　常見(jiàn)問(wèn)題：很多同學(xué)碰到這個(gè)問(wèn)題，首先想到去分析通電導(dǎo)線對(duì)磁體的作用力，他先畫(huà)出導(dǎo)線周圍的磁感線分布情況，再分析磁體的 N 極和 S 極的受力情況，這樣分析，把問(wèn)題復(fù)雜化，導(dǎo)致無(wú)法求解。

　　解決這類問(wèn)題，要啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用逆向思維。由于牛頓第三定律同樣適用于電磁力，我們可以先分析磁體對(duì)通電導(dǎo)線的作用力，先畫(huà)出磁體周圍的磁感線，再根據(jù)左手定則判斷出通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向，應(yīng)用牛頓第三定律就可以判斷磁體受到的磁場(chǎng)力。再對(duì)磁體進(jìn)行受力分析，可以判斷正確答案為 AC。

（三）對(duì)洛侖茲力方向判斷有誤，導(dǎo)致分析問(wèn)題出錯(cuò)

　　洛侖茲力的方向判斷也用到左手定則，四指所指的方向應(yīng)該是正電荷運(yùn)動(dòng)的方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，出錯(cuò)往往是由于學(xué)生不注意運(yùn)動(dòng)電荷的電性正負(fù)，或運(yùn)動(dòng)方向的變化而導(dǎo)致洛侖茲力方向分析錯(cuò)誤。請(qǐng)看下例：

　　3.如圖所示，厚度為 h，寬度為 d 的金屬導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面 A 和下側(cè)面 A'之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。設(shè)電流 I 是由于電子的定向移動(dòng)形成的，請(qǐng)分析達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，比較導(dǎo)體板上側(cè)面 A 的電勢(shì)與下側(cè)面 A'的電勢(shì)的高低。

　　常見(jiàn)錯(cuò)誤：在磁場(chǎng)中定向移動(dòng)時(shí)所受洛侖茲力的方向判斷錯(cuò)誤，或者沒(méi)有意識(shí)到電子帶負(fù)電，電勢(shì)高低判斷錯(cuò)誤。

　　本題首先要正確判斷電子所受磁場(chǎng)力的方向，根據(jù)左手定則，四指指向電流的方向（或者說(shuō)電子定向移動(dòng)的反方向），可以判斷洛侖茲力方向向上。上側(cè)面聚集了多余的電子，下側(cè)面缺少電子，由于電子帶負(fù)電，所以下側(cè)面帶正電電勢(shì)高。這樣在導(dǎo)體內(nèi)部又建立了電場(chǎng)，當(dāng)電子所受的磁場(chǎng)力和電場(chǎng)力平衡時(shí)，就達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，上下兩個(gè)側(cè)面的電勢(shì)差保持不變。

　　如果本題中的導(dǎo)電材料是半導(dǎo)體，靠空穴的定向移動(dòng)形成電流，那么上下兩個(gè)側(cè)面哪個(gè)電勢(shì)高呢？我們知道空穴帶正電荷，由于磁場(chǎng)方向和電流方向不變，空穴定向移動(dòng)所受磁場(chǎng)的方向也不變，即空穴所受洛侖茲力方向向上。所以上側(cè)面聚集了帶正電的空穴，上側(cè)面電勢(shì)更高?？梢?jiàn)，對(duì)于不同導(dǎo)電材料，在磁場(chǎng)和電流方向相同的情況下，霍爾電勢(shì)差的正負(fù)和載流子有關(guān)。洛侖茲力的方向隨著電荷運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)反向時(shí)，洛侖茲力的方向隨之而反向，很多學(xué)生因?yàn)樗季S定勢(shì)，而導(dǎo)致出錯(cuò)。

　　4.如圖所示，用長(zhǎng)為 L 的細(xì)線把小球懸掛起來(lái)做一單擺，球的質(zhì)量為 M，帶電量為-q，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為 B。小球始終在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)，其懸線和豎直方向的最大夾角是 60。試計(jì)算小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線拉力的大小。

　　常見(jiàn)錯(cuò)誤：

　　解：小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，利用動(dòng)能定理 mgL（1—cos60）=mv/2 得 v=√gL 當(dāng)小球從左向右通過(guò)最低點(diǎn)時(shí) T1—qvB—mg=mv/L 得 T1 =2mg+qB√gL。

　　本題出現(xiàn)錯(cuò)誤是由于學(xué)生沒(méi)有注意到當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí)，所受洛侖茲力的方向反向。造成答案不完整，反映了學(xué)生思維的嚴(yán)密性需要進(jìn)一步加強(qiáng)。所以在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中如果出現(xiàn)洛侖茲力，一定要注意當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)方向變化時(shí)，洛侖茲力方向隨之而變化。補(bǔ)全另一種情況：當(dāng)小球從右向左通過(guò)電低點(diǎn)時(shí)，洛侖茲力反向，有

　　T2 + qvB — mg = mv /L 得 T1=2mg—qB√gL。

（四）粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析不透徹導(dǎo)致錯(cuò)誤

　　明確了粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的受力特點(diǎn)，就可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)規(guī)律確定粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。學(xué)生必須綜合應(yīng)用電磁學(xué)和力學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行分析推理，從而解決問(wèn)題。這里面涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，對(duì)學(xué)生邏輯思維能力要求比較高，學(xué)習(xí)過(guò)程中很多學(xué)生會(huì)出現(xiàn)困難。

　　要解決這個(gè)問(wèn)題，就要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣。從受力分析入手，判斷帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式，再根據(jù)該種運(yùn)動(dòng)所遵循的物理規(guī)律來(lái)進(jìn)行演繹推理。

　　5.如圖所示，在豎直虛線 MN 和 M′N′ 之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度 v0 由 A 點(diǎn)垂直于 MN 進(jìn)入這個(gè)區(qū)域，帶電粒

　　220

　　2子沿直線運(yùn)動(dòng)，并從 C 點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)。如果撤去磁場(chǎng)，該粒子將從 B 點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)；如果撤去電場(chǎng)，該粒子將從 D 點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)。則下列判斷正確的是

　　A ．該粒子由 B、C、D 三點(diǎn)離開(kāi)場(chǎng)區(qū)時(shí)的動(dòng)能相同 B ．該粒子由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B、C、D 三點(diǎn)的時(shí)間均不相同

　　C ．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng) E 與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 之比

　　d ．若該粒子帶負(fù)電，則電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外

　　常見(jiàn)錯(cuò)誤及錯(cuò)誤原因分析：錯(cuò)選Ａ：不能正確理解洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，或者不會(huì)用動(dòng)能定理分析粒子的動(dòng)能變化。錯(cuò)選Ｂ：只是淺層次地根據(jù)三種情況下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不同來(lái)猜測(cè)，沒(méi)有根據(jù)各自的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)通過(guò)推理來(lái)確定不同情況下的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。錯(cuò)選Ｄ：不能正確找出帶電粒子所受電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。

　　本題目既要求學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)力和電場(chǎng)力的知識(shí)清晰，又要求學(xué)生會(huì)根據(jù)動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)進(jìn)行分析推理，對(duì)學(xué)生的分析綜合能力要求較高。通過(guò)練習(xí)，使學(xué)生樹(shù)立把電磁學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為力學(xué)問(wèn)題、把陌生問(wèn)題轉(zhuǎn)換成熟悉問(wèn)題的轉(zhuǎn)換意識(shí)。對(duì)于這類問(wèn)題，養(yǎng)成受力分析的好習(xí)慣，根據(jù)受力情況和初始狀態(tài)確定粒子的運(yùn)動(dòng)形式，再根據(jù)不同運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律進(jìn)行推理分析，是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵。

　　由題意，當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)，帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力二力平衡，它倆大小相等，qv0B=Eq, 可見(jiàn)Ｂ選項(xiàng)正確。若粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)方向豎直向下，則電場(chǎng)力豎直向上，磁場(chǎng)力與此相反，則磁場(chǎng)方向應(yīng)該垂直于紙面向里，排除Ｄ。

　　若撤掉電場(chǎng)，只受磁場(chǎng)力，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)該等于?。粒牡拈L(zhǎng)度除以速度Ｖ0，又因?yàn)槁鍌惔帕Σ蛔龉?，?dòng)能不變。若撤掉磁場(chǎng)，只受電場(chǎng)力作用，粒子將做類平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)仍為勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于線段ＡＣ的長(zhǎng)度除以速度Ｖ0，和電磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同。所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)該為ｔD > ｔB ＝ｔC。平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，由動(dòng)能定理可知，粒子動(dòng)能增大。所以ＥKB > ＥKC= ＥKD。

　　四、《磁場(chǎng)》學(xué)習(xí)目標(biāo)的檢測(cè)

　　根據(jù)課標(biāo)要求，磁場(chǎng)主題的主要檢查的知識(shí)點(diǎn)為磁感強(qiáng)度的定義以及磁感線，通電導(dǎo)線和運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力規(guī)律。但新課標(biāo)更加注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，“課程總目標(biāo)”中明確提出，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決問(wèn)題。所以測(cè)試命題時(shí)應(yīng)該以能力立意，在考察知識(shí)的基礎(chǔ)上，更主要的是考察學(xué)生的理解能力、分析能力和應(yīng)用能力。

１.兩個(gè)粒子 , 帶電量相等 , 在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中只受磁場(chǎng)力而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則 A.若速率相等, 則半徑必相等； B.若速率相等, 則周期必相等； C.若動(dòng)量大小相等, 則半徑必相等； D.若動(dòng)能相等, 則周期必相等。

　　盡管帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中專門(mén)提出，但作為洛倫茲力的應(yīng)用，學(xué)生應(yīng)該熟練掌握。本題綜合應(yīng)用洛倫茲力和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，推導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑和周期表達(dá)式，再利用表達(dá)式來(lái)分析。其中又涉及到動(dòng)能和動(dòng)量的概念。

　　分析：洛倫茲力提供向心力，有 qvB=mv/R, 得半徑Ｒ＝ mv/(qB), 周期Ｔ＝２πm/(qB), 由題干知，電量ｑ和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ相同，要想周期相同，只需要粒子質(zhì)量ｍ相同，周期Ｔ和粒子速率ｖ無(wú)關(guān)。要使半徑Ｒ相同，應(yīng)該是粒子的質(zhì)量ｍ和速率ｖ的乘積相同，即動(dòng)量大小相同。所以正確答案為Ｃ。

　　本題屬于容易題，在掌握相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的推理，就可以得出正確結(jié)論。

　　2.一束混合的離子束，先徑直穿過(guò)正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，再進(jìn)入一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域后分裂成幾束，如圖所示，若粒子的重力不計(jì)，則分裂是因?yàn)椋ǎ〢．帶電性質(zhì)不同，有正離又有負(fù)離子 B ．速率不同

　　C ．質(zhì)量和電量的比值不同 D ．以上答案均不正確

　　本題難度較大，學(xué)生必須熟練掌握相關(guān)知識(shí)，并具有一定的分析和推理能力。首先根據(jù)粒子束在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，應(yīng)用左手定則來(lái)判斷帶電性。然后根據(jù)“徑直穿過(guò)正交勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)”這個(gè)條件分析出速度相同的結(jié)論。再根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中軌道半徑的不同來(lái)確定荷質(zhì)比。本題實(shí)際是質(zhì)譜儀的物理模型，正交的勻強(qiáng)電、磁場(chǎng)是速度選擇儀。

　　粒子都能沿直線穿過(guò)正交的電磁場(chǎng)，說(shuō)明電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力二力平衡，即ｑｖＢ＝Ｅｑ，速度ｖ＝Ｅ/B，所以幾種粒子的速率都相同。進(jìn)入右端的磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)左手定則，幾種粒子都帶正電。但它們的半徑不同，由導(dǎo)出的結(jié)論Ｒ＝ｍｖ/(qB)，在速率ｖ和磁場(chǎng)Ｂ相同的條件下，ｍ /q 比值越大，半徑Ｒ越大。所以正確選項(xiàng)為Ｃ。．如圖 , 用絲線吊一個(gè)質(zhì)量為 m 的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 , 空氣阻力不計(jì) , 當(dāng)小球分別從 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)向最低點(diǎn) O 運(yùn)動(dòng)且兩次經(jīng)過(guò) O 點(diǎn)時(shí)()

　　A 小球的動(dòng)能相同 B 絲線所受的拉力相同 C 小球所受的洛倫茲力相同 D 小球的向心加速度不相同

　　本題綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力要求較高。首先它的受力情況復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)也不是簡(jiǎn)單的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，涉及到的概念有功、動(dòng)能、向心加速度以及矢量和標(biāo)量，物理規(guī)律有機(jī)械能守恒以及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。首先根據(jù)洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功的特點(diǎn)，絲線拉力也不做功，只有重力做功，由機(jī)械能守恒的條件，可以判斷小球往返經(jīng)過(guò) O 動(dòng)能相同。根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式，a=v 2 /R,小球往返經(jīng)過(guò)Ｏ點(diǎn)時(shí)向心加速度大小相同，方向都豎直向上，也相同，所以Ｄ選項(xiàng)錯(cuò)誤。BＣ選項(xiàng)學(xué)生很容易錯(cuò)選，往往由于定勢(shì)思維，忽略小球往返經(jīng)過(guò) O 時(shí)洛倫茲力方向相反。因?yàn)榱κ鞘噶?，所以Ｃ選項(xiàng)錯(cuò)誤。又因?yàn)榻?jīng)過(guò)此位置向心力相同，即重力、拉力和洛倫茲力的合力相同，洛倫茲力變向，拉力顯然不同，Ｂ選項(xiàng)錯(cuò)誤。所以正確答案為Ａ。

　　4.如圖所示，質(zhì)量為 m，帶電量為 +q 的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場(chǎng)線和磁感線以速度 v 飛入，已知兩板間距為 d，磁感強(qiáng)度為 B，這時(shí)粒子恰能沿直線穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域(不計(jì)重力)。今將磁感強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到某極板上。當(dāng)粒子落到極板上時(shí)動(dòng)能為 ____________________。

　　分析粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是把電學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成力學(xué)問(wèn)題。把粒子的受力分析清楚后，判斷粒子做什么形式的運(yùn)動(dòng)，然后用動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題。本題需要用到動(dòng)能定理來(lái)解決問(wèn)題，這里需要明確洛倫茲力不做功，以及電場(chǎng)力對(duì)粒子的做功情況。

　　根據(jù)“粒子恰能直線穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域”可知此時(shí)電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力平衡，即電場(chǎng)力的大小就等于ｑｖＢ，“今將磁感強(qiáng)度增大到某值”，粒子將向磁場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)而做曲線運(yùn)動(dòng)，這種曲線運(yùn)動(dòng)既不是圓周運(yùn)動(dòng)，也不是平拋運(yùn)動(dòng)，求它的末動(dòng)能我們可以根據(jù)動(dòng)能定理。接下來(lái)分析各力的做功情況：洛倫茲力不做功，而電場(chǎng)力做負(fù)功，因?yàn)殡妶?chǎng)力是恒力，功的大小就等于電場(chǎng)力和沿電場(chǎng)線的位移ｄ/2 的乘積。由動(dòng)能定理-qvBd/2=E k-mv /2，所以當(dāng)粒子落到極板上時(shí)動(dòng)能為 mv/2-qvBd/2

５.如圖所示為電磁流量計(jì)示意圖。直徑為 d 的非磁性材料制成的圓形導(dǎo)管內(nèi)，導(dǎo)電液體從左向右流動(dòng)，磁感強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直液體流動(dòng)的方向而穿過(guò)一段圓形管道。則 a 點(diǎn)電勢(shì) b 點(diǎn)電勢(shì)；若測(cè)得管壁內(nèi) a、b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 U，則管中液體的流量 Q ＝ ___________。（單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)管橫截面的液體體積叫做流量）

２

　　新課程目標(biāo)明確指出，學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能，了解這些知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題。電磁流量計(jì)在實(shí)際中獲得廣泛應(yīng)用，而它的基本原理我們用磁場(chǎng)的知識(shí)就可以解決。

　　導(dǎo)電液體中有大量的自由離子，當(dāng)液體從左向右流動(dòng)時(shí)，自由離子隨之而發(fā)生定向移動(dòng)，在磁場(chǎng)中將會(huì)受到洛倫茲力的作用。由左手定則可知，正電荷受磁場(chǎng)力向上，負(fù)電荷受力向下，這樣ａ處有多余的正電荷，ｂ處有多余的負(fù)電荷，所以ａ點(diǎn)電勢(shì)高。這樣ａｂ間就建立了電場(chǎng)，電場(chǎng)線由ａ指向ｂ，因此自由離子同時(shí)又受電場(chǎng)力的作用。當(dāng)電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力平衡時(shí)，ａｂ間電勢(shì)差恒定，為Ｕ。設(shè)液體流動(dòng)速度為ｖ，有ｑｖＢ＝ｑＵ/ｄ，而流量Ｑ為單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)管橫截面的液體體積，即流量Ｑ等于流速ｖ和導(dǎo)管橫截面積的乘積，Ｑ＝ｖπｄ/4=πUd/(4B)

６．如圖，兩光滑的平行金屬軌道與水平面成θ 角，兩軌道間距為 L，一金屬棒垂直兩軌道水平放置。金屬棒質(zhì)量為 m，電阻為 R，軌道上端的電源電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻為２r。為使金屬棒能靜止在軌道上，可加一方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

　　B 應(yīng)是多大？

　　本題綜合性較強(qiáng)，需要運(yùn)用閉合電路歐姆定律、安培力和平衡條件等知識(shí)點(diǎn)來(lái)求解?？偟乃悸肥前央妼W(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換成力學(xué)問(wèn)題。做這類題的關(guān)鍵是做好受力分析，畫(huà)出同一平面內(nèi)的受力圖。這要求學(xué)生能看懂三維立體圖，明確磁感強(qiáng)度 B 垂直于導(dǎo)線。

　　沿斜面方向合力為零，則有 mg sin θ = F B cos θ(1)由安培力公式 F B = BIL(2)由全電路歐姆定律 I = E /(R + r)(3)聯(lián)立(1)、(2)、(3)可得

　　B = mg(R + r)tan θ / EL

“關(guān)于高中物理有效教學(xué)的研究”開(kāi)題報(bào)告2

　　陜西省大荔縣下寨初中

《初中文言文課堂有效性教學(xué)研究》開(kāi)題報(bào)告

　　開(kāi)題活動(dòng)情況（開(kāi)題時(shí)間、地點(diǎn)、參與人員等）

　　1、開(kāi)題時(shí)間：2013年9月19日

　　2、開(kāi)題地點(diǎn)：下寨中學(xué)多媒體教室

　　3、參與人員：王峰、雷紅茹、任江莉、郭彩玲、王麗開(kāi)題報(bào)告要點(diǎn)：

（背景和意義；目標(biāo)；成立課題研究小組；本課題的主要內(nèi)容、分工；基本方法、手段及途徑；步驟；課題預(yù)期成果；完成課題的保障條件；研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算等）

《初中文言文課堂有效教學(xué)研究》課題是一般課題，課題立項(xiàng)號(hào)為：SJHYBKT—13 該課題經(jīng)過(guò)充分準(zhǔn)備，于2013年9月19日正式開(kāi)題，現(xiàn)將課題實(shí)施方案報(bào)告如下：

　　一、課題研究的背景和意義

　　1．課題的提出

　　中國(guó)文言文內(nèi)容五彩斑斕，絢爛多姿，博古通今，具有極為豐富的精神內(nèi)涵。學(xué)生進(jìn)入初中以后，語(yǔ)文學(xué)習(xí)中開(kāi)始出現(xiàn)了文言文和古詩(shī)鑒賞內(nèi)容，古詩(shī)文教學(xué)是學(xué)生繼承優(yōu)秀的文化傳統(tǒng)和民族的文化遺產(chǎn)的途徑之一。由于文言文在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用比較少，學(xué)生已有的閱讀積淀有限，學(xué)生理解和掌握古詩(shī)文也就有一定的難度，語(yǔ)言理解的障礙，使學(xué)生在閱讀時(shí)有種恐懼感，對(duì)古詩(shī)文閱讀興趣初中生普遍較低。又為了應(yīng)對(duì)學(xué)業(yè)考試，大多數(shù)語(yǔ)文教師在教學(xué)古詩(shī)時(shí)只要求學(xué)生翻來(lái)覆去背誦必背篇目，教學(xué)文言文時(shí)則遵循“字字落實(shí)，句句對(duì)譯，原意照搬”的原則，務(wù)必講清每一個(gè)實(shí)詞和虛詞的意義和用法，務(wù)必理清每一種特殊句式的翻譯及功能，以保證學(xué)生在中考取得好成績(jī)，學(xué)生也只好死記硬背老師羅列的重點(diǎn)，根本談不上提高文言解讀能力和古詩(shī)鑒賞能力。又因?yàn)楹芏嗟貐^(qū)的學(xué)業(yè)考試中古詩(shī)文閱讀材料一般來(lái)自課外，古詩(shī)文閱讀的試題在考查學(xué)生文言知識(shí)積累和理解的同時(shí)，都有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系文本進(jìn)行拓展和探究，目的是從古今聯(lián)系的角度進(jìn)一步考查學(xué)生的文言文閱讀能力和古詩(shī)鑒賞能力，力圖引導(dǎo)學(xué)生從傳統(tǒng)文化中汲取有益的營(yíng)養(yǎng)，許多教師只好在課文教學(xué)之余進(jìn)行反復(fù)的“上不著天，下不著地”的沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的所謂“拓展”閱讀訓(xùn)練。這既無(wú)助于學(xué)生對(duì)文言語(yǔ)感的積累，也不能提高學(xué)生的古詩(shī)文閱讀和鑒賞能力，相反，還加重了學(xué)生對(duì)古詩(shī)文學(xué)習(xí)的恐懼感。怎樣切合言文教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的教學(xué)，值得每一位初中語(yǔ)文教師認(rèn)真研究。

　　在初中階段減輕學(xué)生心中對(duì)文言文的恐懼感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生初步積累文言語(yǔ)感、初識(shí)文言文常用字和大致了解一些古代文化常識(shí)，為閱讀淺易文言書(shū)籍做好銜接，就非常必要了?！读x務(wù)教育語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：初中階段（第四學(xué)段）文言文教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生“能借助工具書(shū)閱讀淺易文言文”的能力；古詩(shī)的教學(xué)目標(biāo)是“誦讀古代詩(shī)詞，有意識(shí)地在積累、感悟和運(yùn)用中提高學(xué)生的欣賞品位和審美情趣”。因初中教材選入的古詩(shī)文篇目數(shù)量有限，份量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，光靠學(xué)好課內(nèi)幾篇古詩(shī)文就要培養(yǎng)起學(xué)生閱讀古詩(shī)文作品的能力，恐怕是勉為其難。又因?yàn)檎Z(yǔ)文教學(xué)內(nèi)容既包括在教學(xué)中對(duì)現(xiàn)成教材內(nèi)容的沿用，也包括教師對(duì)教材內(nèi)容的“重構(gòu)”——處理、加工、改編乃至增刪、更換；既包括對(duì)課程內(nèi)容的執(zhí)行，還包括在課程實(shí)施中教師對(duì)課程內(nèi)容創(chuàng)新?！敖虒W(xué)內(nèi)容是在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)造的”，它邏輯地蘊(yùn)涵著教師參與課程研制，用教材教和教學(xué)為學(xué)生服務(wù)等理念。因此，教師在用足用透教材的基礎(chǔ)上，在不斷的實(shí)踐中有效提高學(xué)生文言文閱讀水平，就顯得非常迫切與必要了。

　　2．當(dāng)前的研究狀況

　　目前語(yǔ)文教學(xué)實(shí)踐中常見(jiàn)的文言文教學(xué)研究有三種：一是與課文內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的；二是與課文表達(dá)形式相類似的遷移性研究；三是具有比較鑒別意義的比較性研究。目前許多教師更多研究與課本內(nèi)容相關(guān)的有效性，如有關(guān)課文作者的介紹，課文寫(xiě)作背景的介紹，文中涉及的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充閱讀以及閱讀的感悟、作者的其他作品等等，相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較忽視形式上的有效性，更少有比較閱讀性質(zhì)的有效性。文言文教學(xué)實(shí)踐的形式也比較單一，基本上采用的是一篇課文加一個(gè)教師認(rèn)為有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題或一篇教師自認(rèn)為有關(guān)聯(lián)的課外閱讀材料的形式。很少有學(xué)生自主選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容，這就很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也不能切實(shí)有效地提高學(xué)生的文言文閱讀和鑒賞能力。由于受教師的文化素養(yǎng)和閱讀積累的限制，以及教師對(duì)教學(xué)有效性的認(rèn)識(shí)的制約，很多時(shí)候進(jìn)行的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)積累相脫節(jié)，與課堂教學(xué)內(nèi)容不吻合。可以說(shuō)，目前言文教學(xué)內(nèi)容幾乎都是教師一廂情愿，不擇時(shí)機(jī)地塞給學(xué)生的，學(xué)生很少有選擇的權(quán)利，學(xué)生自然也就缺少學(xué)習(xí)的興趣，其效果當(dāng)然極為有限。這種“傳遞中心教學(xué)”方式的弊端是明顯的，可是今天有很多老師并沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，還視之為合理的教學(xué)方式而舍不得放手。雖然也有一些教師進(jìn)行了非常好的教學(xué)有效性實(shí)踐，但也沒(méi)有進(jìn)行很好地分析總結(jié)。對(duì)于這樣的教學(xué)實(shí)踐操作問(wèn)題，理論界相對(duì)關(guān)注也較少。

　　3．理論依據(jù)及研究意義

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，語(yǔ)文課程應(yīng)致力于語(yǔ)文素養(yǎng)的形成與發(fā)展，應(yīng)重視語(yǔ)文課程豐富的人文內(nèi)涵對(duì)學(xué)生精神領(lǐng)域的深刻影響，重視語(yǔ)文的熏陶感染作用，要求語(yǔ)文教師拓寬語(yǔ)文學(xué)習(xí)和運(yùn)用領(lǐng)域，整合教學(xué)資源，讓學(xué)生更多地直接接觸語(yǔ)文材料，并通過(guò)語(yǔ)文實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，在發(fā)展語(yǔ)言能力的同時(shí)，發(fā)展思維能力，激發(fā)想象力和創(chuàng)造潛能。由此可見(jiàn)，課標(biāo)對(duì)語(yǔ)文教學(xué)有效性提出了明確的要求。

　　文言文教學(xué)有效性應(yīng)該是語(yǔ)文教學(xué)中一個(gè)非常重要的提升學(xué)生古詩(shī)文解讀和文言文鑒賞能力的教學(xué)行為，它體現(xiàn)了教師課程資源開(kāi)發(fā)的能力，理應(yīng)受到所有語(yǔ)文教師的重視，每一位教師都應(yīng)該為此去作理論探究與實(shí)踐完善，從而尋求使它真正發(fā)揮效益的方法和策略。

　　學(xué)習(xí)是一種能動(dòng)的活動(dòng)，決不是教師片面灌輸?shù)?、被?dòng)的活動(dòng)。所以，在教學(xué)中教師應(yīng)密切結(jié)合生活實(shí)際和學(xué)生的生活體驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)、復(fù)雜、具有挑戰(zhàn)性的開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境和問(wèn)題情境，誘發(fā)、驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)者的探索、思考，使教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生自主解決問(wèn)題的活動(dòng)過(guò)程。因此，教師要根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，整合教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生使文言文教學(xué)真正有效地提高學(xué)生的語(yǔ)文素養(yǎng)。

“有效性教學(xué)”關(guān)注教學(xué)效益，要求教師有時(shí)間與效益的觀念。教師在教學(xué)時(shí)既不能跟著感覺(jué)走，又不能簡(jiǎn)單地把“效益”理解為“花最少的時(shí)間教最多的內(nèi)容”。教學(xué)效益不同于生產(chǎn)效益，它不是取決于教師教多少內(nèi)容，而是取決于對(duì)單位時(shí)間內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)過(guò)程綜合考慮的結(jié)果。有效教學(xué)的最終目標(biāo)是學(xué)生的成長(zhǎng)。

“文言文教學(xué)有效性研究”的實(shí)際價(jià)值就在于：它能推動(dòng)我們對(duì)教學(xué)活動(dòng)的分析，并能同時(shí)推動(dòng)教學(xué)研究方法的轉(zhuǎn)型；使我們對(duì)文言文教學(xué)的把握恰到好處，時(shí)機(jī)的選擇正確無(wú)誤，難度的確定適宜學(xué)生的原有知識(shí)積累，內(nèi)容的選擇能引發(fā)學(xué)生的求知需求，從而提高教學(xué)效率，提升學(xué)生的閱讀和鑒賞能力，進(jìn)而更有效地幫助學(xué)生繼承優(yōu)秀的文化傳統(tǒng)和民族的文化遺產(chǎn)，促進(jìn)學(xué)生語(yǔ)文素養(yǎng)的整體提高，同時(shí)也給廣大教師在文言文教學(xué)有效性方面提供可作借鑒的操作方法和行為策略。

　　本課題的研究角度雖小，但要置身于中華經(jīng)典文化的背景下，要研究學(xué)生的語(yǔ)文能力和精神內(nèi)涵的成長(zhǎng)需要，研究前景相當(dāng)廣闊，根據(jù)我校學(xué)生實(shí)際情況及語(yǔ)文教師的科研能力和當(dāng)前對(duì)有效教學(xué)研究的實(shí)際，我們覺(jué)得提出這一課題還是很有意義的。

　　二、課題研究目標(biāo)

　　1．分析當(dāng)前初中文言文教學(xué)現(xiàn)狀及效果，通過(guò)課堂教學(xué)實(shí)踐與研究，提出初中文言文教學(xué)有效性教學(xué)的策略和方法。

　　2．依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和發(fā)展需要，研究并形成初中古詩(shī)文教學(xué)的評(píng)價(jià)方案。

　　3．通過(guò)初中古詩(shī)文教學(xué)拓展的“創(chuàng)新教學(xué)”和“行動(dòng)研究”，推動(dòng)“古詩(shī)文有效性教學(xué)”研究的進(jìn)展，全面提高學(xué)生文言素養(yǎng)，激發(fā)更多的學(xué)生自覺(jué)繼承優(yōu)秀的文化傳統(tǒng)和民族的文化遺產(chǎn)，提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和語(yǔ)文素養(yǎng)。

　　4．促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展，促進(jìn)“教師文化”的創(chuàng)造。

　　三、成立課題研究小組

　　課題負(fù)責(zé)人：雷紅茹

　　組員：王峰、郭彩玲、任江莉、王麗

　　四、本課題的主要內(nèi)容及成員分工

　　雷紅茹：負(fù)責(zé)課題的總體設(shè)計(jì)和全面工作，承擔(dān)課題研究總報(bào)告

　　1、如何利用文言文教學(xué)的有關(guān)教材和練習(xí)，總結(jié)有效的文言文教學(xué)規(guī)律，并將之用于具體的教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中。（任江莉、雷紅茹）

　　2、探究如何在文言文的課堂內(nèi)容選擇上將文言文的工具性和人文性統(tǒng)一起來(lái)，達(dá)到“適宜”。（王峰、王麗）

　　3、探究在文言文課堂教學(xué)中交給學(xué)生什么樣的內(nèi)容才是最適宜的，從而改變現(xiàn)在文言文課堂教學(xué)的尷尬局面。（郭彩玲）

　　五、本課題研究的基本方法、手段及途徑：(一)、在課題的研究上我們主要采取以下研究方法：

　　1、研讀教材法：通讀人教版初中語(yǔ)文教材及初三總復(fù)習(xí)資料，研讀具體篇目，為文言文有效教學(xué)的研究做好材料積累。

　　2、文獻(xiàn)研究法：通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館相關(guān)資料的搜集和研讀，了解文言文有效教學(xué)當(dāng)中存在的案例問(wèn)題和方法策略，明確研究方向和角度。

　　3、實(shí)時(shí)觀察法：相互之間聽(tīng)評(píng)課、觀察教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)行課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，從而獲取相關(guān)信息，促進(jìn)和改進(jìn)教學(xué)策略。

　　4、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法：教師通過(guò)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)課堂教學(xué)實(shí)踐中的得失，形成本課題的教學(xué)策略和模式，撰寫(xiě)論文。

　　5、問(wèn)卷調(diào)查法。用問(wèn)卷的方法，調(diào)查分析文言文教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生厭學(xué)的原因。研究適宜的文言文課堂教學(xué)內(nèi)容，探討改變現(xiàn)狀的有效教學(xué)內(nèi)容。

　　6、個(gè)案研究法。借助課堂實(shí)錄和教師的日志資料進(jìn)行個(gè)案研究，了解學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高的教學(xué)效果。

　　7、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法：運(yùn)用科學(xué)方法，結(jié)合時(shí)間成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)形成的深層動(dòng)因。

（二）、研究手段及途徑：

　　1、以教研活動(dòng)為載體：

　　教研活動(dòng)，倡導(dǎo)合作、交流與互動(dòng)的教研模式，從教師的需求出發(fā)，營(yíng)造寬松、民主、開(kāi)放的學(xué)術(shù)研究氛圍，使互動(dòng)式、參與式教研走進(jìn)教師，有利于教師積極性的發(fā)揮和獨(dú)特見(jiàn)解的發(fā)表。同時(shí)充分的利用各種教育資源進(jìn)行合作互助，提高工作效率。

　　2、以學(xué)科帶頭人為載體

　　發(fā)揮榜樣的力量，充分發(fā)揮學(xué)科帶頭人在課題研究與課堂教學(xué)改革中的示范輻射作用，帶動(dòng)本學(xué)科中的每個(gè)教師，促使教師積極投入到教育教學(xué)研究中來(lái)。每人至少承擔(dān)或參與一項(xiàng)課題研究任務(wù)、上一節(jié)精品示范課、寫(xiě)一篇有價(jià)值的科研論文、作一次專題性的課題研究課，來(lái)完善學(xué)科教育資源的開(kāi)發(fā)研究；

　　3、以校本研修為載體：

　　校本研修是促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量提高的有效形式，便于關(guān)注每個(gè)教師對(duì)教育資源的開(kāi)發(fā)和利用，同時(shí)使我們的工作效率更高，使學(xué)校更有活力，使各學(xué)科課程開(kāi)發(fā)出更多更好的教育資源。因此，我們應(yīng)通過(guò)校本研修活動(dòng)促進(jìn)本課題的研究。

　　六、課題研究的步驟

　　1．制訂實(shí)施方案階段：2013年9月-2013年10月：課題組召開(kāi)開(kāi)題會(huì)議，完成開(kāi)題報(bào)告；落實(shí)課題人員分工；設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，分年級(jí)了解學(xué)生文言文知識(shí)掌握情況；課題組成員組織理論學(xué)習(xí)。

　　2．第一期實(shí)驗(yàn)研究階段：2013年11月—2013年12月：學(xué)習(xí)理論、研讀教材、探索實(shí)踐。課題組成員上研討課，課前有方案，課后評(píng)課有問(wèn)卷調(diào)查；組織課題組成員考察學(xué)習(xí)，購(gòu)買有關(guān)文獻(xiàn)研究書(shū)籍；觀看專家講座視頻；撰寫(xiě)課堂實(shí)錄、教學(xué)案例和論文，發(fā)表相關(guān)的研究結(jié)果；第一期實(shí)驗(yàn)小結(jié)，安排第二階段任務(wù)。

　　3．第二期實(shí)驗(yàn)研究階段：2014年1月—2014年6月：提升理論，深入實(shí)踐；課題研究向縱深發(fā)展。

　　4．課題總結(jié)：2014年6月—7月：交流、總結(jié)、整理研究材料，完成課題結(jié)題報(bào)告。

　　七、課題預(yù)期成果 1．整理出可操作性的、可借鑒的、創(chuàng)新有效的文言文教學(xué)有效性研究，提高文言文教學(xué)效率，提升學(xué)生的人文素養(yǎng)和語(yǔ)文素養(yǎng)。

　　2．撰寫(xiě)課堂實(shí)錄和經(jīng)典案例分析，總結(jié)教學(xué)實(shí)踐與研究中的得與失，促進(jìn)教師的專業(yè)成長(zhǎng)。

　　八、完成課題的保障條件：

　　本課題研究將歷時(shí)一年時(shí)間，相信經(jīng)過(guò)全組成員的共同努力，定會(huì)得出好的研究成果。

　　1、本校擁有多媒體教室、完備的圖書(shū)室、性能良好的印刷設(shè)備，給課題研究的順利開(kāi)展提供了必備的硬件保障。

　　2、小組成員分別擔(dān)任七年級(jí)至九年級(jí)的語(yǔ)文教學(xué)，而每?jī)?cè)課本中都有5—10篇文言文，所以，我們平時(shí)有充足的時(shí)間進(jìn)行教學(xué)研究和反復(fù)實(shí)踐，一年下來(lái)，我們的研究定會(huì)結(jié)出累累碩果。

　　3、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)非常重視，不僅積極倡導(dǎo)，而且親自參與，在日常教學(xué)工作中更是鼓勵(lì)教師大膽創(chuàng)新。為了給教師提供學(xué)習(xí)的環(huán)境，訂閱了各個(gè)學(xué)科教學(xué)雜志30余種。學(xué)校圖書(shū)室的藏書(shū)量達(dá)到2萬(wàn)冊(cè)，老師個(gè)人自費(fèi)訂閱教育教學(xué)雜志不少于三種，這些都為課題的實(shí)施提供了保障。我們學(xué)校地處農(nóng)村，沒(méi)有城市學(xué)校雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，但是，學(xué)校也能最大限度地滿足教師在教育教學(xué)資源上的需求，盡可能的提供資金物質(zhì)保障，這一點(diǎn)讓我們小組全體成員感到無(wú)比欣慰，給了我們無(wú)窮的精神力量，為我們提供了強(qiáng)有力的信心保障。

　　4、參與教師均是多年在教學(xué)一線的骨干教師，具有系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，教育方法得當(dāng)，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，業(yè)務(wù)能力強(qiáng)。

　　5、各位參與者都有很強(qiáng)烈的參與意識(shí)與合作精神，有高度的責(zé)任感和創(chuàng)新精神，具有良好的適應(yīng)性和熟練的溝通技巧，還具有不怕困難、堅(jiān)持不懈的探索精神定能夠團(tuán)結(jié)協(xié)作克服困難，出色地完成課題研究工作。、九、研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算

　　為了保證本課題的順利進(jìn)行，學(xué)校將撥出課題配套資金，以確保課題研究所需的各項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，并保證?？顚Ｓ?，現(xiàn)預(yù)算如下：

　　開(kāi)支項(xiàng)目資料費(fèi)

　　會(huì)議費(fèi) 培訓(xùn)費(fèi) 成果鑒定費(fèi)其它合計(jì)金額

　　預(yù)算金額（元）4500 1500 800 800 2000 ￥： 9600 元開(kāi) 支細(xì) 目

　　信息資料資源、圖書(shū)資料

　　包括開(kāi)題儀式、課題成果交流及學(xué)術(shù)研討會(huì)、中期檢查及小結(jié)會(huì)、結(jié)題會(huì)。

　　外出學(xué)習(xí)、調(diào)研

　　專家鑒定費(fèi)。

　　各種資料的搜集、印刷、計(jì)算機(jī)錄入、建檔費(fèi)等

　　大寫(xiě)：玖仟陸佰元整

　　2013年9月28日

“關(guān)于高中物理有效教學(xué)的研究”開(kāi)題報(bào)告3

　　江蘇省教育學(xué)會(huì)“十二五”規(guī)劃課題

《小班化教學(xué)的實(shí)踐研究》開(kāi)題報(bào)告

　　一、課題的提出

　　1、課題提出的背景

　　21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)知識(shí)化的時(shí)代，其特征是創(chuàng)新。學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，就要建立一種適合學(xué)生充分發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，講究教育的個(gè)別化和個(gè)性化。

　　近幾年我縣農(nóng)村學(xué)校學(xué)生生源逐漸減少。小班化教學(xué)是學(xué)生發(fā)展和社會(huì)的需要。實(shí)行小班化教學(xué)，使教師與每一位學(xué)生有更多的交流、合作、幫助機(jī)會(huì)，學(xué)生課堂上動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)大大增加，大大增強(qiáng)學(xué)生的想象力、動(dòng)手動(dòng)腦能力、表達(dá)表演能力及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。小班化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)可以發(fā)展和豐富“因材施教”的教育思想，體現(xiàn)教育的公平性。小班化教學(xué)研究可以全面提高課堂教學(xué)質(zhì)量，可以保證學(xué)校生源的穩(wěn)定，為目前農(nóng)村學(xué)校創(chuàng)建有特色和高規(guī)格品質(zhì)的學(xué)校品牌提供強(qiáng)有力的保證。

　　2、課題研究的價(jià)值

　　小班化教學(xué)是一種全新的教學(xué)形態(tài)。它以促進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)提高和全面發(fā)展為目的，在養(yǎng)活班級(jí)學(xué)生規(guī)模的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)教育時(shí)空、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教育技術(shù)、教學(xué)策略、教學(xué)模式以及教學(xué)評(píng)估等環(huán)節(jié)的改革，而形成的一種新型的班級(jí)教學(xué)活動(dòng)形式。小班化是一種世界性的趨勢(shì)，它的最大優(yōu)勢(shì)就是根據(jù)教育心理學(xué)的有關(guān)原理“張揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性，發(fā)揮學(xué)生的主體學(xué)習(xí)作用”，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和素質(zhì)的提高。

　　二、課題的界定

　　目前小班是指25～35人規(guī)模的班級(jí)。小班化教育，是在小班中以提高每個(gè)

　　學(xué)生接受教育的充分程度為目標(biāo)指向的教育。是在縮減班級(jí)學(xué)生規(guī)模的基礎(chǔ)上，以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展并充分照顧其個(gè)性特長(zhǎng)為目的，通過(guò)對(duì)教育內(nèi)容、方法、組織形式、實(shí)施過(guò)程、教育策略和教育方式、教與學(xué)的互動(dòng)交往、資源的優(yōu)化配置和利用等改革而形成的一種優(yōu)質(zhì)化的班級(jí)教育教學(xué)活動(dòng)形式。

　　小班化教學(xué)絕不僅僅指規(guī)模小，其核心理念是個(gè)性化教育或稱適性教育，教學(xué)策略以自主、合作學(xué)習(xí)和個(gè)別化指導(dǎo)為主，評(píng)價(jià)策略應(yīng)體現(xiàn)發(fā)展性、過(guò)程性、多元性、主體性的統(tǒng)一。教學(xué)，不管大班還是小班，都必須符合教育規(guī)律，只不過(guò)在小班教學(xué)條件下更易實(shí)現(xiàn)新課程理念，使更好的享受教育資源，學(xué)生得到更好的發(fā)展。

　　三、研究目標(biāo)

　　1、從教學(xué)過(guò)程角度：

　　拓寬學(xué)生的活動(dòng)空間；豐富課堂教學(xué)組織形式；強(qiáng)化積極的人際互動(dòng)；關(guān)注學(xué)生的個(gè)別差異；改變教師的教學(xué)行為，提高老師的教學(xué)品質(zhì)，降低了教學(xué)勞力。

　　2、從教學(xué)結(jié)果角度：

　　培養(yǎng)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力；充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，挖掘其內(nèi)在的潛能，激發(fā)其主動(dòng)探究的欲望；促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展，讓學(xué)生充分享受各種教育資源，得到個(gè)性化的教學(xué)，促使人人成功。

　　四、研究?jī)?nèi)容

　　一、加強(qiáng)小班師資隊(duì)伍建設(shè)，確保小班化教學(xué)有效開(kāi)展。

　　小班化教學(xué)首先挑戰(zhàn)是教師，它呼喚著教師不但要有較強(qiáng)的學(xué)科知識(shí)與教學(xué)技能，而且需有更高的綜合素養(yǎng)，多才多藝，更需要教師有以生為本新的教

　　學(xué)理念。因此，我們十分注重小班教師隊(duì)伍的建設(shè)。通過(guò)多渠道、多形式進(jìn)行培訓(xùn)，提高他們的綜合素質(zhì)，打造一支能勝任小班教學(xué)工作的教師隊(duì)伍。

　　二、整合教材，開(kāi)發(fā)資源，建設(shè)小班化教學(xué)的有效課程。

　　小班化教學(xué)中，要打破單一的學(xué)科課程模式，將學(xué)科課程與活動(dòng)課程有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)學(xué)生智力潛能。如美術(shù)教師可大膽創(chuàng)編美術(shù)教材，通過(guò)課內(nèi)與課外相結(jié)合，普及與提高相結(jié)合，提高學(xué)生審美情趣，培養(yǎng)大批美術(shù)特長(zhǎng)學(xué)生。音樂(lè)教學(xué)，通過(guò)音樂(lè)課和樂(lè)器課相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從小培養(yǎng)學(xué)生掌握一些樂(lè)器的演奏技巧，使學(xué)生具有一定的藝術(shù)特長(zhǎng)。整合語(yǔ)文教材，開(kāi)設(shè)閱讀課和經(jīng)典誦讀校本課程，讓學(xué)生在悠久的民族文化浸潤(rùn)中豐厚文學(xué)底蘊(yùn)，受到文明熏陶。通過(guò)課程內(nèi)容和教材的改革，全方位推進(jìn)素質(zhì)教育，在和諧、快樂(lè)的氛圍中，讓學(xué)生全面發(fā)展，發(fā)展個(gè)性，培養(yǎng)能力，陶冶情感，辦出小班化教學(xué)的特色。

　　三、突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，改革教學(xué)方法，推進(jìn)小班化的有效教學(xué)。傳統(tǒng)的“大班”教學(xué)方法由于面對(duì)的學(xué)生數(shù)多，加上教師的精力有限，教師不可能做到因材施教，不可能做到尊重每一個(gè)學(xué)生的民主權(quán)利，不可能考慮到每一個(gè)學(xué)生的需求，不可能挖掘每一個(gè)學(xué)生的潛質(zhì)，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性不能充分發(fā)揮，參與學(xué)習(xí)的意識(shí)比較欠缺。而小班化教學(xué)，不僅僅是班級(jí)規(guī)模的變化，在教學(xué)理念、教學(xué)方法都需要進(jìn)行革新。這方面，小班化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的先行者要逐步總結(jié)出互動(dòng)教學(xué)策略、角色教學(xué)策略、分層教學(xué)策略、興趣教學(xué)策略、體驗(yàn)教學(xué)策略、問(wèn)題教學(xué)策略、反饋教學(xué)策略、彈性教學(xué)策略等教學(xué)策略及分組教學(xué)法、個(gè)別指導(dǎo)法、體驗(yàn)教學(xué)法、嘗試教學(xué)法、鼓勵(lì)教學(xué)法、交融教學(xué)法、活用資源教學(xué)法、留有余地教學(xué)法等教學(xué)方法。

　　五、研究方法

　　主要研究方法：

　　1．文獻(xiàn)研究法：進(jìn)一步學(xué)習(xí)教育教學(xué)理論、新課程理論和小班化教育實(shí)驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)。

　　2．調(diào)查法：通過(guò)調(diào)查表與學(xué)生座談，了解教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的狀況等，分析整理并建立學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)檔案，為研究工作提供基本信息。

　　3．行動(dòng)研究法：本課題以實(shí)驗(yàn)操作為主，行動(dòng)研究是最主要的方法，邊實(shí)踐邊研究、邊研究邊總結(jié)、邊反饋邊修正。

　　4．個(gè)案研究法：通過(guò)個(gè)案研究，積累研究經(jīng)驗(yàn)和研究資料，提煉出有價(jià)值的結(jié)論。

　　輔助方法：統(tǒng)計(jì)法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法等

　　六、研究步驟

　　1、準(zhǔn)備階段（－）構(gòu)建小班個(gè)性化教學(xué)的實(shí)施平臺(tái)，通過(guò)問(wèn)卷或訪談的形式了解現(xiàn)有的教育觀，如學(xué)生觀、教學(xué)觀等。階段成果預(yù)計(jì)有：現(xiàn)狀調(diào)查與考察報(bào)告、研究論文、研究日志等。

　　2、實(shí)驗(yàn)階段（－）在前一階段研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體實(shí)踐操作活動(dòng)的累積經(jīng)驗(yàn)，以理論指導(dǎo)探索小班個(gè)性化教學(xué)的多種模式。階段成果預(yù)計(jì)有：研究論文、課堂案例、活動(dòng)錄像等。

　　3、總結(jié)階段（－）在實(shí)踐活動(dòng)中，以課題研究為引領(lǐng)，確立我校小班化教學(xué)模式，在優(yōu)勢(shì)中成特色。階段成果預(yù)計(jì)有：研究報(bào)告、論文、課堂案例集等。

　　4、申請(qǐng)結(jié)題（－）完成研究，主要是對(duì)課題研究進(jìn)行全面梳理總結(jié)，形成最終成果，申請(qǐng)結(jié)題。

　　七、保障條件

　　1、本課題負(fù)責(zé)人主持過(guò)國(guó)家級(jí)課題《生活作文》的子課題《作文教學(xué)生活化》的研究，參與多項(xiàng)市、縣級(jí)課題研究，對(duì)課題研究有豐富的經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)，在課題研究，教育教學(xué)上取得了優(yōu)異的成績(jī)。

　　2、本組成員均為我校教學(xué)骨干，他們學(xué)歷高，能力強(qiáng)，都受過(guò)教育科學(xué)研究方面的專項(xiàng)訓(xùn)練在平時(shí)的教育教學(xué)工作中，都很重視參與教學(xué)改革，善于借鑒他人先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，吸收消化名家的科研成果，并靈活的運(yùn)用于自己的教學(xué)實(shí)踐中，教育教學(xué)成績(jī)突出。

　　3、我校擁有現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備，規(guī)范的學(xué)校檔案管理和豐富的圖書(shū)資料，濃郁的教育教學(xué)氛圍，以及教師良好的科研興校意識(shí)，為課題研究提供了充分的資源保障。

　　4、我校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該課題也給予了高度重視，大部分領(lǐng)導(dǎo)主動(dòng)參與此項(xiàng)課題研究。也明確表示對(duì)于課題研究活動(dòng)的開(kāi)展、經(jīng)費(fèi)的籌集以及師資力量的調(diào)配等問(wèn)題一定會(huì)全力支持解決，為本課題的研究提供很好的人力和物力保障。

　　八、組員分工

　　顧

　　青（課題組長(zhǎng)）全面負(fù)責(zé)課題的研究工作，負(fù)責(zé)課題的實(shí)施、檢查、督促、參與課題研究。

　　李新軍（課題主持人）負(fù)責(zé)課題計(jì)劃實(shí)施，研究工作中的協(xié)調(diào)，理論的總結(jié)等，參與課題研究。

　　楊步兵

　　陳

　　林

　　負(fù)責(zé)收集課題研究資料，負(fù)責(zé)課題實(shí)驗(yàn)情況調(diào)研、材料收集等，參與課題研究。

　　董葉濤

　　負(fù)責(zé)相關(guān)子課題的研究、實(shí)施，并做好材料的積累、分析、總結(jié)等。

　　張永芳

　　唐存志