“关于高中物理有效教学的研究”开题报告

第一篇：“关于高中物理有效教学的研究”开题报告

“关于高中物理有效教学的研究”开题报告

润安公学物理组

一、本课题的选题依据

长期以来，高中物理难教难学已经成为不争的事实。究其原因：其一是初、高中物理知识存在着台阶:初中物理只是对物理现象和规律的定性分析,而高中物理则要求对其作定量分析.其二，刚刚步入高一的学生往往来自不同的学校，他们对物理知识与方法的掌握参差不齐，且他们面临着学习环境、身心状况及学习方法的改变。虽然初、高中物理课程都在改变，但处理好高中物理教学的有效性问题，是高中物理老师的首要任务，也是广大高中物理教师为高校输送人才所必须面对的重要问题。

二、本课题研究的意义

理论基础与意义： 1960年，美国当代认知派心理学家布鲁纳根据建构主义教学理论提出发现学习的教学方法。由于初中教材比较浅显，很多内容适合发现学习和探究学习，而高中教材深度变大，该怎样传承和改进教学方法与教学设计？

不同学段教法的研究可以丰富我们对建构主义的学习理论，杜威的现代教学论的认识。实践意义：目前我国高考竞争激烈，因而高中应试教育气氛也相当浓厚。而初中课程改革实施后，由于物理所占比例少，学生和部分家长对物理的重视程度有所下降。高一物理教与学历来成为高中的难点，老师普遍感觉教学更加吃力。同时高中新课程标准的实施也必然使高中物理教学出现新的问题。有效教学具有重要的实践意义.三、本课题的研究条件

1、“天时”：高中新课程改革刚开始，虽然有些省市的课改走在了前面，但关于初高中新课程的有效教学研究还不算多，新课改迫切需要有关方面的研究作为借鉴与指导。

2、“地利”：公学很好的软硬件设施是我们的研究的丰富的资源基础。

3、“人和”：学校领导支持，课题组成员结构合理且关系融洽。

四、课题基本内容

1． 高中物理课程标准及教材对知识要求的研究.2． 高中学生学习物理的思维、心理、情感的研究.3． 高中物理教学方法及习惯的研究.4． 高中物理教学评价对师生影响的探究.五、本课题的主要研究方法

1．调查研究法：设计各类问卷，进行问卷调查统计、座谈

2、文献研究法：查阅文献，通过Internet查阅资料，借鉴和运用已有的研究成果和方法

3、个案研究法： 建立部分高一学生的成长档案，追踪学生成长过程

4、比较研究法：比较各类型学生与各种教学手段的情况，寻找其中的规律，探求合适的教学方法

5、经验总结法：及时进行分析归纳和总结

八、课题研究计划

第一阶段：准备阶段2008年1月----2008年2月

召集课题组成员制订课题研究的实施方案、明确各自任务，课题开题

第二阶段：开始阶段2008年2月----2008年5月

1． 广泛查阅资料，阅读新教材，研究新课标。

2． 各小组讨论并设计调查问卷，学生成长个案记录表。

3． 挑选学生个案研究对象

第三阶段：深入阶段2008年7月----2008年12月

1．通过查阅、调查以及实践，收集素材。以调查问卷等方式广泛了解高中学生物理学习思维方式和学习方法，了解学生物理学习现状，查阅在初中阶段学习成长情况，了解学生在高中各科学习情况及探究其他学科学习对学生物理学习的影响等。总结以往高中物理旧教材的教学规律、教学方法和学生的物理思维方法、学习方法并对之进行反思。研究高中学段物理新教材的教法和学法，并在实践中加以验证。同时，在高一高二分别挑选学生作为跟踪个案由各成员分别负责。

2.整理分析，得出阶段成果。根据自己的实践和以上的素材收集在每学期末写出阶段小结或案例或论文。

3．具体安排补充：

（1）每学期进行2次左右问卷调查并及时统计，每月至少对学生个案记录1次

（2）2008年1月----2008年9月，完成物理初、高中教材差异，知识要求差异的研究，完成教学评价对师生影响的研究，总结衔接手段。

（3）2008年1月----2008年10月，完成高中学生学习物理的思维、心理、情感上研究，高中物理教学方法及习惯的研究，并加以实践，总结有效教学手段。

第四阶段：结题阶段2008年9月----2008年12月

资料整理、讨论总结，呈现研究成果。各成员写出学生成长案例、感受、论文等，课题组长完成结题报告。

九、本课题研究的预期成果

1、素材资料库：本课题研究的各种调查方案和数据（放到网站上）

2、论文：本课题研究的报告、总结、论文、案例或教学设计（争取汇编成集）

十、课题组人员分工

组长—朱佩玉

成员—李金生梁超

网络保障：赵亮

十一、课题经费安排

本课题研究经费1500元，经费安排如下：

调查、差旅费：500元

课题人员各项活动费：1000元

第二篇：初中文言文课堂有效教学研究开题报告

陕西省大荔县下寨初中

《初中文言文课堂有效性教学研究》开题报告

开题活动情况（开题时间、地点、参与人员等）

1、开题时间：2013年9月19日

2、开题地点：下寨中学多媒体教室

3、参与人员：王峰、雷红茹、任江莉、郭彩玲、王丽 开题报告要点：

（背景和意义；目标；成立课题研究小组；本课题的主要内容、分工；基本方法、手段及途径；步骤；课题预期成果；完成课题的保障条件；研究经费预算等）

《初中文言文课堂有效教学研究》课题是一般课题，课题立项号为：SJHYBKT2013024—13 该课题经过充分准备，于2013年9月19日正式开题，现将课题实施方案报告如下：

一、课题研究的背景和意义

1．课题的提出

中国文言文内容五彩斑斓，绚烂多姿，博古通今，具有极为丰富的精神内涵。学生进入初中以后，语文学习中开始出现了文言文和古诗鉴赏内容，古诗文教学是学生继承优秀的文化传统和民族的文化遗产的途径之一。由于文言文在现实生活中运用比较少，学生已有的阅读积淀有限，学生理解和掌握古诗文也就有一定的难度，语言理解的障碍，使学生在阅读时有种恐惧感，对古诗文阅读兴趣初中生普遍较低。又为了应对学业考试，大多数语文教师在教学古诗时只要求学生翻来覆去背诵必背篇目，教学文言文时则遵循“字字落实，句句对译，原意照搬”的原则，务必讲清每一个实词和虚词的意义和用法，务必理清每一种特殊句式的翻译及功能，以保证学生在中考取得好成绩，学生也只好死记硬背老师罗列的重点，根本谈不上提高文言解读能力和古诗鉴赏能力。又因为很多地区的学业考试中古诗文阅读材料一般来自课外，古诗文阅读的试题在考查学生文言知识积累和理解的同时，都有意识引导学生联系文本进行拓展和探究，目的是从古今联系的角度进一步考查学生的文言文阅读能力和古诗鉴赏能力，力图引导学生从传统文化中汲取有益的营养，许多教师只好在课文教学之余进行反复的“上不着天，下不着地”的没有任何关联的所谓“拓展”阅读训练。这既无助于学生对文言语感的积累，也不能提高学生的古诗文阅读和鉴赏能力，相反，还加重了学生对古诗文学习的恐惧感。怎样切合言文教学内容进行有效的教学，值得每一位初中语文教师认真研究。

在初中阶段减轻学生心中对文言文的恐惧感，提高学生的学习兴趣，让学生初步积累文言语感、初识文言文常用字和大致了解一些古代文化常识，为阅读浅易文言书籍做好衔接，就非常必要了。《义务教育语文课程标准》指出：初中阶段（第四学段）文言文教学的目标是培养学生“能借助工具书阅读浅易文言文”的能力；古诗的教学目标是“诵读古代诗词，有意识地在积累、感悟和运用中提高学生的欣赏品位和审美情趣”。因初中教材选入的古诗文篇目数量有限，份量远远不足，光靠学好课内几篇古诗文就要培养起学生阅读古诗文作品的能力，恐怕是勉为其难。又因为语文教学内容既包括在教学中对现成教材内容的沿用，也包括教师对教材内容的“重构”——处理、加工、改编乃至增删、更换；既包括对课程内容的执行，还包括在课程实施中教师对课程内容创新。“教学内容是在教学过程中创造的”，它逻辑地蕴涵着教师参与课程研制，用教材教和教学为学生服务等理念。因此，教师在用足用透教材的基础上，在不断的实践中有效提高学生文言文阅读水平，就显得非常迫切与必要了。

2．当前的研究状况

目前语文教学实践中常见的文言文教学研究有三种：一是与课文内容相关联的；二是与课文表达形式相类似的迁移性研究；三是具有比较鉴别意义的比较性研究。目前许多教师更多研究与课本内容相关的有效性，如有关课文作者的介绍，课文写作背景的介绍，文中涉及的某个知识点的补充阅读以及阅读的感悟、作者的其他作品等等，相对来说都比较忽视形式上的有效性，更少有比较阅读性质的有效性。文言文教学实践的形式也比较单一，基本上采用的是一篇课文加一个教师认为有探究价值的问题或一篇教师自认为有关联的课外阅读材料的形式。很少有学生自主选择的学习内容，这就很难激发学生的学习兴趣，也不能切实有效地提高学生的文言文阅读和鉴赏能力。由于受教师的文化素养和阅读积累的限制，以及教师对教学有效性的认识的制约，很多时候进行的教学与学生的学习积累相脱节，与课堂教学内容不吻合。可以说，目前言文教学内容几乎都是教师一厢情愿，不择时机地塞给学生的，学生很少有选择的权利，学生自然也就缺少学习的兴趣，其效果当然极为有限。这种“传递中心教学”方式的弊端是明显的，可是今天有很多老师并没有意识到这一点，还视之为合理的教学方式而舍不得放手。虽然也有一些教师进行了非常好的教学有效性实践，但也没有进行很好地分析总结。对于这样的教学实践操作问题，理论界相对关注也较少。

3．理论依据及研究意义

《课程标准》指出，语文课程应致力于语文素养的形成与发展，应重视语文课程丰富的人文内涵对学生精神领域的深刻影响，重视语文的熏陶感染作用，要求语文教师拓宽语文 学习和运用领域，整合教学资源，让学生更多地直接接触语文材料，并通过语文实践，培养学生的实践能力，在发展语言能力的同时，发展思维能力，激发想象力和创造潜能。由此可见，课标对语文教学有效性提出了明确的要求。

文言文教学有效性应该是语文教学中一个非常重要的提升学生古诗文解读和文言文鉴赏能力的教学行为，它体现了教师课程资源开发的能力，理应受到所有语文教师的重视，每一位教师都应该为此去作理论探究与实践完善，从而寻求使它真正发挥效益的方法和策略。

学习是一种能动的活动，决不是教师片面灌输的、被动的活动。所以，在教学中教师应密切结合生活实际和学生的生活体验，创设真实、复杂、具有挑战性的开放的学习环境和问题情境，诱发、驱动学习者的探索、思考，使教学过程成为学生自主解决问题的活动过程。因此，教师要根据学生已有的生活经验，整合教学资源，引导学生使文言文教学真正有效地提高学生的语文素养。

“有效性教学”关注教学效益，要求教师有时间与效益的观念。教师在教学时既不能跟着感觉走，又不能简单地把“效益”理解为“花最少的时间教最多的内容”。教学效益不同于生产效益，它不是取决于教师教多少内容，而是取决于对单位时间内学生的学习结果与学习过程综合考虑的结果。有效教学的最终目标是学生的成长。

“文言文教学有效性研究”的实际价值就在于：它能推动我们对教学活动的分析，并能同时推动教学研究方法的转型；使我们对文言文教学的把握恰到好处，时机的选择正确无误，难度的确定适宜学生的原有知识积累，内容的选择能引发学生的求知需求，从而提高教学效率，提升学生的阅读和鉴赏能力，进而更有效地帮助学生继承优秀的文化传统和民族的文化遗产，促进学生语文素养的整体提高，同时也给广大教师在文言文教学有效性方面提供可作借鉴的操作方法和行为策略。

本课题的研究角度虽小，但要置身于中华经典文化的背景下，要研究学生的语文能力和精神内涵的成长需要，研究前景相当广阔，根据我校学生实际情况及语文教师的科研能力和当前对有效教学研究的实际，我们觉得提出这一课题还是很有意义的。

二、课题研究目标

1．分析当前初中文言文教学现状及效果，通过课堂教学实践与研究，提出初中文言文教学有效性教学的策略和方法。

2．依据学生的学习兴趣和发展需要，研究并形成初中古诗文教学的评价方案。

3．通过初中古诗文教学拓展的“创新教学”和“行动研究”，推动“古诗文有效性教学”研究的进展，全面提高学生文言素养，激发更多的学生自觉继承优秀的文化传统和民族的文化遗产，提高学生的人文素养和语文素养。

4．促进教师的专业发展，促进“教师文化”的创造。

三、成立课题研究小组

课题负责人：雷红茹

组员：王峰、郭彩玲、任江莉、王丽

四、本课题的主要内容及成员分工

雷红茹：负责课题的总体设计和全面工作，承担课题研究总报告

1、如何利用文言文教学的有关教材和练习，总结有效的文言文教学规律，并将之用于具体的教学环节当中。（任江莉、雷红茹）

2、探究如何在文言文的课堂内容选择上将文言文的工具性和人文性统一起来，达到“适宜”。（王峰、王丽）

3、探究在文言文课堂教学中交给学生什么样的内容才是最适宜的，从而改变现在文言文课堂教学的尴尬局面。（郭彩玲）

五、本课题研究的基本方法、手段及途径：(一)、在课题的研究上我们主要采取以下研究方法：

1、研读教材法：通读人教版初中语文教材及初三总复习资料，研读具体篇目，为文言文有效教学的研究做好材料积累。

2、文献研究法：通过对网络和图书馆相关资料的搜集和研读，了解文言文有效教学当中存在的案例问题和方法策略，明确研究方向和角度。

3、实时观察法：相互之间听评课、观察教师的教学、学生的学习活动，进行课堂教学质量监控，从而获取相关信息，促进和改进教学策略。

4、经验总结法：教师通过学习、实验、总结课堂教学实践中的得失，形成本课题的教学策略和模式，撰写论文。

5、问卷调查法。用问卷的方法，调查分析文言文教学内容、学生厌学的原因。研究适宜的文言文课堂教学内容，探讨改变现状的有效教学内容。

6、个案研究法。借助课堂实录和教师的日志资料进行个案研究，了解学生学习兴趣提高的教学效果。

7、经验总结法：运用科学方法，结合时间成果，总结经验形成的深层动因。

（二）、研究手段及途径：

1、以教研活动为载体：

教研活动，倡导合作、交流与互动的教研模式，从教师的需求出发，营造宽松、民主、开放的学术研究氛围，使互动式、参与式教研走进教师，有利于教师积极性的发挥和独特见解的发表。同时充分的利用各种教育资源进行合作互助，提高工作效率。

2、以学科带头人为载体

发挥榜样的力量，充分发挥学科带头人在课题研究与课堂教学改革中的示范辐射作用，带动本学科中的每个教师，促使教师积极投入到教育教学研究中来。每人至少承担或参与一项课题研究任务、上一节精品示范课、写一篇有价值的科研论文、作一次专题性的课题研究课，来完善学科教育资源的开发研究；

3、以校本研修为载体：

校本研修是促进教育教学质量提高的有效形式，便于关注每个教师对教育资源的开发和利用，同时使我们的工作效率更高，使学校更有活力，使各学科课程开发出更多更好的教育资源。因此，我们应通过校本研修活动促进本课题的研究。

六、课题研究的步骤

1．制订实施方案阶段：2013年9月-2013年10月：课题组召开开题会议，完成开题报告；落实课题人员分工；设计调查问卷，分年级了解学生文言文知识掌握情况；课题组成员组织理论学习。

2．第一期实验研究阶段：2013年11月—2013年12月：学习理论、研读教材、探索实践。课题组成员上研讨课，课前有方案，课后评课有问卷调查；组织课题组成员考察学习，购买有关文献研究书籍；观看专家讲座视频；撰写课堂实录、教学案例和论文，发表相关的研究结果；第一期实验小结，安排第二阶段任务。

3．第二期实验研究阶段：2014年1月—2014年6月：提升理论，深入实践；课题研究向纵深发展。

4．课题总结：2014年6月—7月：交流、总结、整理研究材料，完成课题结题报告。

七、课题预期成果 1．整理出可操作性的、可借鉴的、创新有效的文言文教学有效性研究，提高文言文教学效率，提升学生的人文素养和语文素养。

2．撰写课堂实录和经典案例分析，总结教学实践与研究中的得与失，促进教师的专业成长。

八、完成课题的保障条件：

本课题研究将历时一年时间，相信经过全组成员的共同努力，定会得出好的研究成果。

1、本校拥有多媒体教室、完备的图书室、性能良好的印刷设备，给课题研究的顺利开展提供了必备的硬件保障。

2、小组成员分别担任七年级至九年级的语文教学，而每册课本中都有5—10篇文言文，所以，我们平时有充足的时间进行教学研究和反复实践，一年下来，我们的研究定会结出累累硕果。

3、学校领导非常重视，不仅积极倡导，而且亲自参与，在日常教学工作中更是鼓励教师大胆创新。为了给教师提供学习的环境，订阅了各个学科教学杂志30余种。学校图书室的藏书量达到2万册，老师个人自费订阅教育教学杂志不少于三种，这些都为课题的实施提供了保障。我们学校地处农村，没有城市学校雄厚的经济实力，但是，学校也能最大限度地满足教师在教育教学资源上的需求，尽可能的提供资金物质保障，这一点让我们小组全体成员感到无比欣慰，给了我们无穷的精神力量，为我们提供了强有力的信心保障。

4、参与教师均是多年在教学一线的骨干教师，具有系统的理论基础知识和专业知识，教育方法得当，教学经验丰富，业务能力强。

5、各位参与者都有很强烈的参与意识与合作精神，有高度的责任感和创新精神，具有良好的适应性和熟练的沟通技巧，还具有不怕困难、坚持不懈的探索精神定能够团结协作克服困难，出色地完成课题研究工作。、九、研究经费预算

为了保证本课题的顺利进行，学校将拨出课题配套资金，以确保课题研究所需的各项经费，并保证专款专用，现预算如下：

开支项目 资料费

会议费 培训费 成果鉴定费其它 合计金额

预算金额（元）4500 1500 800 800 2000 ￥： 9600 元 开 支 细 目

信息资料资源、图书资料

包括开题仪式、课题成果交流及学术研讨会、中期检查及小结会、结题会。

外出学习、调研

专家鉴定费。

各种资料的搜集、印刷、计算机录入、建档费等

大写：玖仟陆佰元整

2013年9月28日

第三篇：小班化教学研究开题报告

江苏省教育学会“十二五”规划课题

《小班化教学的实践研究》开题报告

一、课题的提出

1、课题提出的背景

21世纪是经济全球化、信息网络化、社会知识化的时代，其特征是创新。学生创新精神、创新能力的培养，就要建立一种适合学生充分发展的教学环境，讲究教育的个别化和个性化。

近几年我县农村学校学生生源逐渐减少。小班化教学是学生发展和社会的需要。实行小班化教学，使教师与每一位学生有更多的交流、合作、帮助机会，学生课堂上动手动脑的机会大大增加，大大增强学生的想象力、动手动脑能力、表达表演能力及团队意识。小班化课堂教学设计可以发展和丰富“因材施教”的教育思想，体现教育的公平性。小班化教学研究可以全面提高课堂教学质量，可以保证学校生源的稳定，为目前农村学校创建有特色和高规格品质的学校品牌提供强有力的保证。

2、课题研究的价值

小班化教学是一种全新的教学形态。它以促进学生的素质提高和全面发展为目的，在养活班级学生规模的基础上，通过对教育时空、教学内容、教学方法、教育技术、教学策略、教学模式以及教学评估等环节的改革，而形成的一种新型的班级教学活动形式。小班化是一种世界性的趋势，它的最大优势就是根据教育心理学的有关原理“张扬学生的个性，发挥学生的主体学习作用”，以促进学生的全面发展和素质的提高。

二、课题的界定

目前小班是指25～35人规模的班级。小班化教育，是在小班中以提高每个

学生接受教育的充分程度为目标指向的教育。是在缩减班级学生规模的基础上，以促进学生全面发展并充分照顾其个性特长为目的，通过对教育内容、方法、组织形式、实施过程、教育策略和教育方式、教与学的互动交往、资源的优化配置和利用等改革而形成的一种优质化的班级教育教学活动形式。

小班化教学绝不仅仅指规模小，其核心理念是个性化教育或称适性教育，教学策略以自主、合作学习和个别化指导为主，评价策略应体现发展性、过程性、多元性、主体性的统一。教学，不管大班还是小班，都必须符合教育规律，只不过在小班教学条件下更易实现新课程理念，使更好的享受教育资源，学生得到更好的发展。

三、研究目标

1、从教学过程角度：

拓宽学生的活动空间；丰富课堂教学组织形式；强化积极的人际互动；关注学生的个别差异；改变教师的教学行为，提高老师的教学品质，降低了教学劳力。

2、从教学结果角度：

培养不同层次学生的学习兴趣、学习习惯、学习能力、创新精神和创新能力；充分调动学生学习的积极性，挖掘其内在的潜能，激发其主动探究的欲望；促进每一个学生全面而富有个性的发展，让学生充分享受各种教育资源，得到个性化的教学，促使人人成功。

四、研究内容

一、加强小班师资队伍建设，确保小班化教学有效开展。

小班化教学首先挑战是教师，它呼唤着教师不但要有较强的学科知识与教学技能，而且需有更高的综合素养，多才多艺，更需要教师有以生为本新的教

学理念。因此，我们十分注重小班教师队伍的建设。通过多渠道、多形式进行培训，提高他们的综合素质，打造一支能胜任小班教学工作的教师队伍。

二、整合教材，开发资源，建设小班化教学的有效课程。

小班化教学中，要打破单一的学科课程模式，将学科课程与活动课程有机结合，进一步开发学生智力潜能。如美术教师可大胆创编美术教材，通过课内与课外相结合，普及与提高相结合，提高学生审美情趣，培养大批美术特长学生。音乐教学，通过音乐课和乐器课相结合，激发学生学习兴趣，从小培养学生掌握一些乐器的演奏技巧，使学生具有一定的艺术特长。整合语文教材，开设阅读课和经典诵读校本课程，让学生在悠久的民族文化浸润中丰厚文学底蕴，受到文明熏陶。通过课程内容和教材的改革，全方位推进素质教育，在和谐、快乐的氛围中，让学生全面发展，发展个性，培养能力，陶冶情感，办出小班化教学的特色。

三、突破传统教学模式，改革教学方法，推进小班化的有效教学。传统的“大班”教学方法由于面对的学生数多，加上教师的精力有限，教师不可能做到因材施教，不可能做到尊重每一个学生的民主权利，不可能考虑到每一个学生的需求，不可能挖掘每一个学生的潜质，学生学习的主动性不能充分发挥，参与学习的意识比较欠缺。而小班化教学，不仅仅是班级规模的变化，在教学理念、教学方法都需要进行革新。这方面，小班化教学实验的先行者要逐步总结出互动教学策略、角色教学策略、分层教学策略、兴趣教学策略、体验教学策略、问题教学策略、反馈教学策略、弹性教学策略等教学策略及分组教学法、个别指导法、体验教学法、尝试教学法、鼓励教学法、交融教学法、活用资源教学法、留有余地教学法等教学方法。

五、研究方法

主要研究方法：

1．文献研究法：进一步学习教育教学理论、新课程理论和小班化教育实验的成功经验。

2．调查法：通过调查表与学生座谈，了解教师教学、学生学习数学的状况等，分析整理并建立学生数学学习档案，为研究工作提供基本信息。

3．行动研究法：本课题以实验操作为主，行动研究是最主要的方法，边实践边研究、边研究边总结、边反馈边修正。

4．个案研究法：通过个案研究，积累研究经验和研究资料，提炼出有价值的结论。

辅助方法：统计法、经验总结法等

六、研究步骤

1、准备阶段（2011.6－2011.11）构建小班个性化教学的实施平台，通过问卷或访谈的形式了解现有的教育观，如学生观、教学观等。阶段成果预计有：现状调查与考察报告、研究论文、研究日志等。

2、实验阶段（2012.3－2012.7）在前一阶段研究的基础上，根据具体实践操作活动的累积经验，以理论指导探索小班个性化教学的多种模式。阶段成果预计有：研究论文、课堂案例、活动录像等。

3、总结阶段（2012.9－2013.2）在实践活动中，以课题研究为引领，确立我校小班化教学模式，在优势中成特色。阶段成果预计有：研究报告、论文、课堂案例集等。

4、申请结题（2013.3－2013.6）完成研究，主要是对课题研究进行全面梳理总结，形成最终成果，申请结题。

七、保障条件

1、本课题负责人主持过国家级课题《生活作文》的子课题《作文教学生活化》的研究，参与多项市、县级课题研究，对课题研究有丰富的经验。近年来，在课题研究，教育教学上取得了优异的成绩。

2、本组成员均为我校教学骨干，他们学历高，能力强，都受过教育科学研究方面的专项训练在平时的教育教学工作中，都很重视参与教学改革，善于借鉴他人先进的教学经验，吸收消化名家的科研成果，并灵活的运用于自己的教学实践中，教育教学成绩突出。

3、我校拥有现代化的教学设备，规范的学校档案管理和丰富的图书资料，浓郁的教育教学氛围，以及教师良好的科研兴校意识，为课题研究提供了充分的资源保障。

4、我校领导对该课题也给予了高度重视，大部分领导主动参与此项课题研究。也明确表示对于课题研究活动的开展、经费的筹集以及师资力量的调配等问题一定会全力支持解决，为本课题的研究提供很好的人力和物力保障。

八、组员分工

顾

青（课题组长）全面负责课题的研究工作，负责课题的实施、检查、督促、参与课题研究。

李新军（课题主持人）负责课题计划实施，研究工作中的协调，理论的总结等，参与课题研究。

杨步兵

陈

林

负责收集课题研究资料，负责课题实验情况调研、材料收集等，参与课题研究。

董叶涛

负责相关子课题的研究、实施，并做好材料的积累、分析、总结等。

张永芳

唐存志

石

艳

朱

燕

王桂敏

张

敏

负责研究资料的整理数据的分析，整理归档，个案的调查研究等。

九、成果形式

1、研究报告

2、教师有关论文，教案及相关材料等

3、学生有关成果性材料

4、其他能证明课题研究情况的材料。

雪枫学校《小班化教学的实践研究》课题组

2011年11月

第四篇：高中物理“磁场”教学研究

专题讲座

高中物理“磁场”教学研究

张宇（北京市育英中学，高级教师）

一、磁场主题的学科知识的深层次理解

（一）《磁场》的知识结构

本主题内容按如下的线索展开：

磁场概念的建立和描述——磁场对电流和运动电荷的作用——安培力和洛仑兹力的应用。这样安排，知识的逻辑结构比较清晰，也符合学生的认知规律。

本主题可以分为三个单元。第一单元主要内容为：通过演示实验使学生对磁场有了一定的感性认识，在此基础上，利用科学的方法来描述磁场。本单元可以分为三节课。第 1 节在初中相关知识的基础上，通过磁体间的作用、小磁针指南北的性质和奥斯特实验等现象认识到在磁体、地球和电流周围存在磁场，认识到磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作用力是通过磁场发生的。第 2、3 两节学习了磁场的描述。磁场具有强弱和方向，磁场的这种性质可以用磁感应强度进行定量描述，也可以用磁感线定性描述。第二单元学习磁场的一个性质：磁场对通电导线的作用力——安培力。第三单元学习磁场的另一个性质：磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力，以及带电粒子在匀强磁场中的运动，里面穿插了洛仑兹力的应用，尤其是在现代高新科技中的应用。这样安排，从初中知识讲起，注重了循序渐进，先宏观后微观，注重了知识的依次生成。

（二）《磁场》在学科知识体系中的地位及相互关系

学生在初中已经学习了简单的磁现象，头脑中初步建立了磁场的概念。在本模块我们刚刚学习了静电场，对于磁场，可以通过和电场类比进行教学。比如磁感应强度与电强场度类比；磁感线与电场线类比；安培力、洛伦兹力和电场力类比。类比是一种重要的学习方法，它不单单是从旧知识发展新知识的生长点，同时通过对比，使学生辩析两者的不同，从而对知识的理解更深入。另外，通过类比学习，也可以发展学生的求同思维和变异思维，培养学生的思维能力。

本主题内容对学生的空间想象能力比较高，电流周围的磁场、安培力和洛伦兹力等内容都涉及到不同物理量之间的空间关系。在教学中注意通过立体图和平面图（三视图）之间的转化来培养学生的空间思维能力。

带电粒子在磁场中的运动轨迹是圆周，解决这类问题，对平面几何中圆的知识应用较多，通过习题训练，可以培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。

本主题涉及到很多实际应用，课本中涉及到磁电式电流表、电视显像管、回旋加速器、质谱仪等，课后习题涉及到电流天平、速度选择器、磁流体发电、电磁流量计等。通过这些内容可以激发学生的学习兴趣，可以使学生树立理论联系实际的意识，还可以训练学生把实际问题转化成物理模型的能力。

注意物理学思想与方法的渗透。新课标教材首次引入“电流元”这个物理量，就像质点、点电荷、试探电荷一样，电流元也是一个理想化模型。另外，电流元还涉及到“微元法”这一物理思想。其实我们在引导学生分析电流在非匀强磁场受力时，需要用到微元法，这次课改把微元法纳入教材内容，提醒我们在课堂上应该有意识、有步骤地渗透物理思想和方法。

本主题的教学内容，对后续知识的学习是重要的基础。比如选修 3-2 中电磁感应、交流电和选修 3-4 中的电磁场和电磁波。

（三）对磁感应强度概念的深入理解 1．磁感应强度的几种定义

磁感应强度是描述磁场的基本物理量，已知一个磁场的磁感应强度的分布，就可以确定运动电荷、电流在磁场中受到的作用力。磁感应强度 B 是和静电场的电场强度 E 相对应的物理量。静电场对电荷有作用力，静电场可以用检验电荷在电场中各点受到的力来研究，电场强度 E 定义为 E=F/q。研究 磁场也要引进一个检测的物体，由于磁场对运动电荷、电流有作用力，对通电线圈有力矩的作用，所以可以采用这三种物体作为检测磁场的物体，采用不同的检测物体，也就相应地给出了磁感应强度 B 的不同定义。

2.下面介绍常见的磁感应强度的三种定义方法。

(1)用一段通电直导线受到的磁场力来定义

通电直导线在磁场中受到力的作用，这种力叫做安培力。实验表明，如果直导线的长度为 L，电流为 I，垂直放在匀强磁场中，作用在导线上的安培力大小为 F=ILB。由此可以定义磁感应强度 B，即 B=F/(IL)。

这种定义方法是用一小段通电导线作为检测物体，安培力能够演示，形象直观，便于学生接受。中学教科书多采用这种定义方法，在中学物理实验室用来测量 磁感应强度的电流天平就是根据这个原理设计的。但是这种方法确定的是一小段通电导线所在范围内磁感应强度 B 的平均值，只有对匀强磁场，给出的才是各点的 B ；对于非匀强磁场，不能给出各点的 B，因此，对学生建立磁感应强度的概念有不利之处。

(2)用通电矩形线圈受到的力矩来定义

面积为 S 的小矩形线圈，通以电流 I，当线圈平面跟磁场平行时，线圈所受磁场力的力矩为 M=BIS，由此可给出 B 的定义式，即 B=M/(IS)。

由于线圈等效于一个小磁针，线圈在磁场中受到的作用力相当于小磁针受到的作用力。所以用线圈作为检测物体来研究磁场，与历史上对磁场的认识过程比较一致，某些普通物理教科书中有采用这种定义方法的，但是由于线圈总有一定的大小，所确定的也是线圈范围内的磁感应强度 B 的平均值，不能严格地确定磁场中各个点的 B。

(3)用运动电荷受到的磁场力来定义

实验表明，运动电荷在磁场中要受到力的作用，这个力叫做洛伦兹力。运动电荷 在磁场中某点所受磁场力的大小跟电荷量 q、运动速度 v 以及该点的磁感应强度 B 有关系，还跟运动方向与磁场方向间的夹角有关系，当电荷运动的方向垂直于磁场时所受的磁场力最大，且 F=qvB，由此可给出磁感应强度 B 的定义式，即 B=F/(vq)。

电磁学是研究电磁场与电荷间相互作用及运动规律的，电磁场对电荷有作用 力，通过电场对电荷的作用力引入了电场强度 E，与此对应，通过磁场对运动电荷的作用力来引入磁感应强度 B。从理论上讲，这种定义 B 的方法也比较本质、严谨，所以许多教科书中采用这种定义方法，但这种定义方法比较抽象，要求学习者有较高的抽象思维能力和推理能力。

磁感应强度还有一个名称叫做磁通密度，即它在数值上等于通过与磁场方向垂直的单位面积的磁通量大小，反映了该处磁感线的疏密情况。这种定义方法可以把描述磁场的两种方法磁感应强度和磁感线有机地结合起来，便于学生理解。

3.《磁场》知识的拓展

磁的应用非常广泛，随着传感器技术的不断发展，和磁有关的霍尔元件得到广泛应用，我们下面主要介绍霍尔效应及其应用。

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于 1879 年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应也是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。

在半导体薄片两端通以控制电流 I，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为 B 的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为 U H 的霍尔电压。

根据霍尔效应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点，因此，在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。

由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触，不影响被测电路，不消耗被测电源的功率，特别适合于大电流传感。

如果把霍尔元件按预定位置有规律地布置在物体上，当装在运动物体上的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号就可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其运动速度。

2010 年北京高考就考察了霍尔效应及其应用，题目如下：

23.（18 分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。本题在题干中介绍了霍尔效应的现象和产生机理等相关知识，考察学生联系实际，建立物理模型，应用所学知识解决实际问题的能力。在第 3 问还提出一个开放性问题 “利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。”本设问给学生提供了一个对问题进一步探索研究的空间和平台，引导学生学以致用、关注社会、关注身边的生活。应该说，这样设问，体现了课程改革的基本理念，对提高学生的科学素养、对中学物理教学起到了良好的导向作用。

二、《磁场》主题的教学策略

《磁场》主题的教学重点是，第一，学生在认识磁场的基础上正确理解磁场的描述方法，即理解磁感应强度这个概念以及磁感线的物理意义。第二，磁场对通电导线或运动电荷的作用力，即安培力和洛伦兹力。本主题的难点是应用磁场对运动电荷的作用规律来分析粒子在磁场中的运动，以及和磁场有关的实际应用。

（一）《磁感应强度》教学策略

磁感应强度是电磁学的基本概念之一，是本主题的重点。磁感强度概念的引人、方向的规定、大小的定义都可以通过和电场强度类比来学习，通过学习，可以让学生体验类比这种科学研究方法。但磁感强度方向的规定用小磁针 N 极的受力方向，磁感强度的大小利用电流受力来定义，这又比电场强度定义更复杂，往往使学生产生混淆。

有的教材中引人电流元这个理想模型，就像质点、点电荷、试探电荷一样，电流元也是一个理想化模型。另外，电流元还涉及到“微元法”这一物理思想。在用 V-t 图像求位移时，学生已经接触过微元法，电流元的引人可以让学生进一步体悟“微元法”这一物理思想。

磁感应强度是用比值定义法来定义的。比值定义法 是物理中最常用的定义物理量的方法，类比电场强度，结合微元法，使学生进一步巩固比值定义法。

《磁感应强度》教学案例

1.磁感应强度的方向

小磁针在磁场中静止时，它的 N、S的指向是唯一确定的，拨动它，它将发生转动，但当它重新静止时，又回到原来的指向。所以物理学中就把小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点的磁场方向，即磁感应强度的方向。或者说，小磁针N极的受力方向或S极受力的反方向为该点的磁感应强度的方向。

2.磁感应强度的大小

问题：小磁针确定磁场的方向非常方便，但无法确定N、S 极在磁场中的受力大小，怎么确定磁场的强弱呢？

磁场除了对磁体有力的作用外，还对通电导线有力的作用。我们可以根据通电导线在磁场中的受力情况来描述磁场的强弱。请学生猜想磁场对电流的作用力和哪些因素有关？

做好如图所示的定性演示实验：

（1）磁场力大小和悬线的偏角正相关，为了现象明显，悬线不能太短。演示时注意装置的摆放，让学生便于观察偏角的大小。

（2）当偏角不同时，要慢慢移动磁体使导线相对于磁体的位置不变。（3）分别接通1、2和1、4，改变导线通电部分的长度，保持电流大小相同，比较偏角大小。

（4）保持通电部分长度不变，改变电流的大小，比较偏角的大小。

定量实验表明：当通电导线和磁场垂直时，它受力的大小与导线的长度 L 成正比，又与导线中的电流 I 成正比。即 F ∝ IL。或者 F/IL= 定值。这个定值的大小可以反映磁场的强弱，定值越大，表明磁场越强。

为了反映磁场中各点的磁场强弱，在物理学中，把很短一段通电导线中的电流 I 与导线长度 L 的乘积 IL 叫做电流元。电流元和质点、点电荷一样都属于理想化模型。有了电流元这个模型，我们就可以定义 磁场中每一点磁场的强弱 , 即磁感应强度的大小。

定义：当导线和磁场垂直时，若电流元 IL 在该点所受磁场力为 F，则磁感应强 度 B 的大小大小等于 F 与 IL 的比值。

对于该定义，应该强调以下几点：

• 磁感强度 B 的单位特斯拉 T 由定义式确定，1T=1NAm • 定义的前提条件是导线和磁场垂直。

• 在磁场中同一点，F/IL= 定值。即某点磁感应强度 B 与电流元 IL、及其受力 F 无关。

• 磁感应强度 B 的方向并非 F 的方向，二者互相垂直，B 的方向为小磁针 N 极的受力方向。

作为对磁感应强度这个概念的的复习巩固，可对比磁场和静电场，比较磁感应强度和电场强度的异同。两者都用比值法定义物理量，其基础是力与电荷量、电流元成正比，比值反映了场的强弱；二者也有明显不同，从方向看，静电力与电场强度的方向总是相同或相反，而磁场对通电导线的作用力方向与磁感强度的方向总垂直。从大小看，某试探电荷在电场中某位置受静电力的大小是一定的，而某电流元在磁场中受的磁场力大小还与通电导线如何放置有关，定义式的成立条件是磁场和导线垂直。

（二）《磁感线》教学策略

用磁感线描述磁场的强弱和方向，由于有初中基础和前面电场线的学习，理解起来并不困难。但由于磁感线的分布是空间的，而不是平面的，应该通过演示实验来加深认识，教学中应注意培养学生学习的空间想象力。可以采取 “一图多画”的办法，即对于同一个物

-1-1理情景，从不同的角度用图形来描绘，可以先画出立体图，然后转化成不同的平面图，像正视图、侧视图和俯视图。

《磁感线》教学案例

1.磁感线

明确曲线上每一点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致，或者说与静止于该点的小磁针 N 极所指的方向一致。

可以用铁屑在磁场中的分布情况来模拟磁感线的形状。这是因为细铁屑在磁场中磁化成小磁针，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟出磁感线的形状。

明确磁感线只是为了研究问题方便而假想的一系列曲线，磁体周围并不真正存在磁感线。

引人磁感线后，让学生对比电场线和磁感线，并明确： • 两者都用切线方向描述场的方向，用疏密描述场的强弱；

• 电场线是不闭合的，始于正电荷，终于负电荷；磁感线是闭合的，没有起点和终点。学生明确了用磁感线来描述磁场的强弱和方向后，可以引导学生研究几种常见的磁场，加深理解，同时也为进一步学习提供具体的磁场形式。

学生在初中已经学习过条形磁体、蹄形磁体、同名磁极间、异名磁极间的磁感线。比较熟悉通电螺线管周围的磁场。高中阶段我们在复习以上磁场的基础上，应该把通电直导线和环形电流的磁场作为重点。

首先用细铁屑模拟出通电直导线的磁感线，使学生认识到通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。然后用小磁针来确定磁感线的方向。把实验现象用图形表示出来，和学生共同总结出安培定则。

为了培养学生的空间想象能力，可以引导学生做一做图形转换，先画出通电直导线周围磁场的立体图，然后转换出平面图。首先让学生识记两个表示方向的符号 × 和 · 的意义，然后带领学生画出纵剖图，图中的符号 × 和·表示磁感线的方向。接着再让学生画出俯视图和仰视图，图中的符号 × 和·表示电流的方向。引导学生比较仰视图和俯视图，两图描述同一磁场的磁感线，一个是逆时针，而另一个是顺时针，所以我们描述环形磁场方向的时候，必须明确观察的角度。由于磁感线的分布是空间的，而不是平面的，所以我们有必要演示磁场的空间分布情况，图中的实验装置给学生看一看，学生马上有豁然开朗的感觉。

对于环形电流的磁场，从磁感线的描述、磁场方向的确定到安培定则的得出，由于有直导线的磁场作为铺垫，教师只要做好演示实验，归纳和总结大可让学生完成，一方面是给学生一个练习的机会，另一方面也可以培养学生的思维能力和科学表述能力。

最后，教师可以引导学生把环形电流和通电直导线以及通电螺线管的磁场做一做分析对比。我们可以把环形电流分割成无数个电流元，每一个电流元可以看成是一个通电直导线，环形电流的磁场可以认为是这些电流元的磁场进行矢量叠加得到的。从另一个角度看，环形电流也可以看作只有一匝的通电螺线管，从磁场分布情况看，通电螺线管可以等效成一个条形磁体，环形电流可以等效成一个小磁针。通过这样的类比，使学生对电流的磁场形成一个统一的认识，另外等效思想也为学生分析具体问题提供了一个非常方便的办法。比如下面问题：

如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时(如下图)，两导线环的运动情况是()A.互相吸引，电流大的环其加速度也大 B.互相排斥，电流小的环其加速度较大 C.互相吸引，两环加速度大小相同 D.互相排斥，两环加速度大小相同

尽管学生还没有学习左手定则，但我们可以用等效方来分析本题，把两个环形电流等效成一对小磁针，靠近的两端为异名磁极相互吸引，所以两个导线环互相吸引，又由于牛顿第三定律，相互作用力大小相等，而两环完全相同，由牛顿第二定律可知，两环加速度大小相同。所以正确答案为 C。本题也可以把环形电流分割成无数的电流元，每两个相对的电流元电流方向相同，相互吸引。

2.分子电流假说

安培分子电流假说，尽管教学要求不高，但对培养学生的物理思维有非常重要的价值，使学生感受物理理论的和谐、统一。进一步理解磁现象的电本质，使学生体会由事物的表面现象挖掘其本质原因的思维过程，培养思维的深刻性。

有必要让学生知道，“假说”是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理规律和物理理论建立的过程中，假说常常起着很重要的作用。它是在一定的观察和实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流就是在“通电螺线管磁场与条形磁铁的磁场极为相似”这一事实的启发下，结合环形电流磁场的特点，经过思维发展而产生出来的，这种从表面现象的简单相似到本质的内在联系的发展，体现了物理学深刻而又简洁之美。

安培电流假说把电流的磁场和磁体产生的磁场很好地统一起来，利用它可以很好地解释磁化和消磁这两种物理现象。

（三）《磁场对通电导线的作用力》教学策略

对于安培力的大小，在前面定义磁感应强度的大小时学生对磁场和导线垂直的情况已经了解，通过公式变形，很容易得到安培力大小的公式。这里需要学生理解当导线和磁场不垂直的情景，安培力大小如何确定。安培力、电流和磁感强度三者方向的空间关系是教学难点。教学中首先做好演示实验，学生在实验现象的基础上，建立三维坐标系，标清三者的方向，正确理解三者之间的空间关系，并得出左手定则。

安培力、电流和磁感强度三者方向的空间关系是培养学生空间想象能力的好题材，要使学生能够看懂立体图，并能熟悉地转化成平面图，如各个角度的侧视图、俯视图和剖面图。让学生养成作图分析问题的良好思维习惯，需要一定量的习题来训练和巩固。

学习安培力后，可以把安培力和静力学及平衡状态进行综合命题，培养学生的综合能力。通过练习，使学生树立电磁学问题转换为力学问题、把陌生问题转换成熟悉问题的转换意识。这类问题，把三维立体情景转化为同一平面内的共点力平衡，做好平面受力图，养成受力分析的好习惯，是解决这类问题的关键。

《磁场对通电导线的作用力》教学案例

1.安培力的方向

做好演示实验，引导学生认真观察记录、分析实验现象。记录和分析的过程本身就是培养学生空间思维能力的过程，要很好地把握。如图，把实验结果用三维坐标图记录下来；并学习教材介绍的左手定则验证实验现象。分别改变磁场方向和电流方向，先让学生用左手定则预测安培力的方向，然后用实验验证。为了让学生熟练掌握左手定则，这时可以安排练习让学生熟悉左手定则的应用。比如下题。

在下列各图中，分别标出了磁场 B 的方向，电流 I 方向和导线所受安培力 F 的方向，其中正确的是

当然本题也可以改编为电流、磁感线、安培力三个方向，知道其中两个，判断第三个物理量的方向。

对于导线和磁感线方向不垂直的情况，往往学生感到困难，先让学生观察演示实验，转动磁极，使磁感线和导线方向夹角不是 90 度，学生通过悬挂导线的偏转认识到，安培力的方向不变，大小减小。然后作图分析。比如图中的情形，磁感线和电流方向不垂直，由实验结果知安培力的方向垂直纸面向里。这里，可以和学生一起复习立体几何的一个定理：如果一条直线垂直于平面内两条相交的直线，则该直线和平面垂直。可见，不管电流和磁感线夹角如何，安培力一定既垂直于电流，也垂直于磁感线，即垂直于电流和磁感线所确定的平面。这种情形也可以用左手定则来判断安培力的方向，但注意磁感线是倾斜穿过掌心。如图所示的情形，安培力应该垂直纸面向里。分析下面习题：

关于左手定则的使用，下列说法中正确的是（）

A.在电流、磁感应强度和安培力三个物理量中，知道其中任意两个量的方向，就可以确定第三个量的方向

B.知道电流方向和磁场方向，可以唯一确定安培力的方向 C.知道磁场方向和安培力的方向，可以唯一确定电流的方向 D.知道电流方向和安培力的方向，可以唯一确定磁场方向

我们知道，不管电流与磁场夹角如何，安培力方向不变，所以知道电流方向和磁场方向，可以唯一确定安培力的方向。所以正确选项是Ｂ。

左手定则涉及三个物理量的方向，三维图的立体感强，具有直观、形象、逼真等特点，而学生的空间想象力还不强，教学中要重视对三维图形的识读训练。2009 年北京高考第 23 题以电磁流量计为背景命题，很多考生就是因为对电磁流量计的立体图读不懂而导致丢分。但三维图在表达方向、夹角和力的图示等方面不如二维图形表达得清楚、准确，因此，有效地训练如何恰当地用用侧视图、俯视图和剖面图等表达很有必要。比如让学生练习把图示的立体情景转换为平面图。2.安培力的大小

首先让学生明白两种特殊情况。从磁感应强度大小的定义式变形，很容易得到电流与磁场方向垂直时，安培力 F=BIL。另外，让学生明确当电流和磁场方向平行时，安培力为 0.再引导学生根据等效替代关系，对磁感应强度进行矢量分解，把磁感强度 B 沿平行于电流和垂直于电流两个方向分解为 B2 和 B1。则 B2 分量对电流的安培力为零，所以磁场对电流的安培力为 B1分量对电流的安培力。

这里应该让学生体会由特殊到一般的研究思路以及等效替代的物理思想。明确了安培力的大小和方向，应该引导学生把安培力和电场力做对比：电荷在电场中某点受到的静电力是一定的，方向与电场强度的方向同向或反向。而电流在磁场中受到的安培力大小和电流与磁感线的夹角有关，方向与磁感强度的方向垂直。

安培力的规律学完后，我们可以和学生分析两根平行通电导线之间力的作用，作为安培力知识的应用。以习题的形式给出以下问题让学生分析：

两根平行的通电导线，其电流方向如图所示，请分析：(1)I1 在 I2 处产生磁场 B1 方向？(2)I2 受到 I1 磁场的作用力如何？(3)I1 受到 I2 磁场的作用力如何？

分析时注意引导学生做出平面图，可以画出正视图（剖面图）；也可以画出俯视图来分析。课堂上让学生把两个图都画一画，对培养学生的空间思维能力是很有帮助的。

磁电式电流表是安培力的一个重要应用。学生在实验中多次使用过电流表和电压表，也知道它们都是由表头改装而成。有进一步学习表头的结构和原理的动机和兴趣。如果条件允许的话，先让学生观察实物，找到磁体、极靴、铝框、铁质圆柱、线圈、螺旋弹簧、指针等构件。了解它们之中哪些是固定的，哪些是可动的。然后利用结构图引导学生进行分析。

a.在线框转动范围内，线框所在的B的大小和方向如何？

由于极靴的作用，极靴与铁质圆柱间的磁场都沿半径方向，而且在同一圆周上，磁感强度 B 的大小相等。

b.线框转动过程磁力大小变化否？ 线圈无论转动到什么位置，线圈平面都跟磁感线平行，左右两边受到的磁力大小不变。c.在线框转动时，螺旋弹簧阻力如何变化？

随着线圈转动，螺旋弹簧形变变大，弹簧阻力变大。进一步研究表明，弹簧阻力和线圈转过的角度成正比。

d.电流与指针偏角的关系？

当线圈停止转动时，安培力和阻力对线圈产生的转动效果相当，可见电流越大，指针偏角越大，指针偏角和电流大小成正比，所以电流表刻度均匀。

（四）《磁场对运动电荷的作用力》教学策略

关于洛伦兹力的方向教学，在安培力知识的基础上，通过提出问题、进行猜想和假设，然后通过实验验证、分析论证，使学生经历一次实验探究过程。对于洛伦兹力的大小，引导学生由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式，使学生经历一次理论探究过程。

阴极射线管的实验，当学生看到磁体使亮线发生弯曲时，觉得非常新奇、刺激，可以大大激发起学生的好奇心和求知欲，因此做好这个实验非常重要。

《磁场对运动电荷的作用力》教学案例

1.洛伦兹力的方向

提出问题：安培力是磁场对电流的作用力，电流是电荷定向移动形成的，那么安培力的实质是否是磁场对运动电荷的作用力呢？

猜想和假设：如果安培力的实质是磁场对运动电荷的作用力，那么它们应该遵循同样的物理规律 —— 左手定则。

实验验证：介绍阴极射线管，让学生明白电子流的运动方向。介绍磁体如何放置，让学生明确磁场的方向，然后让学生运用左手定则来预言，电子流将向哪边偏转。当学生看到亮线弯曲，而且和自己的预言完全吻合时，会感到非常兴奋。

分析论证：我们把运动电荷受到的力叫做洛伦兹力，运动电荷和电流在磁场中受力都遵循左手定则，可以推断，安培力是洛伦兹力的宏观表现。知道了安培力和洛伦兹力的关系，接下来通过类比学习，明确洛伦兹力既垂直于带电粒子的运动方向，也垂直于磁场方向，即垂直于运动方向和磁场方向所确定的平面。当运动方向和磁场方向垂直时，洛伦兹力最大；当运动方向和磁场方向平行时，洛伦兹力为零。

如果运动电荷为负电荷，电流方向和电荷运动方向相反，这种情况，学生很容易弄错，需要用习题来强化，比如练习1，知道磁场方向、运动方向和受力方向，让学生判断运动粒子的电性。像练习2 这样的题目其实并不严谨，因为磁场并不是唯一确定的，它可以是在竖直平面内和运动方向夹角不为零的任意方向。

与学习安培力的方向一样，培养学生的空间想象能力同样是本节课的重要任务，比如我们可以结合三维坐标来让学生分析磁场方向、电荷运动方向和洛伦兹力方向三者关系。比如练习3.同时本题还用到电场力，学生在完成练习的同时，也在进行二者的对比：洛伦磁力的方向和磁场垂直，电磁力的方向和电场平行。

2.洛伦兹力的大小

首先让学生理解推导洛伦兹力大小公式的思路。先明确推导的出发点：安培力实际是洛伦磁力的宏观表现，即一段导线所受安培力等于该段导线内所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力；其次建立推导的物理模型：长为 L 的静止的通电导线，它受到的安培力除以导体内定向移动的带电粒子数目，即为每个运动电荷所受到的洛伦兹力。再分析电流强度和电荷定向移动之间的关系，让学生回顾电流的微观表达式。抓住了上述线索，思考和讨论就有了方向。

即使明确了推导思路，推导过程对大部学生来说还是有一定难度的，教学中 可以采取“搭梯子”的办法。比如通过思考题的办法给学生进行逐步提示：

思考：

（l）如何用（单位体积内含的运动电荷数 n，每个电荷电量为 q，电荷的平均定向移动速率是 v，导线的横截面积是 S）n、q、v、S 来表示通电导线中的电流强度 I ？

（2）如何从合力的观点出发用洛仑兹力 f 来表达安培力 F 的值？（当通电导线垂直于磁场时）

F = IBL = Nf（N 为导线中电荷总数）

（3）如何求得 N ？（4）能否根据上面的关系，推出一个运动电荷垂直于磁场方向运动时受到的洛仑兹力的大小。

（5）适用条件是什么？

洛伦兹力的计算公式 F=qvB 是在导线与磁场垂直的情况下导出的，这个公式只适用于电荷运动方向与磁场垂直的情况。如果电荷的运动方向和磁场不垂直，应该如何处理，教师提出问题后，应该让学生独立完成。对于有困难的学生，可以让他们参照上一节电流和磁场不垂直的情况来处理。

洛伦兹力对运动电荷不做功，是带电粒子在磁场中运动的重要特点。可以引导学生分析讨论得到。比如让学生思考下面几个问题：洛伦兹力一定垂直于粒子的运动方向，它对粒子的速度有何影响？当一个力和物体的运动方向总是垂直的，它是否做功？带电粒子在磁场中运动时，它的动能如何变化？在此基础上，让学生完成以下练习：

电子以速度 V，垂直进入磁感强度为 B 的匀强磁场中，则（）A、磁场对电子的作用力始终不变 B、磁场对电子的作用力始终不做功 C、电子的动量始终不变 D、电子的动能始终不变

用力学规律来分析洛伦兹力和粒子的运动的关系，使学生意识到带电粒子的运动规律和宏观物体的一样，分析电学问题的总的思路就是把它转换成力学问题。

可以启发学生也可以利用运动电荷所受的洛伦兹力来定义磁感强度，这样不仅拓宽了学生的视野，更重要的是揭示了磁现象的电本质，把 B=F/(qB)与 E=F/q 相比较，它们都是用比值的方法定义物理量。然后让学生对电场和磁场、静电力和洛伦兹力进行对比。

• 电场力和洛伦兹力的比较

1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用。

2.电场力的大小 F ＝ Eq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小 f=Bqvsinα, 与电荷运动的速度大小和方向均有关。3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直。

4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小

5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能。

6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧．（学完《带电粒子在磁场中的运动》补充）

3.电视显像管的工作原理

这部分内容体现了物理知识与科学技术的联系，培养学生理论联系实际的作风。对于实际应用问题，不必深究技术细节，重点是理解其应用的物理原理，从实际问题中抽象出物理模型。

电子显像管中，电子枪利用了热电子发射和加速电子的原理，这一点和示波管是相同的。而显像管的偏转线圈应用了磁场对运动电荷的洛伦兹力作用，即磁偏转；而示波管用电场来控制电子的运动轨迹，即电偏转，由于磁偏转可以使偏转角为任意值，所以显像管的屏幕面积更大。

电子技术中的扫描应用的物理原理是速度的合成，学生只要明白电子的水平运动是竖直方向的磁场控制的，而电子的竖直分运动是水平方向的磁场控制的即可。

（五）《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学策略

《磁场》主题的教学难点是带电粒子在磁场中的运动，尽管在课程标准中没有明确要求，但作为洛伦兹力的应用，对培养学生的分析能力和应用能力有重要的作用。

因为粒子的运动对学生来说比宏观物体的运动抽象，学生缺乏感性材料。可以采用了先实验探究，再理论分析推导的顺序。带着实验得到的感性材料，再用学过的知识进行理论分析，从理论的高度推导出实验现象的必然性，这样先实验观察再理论论证比较符合一般的认知过程。也降低了学习的难度。如果学生整体水平比较高，也可以采用先理论分析，再实验验证的顺序，给学生提供高强度思维训练的材料。作为带电粒子在匀强磁场中运动的知识在现代科学技术中的应用实例，质谱仪和回旋加速器也是本节课的重要内容，可以培养学生的综合运用力学知识和电学知识的能力。

《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学案例

首先让学生了解洛伦兹力 演示仪的结构和原理。电子枪产生的电子射线可以使玻璃泡内的稀薄气体发出辉光，显示电子的运动轨迹。电子运动速度的大小可以通过加速电压来调节。两个相隔一定间距的环形线圈（亥姆霍玆线圈）之间产生匀强磁场，磁场的方向和两线圈中心的连线平行，即与电子运动方向垂直。磁感应强度的大小可以通过调节励磁线圈的电流来调节。

实验演示：

1.不加磁场观察电子射线的轨迹。

2.加上和电子运动方向垂直的匀强磁场，观察电子射线的轨迹。

3.保持电子速度不变，通过调节励磁电流改变磁感应强度，观察圆形轨迹如何变化。4.保持磁感强度不变，通过调节加速电压改变电子运动速度，观察圆形轨迹的半径变化。

理论推导：

垂直射入匀强磁场的电子，它的初速度和所受洛伦兹力都在垂直于磁场的同一平面内，没有其他作用使粒子离开这个平面。洛伦兹力始终垂直于粒子的运动方向，只能改变速度的方向，而不能改变速度的大小，它的效果就是粒子做匀速圆周运动的向心力。

1.洛伦兹力提供向心力 qvB=mv/R 2.所以轨道半径 R=mv/qB 根据轨道半径的表达式，分析粒子的速度和磁感强度对轨道半径的影响，和刚才的实验现象相印证。

进一步提出问题：若增大粒子运动的速度，由刚才分析知轨道半径会增大，它运动一周所需的时间（周期）如何变化？

2有学生认为速度变大，周期变小；也有的认为速度ｖ增大，圆的周长变大，周期变小。这两种想法考虑的都不全面，提示学生必须推导出周期的数学表达式进行分析。由此培养学生利用数学知识分析物理问题的意识和能力。

1.圆周的周长为 S=2πR 2.周期为 T=2πR/v 3.把轨道半径 R=mv/qB 代入得 T=2πm/(qB)由周期的表达式可知，周期和粒子的运动速度及轨道半径无关，周期大小取决于磁感强度和粒子的比荷。

对于带电粒子在磁场中的运动，要求学生明确两种情况： 1.若带电粒子的运动方向与磁场方向平行 v∥B，f = 0，→ 匀速直线

2.若带电粒子的运动方向与匀强磁场方向垂直 v ┴ B，f ┴ v，f = C，匀速圆周运动。

三、学生学习中常见的错误与问题分析与解决策略

（一）前知识引起的负迁移，导致学生对新知识理解性错误

对于磁场，可以通过和电场类比进行教学。类比学习，可以让学生由旧知识很快迁移到新知识上。但是随着学习的深入，往往有同学不去注意电场和磁场两者的区别，造成理解上的错误。因此我们更应该注意新旧知识之间的差别，防止出现负迁移。

1.关于磁场的产生

我们知道，在电荷或带电体周围存在电场；根据麦克斯韦理论我们知道，变化的磁场也可以产生电场。但磁场的来源比电场就复杂的多，对此，学生往往容易引起混乱。教师在恰当的时机应该进行归纳和概括，以澄清学生的错误认识。

我们知道，磁体周围存在磁场，电流周围也存在磁场，学习完安培电流假说，我们知道二者在本质上是一致的，即磁现象的电本质，而电流是电荷定向移动形成的，总而言之，运动电荷的周围产生磁场。历史上有一个著名的实验叫罗兰实验，在带电的绝缘圆盘附近设置一个小磁针，起初小磁针由于地磁作用指向南北方向，但是，当圆盘转到起来，小磁针有了新的指向，说明转动的圆盘周围产生了磁场，其实质是圆盘上的电荷随圆盘发生定向移动从而产生磁场。但是我们刚才所进行的是不完全归纳，如果有同学概括归纳为：一切磁场都是由于电荷运动而产生的，这就是错误的。因为我们后面还会学习到麦克斯韦理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，可见电场和磁场还可以互相感生，可以脱离电荷而存在。所以在教学中，我们既要引导学生对知识进行归纳和总结，提炼出最本质、最简洁的统一规律，又要注意理论的严谨，为以后的学习留下知识的增长点。

2.关于磁感应强度概念

由电场强度过渡到磁感应强度，因为其物理思想相同，所以学生接受起来非常容易。但磁感应强度的方向和大小的定义并不是根据同一个物理事实，这一点往往造成学生的错误理解。所以学完以后，一定要注意引导学生比较磁感应强度和电场强度这两个概念的异同。

两者的相同点：都用比值法定义物理量，其依据是力与电荷量或电流元成正比，比值反映了场的强弱；但是我们更应该引导学生分析两者的区别，从方向看，静电力与电场强度的方向总是相同或相反，而电流或运动电荷所受的磁场力方向与磁感强度的方向总垂直，因为磁感强度的方向是用小磁针 N 极的受力方向来定义的。从大小看，某试探电荷在电场中某位置受静电力的大小是一定的，而某电流元在磁场中受的磁场力大小还与通电导线如何放置有关，磁感应强度定义式的成立条件是磁场和导线垂直。对于这些区别，学生很容易混淆，我们可以通过一些辨析题来加深理解：

(1)磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电流 I，长为 L 的一小段导线放在该处时，所受的磁场力 F 与 I、L 乘积的比值。

错误原因：学生机械地记忆公式，不注重物理公式的成立条件。电流在磁场中受的磁场力大小与导线如何放置有关，磁感应强度定义式的成立条件是磁场和导线垂直。

(2)一小段通电导线放在某处不受磁场力的作用，则该处一定没有磁场。错误原因：没有正确地区分电场力和磁场力。试探电荷在电场中某位置受电场力的大小是一定的，若电场力为零，则该处的电场强度一定为零；但是，磁场不同，当导线和磁场方向同向时，即使磁感强度不为零，也不受到磁场力的作用。

(3)垂直于磁场而放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向。

错误原因：概念掌握不准确，磁感应强度的定义中，大小和方向从不同的角度来定义。磁感强度的方向是用小磁针 N 极的受力方向来定义的，而磁场力方向与磁感强度的方向总垂直。(4)一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比放在 B 处大，则 A 处磁感应强度比 B 处的磁感应强度大。

错误原因：由于电场强度产生的负迁移，对于电场，场强大，同一电荷受力大。而通电导线受到的磁场力和该导线如何放置有关。

(5)因为 B=F/IL，所以某处磁感应强度的大小与放在该处的电流元 IL 的乘积成反比。

错误原因：不理解比值定义法，垂直放在某处的电流元，所受的磁场力和电流元 IL 的乘积成正比，即比值不变，这个比值就是磁感应强度。所以磁感应强度和电流元 IL 的乘积无关。

（二）对磁场力认识模糊，导致分析错误

磁体和电流周围都存在磁场；磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间都存在相互作用的磁力；对于种类繁多的磁场力，往往容易引起学生混乱。如何判断磁体受到的磁力方向？初学者往往找不到明确的思路。他们往往根据 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引来判断，就可能得到错误的结论；而对于电流对磁体的作用方向更是无从下手。其实问题的根源还在学生没有深入理解磁感应强度的概念，我们把小磁针Ｎ极的受力方向规定为该处磁感应强度的方向，由此我们可知，磁体的Ｎ极受力方向就是该处的磁场方向，而Ｓ极受力方向是该处磁场的反方向。从场的角度认识和分析磁场力才是科学的思维方法。分析下面例题来澄清学生的模糊认识：

1.如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁 N 极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是

① 若将 a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数减小 ② 若将 a 接电源正极，b 接负极，弹簧秤示数增大 ③ 若将 b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数增大 ④ 若将 b 接电源正极，a 接负极，弹簧秤示数减小 A ①② B ①③ C ②③ D ②④

常见错误：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，若将 a 接电源正极，b 接负极，通电螺线管下端是 S 极，而条形磁体下端是 N 极，相互吸引，所以弹簧秤示数增大。出现这样的错误，说明学生对磁场的认识还不到位，还是停留在磁体间相互作用的感性认识水平。

解决这个问题，应该让学生认识到 磁体和电流周围都存在磁场；磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间都存在相互作用的磁力；它们间的作用力是通过磁场而发生的。而磁场力的方向取决于磁场的方向。对于磁体受到的磁场力，磁体 N 极受力方向和磁场方向相同；S 极受力方向和磁场方向相反。对于电流或运动电荷在磁场中的受力方向，根据左手定则来判断。本题中弹簧秤的示数变化取决于磁体受到的磁场力，首先要根据安培定则判断通电螺线管内部磁场的方向。若将 a 接电源正极，b 接负极，螺线管内部磁场方向向上，所以磁体 N 极受力方向向上，S 极受力方向向下，但 N 极受到的磁场力大于 S 极受到的磁场力，合力方向向上，弹簧秤示数变小。所以本题正确答案为 B。

2.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S 极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所示(图中只画出棒的截面图)．在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是

A ．磁铁对桌面的压力减小 B ．磁铁对桌面的压力增大 C ．磁铁受到向左的摩擦力

D ．磁铁受到向右的摩擦力

常见问题：很多同学碰到这个问题，首先想到去分析通电导线对磁体的作用力，他先画出导线周围的磁感线分布情况，再分析磁体的 N 极和 S 极的受力情况，这样分析，把问题复杂化，导致无法求解。

解决这类问题，要启发学生应用逆向思维。由于牛顿第三定律同样适用于电磁力，我们可以先分析磁体对通电导线的作用力，先画出磁体周围的磁感线，再根据左手定则判断出通电导线所受磁场力的方向，应用牛顿第三定律就可以判断磁体受到的磁场力。再对磁体进行受力分析，可以判断正确答案为 AC。

（三）对洛仑兹力方向判断有误，导致分析问题出错

洛仑兹力的方向判断也用到左手定则，四指所指的方向应该是正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向，出错往往是由于学生不注意运动电荷的电性正负，或运动方向的变化而导致洛仑兹力方向分析错误。请看下例：

3.如图所示，厚度为 h，宽度为 d 的金属导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B 的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面 A 和下侧面 A'之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。设电流 I 是由于电子的定向移动形成的，请分析达到稳定状态时，比较导体板上侧面 A 的电势与下侧面 A'的电势的高低。

常见错误：在磁场中定向移动时所受洛仑兹力的方向判断错误，或者没有意识到电子带负电，电势高低判断错误。

本题首先要正确判断电子所受磁场力的方向，根据左手定则，四指指向电流的方向（或者说电子定向移动的反方向），可以判断洛仑兹力方向向上。上侧面聚集了多余的电子，下侧面缺少电子，由于电子带负电，所以下侧面带正电电势高。这样在导体内部又建立了电场，当电子所受的磁场力和电场力平衡时，就达到了稳定状态，上下两个侧面的电势差保持不变。

如果本题中的导电材料是半导体，靠空穴的定向移动形成电流，那么上下两个侧面哪个电势高呢？我们知道空穴带正电荷，由于磁场方向和电流方向不变，空穴定向移动所受磁场的方向也不变，即空穴所受洛仑兹力方向向上。所以上侧面聚集了带正电的空穴，上侧面电势更高。可见，对于不同导电材料，在磁场和电流方向相同的情况下，霍尔电势差的正负和载流子有关。洛仑兹力的方向随着电荷运动方向的变化而变化，当电荷运动反向时，洛仑兹力的方向随之而反向，很多学生因为思维定势，而导致出错。

4.如图所示，用长为 L 的细线把小球悬挂起来做一单摆，球的质量为 M，带电量为-q，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为 B。小球始终在垂直于磁场方向的竖直平面内往复摆动，其悬线和竖直方向的最大夹角是 60。试计算小球通过最低点时对细线拉力的大小。

0

常见错误：

解：小球从静止开始运动到最低点的过程中，利用动能定理 mgL（1—cos60）=mv/2 得 v=√gL 当小球从左向右通过最低点时 T1—qvB—mg=mv/L 得 T1 =2mg+qB√gL。

本题出现错误是由于学生没有注意到当带电粒子的运动方向相反时，所受洛仑兹力的方向反向。造成答案不完整，反映了学生思维的严密性需要进一步加强。所以在动力学问题中如果出现洛仑兹力，一定要注意当粒子运动方向变化时，洛仑兹力方向随之而变化。补全另一种情况：当小球从右向左通过电低点时，洛仑兹力反向，有

T2 + qvB — mg = mv /L 得 T1=2mg—qB√gL。

（四）粒子在场中的运动分析不透彻导致错误

明确了粒子在电场和磁场中的受力特点，就可以根据动力学规律确定粒子在电场或磁场中的运动。学生必须综合应用电磁学和力学知识来进行分析推理，从而解决问题。这里面涉及到的知识点多，对学生逻辑思维能力要求比较高，学习过程中很多学生会出现困难。

要解决这个问题，就要培养学生良好的思维习惯。从受力分析入手，判断带电粒子的运动形式，再根据该种运动所遵循的物理规律来进行演绎推理。

5.如图所示，在竖直虚线 MN 和 M′N′ 之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度 v0 由 A 点垂直于 MN 进入这个区域，带电粒

220

2子沿直线运动，并从 C 点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从 B 点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从 D 点离开场区。则下列判断正确的是

A ．该粒子由 B、C、D 三点离开场区时的动能相同 B ．该粒子由 A 点运动到 B、C、D 三点的时间均不相同

C ．匀强电场的场强 E 与匀强磁场的磁感应强度 B 之比

D ．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外

常见错误及错误原因分析：错选Ａ：不能正确理解洛伦兹力对运动电荷不做功，或者不会用动能定理分析粒子的动能变化。错选Ｂ：只是浅层次地根据三种情况下粒子的运动轨迹不同来猜测，没有根据各自的运动特点通过推理来确定不同情况下的运动时间。错选Ｄ：不能正确找出带电粒子所受电场力和磁场力的方向与电场和磁场方向之间的关系。

本题目既要求学生对磁场力和电场力的知识清晰，又要求学生会根据动力学规律来进行分析推理，对学生的分析综合能力要求较高。通过练习，使学生树立把电磁学问题转换为力学问题、把陌生问题转换成熟悉问题的转换意识。对于这类问题，养成受力分析的好习惯，根据受力情况和初始状态确定粒子的运动形式，再根据不同运动的物理规律进行推理分析，是解决这类问题的关键。

由题意，当电场和磁场同时存在时，带电粒子做匀速直线运动，电场力和磁场力二力平衡，它俩大小相等，qv0B=Eq, 可见Ｂ选项正确。若粒子带负电，电场方向竖直向下，则电场力竖直向上，磁场力与此相反，则磁场方向应该垂直于纸面向里，排除Ｄ。

若撤掉电场，只受磁场力，粒子做匀速圆周运动，运动时间应该等于弧ＡＤ的长度除以速度Ｖ0，又因为洛伦磁力不做功，动能不变。若撤掉磁场，只受电场力作用，粒子将做类平抛运动，在水平方向上的分运动仍为匀速直线运动，运动时间等于线段ＡＣ的长度除以速度Ｖ0，和电磁场同时存在时运动时间相同。所以运动时间应该为ｔD > ｔB ＝ｔC。平抛运动过程中，电场力对粒子做正功，由动能定理可知，粒子动能增大。所以ＥKB > ＥKC= ＥKD。

四、《磁场》学习目标的检测

根据课标要求，磁场主题的主要检查的知识点为磁感强度的定义以及磁感线，通电导线和运动电荷在磁场中的受力规律。但新课标更加注重学生能力的培养，“课程总目标”中明确提出，学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决问题。所以测试命题时应该以能力立意，在考察知识的基础上，更主要的是考察学生的理解能力、分析能力和应用能力。

１.两个粒子 , 带电量相等 , 在同一匀强磁场中只受磁场力而作匀速圆周运动。则 A.若速率相等, 则半径必相等 ； B.若速率相等, 则周期必相等 ； C.若动量大小相等, 则半径必相等 ； D.若动能相等, 则周期必相等。

尽管带电粒子在磁场中的运动没有在《课程标准》中专门提出，但作为洛伦兹力的应用，学生应该熟练掌握。本题综合应用洛伦兹力和匀速圆周运动的知识，推导出带电粒子在匀强磁场中运动的半径和周期表达式，再利用表达式来分析。其中又涉及到动能和动量的概念。

分析：洛伦兹力提供向心力，有 qvB=mv/R, 得半径Ｒ＝ mv/(qB), 周期Ｔ＝２πm/(qB), 由题干知，电量ｑ和磁感应强度Ｂ相同，要想周期相同，只需要粒子质量ｍ相同，周期Ｔ和粒子速率ｖ无关。要使半径Ｒ相同，应该是粒子的质量ｍ和速率ｖ的乘积相同，即动量大小相同。所以正确答案为Ｃ。

本题属于容易题，在掌握相关知识的基础上，经过简单的推理，就可以得出正确结论。

2.一束混合的离子束，先径直穿过正交匀强电场和匀强磁场，再进入一个磁场区域后分裂成几束，如图所示，若粒子的重力不计，则分裂是因为（）A ．带电性质不同，有正离又有负离子 B ．速率不同

C ．质量和电量的比值不同 D ．以上答案均不正确

本题难度较大，学生必须熟练掌握相关知识，并具有一定的分析和推理能力。首先根据粒子束在磁场中的偏转，应用左手定则来判断带电性。然后根据“径直穿过正交匀强电、磁场”这个条件分析出速度相同的结论。再根据粒子在磁场中轨道半径的不同来确定荷质比。本题实际是质谱仪的 物理模型，正交的匀强电、磁场是速度选择仪。

粒子都能沿直线穿过正交的电磁场，说明电场力和磁场力二力平衡，即ｑｖＢ＝Ｅｑ，速度ｖ＝Ｅ/B，所以几种粒子的速率都相同。进入右端的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据左手定则，几种粒子都带正电。但它们的半径不同，由导出的结论Ｒ＝ｍｖ/(qB)，在速率ｖ和磁场Ｂ相同的条件下，ｍ /q 比值越大，半径Ｒ越大。所以正确选项为Ｃ。．如图 , 用丝线吊一个质量为 m 的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中 , 空气阻力不计 , 当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动且两次经过 O 点时()

A 小球的动能相同 B 丝线所受的拉力相同 C 小球所受的洛伦兹力相同 D 小球的向心加速度不相同

本题综合性较强，对学生分析解决问题的能力要求较高。首先它的受力情况复杂，运动也不是简单的匀速圆周运动，涉及到的概念有功、动能、向心加速度以及矢量和标量，物理规律有机械能守恒以及圆周运动的规律。首先根据洛伦兹力对运动电荷不做功的特点，丝线拉力也不做功，只有重力做功，由机械能守恒的条件，可以判断小球往返经过 O 动能相同。根据圆周运动向心加速度公式，a=v 2 /R,小球往返经过Ｏ点时向心加速度大小相同，方向都竖直向上，也相同，所以Ｄ选项错误。BＣ选项学生很容易错选，往往由于定势思维，忽略小球往返经过 O 时洛伦兹力方向相反。因为力是矢量，所以Ｃ选项错误。又因为经过此位置向心力相同，即重力、拉力和洛伦兹力的合力相同，洛伦兹力变向，拉力显然不同，Ｂ选项错误。所以正确答案为Ａ。

4.如图所示，质量为 m，带电量为 +q 的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度 v 飞入，已知两板间距为 d，磁感强度为 B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域(不计重力)。今将磁感强度增大到某值，则粒子将落到某极板上。当粒子落到极板上时动能为 ____________________。

分析粒子在电场或磁场中的运动，关键是把电学问题转化成力学问题。把粒子的受力分析清楚后，判断粒子做什么形式的运动，然后用动力学规律来解决问题。本题需要用到动能定理来解决问题，这里需要明确洛伦兹力不做功，以及电场力对粒子的做功情况。

根据“粒子恰能直线穿过电场和磁场区域”可知此时电场力和磁场力平衡，即电场力的大小就等于ｑｖＢ，“今将磁感强度增大到某值”，粒子将向磁场力方向偏转而做曲线运动，这种曲线运动既不是圆周运动，也不是平抛运动，求它的末动能我们可以根据动能定理。接下来分析各力的做功情况：洛伦兹力不做功，而电场力做负功，因为电场力是恒力，功的大小就等于电场力和沿电场线的位移ｄ/2 的乘积。由动能定理-qvBd/2=E k-mv /2，所以当粒子落到极板上时动能为 mv/2-qvBd/2

５.如图所示为电磁流量计示意图。直径为 d 的非磁性材料制成的圆形导管内，导电液体从左向右流动，磁感强度为 B 的匀强磁场垂直液体流动的方向而穿过一段圆形管道。则 a 点电势 b 点电势；若测得管壁内 a、b 两点间的电势差为 U，则管中液体的流量 Q ＝ ___________。（单位时间内流过导管横截面的液体体积叫做流量）

２

２

新课程目标明确指出，学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。电磁流量计在实际中获得广泛应用，而它的基本原理我们用磁场的知识就可以解决。

导电液体中有大量的自由离子，当液体从左向右流动时，自由离子随之而发生定向移动，在磁场中将会受到洛伦兹力的作用。由左手定则可知，正电荷受磁场力向上，负电荷受力向下，这样ａ处有多余的正电荷，ｂ处有多余的负电荷，所以ａ点电 势高。这样ａｂ间就建立了电场，电场线由ａ指向ｂ，因此自由离子同时又受电场力的作用。当电场力和磁场力平衡时，ａｂ间电势差恒定，为Ｕ。设液体流动速度为ｖ，有ｑｖＢ＝ｑＵ/ｄ，而流量Ｑ为单位时间内流过导管横 截面的液体体积，即流量Ｑ等于流速ｖ和导管横截面积的乘积，Ｑ＝ｖπｄ/4=πUd/(4B)

６．如图，两光滑的平行金属轨道与水平面成θ 角，两轨道间距为 L，一金属棒垂直两轨道水平放置。金属棒质量为 m，电阻为 R，轨道上端的电源电动势为 E，内阻为２r。为使金属棒能静止在轨道上，可加一方向竖直向上的匀强磁场，求该磁场的磁感应强度

B 应是多大？

本题综合性较强，需要运用闭合电路欧姆定律、安培力和平衡条件等知识点来求解。总的思路是把电学问题转换成力学问题。做这类题的关键是做好受力分析，画出同一平面内的受力图。这要求学生能看懂三维立体图，明确磁感强度 B 垂直于导线。

沿斜面方向合力为零，则有 mg sin θ = F B cos θ(1)由安培力公式 F B = BIL(2)由全电路欧姆定律 I = E /(R + r)(3)联立(1)、(2)、(3)可得

B = mg(R + r)tan θ / EL

第五篇：有效教学研究范文

遵循“三适”原则、落实三维目标、实现有效教学

秦皇岛市中等专业学校 赵丽宏

一直以来，职业学校课堂教学中存在最严重的问题就是教学无效，教师们讲课很卖力，很辛苦，但同学们大都表现困倦，听不懂或根本就不想听，面对这种现状，我们经常听到有些教师抱怨学生基础差，二分之一加二分之一等于四分之一，这样的学生我们怎么教？生源基础差是客观现实，面对这样的现实，我们要少一些抱怨，从教学的角度多想一些办法，我们不能使学生适合我们一以贯之的依照教材、教师讲、学生听的传统课堂，学生听不懂教材上罗列的那些内容，但我们可以通过改变课堂教学内容，改革课堂教学方法，让课堂教学内容和教学方法适合学生，让学生变听不懂、不想学、不会学为能听懂、想学、会学，使课堂教学变得有效。如何使课堂教学有效，遵循“三适”原则，落实“三维”目标，是一则对症处方。

一、关于有效教学

什么是有效教学？教学有效的标准是什么？目前并没有统一的说法。笔者同意北师大李兴洲教授的观点，有效教学追求“三效”，即有效果、有效益、有效率。

1．有效教学要有效果

一门课程有课程标准，一节课有教学目标，如果通过教学活动的实施，一门课或一节课的结果是预期的，我们所设定的目标实现了，这门课或这节课就是有效果的；如果预定的目标没有实现，教学活动没有结果，我们所要学生掌握的知识和技能学生没有掌握，那么教学活动就是无效果的。

2.有效教学要有效益

教学有效果不一定有效益，效果是一个中性词，效果可能是有用的，也可能是无用的，可能是好的，也可能是坏的。对于职业学校，如果课程标准及目标定位准确，内容选择适合学生需求和企业岗位需求，方法设计符 1

合学生学习成长规律，通过教学活动的实施，达到了预期的效果，这种效果是有用的，是好的，那么这门课或这节课才是有效益的；如果课程标准及目标的定位不准确，内容选择与学生职业生涯成长无关，与企业岗位要求无关，或者知识和技能是落后过时的，通过教学过程的实施，教学即使有效果，但却没效益，这样的教学是做了无用功，教学是无效的。

3．有效教学要有效率

教学效率要考量两项指标，一是单位时间里学生积极投入学习的比率，二是单位时间里学生掌握知识与技能的容量，两者缺一不可。如果课程标准及目标的定位适合每一位学生，每一位学生都能以积极的态度投入学习，并且在单位时间里学生掌握的知识与技能足够多，我们就可以说教学效率是高的。反之，如果课程内容设定和方法的实施只适合少数学生，或者单位时间里学生掌握的知识与技能的量很少，即使有效果也有效益，但效率很低，这样的教学也是低效的。

有效果、有效益、高效率的教学才是有效的教学，在教学过程中，我们要追求教学“三效”，实现有效教学。

二、关于“三适”原则

台湾著名学者何福田先生近作——《三适连环教育》一书中，提出了教育要适性、适量、适时“三适连环”原则，何先生的“三适连环教育”意在解决“学习无效”这一病根，他认为“学习无效”这么个不起眼的“根”已经使中国的教育事业先发后至、令人浩叹！要摆脱“学习无效”的虚耗，我们家里原本就有很好的处方，只要煎煮合宜，学习立刻就能有效。所谓“很好的处方”就是我们的教育鼻祖孔子在两千五百年前就曾教导我们的“有教无类”与“因材施教”。“有教无类”是教育的最高理想，要达成这一理想，其实践方式就必须是“因材施教”。何先生把“有教无类”、“因材施教”衍生为教育要适性、适量、适时三适连环，具体解决我们职 2

业学校存在是教学无效问题，是一记很好的中药。笔者对何先生的《三适连环教育》有如下理解

1．教学“适性”丢不得

“适性”，就是要帮助每一位学生找到适合其个性发展的最佳途径，不抛弃，不放弃。每一位学生不求一样的发展，但都要发展；每一位学生不是同步提高，但都要提高；每一位学生不必相同的规格，但都要合格。只要教育适应了学生的性向，人人皆可能有大或小的成就，教师对任何学生都不能弃而不教，正所谓教学“适性”丢不得。

学生选择了到我们职业学校来学习，没有去普通高中，说明学生有其特有的思想和个性，也许他们没有很好的数理逻辑智能，却可能有很好的视觉空间智能和人际交往智能，他们是有思想、有个性、有选择性的正在成长中的人，他们在选择职业学校的同时也选择了所要学习专业和将来可能从事的岗位，他们中的每一位都有“职业性”，同时，他们的认知水平和兴趣爱好也存在“差异性”。我们不要因为学生的基础差就放弃，也不要因为学生的纪律差就抛弃，我们的任务就是要从学生的实际出发，在教学过程中，设计适合学生职业性与差异性的教学内容、教学组织、教学方式和教学方法，使教学达到让学生爱学、学会、学好的目标，力求促使每一位学生在原有的基础上智力有所发展、人格有所完善、就业能力有所提高。如果教学不适性，教师即使再努力，也会徒劳无功，好比有病吃药，如果不对症下药，不仅浪费了药，还可能产生副作用。教学“适性”是教学有效的前提。

2.教学“适量”比不得

适量，就是要界定不同学生合适的学习量。由于学生的性向不同，存在个性差异，学习量的要求也各有不同，量少，学生吃不饱，是低效；量多，学生消化不良，会厌学，更无效。我们的教学往往对学生学习的量整齐划 3

一，不考虑学生的性向差异，部分学生吃不饱，部分学生消化不良，我们确用统一的尺度去考核他们，结果是教学无效，很多同学不能及格是必然。教学“适量”比不得，我们要为每一位学生确定合适的学习量和考量标准，跳一跳吃到桃子是教育的合理境界，使每一位同学都能进入这种境界，去体验进步、提高、成功的喜悦，是我们所要追求的教学效果。

3．教学“适时”急不得

适时，是指教育要切合时机，循序渐进。教师要了解学生的身心成熟度和学习预备度，切合时机的实施教育教学。不论是认知的学习还是技能的学习，只要各种成熟度（如抽象思考能力、肌肉发达能力、骨骼成熟程度等等）不足，学习就不会有效。学生学习成熟度达到标准，学习材料的安排也要有先后次序，循序渐进才能一路学好。近些年，我们职业学校的学生学习预备度普遍不足，面对现状，我们要牢记教学“适时”急不得，要根据学生已有的预备度选择教学内容和教学方法，否则就会徒劳无功。

适性、适时、适量三适连环，环环相扣，教学必然有效，三者不能连环兼顾，只要疏漏一环，便不能保证教学有效。

三、关于“三维”目标

“三维”目标指：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。知识与技能是课程的载体，回答的是“课”的目标，教什么，学什么，即内容的安排与要求，教学围绕知识与技能的传递和学习而展开，通过教学活动，学生掌握了目标指向的知识与技能，就为实现了这维目标；过程与方法是课程的操作系统，回答的是“程”的目标，怎么教，怎么学，即教学过程的组织实施，教学活动按目标的指向顺利实施，就为实现了这维目标；情感、态度与价值观是课程的动力系统，为什么教，为什么学，调动学生以积极的情感与态度参与学习，通过教学组织，学生知道了教师为什么教，4

自己为什么学，并以积极的情感态度参与到学习当中，就为实现了这维目标。

三维目标不是三个目标，而是师生在课程教学中要把握的三个维度，这三个维度是一个有机的整体。知识与技能作为载体，要通过过程与方法习得与掌握，在知识与技能的学习活动过程中，始终以学生的未来职业生涯为动力，在教师与学生、学生与学生充分参与的学习过程中，使学生体验到信任、友善，同时受到鞭策和鼓舞，得到指导和建议，从而形成积极丰富的人生态度与情感体验。以用积极的情感、态度与价值观引领学生全身心投入学习过程，牢固的掌握知识和技能为最终目标。

四、遵循“三适”原则，落实“三维”目标，实现有效教学

试想，如果我们在课堂教学中设计的知识与技能和学生的未来职业不契合或过难、过浅——不适性；容量过多或过少——不适量；一堂课开始，学生不知道学什么、怎么学、学了有什么用，只在课后小结时教师指出本节要点一、二、三等，或许有个别同学略有领悟，多数同学不知所然。教学过程的实施一言堂或无章法，不能循序渐进——不适时。这样的课堂教学怎么能有效呢，学生学无所得，教师付出的辛苦岂不白费了吗？

对于职业学校，每一门课程都有其特殊的专业性，我们的学生学习预备度不足，基础参差不齐，但他们走出校门就即将走上职业岗位，成为一名职业人。所以，我们的教师在课堂教学中，要以就业导向为指导，结合学生实际、专业特点和岗位需求，分层教学，因材施教，遵循“三适”原则，合理设计“三维”目标。知识与技能要既适性又适量，我们要追问让学生“学什么”，为不同的学生准备不同的知识与技能套餐，让他们既能“学得会”又能“用得上”；过程与方法要既适性又适时，我们更要追问要学生“怎样学 ”，要循序渐进，掌握教育的时机，让学生真正成为课堂的主人；情感、态度与价值观也要既适性又适时，我们要追问学生“为什么要 5

学”，没有目标、没有动力、没有机制学生不会主动去学，有了目标，产生动力，加上策略，学生能积极主动去学。在实施教学的过程中，首先要向学生合理呈现“三维”目标，让学生知道本节课要学什么、怎么学、为什么要学，调动学生积极投入学习，运用情景教学、项目教学、小组学习等方法，引导学生主动学习，成为学习的主体，运用适当的评价机制，调动学生参与竞争，形成良好的学习行为和职业素养，并产生继续学习的兴趣和愿望。

教学适性、适时、适量三适连环；落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标；教学就会有效果、有效益、有效率。说起来容易，做起来不易，但只要我们踏下心来，努力去做，并持之以恒，实现有效教学值得期待。