王文霞

物理觀念是高中物理核心素養(yǎng)中的重要組成部分，在高中階段利用教學內(nèi)容幫助學生形成物理觀念十分重要。物理觀念的形成離不開基礎的物理知識和概念，是從學習的過程中提取和精煉出來的;同時又反作用于這些基礎概念，使教學內(nèi)容更加豐富。因此，教師在進行電磁感應教學時，多加思考其中的深刻物理觀念，有助于提高學生的核心素養(yǎng)。

體會量子變化，認識物質(zhì)觀

物質(zhì)是組成世界的不可或缺的部分，在學習物理的時候應從物理學的角度去認識物質(zhì)的概念，認識物質(zhì)觀，形成物質(zhì)觀。在教學中，教師應注重讓學生在學習中去感受量子化的含義，認識物質(zhì)觀包括什么內(nèi)容，感受在電磁感應中的物質(zhì)存在和表現(xiàn)形式，學會用物理知識去解釋物質(zhì)世界中的特定現(xiàn)象，從而提升學生的物理核心素養(yǎng)。

如在“電磁感應”內(nèi)容的學習中，首先學生會認識到一個事實：宏觀世界和微觀世界是有很大區(qū)別的，微觀世界不像宏觀世界那樣具有連續(xù)分布變化的特點，而是以量子化、不連續(xù)化的形式存在的。這一概念可用“光電效應”來解釋，教師需設計一場關于光電效應的實驗，如采用不同頻率的光去照射鋅板，觀察驗電器的張角變化情況。在實驗中學生發(fā)現(xiàn)，不同頻率的光照射時，驗電器張角變化情況不同，只有當入射光頻率? ? ? 金屬材料的截止頻率? 時，才可以使電子逸出，驗電器張角才會發(fā)生變化。也因此可以說明，光具有的能量是分為一份一份的，即? ? 。

由此可見，在關于光電效應的實驗中，學生能夠通過實際的實驗現(xiàn)象，觀察到不同頻率照射下驗電器張角的變化，能夠更好地理解光電效應，體會到微觀世界的量子化和不連續(xù)性，認識微觀粒子的波粒二象性。這對于他們認識物質(zhì)觀，形成物理學角度的物質(zhì)觀念十分重要，起到了很好的促進作用。

探究傳播形式，理解能量觀

在物理的學習中，學生能夠了解到各種關于能量的名稱，如重力勢能、動能、機械能、內(nèi)能等等，要想進一步理解能量觀，需要教師做好電磁感應中的能量傳播形式探究教學，使學生掌握各種能量相互轉化的核心內(nèi)容，在能量轉化中認識物理能量觀所蘊含的內(nèi)容。

如在講解基于電磁感應定律產(chǎn)生的電動機的相關知識時，就引導學生對電動機轉動過程中的能量觀念進行分析。要想分析運動過程中的能量關系，首先就要對運動中的力的情況進行理解。在電動機轉動中，首先是對電動機通電，然后就會發(fā)生電機轉動的現(xiàn)象。直觀開來就是電能轉化為了動能。但是，如果我們對電動機內(nèi)部的結構進行細致觀察會發(fā)現(xiàn)，在電動機內(nèi)部固定著兩塊異性的磁鐵，因此，在電動機內(nèi)部產(chǎn)生了固定的磁場，根據(jù)電磁感應的定律得出，當電動機通電后，纏繞在電機內(nèi)部的導線就會受到安培力的作用開始轉動，因此首先是電能產(chǎn)生了安培力，之后安培力做功將電能轉化為了電動機轉子的動能以及摩擦產(chǎn)生的熱能損失，從而深入理解了能量之間產(chǎn)生的轉化過程。

由此可見，在對電磁感應現(xiàn)象中機械能和電能之間的相互轉化展開詳細地介紹后，同學們可以更為深入地理解在這一現(xiàn)象里存在過的各種能量，理解能量之間的轉化方式，對能量守恒的概念理解更深刻，完善了學生的物理能量觀。

遵循能量守恒，樹立相互作用觀

物質(zhì)世界的能量變化是遵循能量守恒定律的，雖然在能量轉換的過程中會有能量的損失，但是能量不會憑空出現(xiàn)，也不會憑空消失。在遵循能量守恒的基礎上，去探究電磁感應現(xiàn)象中的相互作用，能夠幫助學生更好地理解相互作用力，掌握電磁感應的基本定理，利用能量守恒建立起學生的相互作用觀。

如在學習“電磁感應”的時候，教師可以帶領學生探究一下電磁感應現(xiàn)象中的能量傳播形式，來理解物理世界中的能量觀。法拉第電磁感應定律指出由電磁感應所產(chǎn)生的電動勢大小滿足關系式? ? ?，也就是說，電動勢大小和在單位時間內(nèi)磁通量的變化成正比。在一個磁場B中，有一個可移動的導線，該導線和磁場外的導線構成閉合回路，如果要想實現(xiàn)閉合回路中穿過的磁通量發(fā)生變化，必然需要通過外力令導體垂直于磁場的方向移動，這樣就有了外力F對導線做功，從而為這個系統(tǒng)提供了機械能，導線的運動使導線內(nèi)部有電流，所以會產(chǎn)生安培力阻礙導線的移動，在這一過程中就需要外力克服安培力做功，將機械能轉化為了電能儲存在導體中，從而完成了電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化。

由此可見，在電磁感應中的運動仍然是遵循能量守恒定律的，只不過是由一種形式的能量轉換成了另一種形式的能量，這也是電磁感應的本質(zhì)內(nèi)容。在電生磁的實驗中，學生能感受到電能轉換成機械能，而通過磁生電的實驗，學生又能理解機械能是如何轉換成電能的。在這種轉換中感受能量守恒，樹立相互作用觀。

綜上，在學習電磁感應部分的內(nèi)容中，教師應注重挖掘教材內(nèi)容中的有效資源，以幫助學生建立物理觀念，提升核心素養(yǎng)。在這個過程中，通過實驗讓學生體驗量子變化，能夠使學生認識到微觀世界的物質(zhì)觀念;通過帶領學生一起去探究能量的傳播形式，使學生去理解能量觀念，掌握能量觀中蘊含的深刻原理;通過結合能量守恒定律，使學生看到電磁世界中的相互作用現(xiàn)象，理解自然界中最基礎的相互作用力之一。

（作者單位：江蘇省揚州市江都區(qū)丁溝中學）