劉明嬌　王連剛　齊放

摘 要：以高中物理“霍爾元件”的教學(xué)為例，談基于“情·知教學(xué)”理論在課前、課中、課后的具體實施。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) “情·知教學(xué)” “用物理的眼睛看” “物理的思維想” “用物理的語言說”

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-9082（2019）09-0-02

我國核心素養(yǎng)研究課題組于2016年發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果?！皩W(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)全面發(fā)展的人為核心， 分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會參與三方面， 綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學(xué)精神、學(xué)會學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)”，每一素養(yǎng)又分為3個基本要點，共18個基本要點。學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的提出開啟了我國教育教學(xué)改革的新征程， 使學(xué)校教育由“教書”轉(zhuǎn)向“育人”，描繪了一個美好的教育前景，學(xué)者們紛紛投入到學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的研究當(dāng)中，并取得了許多突破性研究成果。本文將以霍爾元件知識的教學(xué)為例，闡述如何利用科學(xué)探究發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

“情·知教學(xué)”理論是上個世紀(jì)80年代，教育家冷冉先生提出的一種教學(xué)思想，它強調(diào)的是“情知統(tǒng)一”， 即教學(xué)應(yīng)當(dāng)是認(rèn)知因素與情感因素辯證統(tǒng)一的過程。在上個世紀(jì)80年代以后，在我國是有廣泛影響的，被很多教育工作者所接受和認(rèn)同。

冷冉先生的使學(xué)生成為能“自主發(fā)展”的人的教育目的論，就是“教會學(xué)生學(xué)習(xí)”;他把在課堂上既有師生之間縱向交流，又有學(xué)生之間的橫向交流及其連鎖反應(yīng)的教學(xué)方式，稱為“立體結(jié)構(gòu)”。

一、課前：備課要基于學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)

基于“情·知教學(xué)”理論，要以學(xué)生立場思考問題。我們首先要關(guān)注學(xué)生是怎樣思考并理解的，要尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。這要求把常態(tài)教學(xué)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)結(jié)合在一起，備課時應(yīng)把核心素養(yǎng)的要求呈現(xiàn)出來，比如：在教學(xué)目標(biāo)中，教師就明確經(jīng)歷什么？探究什么？得到什么？比如此課，形成霍爾元件的直觀素養(yǎng)，與此同時，教師備課不能只限于某一課堂，而要把知識體系整合在一起，考慮通過這些課程后，學(xué)生能掌握怎樣的知識和能力，可培養(yǎng)哪些素養(yǎng)，再考慮每堂課要怎么體現(xiàn)。

二、課中：要利用情感因素，實施科學(xué)探究

基于“情·知教學(xué)”理論的教學(xué)，要求教師要抓住知識的本質(zhì)，創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，激情地啟發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生在掌握所學(xué)知識技能的同時，感悟知識的本質(zhì)，積累思維和實踐的經(jīng)驗，發(fā)展核心素養(yǎng)，——在“教會學(xué)習(xí)”的同時，使學(xué)生受到良好情感的熏陶。

什么是知識的本質(zhì)？比如：物理的思想是靠創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生感悟的，并非靠講解。例如“霍爾元件”的教學(xué)內(nèi)容，教師不能只通過一道例題來告知學(xué)生運算公式，而是通過實驗探究，使學(xué)生理解其中的含義并最終由自己得出結(jié)論。

教師首先要自己吃透問題，然后才能引導(dǎo)學(xué)生一同進行思考。只有靠學(xué)生自己感悟得到的，他們才能真正理解并記憶。如何將科學(xué)探究培養(yǎng)貫穿于教學(xué)中？

1.實驗觀察：讓學(xué)生學(xué)會“用物理的眼睛看”——實驗探究

在物理教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)真實的生活情境，可更好地使學(xué)生學(xué)會并掌握物理知識及方法，以提高學(xué)生物理問題的解決能力，學(xué)生最終的綜合體現(xiàn)即物理核心素養(yǎng)的形成。就霍爾元件為例談具體如何通過創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出物理問題。分組實驗：每組取一個霍爾元件，從相對的兩個電極接出兩條導(dǎo)線，與限流電阻及電流計串聯(lián)后接到干電池上。調(diào)整電阻使通入的電流約為10mA，將另一對電極接到數(shù)字式多用電表的200mV直流電壓檔上。小組探究實驗期間，教師巡視并指導(dǎo)，把永磁體的一個磁極靠近霍爾元件的工作面，即寫有字符的表面，觀察是否出現(xiàn)霍爾電壓以及這個電壓怎么變化。然后用另一個磁極去接近，又會看到什么現(xiàn)象？改變磁感線與霍爾元件的工作面的夾角，再次觀察這個電壓的變化。（討論，交流自己的發(fā)現(xiàn)和感受——“立體結(jié)構(gòu)”）

A組：把永磁體的一個磁極靠近霍爾元件的工作面，即寫有字符的表面，電壓變大。

B組：另一個磁極去接近，會觀察到電壓方向相反。

C組：改變磁感線與霍爾元件的工作面的夾角，觀察到這個電壓變小。

教師：通過剛才的實驗和發(fā)現(xiàn)，猜想一下霍爾電壓和那些物理量有關(guān)系呢？

（小組討論形成猜想和假設(shè)）

小組通過實驗得出結(jié)論：霍爾電壓和磁感應(yīng)強度有關(guān)系，磁感應(yīng)強度越大，電壓越大;電流越大，電壓越大。

教師：以上結(jié)論是我們通過實驗得出的結(jié)論，熱情地激勵學(xué)生——你能否有強有力的理論依據(jù)呢？

2.讓學(xué)生學(xué)會用“物理的思維想”——理論探究

關(guān)注核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂更多的是要培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過推理探究成因。

教師：小組討論，從哪里入手進行理論探究？

已知：半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電，單位體積有N個電子，每個電子的電量是e，導(dǎo)體的橫截面積是s，電流強度是I。

教師按組觀察，如果小組討論的方向?qū)?，就鼓勵學(xué)生進一步自主推導(dǎo);如果不對，教師提示：電荷受力，運動，重新排布，形成電勢差。啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想類似磁流體發(fā)電機和電磁流量計。

教師：電子受哪幾個力？

學(xué)生：洛倫茲力和電場力

教師：什么關(guān)系？

學(xué)生：穩(wěn)定時，二力平衡

教師點評：當(dāng)洛倫茲力大于電場力時，電子落向N板，導(dǎo)致MN兩板間的電場增強，電場力變大;當(dāng)洛倫茲力與電場力平衡時，帶電粒子受力平衡，做勻速直線運動;此時，再也沒有電子打到板上，電勢差達(dá)到最大值。

Ee=eBV

教師：電場強度和速度怎樣代換呢？

學(xué)生：電場強度和電勢差有關(guān)系，電子運動速度和電流強度有關(guān)系。

教師：給5分鐘時間組內(nèi)討論試著推導(dǎo)它們的關(guān)系。

投影展示：小組成果1

E=U/d

I=Q/t

Q=Vtsne

U=IB/（Ned）

整理：U=kIB/d，k=1/（Ne）

投影展示：小組成果2

E=U/d

I=nesv

整理：U=kIB/d，k=1/（Ne）

在教學(xué)中， 教師可通過舉例說明來引導(dǎo)學(xué)生進行邏輯推理，逐漸幫助學(xué)生建立物理的思維模式，但所有的應(yīng)用題必須是在生活中能夠發(fā)生的，不能盲目編造。

3.讓學(xué)生學(xué)會“用物理的語言說”—— 物理模型

物理模型是溝通物理與現(xiàn)實世界的橋梁。物理建模更突出了學(xué)生系統(tǒng)地運用物理知識解決實際問題的過程，因此，教師在物理教學(xué)活動中培養(yǎng)學(xué)生的物理模型核心素養(yǎng)，可幫助學(xué)生感悟物理與現(xiàn)實間的聯(lián)系，使其加深對物理內(nèi)容的理解，逐步積累物理實踐經(jīng)驗，以提升應(yīng)用能力，增強創(chuàng)新意識。合作式探究和個人獨立自主探究是探究式教學(xué)的兩種重要體現(xiàn)形式，在該教學(xué)過程中，我們的教學(xué)目標(biāo)是提升學(xué)生的自主能力及其主體地位。在自我發(fā)展的核心素養(yǎng)體系中， 自我管理以及問題解決與創(chuàng)新能力是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分。獨立自主探究式教學(xué)在此項核心素養(yǎng)的培養(yǎng)上是具有獨特優(yōu)勢的，它不但能讓學(xué)生養(yǎng)成自主研究的好習(xí)慣，還能讓學(xué)生掌握對物理問題進行探究和解決的方法，從而提升學(xué)生對物理問題的深入探究精神，同時，可以幫助學(xué)生實現(xiàn)自我管理。合作式探究教學(xué)需要學(xué)生進行分工合作，在完成任務(wù)的過程中學(xué)生不斷的進行交流和溝通。這樣既可以實現(xiàn)同學(xué)之間智慧的交流、心靈的接納——“情”的因素的培養(yǎng)， 也可以找到培養(yǎng)文化領(lǐng)域中語言溝通素養(yǎng)的有效途徑。

小組3點評小組1的成果。

分析：若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電，根據(jù)左手定則四指指向的是電流方向，判斷電子所受的洛倫茲力方向指向N板，所以電子落向N板，N板電勢低于M板;當(dāng)電子受到的洛倫茲力與MN兩極板產(chǎn)生的電場力平衡時，電子不再落到N板上，產(chǎn)生NM間的電勢差達(dá)到最大值。推導(dǎo)是正確的。

小組4點評小組2的成果。

由電流的微觀表達(dá)式： I =nesv，n是單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)， e是電子的電量，s是導(dǎo)體的橫截面積，v是導(dǎo)電粒子定向運動的速度。當(dāng)洛倫茲力大于電場力時，電子落到N板，導(dǎo)致MN兩板間的電場增強，電場力變大，當(dāng)洛倫茲力與電場力平衡時，帶電粒子受力平衡，做勻速直線運動。

三、課后：要在教學(xué)評價中利用獎勵的情感導(dǎo)向來考查科學(xué)探究素養(yǎng)

在基于核心素養(yǎng)的學(xué)科教學(xué)中，不僅要考查學(xué)生知識技能的獲得， 還要關(guān)注學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的形成。近些年，我們在物理評價標(biāo)準(zhǔn)中提出了三個原則， 其體現(xiàn)了對學(xué)生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)注。

1.重思考、重訓(xùn)練，不強調(diào)計算速度

素養(yǎng)培養(yǎng)是慢功夫。用激勵的情感，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生學(xué)會思考、敢于思考、善于思考是教師一項重要的責(zé)任。

2.關(guān)注學(xué)生的思維品質(zhì)監(jiān)測，特別是科學(xué)探究

之前的測試考察的是學(xué)生對于知識點的了解、理解和掌握的程度，現(xiàn)在通過研究學(xué)科核心素養(yǎng)，則監(jiān)測的是內(nèi)容要蘊含物理素養(yǎng)，要體現(xiàn)問題、證據(jù)、解釋、交流的要素。

3.采用滿意原則：考察學(xué)生的思維過程

通過開放題來考查學(xué)生的思維過程， 開放題要采用加分原則。比如現(xiàn)實生活中霍爾元件的應(yīng)用或霍爾元件的優(yōu)缺點。

在這樣的測試中， 我們重點判斷學(xué)生的思維過程是否有道理并合乎邏輯，只要學(xué)生的思維過程與結(jié)論一致，就應(yīng)該滿意，這就是“滿意原則”。如果答得更好、更有深度則可再加分進行激勵，這就是情感因素的使用。

總之，基于“情·知教學(xué)”理論進行物理科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)，既要有理念，更要有實踐。只要在教學(xué)活動中長期堅持，一定能夠提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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[2]李紅.學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)建與培養(yǎng)策略[J].教育探索，2016（5）：29-34.