核心素养指引下高中物理教学中学习迁移理论的应用策略———以“带电粒子在电场中的偏转”为例

学习迁移是一种学习对另一种学习的影响，学习过程中原有的知识、技能、方法、经验对今后的学习活动总是会产生一定的影响.学习迁移分为正迁移和负迁移，正迁移有助于学生掌握新知识、新技能，负迁移会妨碍学生学习新知识，降低学习成效.因此，在高中物理教学中将学习迁移理论与实践相结合，构建完整的物理知识体系、形成物理观念，促进学生科学思维发展，将物理知识、技能迁移到生产、生活实践中去，从而有效培养学生学科核心素养.

１　运用同化迁移，构建知识网络，渗透物理观念同化性迁移指不改变原有的认知结构，直接将原有的认知经验应用到本质特征相同的一类事物中去. 材知识顺序大体如下：必修１动力学知识，必修２曲线运动、能量等知识，必修３电场、电路、电磁感应初步等知识.不难发现，这样的设置顺序，不仅仅是单纯由简向繁的慢慢过渡，更多的是在符合学生认知规律的基础上，按经典物理本身的特点进行的设置.如在曲线运动中设置先学习抛体运动规律，再设置圆周运动规律的学习，相对应的到必修３中先学习带电粒子在电场中的运动，后续再研究带电粒子在磁场中的运动.而带电粒子在匀强电场中的偏转，在匀强磁场中的运动与平抛运动和匀速圆周运动有着非常多类似的处理方法和技巧.如果能在教学和学习过程中，重视运用同化性迁移，将平抛运动运用到带电粒子在匀强电场中的偏转中去，不仅能达到事半功倍的教学效果，还能在学生脑海中构建出力学、电学知识网络体系，加强学生的理解，提升学生的物理观念.

教学片断：带电粒子在匀强电场中的偏转规律探究.

图１　带电粒子在匀强电场中的偏转

问题展示：如１所示，在真空中放置一对金属板Ｙ 和Ｙ′，两板的长度为ｌ，板间距离为ｄ，把两板接到电源上，两板间电压为Ｕ，于是两板间出现了电场.现有一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度ｖ０，它受到的静电力的方向与速度方向不一致，因而发生偏转.不计重力，且初速度ｖ０⊥Ｅ，则带电粒子将在电场中做什么样的运动？

师引导（学生回答略）.

问题１：电子进入电场后受到什么力？

问题２：这个力有什么特点？

问题３：这个力与电子初速度有什么关系？

问题４：电子的这个曲线运动与我们之前学的哪个运动类似？

问题５：这个曲线运动通常用什么方法处理？

问题６：能否利用这种处理方法得到电子的偏移量、偏转角和速度？

问题７：速度偏向角和位移偏向角之间有什么关系，可以得到什么结论？

问题８：电子在穿越电场过程中，动能的增量是多少？