学生们由前序视频出发，讨论交流生活中的静电现象：早晨梳头时有时越梳越乱，甚至“怒发冲冠”；冬天握手指尖接触时或者手接触到金属物体时，有“触电”的刺痛感；晚上脱衣服时，会伴有蓝色闪光和“啪啪”响声等，这些都是静电现象。在学生们交流自己的静电体验后，教师再呈现科学研究成果：“皮肤静电干扰可以改变人体体表的正常电位差，影响心肌正常”，学生们的表情不知不觉中严肃起来，教师以此顺势引导学生建立正确的科学观念。
3.起电回顾，引入新课学习
回顾起电方法和本质，引入新课《静电的防范和利用》。
（二）静电的危害实例和防范之策
1.雷电的危害及防范对策
教师展示网上收集的雷电资料：雷电电流平均约为20000A；雷电电压大约是1010伏；一次雷电发出的功率达200亿千瓦；闪电时空气温度达30000摄氏度。教师给出联合国文件：雷电灾害是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。教师出示中央电视台发布的雷击村的新闻照片：湖南省山背村——雷击村，自1979年以来，先后被雷击打死11人，打伤143人，打死打伤耕牛20头兼职赚钱，击毁电视机150台，村里变压器先后11次被雷电击毁，并数次击毁房屋、家具、树木、庄稼、田地。
提问：雷电之害如何预防？学生们根据自己的生活经验，提出用避雷针。教师引导学生思考为什么避雷针能预防雷电之害？
演示实验：尖端放电模拟雷电。在两金属板间各有一个圆头和尖头的技术杆，一端与下极板相连，当两板间加上高电压时，就好像夏天云层上积累了很多电荷，可以看到尖端金属杆上方频闪火花，而圆端金属杆则安然无恙，这就是尖端放电现象，上极板的电荷通过尖端金属杆被导入下极板。
于是，大家明白了在云层积累静电荷后，避雷针作为金属尖端，直接导引电荷入大地，避免了雷击到建筑物上。以此推理，雷雨天不要躲在大树下，不要撑有金属尖端和伞柄的雨伞，雷雨天不要下河或在海边游泳，这些道理大家自然而然就明白了。在明白原理后，教师再展示网上搜集的几个雄伟壮丽的古建筑屋顶或屋檐翘角上龙或麒麟等祥兽口中吐出的长丝，就是古建筑上的避雷针，让学生们领悟古人在长期和自然不断斗争的过程中认识自然并用聪明才智解决问题，和大自然和谐共处。这一环节由灾害展示和解决问题组成，灾害展示主要让学生们看到雷击对人类造成的巨大伤害，对自然有敬畏心。解决问题主要通过演示实验模拟避雷针，道理清则措施明。古建筑上避雷针的展示主要让学生学物理后有一双慧眼，能看到一般人不注意的细节，用物理人的眼光观察事物。这就是物理核心素养中提出的物理观念，即从物理学视角解释自然现象和解决实际问题。
2.生产场地的静电危害
教师展示关于静电产生的危害的新闻材料，并播放相关视频。如当学生看到在加油站为汽车加油的年轻姑娘，因为不断摩擦衣物，结果静电火花导致汽油燃烧时连声惊呼，学生因此对进入加油站应该注意些什么，深烙在脑海中。
这些事故都是静电积累惹的祸，解决的方案就是及时导走电荷，所以“良好接地”很重要。如油罐车后要用一根铁链拖在地上；飞机起落架上的轮胎要用导电橡胶制成；维修集成电路板技术员要带防静电手套；在含有易燃气体的工厂或实验室里的工作人员要穿一种特制的导电鞋；在地毯中夹杂一些不锈钢铁丝等。
提问：为什么我们之前在课上做静电实验时不容易成功，总是要拿弧光灯照着仪器。
回答：因为空气潮湿，电荷不容易积累，被湿空气导走了。
于是，学生明白了静电防范措施之一是“保持空气湿度”。如在印染厂里，棉纱、毛线、化纤上的静电会吸引空气中的尘埃，使印染质量下降，为此可适当增加车间内的空气湿度，让静电通过潮湿的空气传导走。印刷厂中的静电处理不慎会导致火灾，保持适当的空气湿度就可避免灾害的发生。
（三）静电的利用实例和原理分析
提问：难道静电只能给我们带来危害吗？生活中有利用静电的例子吗？
学生举例，教师补充，如警棍、电蚊拍、压电打火机等。
1.静电除尘，还天空一片蔚蓝
演示实验：静电除尘。教师展示学校已毕业的学生在物理创新选修课上所制的“静电除尘仪”，上面有两位制作者的姓名和届别，以此激励学生。
当看到透明有机玻璃里的浓烟在接上高压静电装置后很快变为清澈时，学生们的兴致浓厚起来，然后在教师问、学生答的过程中不知不觉完成教学，如果采用传统教学，学生对原理、正极接哪里总是学过就忘，现在通过实验探究、原理分析、问题辩难等环节电蚊拍电路板，会让学生印象深刻，很容易解决教学难点。
2.静电复印，让学习充满便利
学生们大多用过复印机，这是科技发展给我们带来的便利。复印原理利用了半导体硒鼓的特点：没有光照射时为绝缘体，能保持电荷，有光照时为导体，能将所带电荷导走。先使硒鼓带正电，用光学系统将原稿文字成像在硒鼓上，由于字迹的遮光效果，该部分能保持电荷，就是带正电的“静电潜像”。再让带负电的墨粉和硒鼓表面接触，被带正电的“静电潜像”吸引电蚊拍电路板，显出墨粉组成的字迹。最后带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触，将墨粉吸附到白纸上，加热使墨粉牢固停留在纸上，复印完成。
已往的教学显示学生对“静电潜影”不容易理解，对反应过程也比较模糊。针对这种情况，我觉得重要的不是把步骤记住，而是能让学生经历一次过程，所以我设计了这样一个实验：A4纸一张，一小瓶红粉（红粉笔压碎的），用单层纱布包在瓶盖上，一管胶水，要求学生们两人一组设计一个方案，能在A4纸上写一个字母。
聪明的学生面对提供的材料很容易完成了任务：在A4纸上用胶水写一个字母，然后从小瓶里撒出红粉笔灰在纸上，抖一下纸，除了粘在胶水上的红粉，其他都滑落了，字也就留下了。
经过这个实验，学生对“静电潜影”真正理解了，突破了学习难点。至于静电喷涂和静电植绒等的作用，教师可用视频让学生体会到利用这些技术可使产品质量提升、生产效率提高。
（四）课堂小结
由学生完成课堂小结，见下图。
物理课堂教学不仅仅是传授知识，更重要的是体验逻辑思维的养成、学习方法的导引、实验探究的考证融为一体的教学实施过程，使所学知识能和生产、生活实践结合。
（本文作者系上海市格致中学方梦非）
学员点评
方梦非老师是我在黄浦区名师工作室以及上海市名师基地学习期间的导师，她在日常教学中不断探索，形成了“课堂教学与实验和多媒体有机整合、传统教学与自主学习和互动协作有机整合”的模式。她在教学中始终坚持激发学生对新事物的好奇心，鼓励学生追根究底的求真精神，培养学生处理实际问题时抓主要矛盾的物理思维方法。
这节对中国台湾地区师生开设的示范课也充分体现了方老师的教学特色以及她一贯的教学理念。她将生活与教学相联系、将理论与实践相联系，充分利用各类教学资源，让学生在学习过程中始终带着好奇、带着思考。静电现象是学生在生活中都看到过、感受过的，通过学习让学生能够了解它给我们生活带来的巨大危害，并在知其原理后既能主动想法避害，又可以设计相关仪器为人类所用，这才是本课教学的真正目的。
方老师在日常教学中善于开发实验功能，并且让实验在教学中发挥其不可替代的功效。这节课中，静电除尘和静电复印的两个实验更是体现了实验在物理教学中帮助学生突破学习难点的这一特殊功能。静电除尘实验利用了往届学生在方老师指导下自制的实验设备，这对正在学习的学生来说，不仅能更直观地了解它的工作原理，而且学长们动手研制实验装置的经历也激起了他们的学习兴趣和热情。而静电复印实验则是方老师为学生能获得真实的体验式学习而设计的一个学习任务。学生们通过思考、合作、操作，完成了实验，在这个过程中他们将原先的学习难点一一化解。
单纯的听讲、记忆并不能让学生内化教学内容，只有过程体验才能让学生融入到真正的学习中去。教学的创新并不是哗众取宠，而是切实为学生学习、为完善课堂教学做出尝试和努力，方老师在教学实践、教学创新方面给我们这些学员上了非常有意义的一节示范课。
（点评人系上海市第三期名师基地学员、上海市格致中学教师黄薇）
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京:人民教育出版社,2017.
[2]孙芙蓉.课堂生态研究[M].杭州:浙江大学出版社,2013.
[3]迈克尔·富兰,玛丽亚·兰沃希.极富空间[M].重庆:西南师范大学出版社,2016.
（本文刊载于《现代教学》2019年9A刊）
