雷迎春

(寧波大學(xué)附屬學(xué)校，浙江 寧波 315033)

發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性已經(jīng)逐漸被廣大教育工作者認同并付諸教學(xué)實踐．培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)旨在推進教育教學(xué)改革,如何將核心素養(yǎng)從一套理論框架或者育人目標體系,落實與推行到具體的教育和社會活動中去,進而真正實現(xiàn)其育人功能與價值,是教育領(lǐng)域面臨的重大問題．[1]

課程實施是將課程標準轉(zhuǎn)化為教師教學(xué)行為的過程．推進基于核心素養(yǎng)的課程實施,是保證融入核心素養(yǎng)后的課程標準落實到教師課堂教學(xué)行為的重要環(huán)節(jié)．怎樣讓核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標在具體的課堂教學(xué)落地生根,教師必須重視教學(xué)設(shè)計,在關(guān)注學(xué)生認知規(guī)律、設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)、取舍教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)流程時關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)．下面就以“電磁感應(yīng)”為例談筆者的一些實踐與思考．

新課引入.

用一根導(dǎo)線連接指示燈的兩個接線柱后,將它放置在電磁爐的發(fā)熱盤上,指示燈不發(fā)光．啟動電磁爐,指示燈發(fā)光．

師:在沒有啟動電磁爐時為什么指示燈不發(fā)光?

生1:因為沒有電源連接指示燈,指示燈中沒有電流通過．

師:為什么啟動電磁爐后指示燈發(fā)光了?

生2:指示燈發(fā)光,應(yīng)該是指示燈中有電流通過．

師:為什么在啟動電磁爐后指示燈中就有電流通過呢?這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容“電磁感應(yīng)”．

點評：在本課引入中,巧妙地利用學(xué)生的原有生活經(jīng)驗和認知沖突激發(fā)學(xué)生探究新知的興趣,讓學(xué)生在一上課就產(chǎn)生驚奇、發(fā)出驚嘆、產(chǎn)生求知欲．“導(dǎo)入”是課堂教學(xué)的引子,它是教師為有效組織教學(xué)而精心設(shè)計的一個教學(xué)環(huán)節(jié),巧妙的導(dǎo)入,不僅能明確提出本課的教學(xué)內(nèi)容和要求,使新舊知識在不知不覺中自然過渡,還會使學(xué)生對新知識產(chǎn)生濃厚的興趣,有利于積極地進入新課學(xué)習(xí),從而積極高效地達成教學(xué)目標．

經(jīng)濟合作與發(fā)展組織“素養(yǎng)界定與遴選”項目中指出,核心素養(yǎng)著力解決的是提高學(xué)生面對復(fù)雜情境下的問題解決能力,使之能夠適應(yīng)飛速發(fā)展的信息時代和復(fù)雜多變的未來社會．[2]真實生活中的問題情境往往復(fù)雜多元,教師教學(xué)中應(yīng)注意把抽象問題與真實情境相結(jié)合,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)能夠利用所學(xué)知識解決真實問題的機會．

新課學(xué)習(xí).

環(huán)節(jié)1：電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn).

師:18世紀末,伏打發(fā)明的電堆問世以后,科學(xué)家們就有了能產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)電流的裝置,為電學(xué)研究打開了新局面．科學(xué)家們利用電堆提供的持續(xù)電流,研究得出了著名的直流電路電流定律——歐姆定律,并發(fā)現(xiàn)了電流的若干效應(yīng),使人們開始意識到電的應(yīng)用可能有十分廣闊的前景,于是尋找大規(guī)模獲得持續(xù)電流的新途徑成為社會發(fā)展的迫切需要．1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),引起了當(dāng)時科學(xué)界的轟動,原以為互不相干的電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象竟然如此密切相關(guān)．許多科學(xué)家因而思考既然“電能生磁”,為什么“磁不能生電”呢?英國科學(xué)家法拉第經(jīng)過10年堅持不懈的努力,終于在1831年通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并得出了電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件．你能從電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程得到什么啟示?科學(xué)家從“電能生磁”想到“磁是否能生電”用到了什么思維方法?

點評：教師通過電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)的歷史讓學(xué)生談啟示,不僅讓學(xué)生了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)背景,更注重對材料的進一步挖掘讓學(xué)生了解這一過程的同時有所思考有所感悟,而這樣的思考與感悟也必將影響學(xué)生學(xué)習(xí)的毅力和恒心．教師還注重該過程中的思維方法的分析,物理學(xué)科核心素養(yǎng)的其中一個重要方面就是科學(xué)思維,而逆向思維也是科學(xué)思維的一個組成部分,這樣處理教學(xué)內(nèi)容對在科學(xué)教學(xué)中優(yōu)化提升學(xué)生的科學(xué)思維水平是有效的．

環(huán)節(jié)2：觀察靈敏電流表.

師:現(xiàn)在讓我們像法拉第那樣用實驗方法來探索“磁生電”的奧秘．但是有的時候產(chǎn)生的電流很小不足以使指示燈發(fā)光怎么辦?

生1:可以用電流表測電路中是否有電流．

師:但是產(chǎn)生的電流很小,不足以使普通電流表指針偏轉(zhuǎn)怎么辦?

生2:用更靈敏的電流計．

任務(wù)1：觀察靈敏電流計.

圖1 靈敏電流計

(1) 如圖1所示的靈敏電流計,在電路圖中常用符號G表示,觀察它的刻度盤上“0”刻度線的位置與一般電流表有什么不同．為什么要這樣設(shè)計?

(2) 用1節(jié)干電池作為電源,將電源、靈敏電流計、變阻箱和開關(guān)連成電路,電阻箱取值5000Ω．使電流從靈敏電流計右側(cè)接線柱流入電表,瞬時閉合開關(guān),留意觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向．

(3) 改變電流流入靈敏電流計的方向,重復(fù)實驗,注意觀察它的指針的偏轉(zhuǎn)方向有什么不同．

學(xué)生實驗,發(fā)現(xiàn)規(guī)律并在班級匯報交流．

點評:教師讓學(xué)生在探究過程中了解靈敏電流計可以判斷微弱電流的有無,也可以通過指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷微弱電流的方向．探究的過程不是簡單的問答與討論,而是一種對話．教學(xué)假如僅僅局限于教師主導(dǎo)的講解,是不可能形成真正的學(xué)科教學(xué)的．在知識的建構(gòu)過程中最重要的是讓學(xué)習(xí)者從自身經(jīng)驗到假設(shè)生成的過程．就要求學(xué)生在問題解決過程中,一方面思考運用怎樣的知識才有效,并且收集必要的信息,另一方面,面對復(fù)雜的問題情境展開扎扎實實的對話．

環(huán)節(jié)3：觀察按壓式手電筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu).

使用按壓式手電筒,無需更換電池,只需按壓按鈕就能發(fā)光．拆開它,觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)．學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)按壓式手電筒內(nèi)有:磁鐵、導(dǎo)線、金屬片等結(jié)構(gòu)．

點評:通過這一環(huán)節(jié)的設(shè)計,可以初步了解研究電磁感應(yīng)所需要的器材,否則學(xué)生不清楚為什么要用到磁鐵、線圈、靈敏電流計等等,教師通過對教學(xué)環(huán)節(jié)的重新設(shè)計,降低了學(xué)生的思維難度,使內(nèi)容的呈現(xiàn)更符合學(xué)生的認知規(guī)律,有利于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)化、建構(gòu)．

圖2 電磁感應(yīng)1

環(huán)節(jié)4：磁場產(chǎn)生電流的條件.

每組提供U形磁體、條形磁體、靈敏電流計、導(dǎo)線、銅質(zhì)導(dǎo)線繞成的矩形線圈、螺線管等器材讓學(xué)生進行器材選擇,并交流選擇的理由．

部分小組選取U形磁體、靈敏電流計、導(dǎo)線、銅質(zhì)導(dǎo)線繞成的矩形線圈作為實驗器材,串聯(lián)成閉合電路．

小組通過實驗得出以下規(guī)律，如表1.

表1 感應(yīng)電流產(chǎn)生條件記錄表

續(xù)表

圖3 電磁感應(yīng)2

部分小組選取條形磁體、靈敏電流計、導(dǎo)線、螺線管作為實驗器材,串聯(lián)成閉合電路．

小組通過實驗得出以下規(guī)律,如表2.

表2 感應(yīng)電流產(chǎn)生條件記錄表

斷開開關(guān),重復(fù)上述實驗發(fā)現(xiàn),不管導(dǎo)線怎么運動,靈敏電流計的指針都不偏轉(zhuǎn)．

通過學(xué)生討論、教師點撥最終得出:閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動時,導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象．

點評：物理觀念是物理的學(xué)科核心素養(yǎng)之一,而學(xué)生建構(gòu)物理觀念是一個十分復(fù)雜的認識過程．建構(gòu)主義認為學(xué)生學(xué)習(xí)新的概念之前,頭腦中已經(jīng)有大量的在日常生活基礎(chǔ)上形成的相關(guān)知識經(jīng)驗,這些知識經(jīng)驗稱之為前概念．學(xué)生的學(xué)習(xí)過程就是通過新舊經(jīng)驗的相互作用來建構(gòu)自己的知識的過程．[3]這種教學(xué)策略是建立在學(xué)生原有生活認知的基礎(chǔ)上,使得學(xué)生在教師的幫助下將原有的生活觀念向科學(xué)認識發(fā)展和拓寬．在學(xué)生掌握定量的物理規(guī)律之前,給學(xué)生提供機會建立對現(xiàn)象的定性直覺理解,教師在這個基礎(chǔ)上幫助學(xué)生搭建“支架”，這樣可以促進概念的轉(zhuǎn)變．

在此過程中,教師提供多種器材讓學(xué)生選擇,而在每種選擇的后面都包含學(xué)生的思考,有利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維水平和思考過程,同時為后面學(xué)習(xí)感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)做好鋪墊．

環(huán)節(jié)5：產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的討論.

教師在學(xué)生得出電磁感應(yīng)現(xiàn)象后讓學(xué)生提取概念中的關(guān)鍵詞:“閉合電路”、“部分導(dǎo)體”、“切割磁感線”,并讓學(xué)生分析產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為什么必須要這幾個條件?由于初中不講磁通量,所以為什么要是部分導(dǎo)體,教師不做深入分析．為什么要是閉合電路?學(xué)生對電路中有電流的兩個條件:閉合電路和導(dǎo)體兩端有電壓已有認識．如何判斷導(dǎo)體有沒有切割磁感線,教師用右手一根手指代表導(dǎo)線,左手張開的手掌靠掌心一端表示北極,指尖表示南極,手指的指向便是磁感線的方向,將右手一根手指插入左手指縫中,根據(jù)手指的運動判斷有沒有切割．教師說明電磁感應(yīng)的實質(zhì)就是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程．

點評：本環(huán)節(jié)教師通過學(xué)生討論使學(xué)生進一步理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,對于“部分導(dǎo)體”初中階段讓學(xué)生理解有比較大的困難,所以教師進行了弱化處理,留待后續(xù)學(xué)習(xí)繼續(xù)探討．而對“閉合電路”則利用已學(xué)知識的遷移,對“切割磁感線”的判斷教師提出了操作判斷的方法,簡單易學(xué)便于學(xué)生應(yīng)用．教師將是否切割磁感線的判斷轉(zhuǎn)化為學(xué)生的操作技巧,有利于學(xué)生的習(xí)得．

環(huán)節(jié)6：影響感應(yīng)電流方向的因素.

通過剛才的實驗發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針在左右擺動,說明感應(yīng)電流是有方向的,讓學(xué)生猜想感應(yīng)電流的方向跟哪些因素有關(guān),每小組提供實驗器材:U形磁體、靈敏電流計、導(dǎo)線、銅質(zhì)導(dǎo)線繞成的矩形線圈、鐵架臺等,學(xué)生通過實驗得出以下規(guī)律，如表3.

表3 影響感應(yīng)電流方向的實驗記錄表

通過學(xué)生討論、教師點撥、歸納總結(jié)得出感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)．

點評：本環(huán)節(jié)教師先讓學(xué)生猜想影響感應(yīng)電流方向的因素,然后通過實驗進行驗證得出結(jié)論,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的相關(guān)步驟,在教學(xué)中注重物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力．

應(yīng)用遷移：演示將磁性小球從鋁管中下落,學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁性小球下落速度非常慢,讓學(xué)生對這一現(xiàn)象進行解釋,學(xué)生容易得出是由于電磁感應(yīng),部分機械能轉(zhuǎn)化為了電能,所以磁性小球下落比較慢．能不能通過實驗證明鋁管中確實有電流呢?學(xué)生通過討論可以用導(dǎo)線在鋁管上接上發(fā)光二極管,當(dāng)磁性小球通過鋁管下落時,二極管發(fā)光．

課后思考：感應(yīng)電流的大小和哪些因素有關(guān)?你能設(shè)計實驗進行證明嗎?

整節(jié)課的教學(xué)流程，如圖4.

圖4 教學(xué)流程圖

學(xué)習(xí)的主體終究是學(xué)生,學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求教學(xué)從“教師中心”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)者中心”．思考力的培育同知識的習(xí)得存在不可分割的關(guān)系．沒有知識,思維就不能展開．思考與表達的活動必然伴隨某種知識的習(xí)得與理解．反之,知識倘若沒有聯(lián)接新知識與舊知識的思考,也不可能獲得．[4]

學(xué)習(xí)與鞏固的有效方法,需要把握以下幾個著力點.

(1) 尋求學(xué)習(xí)情境的真實性．重要的是設(shè)定具有綜合性,又有思維挑戰(zhàn)性且學(xué)生樂于探究的問題．我們需要的是從生活經(jīng)驗等創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,這種問題對于學(xué)生而言必須具有現(xiàn)實性,使得他們能夠體會到知識在生活中的應(yīng)用,并主動用科學(xué)知識解決實際生活中的問題．

(2) 把探究過程還給學(xué)生．科學(xué)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)非常重要的一個方面,在教學(xué)設(shè)計過程中教師要根據(jù)教學(xué)目標設(shè)計難度適中并富有挑戰(zhàn)性的探究活動,讓學(xué)生在探究活動中提升觀察能力、理解科學(xué)規(guī)律、提高探究能力．

(3) 創(chuàng)造課堂中的思維文化．在傳統(tǒng)的課堂中決定真理的權(quán)限在于教師和教科書,其本質(zhì)是由教師傳遞現(xiàn)成的知識給學(xué)生而已．在核心素養(yǎng)培養(yǎng)的導(dǎo)向下,教學(xué)應(yīng)該是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生同教材對話、與同伴交流及自我反思,展開知識的協(xié)同探究與建構(gòu)的過程．這樣,學(xué)生是作為知識的探討者、研究者、建構(gòu)者,而教師是支持他們展開對話的引導(dǎo)者、促進者．

在倡導(dǎo)學(xué)科核心素養(yǎng)指導(dǎo)下教學(xué)的今天,教學(xué)中要做到目標盡可能讓學(xué)生明確;知識盡可能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn);問題盡可能讓學(xué)生先提;方法盡可能讓學(xué)生領(lǐng)悟;疑難盡可能讓學(xué)生探究;得失盡可能讓學(xué)生評價．科學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)真諦的崇高信仰和對科學(xué)之謎的無限遐想;科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵是在教學(xué)過程中使學(xué)生常懷好奇之心、常備探究之意和常感感悟之樂;科學(xué)教學(xué)的目的是不僅要讓學(xué)生掌握豐富的理論知識,更重要的是要培養(yǎng)他們敢于探索、勇于創(chuàng)新的精神,不僅僅要把學(xué)生培養(yǎng)成為新現(xiàn)象、新問題、新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生成為一個敢于嘗試,勇于挑戰(zhàn)失敗的實踐者和樂于思考、善于總結(jié)的探究者．