對比同課異構思“學生物理核心素養”
——以“楞次定律”為例

封 英　侯 恕

(東北師范大學　吉林 長春　130024)

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對比同課異構思“學生物理核心素養”
——以“楞次定律”為例

封 英侯 恕

(東北師范大學吉林 長春130024)

2015年11月21日第23屆“東北3省4校骨干教師研究課”在東北師范大學附屬中學舉行，本次活動以新課改和高中課標修訂中突出強調的“學生物理核心素養”為研究主題，探索學生物理核心素養培育的實踐路徑.

楞次定律物理核心素養同課異構

東北3省4所學校物理學科骨干教師以“學生物理核心素養”為研究主題推出4節“同課異構”研究課，培養學生物理核心素養是物理教育的發展方向，這4所學校能把握時代的脈搏，走在教育的前沿，體現出了名校的風范.本次教研活動授課教師分別為遼寧省實驗中學李老師，鞍山市第一中學劉老師，東北師范大學附屬中學趙老師和哈爾濱師范大學附屬中學劉老師.

1　課堂對比欣賞

來自東北3省4所學校的4位物理教師進行了“楞次定律”一節的同課異構授課.4位教師在這節物理規律講授課中，都充分體現了培養“學生物理核心素養”的研究主題.

1.1課堂導入

遼寧省實驗中學李老師用的是兩個相同的圓柱形磁鐵和一根塑料管、一根鋁管做“落磁”實驗，實驗前李老師強調兩根管長度基本相同，且管比較粗，磁鐵比較細，磁鐵可以輕松地放到管里，并且大家都知道磁鐵同這兩根管都不吸引，然后請同學們思考，磁鐵在兩個管里下落快慢一樣嗎？

鞍山市第一中學劉老師提到同學們之前已經學習了電磁感應現象，知道了產生感應電流的條件，請同學們回答一下產生感應電流需要什么條件？

東北師范大學附屬中學趙老師首先請同學們看大屏幕上的小問題，第一個問題是柱形磁鐵和環形電流之間排斥嗎(環形電流的方向從右向左看是順時針方向)；第二個問題是如果已知柱形磁鐵和環形電流之間發生了排斥現象，從右往左看環形電流方向是順時針方向還是逆時針方向.

哈爾濱師范大學附屬中學劉老師首先來給大家展示一個小實驗，一個電磁爐、一個紙筒，然后將紙筒立在電磁爐上，將一個環形鋁箔套在紙筒上，接通電源的瞬間鋁箔向上跳起，問同學們這是為什么呢？

賞析：兩位教師是實驗式導入，一位教師是復習式導入，一位是問題式導入，這4節課的3種導入形式都注重了讓學生在最短的時間內對于要研究的問題，即對感應電流方向的問題產生一個初步的認識.其中哈爾濱師范大學附屬中學劉老師的小實驗，因為實驗器材來源于生活，所以學生們回家也可以自己做，這樣更能激發他們學習物理的興趣，值得大家借鑒.

1.2實驗探究

遼寧省實驗中學李老師以及鞍山市一中劉老師帶領學生做的是教材中的探究實驗，用的實驗器材有電流表、線圈、條形磁鐵、導線.兩位老師的主要實驗步驟如表1所示，根據表1可知，兩位教師探究實驗過程基本是一個框架.

表1兩位教師主要實驗步驟

遼寧省實驗中學李老師 鞍山市一中劉老師第一步 明確實驗探究目的 用“落磁實驗”引出實驗探究目的第二步 引導學生分析感應電流方向與哪些因素有關 引導學生分析感應電流方向與哪些因素有關第三步 學生實驗 學生實驗第四步 請學生分析 請學生分析第五步 在學生分析的基礎上進一步引導,讓學生自己得出結論 在學生分析的基礎上進一步引導,讓學生自己得出結論

東北師范大學附屬中學趙老師和哈爾濱師范大學附屬中學劉老師還將實驗做了一些改進， 用的是“楞次環”做的探究實驗.兩位教師的主要實驗步驟如表2所示.

表2另兩名教師主要實驗步驟

東北師范大學附屬中學趙老師 哈爾濱師范大學附屬中學劉老師第一步 明確實驗探究目的 提出問題,感應電流不可見,怎樣才能設法獲知?第二步 教師將條形磁鐵的N極迅速插入鋁環,引導學生觀察實驗現象,師生合作分析鋁環中磁通量的增減情況、原磁場方向、感應電流的磁場方向,并由教師填入導學案的表格中. 研究鋁環實驗,提出問題,怎樣判斷鋁環內感應電流的方向?第三步 教師完成將條形磁鐵的N極迅速抽出鋁環,條形磁鐵的S極迅速插入和拔出鋁環3個實驗,讓學生自主完成導學案的表格. 探究感應電流的方向遵循的規律,學生討論并設計方案,分組動手實驗,記錄表格.第四步 引導學生分析表格,小組討論得出探究結論. 根據實驗結果,歸納感應電流的方向遵循的規律,得出探究結論.第五步 引導學生根據探究結論再一次判斷鋁環中感應電流方向,并用靈敏電流計加以驗證.

賞析：根據表1和表2可知，探究過程中，4位教師雖然在探究的邏輯關系上各有特色，但整個邏輯層次上都是本著對這個規律有一定初步認識之后，通過設計方案、實驗探究、學生交流等，最后由教師引導學生歸納得出規律，接著再對這個規律進行深入理解等這樣的一個思路.

1.3學以致用

4位教師在課堂中都體現了學以致用，無論是對于實驗的解釋，還是對于物理問題的深入探討，或者是對一些現象的歸納，又或者是對于例題的進一步分析等，都注重了規律的學以致用.其中有兩位教師在規律的運用過程中，非常明確地表述了楞次定律運用的4個步驟，另外有一位教師也談到了步驟的問題，但沒有前兩位教師表述那么清晰，還有一位教師對于運用的步驟在這堂課的設計中沒有體現.

賞析：從學生的角度來看，最需要的就是學以致用，其實質就是物理觀念形成的要求.

2　精彩集萃

2.1實驗準備

哈爾濱師范大學附屬中學劉教師和東北師范大學附屬中學趙教師在教學設計上另辟蹊徑，將現行教材中一個不太合理的實驗替換為了另一個更加符合學生認知規律的實驗，使得教學難點得到很直接的處理，既提高了課堂效率，又容易讓學生領會.

關于各位教師上課所做的探究實驗，從如何引導學生學習的角度看，遼寧省實驗中學李教師在知識鋪墊過程中的做法值得大家借鑒，他對實驗儀器都進行了簡單介紹，特別是關于電流表的偏轉、線圈的繞線的順逆時針是怎樣規定的介紹，會使學生在探究實驗前對實驗儀器有非常清晰的認識，如果在實驗前再對電流表的偏轉進行一個驗證，將產生更好的效果.

2.2課堂設計

東北師范大學附屬中學趙教師問題式導入，其中所提到的問題；對“楞次環”實驗的引導分析以及最后這個現象的解釋一致性，即從現象—本質—規律—解釋這種問題式教學思路(如圖1)的設計，特別的獨到.并且這種一貫式教學使學生的物理思維，特別是科學思維中所倡導的思維邏輯性得到了非常好的體現，也非常值得借鑒.

圖1　問題式教學思路框圖

知識主線是教師們非常得心應手的，但是以問題為主線、以實驗為主線、以生活為主線、甚至以活動為主線這樣的一種思路教師們也可以嘗試，特別是在新課程理念倡導的教學方式多元化的背景下.另外趙老師在教學設計中將教材中以往生硬安排在一起的感應電流和感應電流的磁場兩個變量分離開來，更是直擊楞次定律的本質.

鞍山市一中的劉教師，他在引導學生們理解楞次定律時，設計了一個層層遞進式的思路，帶領學生思考了5個基本問題，即誰在阻礙、阻礙什么、如何阻礙、能否阻礙和為何阻礙.這5個問題既包含著知識，也可以看到其思維的條理性，可想而知教師思考的不僅是如何回答清楚這5個問題，而應該是怎樣幫助學生把這5個問題理解透徹.

2.3創新小實驗

哈爾濱師范大學附屬中學劉教師最后帶領同學們做了兩個小游戲，驗證大家是否會用楞次定律，一個是穿插著紅色和綠色發光二極管的線圈，劉教師介紹到纏繞線圈時做成了這樣的效果：如果產生逆時針的電流，紅燈會亮，如果產生順時針的電流，綠燈會亮.然后給同學們20 s時間思考，怎樣操作能讓紅燈亮，并請同學解釋原理，最后劉教師給同學們演示了一次，不過他的線圈上紅綠發光二極管有好幾個，所以效果非常明顯，這也是教師們需要注意的，演示實驗可視性一定要強.

另一個實驗是一個鋁環即易拉罐的底部和一塊條形磁鐵構成，請學生們按照投影上的操作(如圖2和圖3所示)，看易拉罐會發生什么現象，請學生們嘗試做出解釋.

圖2　為學生操作實驗提供的投影圖(磁鐵突然遠離罐底)

圖3　為學生操作實驗提供的投影圖(磁鐵在罐側面左右移動)

這樣一些既貼近生活，又聯系教學內容的小實驗不僅可以激發學生學習物理知識的好奇心而且可以激發他們學習物理的興趣，而在學生物理核心素養中關于科學態度與責任，涉及到了一個非常重要的方面，就是學生好奇心和求知欲的激發與培養.所以劉教師提供的這種趣味實驗，用身邊的東西、生活的實驗嵌入到物理教學之中，這樣一個思路值得大家借鑒.

2.4情懷

哈爾濱師范大學附屬中學劉教師在課堂總結時，用3個追問，分別是誰發現磁通量的變化能夠引起感應電流；誰發現的變化電流周圍存在磁場；誰發現的感應電流的磁場阻礙原磁通量的變化.最后劉教師動情地對對同學們說，大家現在享受科學技術為生活帶來的方便的同時，也要感謝那些為此付出艱辛努力的科學家，我們都要心懷感恩.

3　課堂反思

3.1怎樣體現對學生物理核心素養的培養

學生物理核心素養的關鍵成分，主要由物理觀念、物理科學思維、實驗探究、科學態度與責任等4個方面的要素構成 .

3.1.1物理觀念

楞次定律涉及到了物理觀念中的3個基本觀念，即運動觀、能量觀和相互作用觀.而物理觀念的實質是學生會學以致用，在學以致用中，教師不僅要關注學生是否能夠對一個概念進行準確表述或者是對一個現象、一個狀態進行準確的判斷，還應該去關注怎樣能夠通過物理知識的學習幫助學生發展所需要的必備品格和關鍵能力.

3.1.2物理科學思維

這節課對學生物理科學思維的培養，主要體現在要求學生能正確使用物理思維方法，從定性角度進行科學推理、找出感應電流方向遵循的規律、得出“楞次定律”，并能運用“楞次定律“解決實際問題.在這個過程中培養學生使用科學證據的意識和評估科學證據的能力，并能使用證據對研究的問題進行描述、解釋和預測；能基于證據大膽質疑，從不同角度思考問題.

3.1.3實驗探究

在實驗探究過程中，首先要求學生具有科學探究意識，能發現問題、提出合理猜測，例如“感應電流的方向和什么因素有關”,“感應電流方向可能與原磁場方向和磁通量的變化有關”；然后學生要具有設計實驗探究方案和獲取證據的能力，并能正確實施實驗探究方案；具有分析論證能力，例如在“缺口環”“靈敏電流計”和“二極管”實驗環節驗證判斷感應電流的方法以及例題環節利用“楞次定律”判斷感應電流方向等，會收集信息(填寫表格)，分析信息(分析表格)；并且鼓勵學生合作與交流，逐步讓學生能準確表述、評估和反思實驗探究過程與結果.

3.1.4科學態度與責任

通過這節課的學習，學生正確認識了“楞次定律”；導入實驗以及課堂中的創新實驗激發了學生學習和研究物理的好奇心和求知欲，在實驗探究過程中學生能主動與他人合作，并在探究實驗結束時能基于證據和邏輯發表自己的見解，實事求是.

3.2怎樣面對培養學生“物理核心素養”帶來的挑戰

3.2.1善于學習

雖然教師的工作非常辛苦，但也需要不斷地學習，新的知識不僅可以提升自己，還可以讓教師們的生活增添一些鮮活的動力.

3.2.2善于思考

教師要思考如何使自己更優秀.對于青年教師來說，要注重自己基本教學素養的培養；對于資深教師來說，應該多關注自己的教學風格，凝練教學主張.

3.2.3善于創造

正如4位教師給我們展現的同課異構課堂，同樣的教學內容，卻有不同教學的形式，相應可能也會取得不同的教學效果.對于每個教師來說，你的每一節課，都應該是一個新的創造，這里不應該只有“復制粘貼”.

4　結論

對于同課異構這個設計、實施以及評價，非常強調一個核心的觀念就是這4節課沒有誰比誰更好，只有誰與誰不同，每一種不同，都是一種特色，都值得被肯定，而我們正是通過各種的不同來體會和學習教師們對于這個課程的內容、學科的本質以及教師們對學生的一些了解和期望.

1人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發中心. 普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-2.北京：人民教育出版社，2015

2封英，侯恕.“楞次定律”教材中探究實驗的商榷.湖南中學物理，2016(3):33～34

Contrast that the Different Structures for the Same Lesson to Thinking out “the Students′ Physics Core Literacy” Taking “Lenz′s law” as an example

Feng YingHou Shu

(School of physics,Northeast Normal University，Changchun,Jilin130024)

The 23rd “the research lesson of Backbone Teachers about the four schools of three Northeastern Provinces” was hold in the High School Attached to Northeast Normal University on November 21st, 2015.This activity took “the students′ physical core literacy” which was emphasised in the change of new curriculum and the revision of high schools′ curriculum standards as the research subject.

Lenz′s law;physics;core literacy;different structures for the same Lesson

2016-04-25)