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物理概念是体现物理现象和物理过程本质属性的思维形式，用来表示客观事物共同的物理属性和本质特征。高中物理概念建立的一般过程是：观察现象，提出问题，实验验证，分析推理，归纳演绎出物理概念。规律是指事物在变化发展过程中本质的联系和必然的趋势。物理规律是物理现象或过程的本质联系，在特定条件下必然的发生、发展和变化的趋势。获取高中物理规律的一般过程是：提出问题，观察实验，归纳演绎出物理规律或者根据已有概念和规律，提出假说，实验验证再通过数学或逻辑推理得出物理规律。高中阶段得出物理规律常用的基本方法有实验归纳法、理想实验法和逻辑推理法。本文探究在《电场强度》教学过程中所用到的科学方法。
一、教材分析和教学建议
电场强度是本章的核心内容，本节课先介绍了电场是一种客观存在的物质，再从电场对放入其中的电荷有力的作用出发，提出电场强度的概念，接着引入电场线形象描述电场。
本节课教学的重点是电场强度，也是本节课的教学难点。电场强度是一个用比值定义的物理量，要让学生了解试探电荷在电场中所受到的力与试探电荷本身的电荷量成正比，力与电荷量的比值反映电场自身的性质。本节课教学的又一重难点是用电场线清晰地描述电场的情景。
二、本节课应用的主要科学方法
本节课应用的主要科学方法是类比方法、实验探究方法和比值定义法等。本节课先用类比的方法，比较电场力与万有引力，提出电场的概念；再通过实验探究发现电场中电荷受力的特点，从而用比值定义法给出电场强度的定义。
三、教学设计
1.实验演示，导入新课。
演示两个细线悬挂的带电小球互相吸引，有的物体不需要接触就能相互发生作用。类比万有引力，多媒体展示历史上物理学家对万有引力发生原因的争论，并让学生阅读教材和课后的科学漫步，总结电荷间的相互作用是如何产生的？与磁场类比，建立电场的概念。
2.新课教学。
电荷通过电场发生相互作用，那么电场对电荷的作用有什么特点呢？重复上一节课教材第5页的演示实验，重点观察比较在同一位置，试探电荷的电荷量越大，细线偏角越大，说明试探电荷受力越大。让学生大胆猜测受力与电荷量的关系。学生提出猜想，F与q成正比。教材提出的假设和学生的猜想一致，这个猜想当然还需要实验的验证。设想真空中有一个点电荷Q，在离点电荷距离为r的某处放置一个试探电荷q，利用库仑定律F=kQq/r2求出试探电荷的受力。将试探电荷的电荷量加倍，很容易得出试探电荷的受力为原来的两倍，但力与电荷量的比值保持不变，这样证实我们的猜想：F/q与试探电荷无关，这个比值由电场决定，能反映电场自身的性质。
现在可以给出电场强度的定义式：E=F/q。电场强度是一个用比值定义的物理量。要引导学生了解F/q的物理意义，结合之前已经学习过一些用比值定义的物理量，如初中时学习的密度和高一学习的速度、加速度，总结用比值定义法定义的物理量的特点：反映物质的最本质属性，与定义所用的物理量无关。
提问：电场强度有方向吗？学生通过讨论得出结论：电场强度是矢量，不仅能反映电场强弱，还能反映电场方向。物理学上规定：正电荷受力的方向是该点的电场强度的方向，即电场方向。
3.分析讨论。
提出问题：怎样知道空间中各个位置场强的大小和方向？
学生讨论：拿一个试探电荷，放到空间中的各个位置，通过记录所受的电场力判断各处场强大小和方向。这种方法太麻烦，能否用直观一点的方法判断呢？
阅读教材，感悟法拉第如何用假想的电场线形象地描述电场。知道几种典型电场的电场线分布，能根据电场线确定空间某点的电场方向，从电场线的疏密判断电场的强弱。
演示：头发屑悬浮在蓖麻油里，在空间施加电场模拟电场线。强调：这只是模拟电场线的分布，电场线是不存在的，只是为了方便描述电场而假想出来的。
4.巩固提高。
练习1：真空中点电荷电荷量为 Q，试探电荷带电荷量为 q，放在与点电荷相距为r处。
（1）求该点的场强。
（2）若试探电荷的电荷量为-2q，求该点场强。
（3）若把该处的试探电荷移走，求该点场强。
强调：空间中某点的场强与是否放入试探电荷、放入何种的试探电荷和试探电荷的电荷量多少无关，电场强度由电场本身决定。
练习2：空间中有两个等量的同种电荷，相距为r。
（1）求出它们连线中点的场强。
（2）画出平面内距离两个场源电荷都为r的点的场强。
让学生在解题过程中体会用平行四边形定则处理矢量叠加的问题。
四、教学设计说明
本节课的教学重点是在教学过程中强调比值定义法的思维特征，适当强调比值定义法的特点。希望学生在掌握电场强度概念的过程中，体验并掌握用比值定义法定义新的物理量，从而实现三维教学目标。
在教学物理概念和规律的过程中实施科学方法的教育，不能脱离物理概念和规律单独进行，应该以概念和规律为载体，把概念和规律的学习和方法的应用灵活地结合，才能取得良好的效果。高中物理中有一些本身就是物理方法的概念，要利用这些概念进行方法教育。例如，质点、点电荷、理想气体等概念本身就是理想化方法。物理规律一般是在实验观察的基础上，经过归纳总结、分析推理等思维方法所获得的结论，在规律建立和发展的过程中显性或隐性地包含丰富的科学方法。物理概念和规律的内涵反映的是事物的本质属性和特征，而外延反映的是通常所说的运用条件和范围。学生在真正理解物理概念和规律确切含义的基础上，才能够鉴别的与物理概念和规律相关的、相似的说法。学生在分析推导的过程中，不仅提高了自学能力，而且深刻认识到了科学方法对知识学习的重要作用，激发了学习科学方法的兴趣。
一、教材分析和教学建议
电场强度是本章的核心内容，本节课先介绍了电场是一种客观存在的物质，再从电场对放入其中的电荷有力的作用出发，提出电场强度的概念，接着引入电场线形象描述电场。
本节课教学的重点是电场强度，也是本节课的教学难点。电场强度是一个用比值定义的物理量，要让学生了解试探电荷在电场中所受到的力与试探电荷本身的电荷量成正比，力与电荷量的比值反映电场自身的性质。本节课教学的又一重难点是用电场线清晰地描述电场的情景。
二、本节课应用的主要科学方法
本节课应用的主要科学方法是类比方法、实验探究方法和比值定义法等。本节课先用类比的方法，比较电场力与万有引力，提出电场的概念；再通过实验探究发现电场中电荷受力的特点，从而用比值定义法给出电场强度的定义。
三、教学设计
1.实验演示，导入新课。
演示两个细线悬挂的带电小球互相吸引，有的物体不需要接触就能相互发生作用。类比万有引力，多媒体展示历史上物理学家对万有引力发生原因的争论，并让学生阅读教材和课后的科学漫步，总结电荷间的相互作用是如何产生的？与磁场类比，建立电场的概念。
2.新课教学。
电荷通过电场发生相互作用，那么电场对电荷的作用有什么特点呢？重复上一节课教材第5页的演示实验，重点观察比较在同一位置，试探电荷的电荷量越大，细线偏角越大，说明试探电荷受力越大。让学生大胆猜测受力与电荷量的关系。学生提出猜想，F与q成正比。教材提出的假设和学生的猜想一致，这个猜想当然还需要实验的验证。设想真空中有一个点电荷Q，在离点电荷距离为r的某处放置一个试探电荷q，利用库仑定律F=kQq/r2求出试探电荷的受力。将试探电荷的电荷量加倍，很容易得出试探电荷的受力为原来的两倍，但力与电荷量的比值保持不变，这样证实我们的猜想：F/q与试探电荷无关，这个比值由电场决定，能反映电场自身的性质。
现在可以给出电场强度的定义式：E=F/q。电场强度是一个用比值定义的物理量。要引导学生了解F/q的物理意义，结合之前已经学习过一些用比值定义的物理量，如初中时学习的密度和高一学习的速度、加速度，总结用比值定义法定义的物理量的特点：反映物质的最本质属性，与定义所用的物理量无关。
提问：电场强度有方向吗？学生通过讨论得出结论：电场强度是矢量，不仅能反映电场强弱，还能反映电场方向。物理学上规定：正电荷受力的方向是该点的电场强度的方向，即电场方向。
3.分析讨论。
提出问题：怎样知道空间中各个位置场强的大小和方向？
学生讨论：拿一个试探电荷，放到空间中的各个位置，通过记录所受的电场力判断各处场强大小和方向。这种方法太麻烦，能否用直观一点的方法判断呢？
阅读教材，感悟法拉第如何用假想的电场线形象地描述电场。知道几种典型电场的电场线分布，能根据电场线确定空间某点的电场方向，从电场线的疏密判断电场的强弱。
演示：头发屑悬浮在蓖麻油里，在空间施加电场模拟电场线。强调：这只是模拟电场线的分布，电场线是不存在的，只是为了方便描述电场而假想出来的。
4.巩固提高。
练习1：真空中点电荷电荷量为 Q，试探电荷带电荷量为 q，放在与点电荷相距为r处。
（1）求该点的场强。
（2）若试探电荷的电荷量为-2q，求该点场强。
（3）若把该处的试探电荷移走，求该点场强。
强调：空间中某点的场强与是否放入试探电荷、放入何种的试探电荷和试探电荷的电荷量多少无关，电场强度由电场本身决定。
练习2：空间中有两个等量的同种电荷，相距为r。
（1）求出它们连线中点的场强。
（2）画出平面内距离两个场源电荷都为r的点的场强。
让学生在解题过程中体会用平行四边形定则处理矢量叠加的问题。
四、教学设计说明
本节课的教学重点是在教学过程中强调比值定义法的思维特征，适当强调比值定义法的特点。希望学生在掌握电场强度概念的过程中，体验并掌握用比值定义法定义新的物理量，从而实现三维教学目标。
在教学物理概念和规律的过程中实施科学方法的教育，不能脱离物理概念和规律单独进行，应该以概念和规律为载体，把概念和规律的学习和方法的应用灵活地结合，才能取得良好的效果。高中物理中有一些本身就是物理方法的概念，要利用这些概念进行方法教育。例如，质点、点电荷、理想气体等概念本身就是理想化方法。物理规律一般是在实验观察的基础上，经过归纳总结、分析推理等思维方法所获得的结论，在规律建立和发展的过程中显性或隐性地包含丰富的科学方法。物理概念和规律的内涵反映的是事物的本质属性和特征，而外延反映的是通常所说的运用条件和范围。学生在真正理解物理概念和规律确切含义的基础上，才能够鉴别的与物理概念和规律相关的、相似的说法。学生在分析推导的过程中，不仅提高了自学能力，而且深刻认识到了科学方法对知识学习的重要作用，激发了学习科学方法的兴趣。