以小組合作學(xué)習(xí)模式提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)初探

黃路恒

摘 要：物理學(xué)作為一門探索物質(zhì)世界普遍運(yùn)動規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科，其所包含的學(xué)科素養(yǎng)是整個科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。本文以“探究電流的產(chǎn)生條件”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，闡述了如何以小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng);小組合作學(xué)習(xí);探究電流的產(chǎn)生條件

物理學(xué)科素養(yǎng)主要是指學(xué)生在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中逐步形成的適應(yīng)于個人終身發(fā)展與社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。小組合作學(xué)習(xí)是以小組為單位，通過小組活動的形式來促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，完成教學(xué)目標(biāo)的一種學(xué)教學(xué)方式。它在提高學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力以及物理核心素養(yǎng)方面有著不可替代的作用。接下來本文將以人教版選修3-2的“探究電流的產(chǎn)生條件”為例，具體闡述如何通過小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式來提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

一、設(shè)計(jì)指向物理學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)

物理觀念：

（1）通過一系列的“感應(yīng)電流產(chǎn)生條件探究實(shí)驗(yàn)”，得出感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件并能夠解決具體問題

科學(xué)探究：

（1）小組內(nèi)能夠設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并在此過程中，要掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)探究方法。

科學(xué)思維：

（1）通過對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、分析、概括，用歸納法得出感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，體會由特殊到一般的研究方法。

科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：

（1）使學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)探究和邏輯推理在科學(xué)探究過程中的重要意義。

（2）通過物理學(xué)史和生活中的實(shí)際應(yīng)用，感受科學(xué)在我們社會進(jìn)步中的重要推動作用。

二、設(shè)計(jì)指向物理學(xué)科素養(yǎng)的小組探究活動。

小組活動一：教師可以先演示如圖一所示的實(shí)驗(yàn)，喚醒學(xué)生的記憶，緊接著展示簡易的發(fā)電機(jī)模型（如圖二所示），讓學(xué)生帶著以下問題進(jìn)行觀察，并討論。

（1）當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，請從物理學(xué)角度分析是什么在發(fā)生變化？

（2）從磁感線的角度分析，是什么在發(fā)生變化？這和我們學(xué)習(xí)的哪個物理量存在著直接關(guān)系？

設(shè)計(jì)意圖：在第一個問題中，學(xué)生自然會想到線圈在轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈的“磁通面積”發(fā)生變化，接著提出問題二，使學(xué)生的認(rèn)識從磁通面積先過渡到垂直穿過線圈的條數(shù)，再到磁通量的變化，為接下來的猜想打下鋪墊。

小組活動二：通過對發(fā)電機(jī)模型的討論分析，學(xué)生會提出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可能是磁通量發(fā)生變化，而磁通量涉及到磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁通面積S兩個物理量，我們已經(jīng)通過上述實(shí)驗(yàn)知道，當(dāng)磁通面積S發(fā)生變化時(shí)，確實(shí)會在閉合線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么如果閉合線圈內(nèi)的磁通面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們的猜想就是正確的。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分組設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)（如圖三、圖四所示），并注意引導(dǎo)學(xué)生觀察，當(dāng)閉合電路中有磁感線通過，但不發(fā)生變化時(shí)，是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流。

問題討論：（1）在你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，閉合電路何時(shí)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？

（2）閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，對應(yīng)的哪些物理量發(fā)生了變化？

（3）你能否根據(jù)上述所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般條件。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生在自身認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提出合理的猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想。在此過程中，學(xué)生經(jīng)歷了科學(xué)探究的過程、了解了觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、分析歸納的科學(xué)探究方法，獲得了從特殊到一般的科學(xué)思維。

小組活動三、課后收集歷史上感應(yīng)電流的研究過程及對社會發(fā)展的推進(jìn)作用，并在小組內(nèi)交流。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生了解科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究過程中所體現(xiàn)出來的科學(xué)探究精神以及科學(xué)發(fā)展在我們社會發(fā)展中的推進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

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