基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向構(gòu)建高中物理課堂教學(xué)案例研究初探

閆鑫

【摘要】針對(duì)教育部制定2017年修訂版普通高中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》。筆者以“楞次定律”教學(xué)為例，在分析課標(biāo)要求，學(xué)生難以逾越的幾個(gè)障礙基礎(chǔ)上，著重尋求如何基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向構(gòu)建課堂教學(xué)處理教材，最后通過思維導(dǎo)圖和知識(shí)拓展領(lǐng)悟楞次定律的內(nèi)涵。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科核心素養(yǎng) 立德樹人 導(dǎo)向

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）30-0176-022017年修訂版普通高中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，指出：物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。

一、課標(biāo)中的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

高中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》“楞次定律”內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律，能用能量守恒解釋楞次定律；利用基于實(shí)際情境問題，讓學(xué)生了解楞次定律等電磁學(xué)規(guī)律在生活中的應(yīng)用；理解楞次定律的內(nèi)涵，能通過與楞次定律相關(guān)的科學(xué)探究，掌握對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與歸納的方法，能從實(shí)驗(yàn)歸納和理論演繹等不同方式來研究物理問題。”

二、學(xué)生學(xué)習(xí)楞次定律時(shí)難以逾越的幾個(gè)障礙

一是不能正確認(rèn)識(shí)“阻礙”的含義；二是楞次定律教學(xué)是以感應(yīng)電流磁場(chǎng)為“中介” ，“中介”介入研究或表述問題的思維方法，學(xué)生搞不清楚研究對(duì)象，即研究的是感應(yīng)電流、感應(yīng)電流磁場(chǎng)、原磁場(chǎng)、是原磁通量的多少還是原磁通量的變化；三是實(shí)驗(yàn)探究能力較差，不能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析；四是對(duì)楞次定律蘊(yùn)含的能量守恒難以真正體會(huì)。

三、解讀教材對(duì)課標(biāo)的處理（人教版為例）

人教版對(duì)楞次定律教學(xué)設(shè)為一級(jí)內(nèi)容，教材總體從實(shí)驗(yàn)探究出發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)，再到生活應(yīng)用，思維拓展，真正落實(shí)課標(biāo)中掌握對(duì)實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行分析與歸納的方法，能從實(shí)驗(yàn)歸納和理論演繹等不同方式來研究物理問題，對(duì)學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升學(xué)生綜合能力，著力發(fā)展核心素養(yǎng)。但是筆者認(rèn)為人教版在圖4.3-2中事先表明線圈上電流方向，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與發(fā)展，有越俎代庖之嫌，知道商榷。

四、基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向來處理教材

實(shí)施物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向構(gòu)建課堂教學(xué)，教師要深入研究物理學(xué)發(fā)展歷程，清楚其中所蘊(yùn)含的科學(xué)思想和科學(xué)方法，構(gòu)建鮮活、貼近生活的學(xué)習(xí)情境，領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生感悟物理學(xué)的價(jià)值，體會(huì)物理學(xué)研究的科學(xué)精神，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升，引導(dǎo)學(xué)生樹立崇尚科學(xué)、研究科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)，促進(jìn)學(xué)生形成正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀以及核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

1.指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，得出規(guī)律

（1）承前啟后，提出問題。教材圖4.2-1、4.2-2、4.2-3中由于相應(yīng)回路中磁通量發(fā)生變化，在該回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么感應(yīng)電流的方向如何？

（2）分析問題，實(shí)驗(yàn)探究。教師引導(dǎo)學(xué)生以圖4.3-2為例分析所提出問題的要素，然后分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，準(zhǔn)確填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（3）尋求“中介”，梳理規(guī)律。教師設(shè)問：圖4.3-2甲乙丙丁四幅圖中線圈內(nèi)部存在幾部分磁場(chǎng)以及分別是怎么產(chǎn)生的？每一部分磁場(chǎng)之間存在怎樣的關(guān)系？

（4）歸納總結(jié)，得出規(guī)律

教師設(shè)問：甲乙兩圖中條形磁鐵插入螺線管和丙丁兩圖中條形磁鐵拔出螺線管，兩種情況中螺線管內(nèi)部的磁通量分別如何變化？感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又起到什么作用？教師引導(dǎo)學(xué)生分析研究，最后得出規(guī)律——楞次定律。通過該活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生精益求精、求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)、合作、探究等科學(xué)精神以及抽象思維能力的提升。

2.各點(diǎn)擊破，加深對(duì)楞次定律的理解

（1）理清楞次定律中涉及的物理量

重回教材圖4.2-1、4.2-2、4.2-3、4.3-2中請(qǐng)同學(xué)們思考：這些實(shí)驗(yàn)中涉及到哪些物理量，進(jìn)一步思考楞次定律內(nèi)容里面所包含的物理量有哪些？它們之間有怎樣的關(guān)系？

（2）辨析“阻礙”，畫龍點(diǎn)睛

再次利用教材的實(shí)驗(yàn)等有效突破教學(xué)難點(diǎn)，消除學(xué)生對(duì)科學(xué)的畏懼心理，讓學(xué)生感受到科學(xué)的真實(shí)性和對(duì)科學(xué)的親近感與認(rèn)同感，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)、積極地探索知識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

3.楞次定律在生活中的應(yīng)用

以物理核心概念和規(guī)律統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)，站在一個(gè)更高的角度培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)

素養(yǎng)，從講授理論逐步過渡到應(yīng)用理論解決生活事實(shí)，從記憶型轉(zhuǎn)移到理性思考，學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，深層次理解物理學(xué)科的內(nèi)涵，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力。

筆者采用兩種方案：

方案1：充分利用教材編排的例1、例2引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步對(duì)楞次定律的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的習(xí)慣以及對(duì)物理規(guī)律應(yīng)用的能力。

方案2：利用人教版選修3-2教師教學(xué)用書提供的方案圖4-4、4-5、4-6、自制延時(shí)繼電器，讓學(xué)生動(dòng)手操作，分析原理，加深學(xué)生對(duì)楞次定律的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，體會(huì)楞次定律的內(nèi)涵以及在生活中的應(yīng)用。

4.知識(shí)拓展，提升學(xué)生科學(xué)思維能力

（1）體會(huì)楞次定律的精妙之處——能量守恒

對(duì)照教材4.2-1、4.2-2、4.2-3、4.3-2，教師從功與能角度提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考楞次定律是否滿足能量守恒定律，如果滿足那能量怎么轉(zhuǎn)換？通過設(shè)問使學(xué)生明白產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程一定遵循能量守恒定律，是能量轉(zhuǎn)換的必然結(jié)果，阻礙的過程是克服磁場(chǎng)力做功的過程，把其它形式的能量（或其它電路的電能）轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)移）感應(yīng)電流所在電路的電能，沒有阻礙就沒有能量的轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)移），勢(shì)必違背能量守恒定律。

（2）理解與體會(huì)右手定則

從能量轉(zhuǎn)化的角度引入設(shè)問：導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是不是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程？用楞次定律判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與用右手定則判斷時(shí)是否存在矛盾？通過問題引領(lǐng)，物理概念、規(guī)律為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化和情境化，思維轉(zhuǎn)化的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（3）追尋法拉第研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的足跡，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

提前布置學(xué)生結(jié)合劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)以及科學(xué)足跡欄目，課外查找資料了解法拉第等科學(xué)家對(duì)電磁學(xué)的貢獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)法拉第對(duì)電磁學(xué)貢獻(xiàn)不僅是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，還發(fā)現(xiàn)了光磁效應(yīng)、電解定律和物質(zhì)的抗磁性。讓學(xué)生帶著問題自主學(xué)習(xí)，感受、體會(huì)科學(xué)規(guī)律形成的過程，發(fā)展學(xué)生思維，提高能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

參考文獻(xiàn)：

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[3]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書教師教學(xué)用書[M] 物理3-2 人民教育出版社2010年4月第4版