高中物理典型问题分析五：高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204
高中物理典型问题分析五：高中物理定量与定性相结合的典型课例分析与启示教研分享系列204号主认为，等量同/异种电荷的电场分布之图示是一副科学而精美的图画。 目标3 在高考中经常出现等量同/异种电荷激发的电场这一探索类情景，为了突破这一重要必考点，有必要高度重视这一学习探索类情景。 在教学设计上有一个重要的方法，叫着逆向设计。逆向教学设计，即先确立教学目标，根据目标确立教学策略、收集教学材料、整合教学内容，最后设计出详细的、具体的、程序化的教学方案。逆向教学设计，是“根据目标找方法”的一种教学设计思路。那么，通过等量同/异种电荷激发的电场学习探索类情景，要达到怎样的教学目的呢？ 目标1 等量同/异种电荷激发的电场属于多电荷激发的电场，这里涉及一个重要的原理，那就是叠加原理。通过等量同/异种电荷的电场情景，帮助学生理解叠加原理。 目标2 电场线是理解电场及其场强分布的重要的具象方法。然而，电场线是如何描绘出来的，电场线何以反映电场的场强分布情况？通过等量同/异种电荷的电场要解决这
一、提出问题
多个等量电荷激发电场的电场强度与电势分布问题，是高中物理教学中的一个重要且经典的问题。其中，等量同种电荷与等量异种电荷激发的电场又是最经典、最基础的学习探索类情景，在习题册中，特别是在高考题中，总是会变着“花样”来考查这一情景。因此，这一学习探索类情景是一个绝不能忽视的教学实例。
那么，何时引入这一学习探索类情景，怎么设计这一情景教学，通过这一情景教学要达到怎样的教学目的？这些是备课时需要思考的问题。
二、问题思考
在教学设计上有一个重要的方法，叫着逆向设计。逆向教学设计，即先确立教学目标，根据目标确立教学策略、收集教学材料、整合教学内容，最后设计出详细的、具体的、程序化的教学方案。逆向教学设计，是“根据目标找方法”的一种教学设计思路。那么，通过等量同/异种电荷激发的电场学习探索类情景，要达到怎样的教学目的呢？
目标1 等量同/异种电荷激发的电场属于多电荷激发的电场，这里涉及一个重要的原理，那就是叠加原理。通过等量同/异种电荷的电场情景，帮助学生理解叠加原理。
目标2 电场线是理解电场及其场强分布的重要的具象方法。然而，电场线是如何描绘出来的，电场线何以反映电场的场强分布情况？通过等量同/异种电荷的电场要解决这一教学问题。
目标3 在高考中经常出现等量同/异种电荷激发的电场这一探索类情景，为了突破这一重要必考点，有必要高度重视这一学习探索类情景。
号主认为，等量同/异种电荷的电场分布之图示是一副科学而精美的图画。
（图片来自于网络搜索，版权归原作者）
说实话，对于绝大多数人，要精确而精美地绘制这样的图示是非常困难的。号主认为，与其潦草绘制，不如静观他人佳作。
（图片来自于网络搜索，版权归原作者）
（图片来自于网络搜索，版权归原作者）
三、具体方案
根据教学目标的确立，教学方案设计如下：
步骤1 介绍电场线的概念，着重强调电场线的切线方向要求，即表示该点场强的方向。
步骤2 确立点电荷激发电场的若干点的场强方向，继而绘制出具有一定对称性的若干条电场线。再观察电场线，观察电场线与场强大小具有怎样的关系？
步骤3 经计算后描述等量异种电荷连线、中垂线上若干点的场强方向。目的是领会叠加原理和电场线是如何描绘出来的。
步骤4 观察教材中，即下面“标准”电场分布图。阐述电场线特点，帮助学生进行“精细加工”，致力于引导学生把下面图“浮现”在大脑中。
步骤5 介绍等势面、等势线概念后，在前面“标准”电场线分布图的基础上绘制等势线分布图，然后向学生呈现网络标准图（见前）。
很遗憾，教材并没有呈现等量同/异种电荷激发电场的等势线的分布情况。学生只能参考“教辅资料”给的图，但注意到有些图绘制的并不标准，对学生可能产生误导作用。
四、教学反思
多个点电荷激发的电场之电场线、等势线分布情况，在教学中容易出现这样的误区：
误区1 偏重定量计算误区
有些老师对教学要求较高，要求学生根据叠加原理详细计算等量电荷激发电场的N个点场强大小与方向，在这个基础上绘制M条电场线。
如果课时充足，进行这样繁琐而细致的学习活动，是非常有意义的，对培养学生的意力、耐心是非常有帮助的。当然，通过这样的学习活动，自然也能达到前述教学目标。
这里所谓误区，就是用时要多，否则充满操作就显得“高不成，低不就”。
误区2 只看图说话误区
不要求学生计算等量电荷激发电场中的点的电场强度大小与方向，只要求学生观察课本中或课件中的电场线、等势线分布图。如此，不少学生根本不清楚电场线、等势线分布图的生成过程，只能死记硬背。如此，应付灵活多变考题将非常困难。
也就是说，等量电荷激发电场的电场线与等势线分布情况教学，应该定量与定性分析结合起来。
