基于核心素養(yǎng)打造內(nèi)外兼修的蘇式課堂

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)。