相似论、同化论指导下的教学设计《电源与电流》

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1、相似论、同化论指导下的教学设计《电源与电流》摘要：人类个体的学习是在相似的基础上不断建构新知识的过程。教学中应当充分了解和挖掘那些存在于学生头脑中与将学的新知识相似度高的原有知识与经验，作为新知识学习的同化固定点。本教学设计正是基于这样的理论依据开展。学习者特征分析重点在于学生的原有知识经验分析，教学策略和手段主要包括类比方法、抽象建模、适时引问、合理想象等。教学中以水泵为电泵（电源）的同化固定点，理解电源在电路中的作用;以静电场的性质和规律为恒定电场的同化固定点，演绎恒定电场的形成过程;以车流量大小为电流大小的同化固定点，建立电流

2、的科学概念;以熟悉的生活场景为抽象知识的同化固定点，达成对“三个速率”的理解。　　关键词：相似论;同化论;教学设计;电源与电流　　中图分类号：G633.7文献标识码：A：1003-6148（2015）1-007-6　　1教学目标　　1.1知识与技能　　1）了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。　　2）知道电流方向的规定。　　3）掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。　　4）能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。　　1.2过程与方法　　1）尝试利用水泵和电泵的相似性，通过

3、类比的方法理解电源的作用。　　2）尝试利用静电场和恒定电场的相似性，通过类比的方法了解恒定电场的建立过程。　　3）尝试利用车流和电流的相似性，经历电流概念的建立过程。　　4）经历建立柱体模型的过程，理解电流的微观表达式。　　1.3情感态度与价值观　　1）感受相似现象和规律，体悟物理世界的和谐美。　　2）欣赏逻辑思维的理性之美，培养对物理学的深层兴趣。　　2教学重点和难点　　重点：　　1）电流概念的建立。　　2）电流的定义式。　　3）电流的微观表达式。　　难点：　　1）电流的微观表达式。　　2）运动电荷的等效电流。　　3）定向移动速率

4、、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。　　3教学设计的理论依据　　理论依据：相似论与同化论。　　相似理论是思维科学领域的重要理论。从哲学方法论的角度看，只要两个事物有共同点，就可以说它们是相似的。这种相似性广泛地存在于人类社会和自然界。人类的很多发明创造就是运用相似原理进行相似创造的结果，人类个体的学习也是在相似的基础上不断建构新知识的过程。　　美国教育心理学家奥苏伯尔[1]把新学习的知识比做刚刚驶进港口的船，把头脑中原有的旧知识比做锚桩，当船靠岸后要把船的锚固定在这个事先设置好的牢固的桩上。这个专门固定锚的东西叫锚桩，即新知识在

5、原有知识上的同化固定点。　　大量事例表明，充当同化固定点的那些知识与新知识之间的相似度越高，学习的效果就越好。在教学中，应当充分了解和挖掘那些存在于学生头脑中与将学的新知识相似度高的原有知识与经验，作为新知识学习的同化固定点，这样的教学最高效。课堂教学的任务就是或唤醒、或输入不同形式的相似同化固定点，引领学生学习建构新知识，而非直接告诉学生相关的结论。　　4学习者的特征分析　　学生原有的知识经验有如下几点：　　1）持续水流的形成机制及水泵的作用。　　2）静电场和静电感应的相关知识。　　3）车流量大小的比较。　　5教学策略与手段　　5

6、.1类比方法　　根据相似论与同化论，充分利用学生头脑中原有的知识经验，以这些知识和经验作为教和学的起点，也作为新知识学习的同化固定点。本节课中，水流形成是电流形成的同化固定点;水泵的作用是电泵（电源）作用的同化固定点;静电场的知识是恒定电场知识的同化固定点;车流大小是电流大小的同化固定点。　　5.2抽象建模　　电流的微观表达式是本课的难点。需要建立柱体模型，通过问题引导，使学生逐步领会柱体模型建立的必要性、合理性及实用性。　　5.3适时引问　　引问即引发质疑，发现问题。在新课学习中，有时学生并不能及时感知问题的存在。通过引导质疑，培

7、养学生的问题意识。在了解学习内容的基础上，协助学生进行知识检索，激活已有的知识和策略，同时引发对新问题的思考，使学生感知到问题的存在，并由此产生怀疑、困惑、探索的心理状态，驱使个体积极思考，不断提出问题和解决问题。本节课的引问贯穿教学始终。　　5.4合理想象　　导线中存在电流时，自由电子的运动既有定向移动，也有无规则热运动，场景相当复杂，这就需要教师引导，通过比喻，展开合理想象，从而达成对知识的理解。　　6板书设计　　板书设计如下所示。　　■　　7教学过程　　7.1以水泵为电泵（电源）的同化固定点，通过类比，理解电源在电路中的作用　

8、　上一章我们学习了静电场的知识，在自然界和生产生活领域，更广泛地存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？　　演示：给一个电容器充电后，接在电路中（如图1），闭合开关。　　■　　图1含电容器的电路图　　现象：灯泡被点亮后