摘 要：社會經濟的快速發(fā)展對當代公民的科學素養(yǎng)提出了更高要求，這也對中小學階段學生能力培養(yǎng)提出了更高要求?；谔骄渴浇虒W理念，以“電磁感應現象及應用”的教學設計為例，旨在通過探究式學習全面有效地提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。

關鍵詞：物理學科核心素養(yǎng);探究式教學;教學設計

已頒布并實施的《高中物理課程標準》（2017）明確了高中物理學科核心素養(yǎng)。物理學是一門與生活實際密不可分的學科，因此，教師在教學過程中應從提升學生物理學科核心素養(yǎng)入手，不斷改進教學設計，把生產生活應用與課堂教學相結合，以學生為中心，創(chuàng)造性地開展教學工作，培養(yǎng)學生主動探究、積極思考的科學精神。而探究式教學注重學習過程，具有自主性、交互性、探究性等特點，很好地契合了這一要求。本文基于探究式教學理念，通過制訂有效的教學策略，以“電磁感應現象及應用”為例進行教學設計，提高學生的物理學科核心素養(yǎng)。

一、探究式教學策略

探究式教學策略強調學生自主學習，關注學習過程，本質上仍然是教與學的互動過程，故在研究探究式教學策略并付諸實踐時，要確保師生之間、生生之間的良性互動，這就要求在教學活動設計上更加注重引導與合作。同時，鑒于物理是源自生活的科學，還應力求將物理課堂與生活實際緊密聯系，從學生對日常生活的探索欲出發(fā)，引導學生提升主動思考與探究的積極性，培養(yǎng)學生自主解決問題的能力。

1.聯系實際生活，創(chuàng)設生動情境

教師應根據學情和生活經驗，結合教材適當創(chuàng)設生動合理的問題情境，吸引學生探究興趣，讓學生通過生活場景建立感性認知，主動思考其中蘊含的物理知識。隨著社會發(fā)展和物理科學與技術的應用在生活中日益普遍，通過聯系生活實際去創(chuàng)設問題情境有助于獲得學生積極反饋，引導其主動探究生活背后的科學原理。此外，所創(chuàng)設的問題情境不僅要遵循教材、貼近生活，還要有一定的趣味性，在激發(fā)學生學習自主性的同時，降低學生畏難情緒，有效統一認知過程和情感過程。

2.引導學生討論，作出合理假設

教師的合理引導與啟發(fā)有助于幫助學生更快地掌握新知識?；谒鶆?chuàng)設的情境，教師應有步驟地引導學生思考其中涉及的相關物理知識點并提出合理假設。比如，可首先引導學生根據已創(chuàng)設情境中的物理現象，結合已有知識進行初步猜想;其次，根據已有猜想組織學生討論，提出假設。同時，考慮實際教學條件使用多媒體或實驗設備進行演示，幫助學生建立直觀認知。

3.進行實驗驗證，組織合作探究

物理實驗不僅是人們檢驗物理學定律和規(guī)律正確與否的標準，它更是人們進行科學發(fā)現和探索的重要手段之一。教師在運用實驗教學時應充分考慮學情、教學條件和目的，合理選擇演示實驗、學生實驗或探究實驗。為提升實驗參與度和學習效果，教師應合理設計實驗，盡可能地引導學生相互合作，體驗實驗探索過程，引導學生發(fā)現問題、進行猜想、合作探究，切實提升學生學習的主體地位。

4.分析實驗結果，歸納得出結論

物理學是一門邏輯性與規(guī)律性很強的學科，總結歸納必不可少。在實驗中，教師應引導學生仔細觀察實驗現象，分析對比實驗結果，通過整理、歸納與總結，得出相應結論。在引導學生分析實驗結果時，教師應根據實驗現象或實驗數據，采取適當的實驗分析方法，對實驗現象及數據進行定性或定量分析，進而引導學生歸納得出相應的物理結論。

5.拓展與遷移

拓展與遷移有助于學生鞏固所學知識，提升知識運用能力。物理學拓展與遷移方法較多，如趣味現象與思考、經典應用與前沿研究分享、應用場景預測等。對于趣味現象與思考，生活中不乏有趣的物理現象，教師可通過分享相關現象并留出懸念來引導學生主動探究;對于經典應用與前沿研究分享，分享經典或前沿應用案例可加深學生對知識的理解，加強物理課堂與生活間的聯系;對于應用場景的預測，可以激發(fā)學生的想象力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

二、探究式教學設計案例

【學情分析】

“電磁感應現象及應用”是普通高中教科書·物理必修第三冊第十三章第三節(jié)的內容。在學習本節(jié)之前，學生已學習電流的磁效應、磁場和磁感應強度等概念，對磁場有了基本認識。但電磁感應的學習是一個漸進過程，對學生思維能力要求也較高。因此，在教學過程中需教師積極引導，借助探究活動與實驗，著重培養(yǎng)學生主動思考、積極探究的科學能力，提升實驗現象觀察及分析歸納的能力。

【教學過程】

1.聯系實際生活，創(chuàng)設生動合理問題情境——引用生活中電磁感應應用實例

演示課件：多媒體展示生活中電磁感應應用視頻，包括無線充電手機、電磁爐等應用視頻及內部結構圖。

提出問題：沒有充電線連接，智能手機是如何實現充電的？電磁爐沒有明火是如何實現加熱的？

引導提問：手機與充電座間雖然無線，是否存在著看不見的“橋梁”？電磁爐無明火，是不是電磁爐發(fā)生了什么物理過程使得金屬鍋自己發(fā)熱？

設計意圖：用生活中的現象引出“電磁感應”話題。從熟悉的生活場景著手舉例，更貼近學生的認知，可淡化對新知識的陌

生感。

2.引導學生討論，做出合理假設

（1）回溯法拉第探索“電生磁”

演示實驗1：教師演示法拉第電磁感應現象的第一個成功實驗，如下圖。

設計意圖：一是說明磁生電基本特點，即一種在變化、運動過程中才出現的效應。二是引出電磁感應、感應電流定義。三是通過回顧法拉第發(fā)現電磁感應的歷程，展示其探究思想精髓，使學生認識法拉第的科學思想、信念和態(tài)度，啟迪學生形成積極的科

學觀。

（2）重溫初中物理所學產生感應電流的條件

演示實驗2：教師演示初中物理所學的電磁感應實驗，如下圖。

引導提問：對比演示實驗1與實驗2，有何同異之處？各演示實驗中變化的量分別是什么？這兩種變化是否導致了同一種結果？請問還有其他產生感應電流的方法嗎？此外，大家還記得手機進行無線充電和電磁爐工作時的視頻嗎？從這當中是否得到一些產生感應電流條件的啟發(fā)？（引導學生分組討論、提出假設，并嘗試設計探究實驗驗證假設。）

設計意圖：一是引導學生思考產生感應電流的條件，進行分組探究活動。二是培養(yǎng)學生觀察分析、合作交流、自主探究等能力，全方位提升學生物理學科核心素養(yǎng)。

3.開展實驗，合作探究——模仿法拉第的實驗

實驗裝置：如下圖所示連接電路。

實驗操作：注意觀察電流表指針的位置變化情況。操作①：閉合開關S;操作②：斷開開關S;操作③：閉合開關S，迅速移動滑動變阻器滑片。

實驗記錄：根據實驗現象，填寫下表。

4.分析實驗結果，歸納結論——定性分析，歸納產生電磁感應的條件

引導提問：在迅速移動滑動變阻器的滑片，回路中什么物理量發(fā)生了變化？此物理量變化會導致線圈A發(fā)生何種變化，進而導致線圈B所在的回路產生感應電流？請同學們根據實驗現象、結合演示實驗1總結閉合導體回路中產生感應電流的條件。

分析詮釋：

在演示實驗1中，磁感應強度沒有變化，但閉合導體回路所包圍的面積S改變。這使穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產生感應電流。

在“模仿法拉第實驗”中，由于迅速移動滑動變阻器滑片，線圈A中電流迅速變化，產生磁場的強弱也迅速變化，又兩個線圈套在一起，故線圈B內磁場強弱也迅速變化。這種情況下，穿過線圈B的磁通量也發(fā)生了變化，線圈B中有感應電流。

以上實驗及其他探究活動表明：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產生感應電流。這就是產生感應電流的條件。

5.拓展與遷移——電磁感應現象的應用

使用課件分享電磁感應應用實例，如變壓器、發(fā)電機、電磁彈射器等，簡述其原理。鼓勵學生設計小發(fā)明，如分享自制無線充電器，以啟迪學生自主創(chuàng)新思維，提升學生知識運用能力。

三、總結

當前，隨著物理科學與技術的運用日益廣泛，對K12（中小學）階段學生能力培養(yǎng)提出更高要求。因此，中學物理教師在教學設計過程中，應基于物理學科核心素養(yǎng)要求，以學生為中心創(chuàng)造性地開展教學工作。在教學過程中結合生活中的物理科學與技術最新應用情況創(chuàng)設教學情境，提升課堂趣味性和生動性;結合學情，設置啟發(fā)性提問，引導學生自主思考并積極參與互動;充分運用現代信息技術及多媒體教學手段，增強學生對物理知識的理解;重視實驗教學前積極引導與假設、實驗過程中的現象及數據記錄、實驗后對實驗現象及數據分析。切實培養(yǎng)學生主動探究、積極思考的科學精神，提升學生分析和解決物理問題的能力，啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維，全面提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]江毅.探究式教學策略與教學效果研究[D].南昌：南昌大學，2017.

[2]郭詩藝，張金良.核心素養(yǎng)導向下高中物理教學中問題情境創(chuàng)設的探索[J].科教文匯（中旬刊），2020（2）：135-136.

[3]鄒勤.高考物理實驗與高中物理實驗教學策略研究[D]. 南充：西華師范大學，2018.

作者簡介：劉玉崗（1968—），男，山東萊西人，本科，中學高級教師，主要研究方向：高中物理教學。