谈对“场”认识的教学反思

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1、谈对“场”认识的教学反思安徽省庐江束义福摘要：本文对学生对场的认识情况调查，分析产生错误的原因，提出了引导学生明晰场的物理本质、建立场的正确观念的有效措施和方法。关键词：场物理本质观念措施方法学习物理的基本任务在于不断加深对物质世界的认识，这种认识不仅包括掌握揭示物理现象本质的概念和规律，而且包括头脑中逐渐形成对物质结构和物质运动整体上的概括的物理图景，即建立基本的物理观念。当中学生由实物物质的学习转向电磁场的学习，他们开始知道除了他们熟知的分子、原子组成的物质，还存在着“场”这种新物质，这将导致他们物质观的变化，场的观念的建立是深入认识物质世界的重大飞跃。因此，研究

2、学习对场的认识的有关问题，无论在教与学方面都具有重要意义。一、学生对“场”认识的情况中学生在物理课中用了很长时间学习了电磁学，学完之后是否建立起了明确而清晰的电磁场观念，这应该是比是否掌握了库仑定律与法拉第定律更为基本更为重要的问题，如果学生只对具体知识有了一定程度的理解，可没有建立起场的观念，电磁学的学习就不应该说是成功的。我们看到，不少教师在注意具体概念、规律教学的同时缺乏对场认识的整体把握，未能有意识地引导学生确立场的物质性观念。在通常的学习效果检查中，场的观念也不是一个被关注的问题，我们只能从答卷中间接、局部地看到学生对电磁场的一些认识，不易对某个学生是否建立

3、了正确的场的物质观给予明确的评价。为了解学生的场的观念，笔者设计了如下一组专门用于考查场观念的测试题：8(1)在学完电场知识之后，你对如图所示情况说成是“点电荷q1，对点电荷q2的作用力是F”的提法有何见解。(2)对如图所示情况，可以从两个角度写出力F的表达式，一个是，另一个是F=q2E=q2，它们A、物理观点不同B、物理观点相同，表达方式不同C、物理观点相同，表达方法相同(3)学完电磁学之后，你对物质世界有何新的认识？评卷之后，试题得分率仅为39.7%，说明平均看来大约三分之二的学生未能建立起正确的场的观念，场的物质性教学确实是一个应该引起足够重视的问题。二、学生对

4、场的物质性的错误理解集中表现在三个方面：学生对场物质性的错误理解集中表现在用力代替场、用方法代替场、用实物代替场三个方面。(一)用力代替场对(1)作出正确回答“作用力F实质上是荷q1产生的电场对电荷q2作用的电场力”，只占参考总人数的28.5%，回答“F是电荷间的作用力”及“q1和q2间作用力是相互的”、“没有新见解”占总人数的66.8%（另外还有其他的回答），这说明学生仍然不同程度地保持有超距作用的观点，用力代替场。在学过力学之后，学生已经十分习惯于牛顿力学的思维方式，认为解释一切物理现象都可归结为力，而这里的两个电荷同力学中相互作用的两个物体没有什么区别，在电磁学

5、开篇引入电场之前先学习库仑定律，定律中所描述“电荷间的作用力”8更加深了他们的这一认识。另外，由于中学物理中所研究的电场差不多中都是静电场，磁场差不多都是稳恒电流的磁场，用力作用能解释其中绝大多数现象，因此他们常常觉得这里只是多了一、两种力而已，电磁学只不过是力学的延续。于是，由于受到力学学习中不自觉形成的机械论自然观的影响，许多学生就认为完全可以用力来代替场，引入场是多余的，从而不愿意接受场的观念甚至不承认场的客观存在性。(二)用方法代替场对(2)选择正确答案A的占总人数的30.4%，由于认为场只是研究问题的一种方法而选择错误答案B的占56.3%。在谈话调查中，许多

6、选择答案C的学生坚持认为，电场看不见又摸不清，究竟有没有这种物质说不清楚，但是引入电场，把场作为物理量在空间的分布来研究和处理问题，是一种有用的方法。一些学生还认为，即使不引入场的方法，用电荷间的相互作用力同样可以解释电学现象，还有一些学生认为电磁场同数学中的多维空间一样，都是一种抽象，都是一种纯粹的数学处理方法。学生把场理解为处理问题的方法，主要原因在于仅限于从形式上理解场，而未注意到场的实质内容，他们常常不自觉地把描述场的数学表达形式绝对化，用数学形式代替物理思维，干扰了对场的物理实质的思考。(三)用实物代替场测试中问题(3)回答结果是，回答中根本未出现“场”这个

7、词的，即对物质世界的认识没有扩展到包括场的同学占总人数的48.5%，有部分同学虽然都谈到了“场”，但能正确答出场是不同于由分子、原子组成的另一种物质形态的人只占29.5%，而有占总人数的20.6%的回答都或多或少地暴露出“场由带电微粒组成”的看法，其中较有代表性的回答是“电场是由看不见的带电微粒组成的，整个世界是个大电场”。我们在交谈中进一步发现持有“场由带电微粒组成”的学生头脑中，电场是这样的一个图景：电场在空间总是无所不在无所不有，它由一些带电微粒组成（一些学生认为这些微粒就是电子），对场中电荷的作用力，是通过弥漫在空间中微粒传递的：有些学生干脆