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      基于核心素養(yǎng)打造內(nèi)外兼修的蘇式課堂

      2020-03-18 04:30:44朱圓金枝
      關(guān)鍵詞:內(nèi)外兼修初中物理核心素養(yǎng)

      朱圓金枝

      [摘要]基于學(xué)生核心素養(yǎng)提升的初中物理課堂教學(xué),內(nèi)在追求是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生樹立物理觀念。基于學(xué)生核心素養(yǎng)提升的初中物理課堂教學(xué)的外顯特征是“設(shè)計(jì)精巧”“思維靈動(dòng)”“動(dòng)靜相宜”。在教學(xué)中,注重課堂的“內(nèi)外兼修”,才能讓提升核心素養(yǎng)的課程改革目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

      [關(guān)鍵詞]初中物理;內(nèi)外兼修;核心素養(yǎng)

      [中圖分類號(hào)]G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058(2020)05-0045-02

      現(xiàn)今的課堂教學(xué),不僅僅要注重學(xué)科知識(shí)的傳授,更要注重對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。由教育部在2014年頒布的《關(guān)于全面深化課程改革,落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見(jiàn)》中,即可看出提高初中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng),是初中物理課堂教學(xué)的內(nèi)在追求。初中物理課堂應(yīng)該是內(nèi)在追求和外顯特征彼此打通、相互對(duì)接、相互映照的課堂?,F(xiàn)以《磁體對(duì)電流的作用電動(dòng)機(jī)》為例,對(duì)此加以闡述。

      一、教學(xué)概述

      《磁體對(duì)電流的作用

      電動(dòng)機(jī)》是蘇科版初中物理第十六章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,涉及磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用、換向器的工作原理等若干知識(shí)點(diǎn)。這部分內(nèi)容對(duì)學(xué)生能力要求比較高,難度較大,在教學(xué)過(guò)程中要充分利用實(shí)驗(yàn)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生理解電動(dòng)機(jī)的原理。

      二、教學(xué)目標(biāo)

      (1)通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)探究,了解磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用。

      (2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察及自主閱讀,了解磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用。

      (3)小組討論,掌握使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的方法,并自主閱讀換向器的作用。

      (4)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。

      三、教學(xué)環(huán)節(jié)

      1.新課導(dǎo)入

      向?qū)W生展示利用電池、釹磁體、銅導(dǎo)線組裝的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)。生活中見(jiàn)過(guò)電動(dòng)機(jī)嗎?電動(dòng)機(jī)是如何工作的呢?今天我們一起來(lái)學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)的原理。

      2.探究磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用

      (1)回顧奧斯特實(shí)驗(yàn),既然電對(duì)磁有力的作用,那么磁場(chǎng)對(duì)電流有沒(méi)有力的作用呢?

      (2)演示磁場(chǎng)對(duì)電流的作用,指導(dǎo)學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

      (3)學(xué)生實(shí)驗(yàn),力的方向與哪些因素有關(guān),并填寫學(xué)案上的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

      3.觀察分析磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用

      (1)通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中是水平運(yùn)動(dòng)的,如果在磁場(chǎng)中添加一根電流方向相反的導(dǎo)線(在黑板上畫出示意圖),小組討論:如何能讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)起來(lái)?

      (2)打開錦囊袋,分組按學(xué)案方法安裝電動(dòng)機(jī)模型,觀察線圈1(兩端絕緣漆全部刮去)和線圈2(刮去一端絕緣漆,另一端只刮去一半)在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)有何不同,思考:這兩個(gè)線圈的區(qū)別在哪里?

      (3)為何兩端絕緣漆全部刮去的時(shí)候線圈來(lái)回旋轉(zhuǎn),最終停下?自主閱讀書本內(nèi)容,完成學(xué)案填空。完成后與組內(nèi)成員討論。

      4.了解換向器的作用

      (1)錦囊中的線圈2為何可以轉(zhuǎn)動(dòng)?

      (2)除了利用慣性,還可以用什么方法使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)?

      (3)請(qǐng)學(xué)生演示交換電源正、負(fù)極,觀察能否使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

      (4)電動(dòng)機(jī)是通過(guò)換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)正、負(fù)極的對(duì)換的。自主閱讀書本,學(xué)習(xí)換向器的工作原理,完成學(xué)案填空,并與組員討論。

      5.電動(dòng)機(jī)的原理

      (1)總結(jié)電動(dòng)機(jī)的工作原理:通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。

      (2)電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換:將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

      (3)演示由彈簧(銅線繞制作為運(yùn)行軌道)、電池、釹磁體組成的簡(jiǎn)易電動(dòng)小火車(磁體同名磁極相對(duì)吸在電池兩端),此原理與磁懸浮列車的電動(dòng)機(jī)原理相同,請(qǐng)學(xué)生課后閱讀材料,試著用本堂課的知識(shí)來(lái)解釋。

      四、教學(xué)案例分析

      1.關(guān)于外顯特征的體現(xiàn)

      (1)設(shè)計(jì)精巧

      開課時(shí),若過(guò)分追求課堂氣氛的活躍,而將相關(guān)實(shí)驗(yàn)全部在課堂中展示出來(lái),只會(huì)讓課堂流于華麗的形式,雖然活躍,但學(xué)生的思維卻是松散的。在本堂課的設(shè)計(jì)中,只是精選了幾個(gè)實(shí)驗(yàn),從磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用,到磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用,再到通電線圈在磁場(chǎng)中持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也將整堂課的認(rèn)知思路梳理出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地理解電動(dòng)機(jī)的原理。

      (2)思維靈動(dòng)

      通電線圈在磁場(chǎng)中的受力一直是學(xué)生比較難以理解的知識(shí)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)本堂課的時(shí)候,將學(xué)生在理解時(shí)容易出現(xiàn)的疑問(wèn)設(shè)計(jì)成填空題,例如,線圈所受的力__(是/不是)平衡力,理由是__。學(xué)生在思考和互相討論中解決這些問(wèn)題的同時(shí),對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就有了更深刻的理解。小組討論的形式也將課堂交給學(xué)生,提高了學(xué)生參與課堂的積極性,在與同學(xué)爭(zhēng)論的過(guò)程中,學(xué)生的思維是活躍的。在課后就有學(xué)生來(lái)詢問(wèn)電動(dòng)小火車磁體的磁極,并且在了解磁極后,立即說(shuō)出了小火車的運(yùn)行原理,這就說(shuō)明在課堂中,學(xué)生的思維是靈動(dòng)的。

      (3)動(dòng)靜相宜

      動(dòng)靜相宜是一種意境,即動(dòng)中有靜,靜中有動(dòng),動(dòng)和靜完美地融合在一起。在一個(gè)環(huán)節(jié)中有靜無(wú)動(dòng),那會(huì)死氣沉沉,毫無(wú)生氣,相反有動(dòng)無(wú)靜,會(huì)給人一種躁動(dòng)、煩亂的感覺(jué),只有動(dòng)靜結(jié)合才能打造一個(gè)靈動(dòng)的課堂。在實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié),學(xué)生更注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察,容易忽略實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,這會(huì)使實(shí)驗(yàn)變成一場(chǎng)精彩的表演。因此在設(shè)計(jì)本節(jié)課的時(shí)候,在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)之前,都會(huì)預(yù)設(shè)幾個(gè)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程和細(xì)節(jié),做到動(dòng)中有靜。而在學(xué)生自主閱讀書本的學(xué)習(xí)過(guò)程中,也設(shè)計(jì)了相應(yīng)的任務(wù)單,任務(wù)單中的問(wèn)題由淺入深,不是單純地抄寫書本就可以完成。學(xué)生思考答題的過(guò)程,也是不斷對(duì)知識(shí)點(diǎn)加深理解的過(guò)程,思維是活躍的,做到了靜中有動(dòng)。

      2.核心素養(yǎng)的提升

      (1)物理觀念的形成

      物理觀念發(fā)展是否良好,可以通過(guò)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力看出。物理觀念一旦形成,學(xué)生在面對(duì)具體問(wèn)題的時(shí)候,就能自如地使用各種物理方法,如,運(yùn)用等效法、類比法、模型法等解決問(wèn)題。可以說(shuō)物理觀念的形成比學(xué)會(huì)具體的知識(shí)點(diǎn)更為重要,學(xué)生會(huì)受益終身。物理觀念的形成和發(fā)展不是一蹴而就的,要依靠潛移默化的影響。在本堂課的設(shè)計(jì)中,先研究一個(gè)導(dǎo)體的簡(jiǎn)單情況,得到受力方向與電流方向及磁場(chǎng)方向有關(guān)的結(jié)論,再利用這一知識(shí)點(diǎn)來(lái)研究復(fù)雜的線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)線圈的某一條邊進(jìn)行受力分析,理解線圈各邊的受力情況,這樣分析線圈轉(zhuǎn)動(dòng)情況就變得容易理解了。這一分析推導(dǎo)過(guò)程,帶領(lǐng)學(xué)生將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,給學(xué)生提供了一個(gè)解決問(wèn)題的新思路,增強(qiáng)了學(xué)生在面對(duì)困難時(shí)的信心,培養(yǎng)了學(xué)生的物理觀念。

      (2)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

      從剛接觸物理開始,在課堂上教師就引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察得到的現(xiàn)象,提出問(wèn)題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),收集證據(jù),最后得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。經(jīng)過(guò)一年的培養(yǎng),大部分學(xué)生已經(jīng)具備很強(qiáng)的科學(xué)探究能力了,但仍有一些學(xué)生要依賴教師的引導(dǎo)才能完成探究。在本堂課的設(shè)計(jì)中,為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,在研究直導(dǎo)線受力方向的影響因素時(shí),只提供學(xué)生器材,完全開放探究過(guò)程,實(shí)驗(yàn)計(jì)劃由小組成員共同制訂。實(shí)驗(yàn)剛開始,由于缺少了教師的引導(dǎo),場(chǎng)面略顯凌亂,但規(guī)定的時(shí)間過(guò)去以后,每個(gè)小組都積極匯報(bào)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及最終的結(jié)論講述得非常清晰。這個(gè)過(guò)程不僅讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解更深入,更是對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的一次鍛煉。

      (3)科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成

      科學(xué)態(tài)度是尊重事實(shí),能對(duì)實(shí)驗(yàn)和理論的差異提出疑問(wèn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)調(diào)整自己的認(rèn)知。在本堂課中,學(xué)生通過(guò)理論分析可以得到,通電線圈最終會(huì)停在平衡位置上,而課堂上向全體學(xué)生展示的電動(dòng)機(jī)模型,線圈卻不是停在平衡位置的。這一細(xì)微的差異,顯示了摩擦力的存在,從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的同時(shí),存在能量損失。電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化的損失只是來(lái)自摩擦嗎?在電動(dòng)機(jī)模型轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)線圈比轉(zhuǎn)軸要熱很多,從而認(rèn)識(shí)到電流的熱效應(yīng)也是電動(dòng)機(jī)能量損失的重要原因。這樣,學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率就很容易理解了。從細(xì)節(jié)處發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,有助于學(xué)生建立起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,能認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行科學(xué)探究。

      初中物理教學(xué)中學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升是一個(gè)潛移默化的過(guò)程,不可急于求成。在教學(xué)中,注重課堂的“內(nèi)外兼修”,在傳授知識(shí)的同時(shí),注重能力的培養(yǎng),才能讓提升核心素養(yǎng)的課程改革目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

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