李凱

摘 要：本文基于魯科版選修3-2第1章第1節(jié)“磁生電的探索”教學(xué)設(shè)計(jì)，思考圍繞發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)策略，在具體教學(xué)中體會(huì)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任等方面要求，結(jié)合具體教學(xué)案例，思考發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn);探索

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生物理學(xué)習(xí)后內(nèi)化的物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。它包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面。本文以《磁生電的探索》為案例，以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，圍繞優(yōu)化課堂教學(xué)展開思考，總結(jié)規(guī)律。

1.教學(xué)設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)一：引入新課。實(shí)驗(yàn)演示：手搖發(fā)電機(jī)連接小燈泡，學(xué)生動(dòng)手搖動(dòng)手柄，觀察到小燈泡發(fā)光。設(shè)計(jì)意圖：體會(huì)生活中的物理。

環(huán)節(jié)二：復(fù)習(xí)舊知識(shí)。（一）演示實(shí)驗(yàn)：閉合電路中部分導(dǎo)體在磁場中切割磁力線的運(yùn)動(dòng)。

觀察：AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。

回顧學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過的相關(guān)知識(shí)?！伴]合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則產(chǎn)生感應(yīng)電流”。

設(shè)計(jì)意圖：知識(shí)的連續(xù)性，溫故而知新。

環(huán)節(jié)三：遇見新問題。學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)：條形磁鐵插入＼拔出線圈

觀察：①條形磁鐵插入或取出相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況。

②磁鐵插入線圈不動(dòng)，相對(duì)靜止時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。

設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)中不是明顯的切割磁感線運(yùn)動(dòng)，卻能產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

探究實(shí)驗(yàn)：觀察：①移動(dòng)變阻器滑片＼或通斷開關(guān)，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。②當(dāng)A中電流穩(wěn)定時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。

設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)看不到切割運(yùn)動(dòng)，卻也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)一步激發(fā)認(rèn)知沖突。

環(huán)節(jié)四：建立新觀念。提出問題：三個(gè)實(shí)驗(yàn)都產(chǎn)生感應(yīng)電流，有什么共同點(diǎn)。

小組討論得出結(jié)論。三個(gè)實(shí)驗(yàn)中的共同點(diǎn)是：閉合回路的磁通量發(fā)生變化。

設(shè)計(jì)意圖：引發(fā)學(xué)生思考，在掌握具體的物理情境后，引導(dǎo)學(xué)生分析歸納。

環(huán)節(jié)五：發(fā)現(xiàn)新規(guī)律。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：閉合回路的磁通量發(fā)生變化。進(jìn)一步結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)情景，總結(jié)磁生電的兩類典型模型：感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢。

設(shè)計(jì)意圖：指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，體會(huì)學(xué)習(xí)層次的提升。

環(huán)節(jié)六：驗(yàn)證與探索。演示實(shí)驗(yàn)：勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，在下列幾種情況下，線框中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？（1）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動(dòng);（2）保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動(dòng);（3）線框繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：體會(huì)物理理論來源實(shí)際，又指導(dǎo)實(shí)際。

環(huán)節(jié)七：回顧歷史。自主閱讀，奧斯特、菲涅耳、安培、科拉頓、亨利、法拉第等人對(duì)電磁感應(yīng)的探索。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，感受勇于探索科學(xué)真理的精神，學(xué)會(huì)不畏失敗，堅(jiān)持不懈。

2.案例分析

2.1物理觀念。本設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生形成電場和磁場的物理觀念，以及電和磁相互作用的觀念。本課程的學(xué)習(xí)為接下來進(jìn)一步學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)中能量的觀念打下基礎(chǔ)。物理的觀念總是基于具體的教學(xué)內(nèi)容中，在不斷的學(xué)習(xí)中逐步形成。電場和磁場在之前已經(jīng)學(xué)過，本章節(jié)進(jìn)一步回顧，并在此基礎(chǔ)上形成物質(zhì)間相互聯(lián)系的觀念。

2.2科學(xué)思維。本設(shè)計(jì)基于學(xué)生已有認(rèn)知，自主探究實(shí)驗(yàn)，引發(fā)質(zhì)疑，構(gòu)建電磁感應(yīng)模型，得出磁生電的規(guī)律，并實(shí)驗(yàn)論證，整個(gè)過程伴隨學(xué)生積極的思考。學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)需要以實(shí)際的情景認(rèn)知為基礎(chǔ)，本設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)建立情景，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維。

2.3實(shí)驗(yàn)探究。本設(shè)計(jì)，綜合了教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基于不同的教學(xué)目的，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)用于回顧，建立感性認(rèn)知;第二個(gè)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)親身體驗(yàn)，引發(fā)質(zhì)疑;第三個(gè)實(shí)驗(yàn)重于共同探究，培養(yǎng)科學(xué)探究的意識(shí)和方法;第四個(gè)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)是物理研究的重要方法，是獲取物理規(guī)律的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ枰谄綍r(shí)的課堂教學(xué)中重視，并在具體的實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的方法，提高實(shí)驗(yàn)探究能力。

2.4科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。本設(shè)計(jì)讓學(xué)生通過自主閱讀學(xué)習(xí)，了解物理史實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生勇于科學(xué)探索，體會(huì)科學(xué)研究的艱辛，學(xué)會(huì)不畏失敗，學(xué)會(huì)堅(jiān)持不懈。

結(jié)語：核心素養(yǎng)是學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的掌握，能力和品格的內(nèi)化，包含正確價(jià)值觀的在內(nèi)的綜合素質(zhì)。物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在完成高中物理物理學(xué)習(xí)過程中逐步形成的。物理學(xué)科核心素養(yǎng)所包含的四個(gè)方面，不是相互獨(dú)立的，相互孤立的，而是相互聯(lián)系的，教學(xué)中不能單獨(dú)發(fā)展某一方面?？茖W(xué)有效地把發(fā)展學(xué)生的素養(yǎng)融合到物理課程教學(xué)中，需要廣大物理教師持續(xù)不斷探索。

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