物理核心素養(yǎng)視域下的教學(xué)探究

摘 要： 物理課堂教學(xué)是提升物理核心素養(yǎng)的主陣地。以“電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用”為例，闡述如何將物理核心素養(yǎng)的提升落到實(shí)處。

關(guān)鍵詞： 物理教學(xué);物理核心素養(yǎng);產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

物理核心素養(yǎng)由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)要素構(gòu)成。物理課堂是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的主陣地。高中物理新教材必修三第十三章第三節(jié)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用》是一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)際應(yīng)用、史實(shí)教育相結(jié)合的課題，筆者以該課題的教學(xué)為例，談?wù)勅绾瓮ㄟ^物理課堂教學(xué)更為有效地提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

一、 教學(xué)目標(biāo)制定

學(xué)生的物理核心素養(yǎng)是在學(xué)習(xí)過程中逐漸形成和發(fā)展的，因此，教師需要將教學(xué)目標(biāo)指向物理核心素養(yǎng)?；谖锢砗诵乃仞B(yǎng)和課程標(biāo)準(zhǔn)，筆者制定的教學(xué)目標(biāo)如下：

（一） 物理觀念

了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，建立電與磁相互聯(lián)系的物理觀念。

（二） 科學(xué)探究和科學(xué)思維

經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析、歸納，得到感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)思維相結(jié)合是探尋事物的本質(zhì)的科學(xué)方法。

（三） 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

了解奧斯特和法拉第兩位物理學(xué)家關(guān)于“電磁聯(lián)系”的研究歷程，學(xué)習(xí)兩位科學(xué)家的科學(xué)信念、科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度，形成正確的科學(xué)觀。了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用和對(duì)現(xiàn)代生活的影響，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題，感悟科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的推動(dòng)作用。

二、 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

在物理教學(xué)過程中，我們要將物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)自始至終地貫穿其中，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程成為提升物理核心素養(yǎng)的過程，避免重知識(shí)，輕能力，忽視態(tài)度的傳統(tǒng)教學(xué)模式。

（一） 實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)思維

學(xué)生在初中已經(jīng)對(duì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流有了粗淺的認(rèn)識(shí)，但卻導(dǎo)致學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為“只有切割才能產(chǎn)生”“只要切割就能產(chǎn)生”。因此本節(jié)課要讓學(xué)生主動(dòng)深入實(shí)驗(yàn)探究，抽象歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的本質(zhì)原因。

實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)然要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，而且要進(jìn)行的是真探究而非偽探究。為此，本節(jié)課相較于教材改進(jìn)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，并增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

改進(jìn)的是導(dǎo)體棒切割磁感線這個(gè)實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明閉合回路面積S變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流。但其不足之處有二：一是思維上，學(xué)生很難理解，這是面積變化引起的;二是運(yùn)動(dòng)形式單一，無法說明是“有效”面積發(fā)生變化。將導(dǎo)體棒改成可以隨意改變大小的軟線圈，可以實(shí)現(xiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、縮放等各種豐富的運(yùn)動(dòng)形式，學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象輕松歸納出產(chǎn)生原因。

教材中，由于閉合回路中的磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)。在平時(shí)的教學(xué)中，大部分教師會(huì)將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)直接給出電路圖，讓學(xué)生照著連接，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣的探究只能達(dá)到素養(yǎng)水平2。筆者在教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇器材，設(shè)計(jì)電路，并在細(xì)節(jié)處進(jìn)行交流討論，如電流計(jì)連接的是大線圈還是小線圈等，這樣的探究達(dá)到了素養(yǎng)水平4，而這樣的水平是學(xué)生可以達(dá)到，也是應(yīng)該達(dá)到的。

教材中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，只能證明B和S變了，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，但依據(jù)B的變化和S的變化即概括成磁通量的變化，這是缺乏科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性的。必須要增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明：B和S都變了，但磁通量不變，就不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，才能從本質(zhì)上理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路中的磁通量變化。

實(shí)驗(yàn)探究是不是僅憑學(xué)生一己之力做實(shí)驗(yàn)？物理的探究過程，以思維為中心，做到實(shí)驗(yàn)和思維同步并進(jìn)，而教師就是學(xué)生思維的引領(lǐng)者。該探究過程由三個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)是后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，需要充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，用恰到好處的問題鏈激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，讓學(xué)生的思維環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)，提升通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析、歸納事物的本質(zhì)特征的科學(xué)思想方法。

（二） 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

物理學(xué)史是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的絕佳素材。教師都會(huì)在自己的課堂教學(xué)中引入物理學(xué)史，但絕大多數(shù)的教師往往用“哪一年，哪位科學(xué)家提出了……”這樣的簡(jiǎn)單模式，這顯然無法實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的真正價(jià)值。若將物理發(fā)展史相融入學(xué)生自主探究過程中，讓學(xué)生重蹈科學(xué)家研究過程中的關(guān)鍵步驟，身臨其境地體驗(yàn)物理學(xué)家研究問題的方法和思維過程，學(xué)習(xí)他們科學(xué)探索的精神，將收到事半功倍的效果。在教學(xué)中，用奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁致使法拉第等一大批物理家投入到“磁生電”的研究這一史實(shí)引入課題;在實(shí)驗(yàn)探究部分，重新經(jīng)歷法拉第當(dāng)年遇到的問題——“靜態(tài)無果”;在學(xué)生經(jīng)歷艱辛地探究得出產(chǎn)生條件以后，再簡(jiǎn)述法拉第十年磨一劍地研究歷程;最后用法拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)結(jié)課。

三、 基于核心素養(yǎng)的教學(xué)過程

四、 課后反思

在教學(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變觀念，從只關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴嵘龑W(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo)。制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，要根據(jù)物理核心素養(yǎng)逐一落實(shí)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，準(zhǔn)確制定具體的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過程中，教師要重視物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，設(shè)計(jì)合理的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的高水平的探究活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)地沉浸在實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)思維同步進(jìn)階的過程中。采用合適的教學(xué)方式，充分發(fā)揮物理學(xué)史的育人價(jià)值，逐漸形成學(xué)生自己的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者簡(jiǎn)介：

施妙苗，浙江省金華市，浙江師范大學(xué)附屬中學(xué)。