物理核心素養視域下的教學探究

摘 要： 物理課堂教學是提升物理核心素養的主陣地。以“電磁感應現象及應用”為例，闡述如何將物理核心素養的提升落到實處。

關鍵詞： 物理教學;物理核心素養;產生感應電流的條件

物理核心素養由“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態度與責任”四個要素構成。物理課堂是培養學生物理核心素養的主陣地。高中物理新教材必修三第十三章第三節《電磁感應現象及應用》是一節實驗探究、實際應用、史實教育相結合的課題，筆者以該課題的教學為例，談談如何通過物理課堂教學更為有效地提升學生的物理核心素養。

一、 教學目標制定

學生的物理核心素養是在學習過程中逐漸形成和發展的，因此，教師需要將教學目標指向物理核心素養?；谖锢砗诵乃仞B和課程標準，筆者制定的教學目標如下：

（一） 物理觀念

了解電磁感應現象，理解產生感應電流的條件，建立電與磁相互聯系的物理觀念。

（二） 科學探究和科學思維

經歷實驗探究過程，通過實驗現象，分析、歸納，得到感應電流的產生條件，提升學生對實驗的分析能力，認識實驗探究和科學思維相結合是探尋事物的本質的科學方法。

（三） 科學態度與責任

了解奧斯特和法拉第兩位物理學家關于“電磁聯系”的研究歷程，學習兩位科學家的科學信念、科學思想、科學態度，形成正確的科學觀。了解電磁感應現象的應用和對現代生活的影響，解決簡單的實際問題，感悟科學技術對社會的推動作用。

二、 設計指導思想

在物理教學過程中，我們要將物理核心素養的培養自始至終地貫穿其中，使學生學習物理的過程成為提升物理核心素養的過程，避免重知識，輕能力，忽視態度的傳統教學模式。

（一） 實驗探究和科學思維

學生在初中已經對切割磁感線產生感應電流有了粗淺的認識，但卻導致學生錯誤地認為“只有切割才能產生”“只要切割就能產生”。因此本節課要讓學生主動深入實驗探究，抽象歸納出產生感應電流的本質原因。

實驗探究當然要以實驗為基礎，但實驗設計要遵循學生的認知規律，而且要進行的是真探究而非偽探究。為此，本節課相較于教材改進了一個實驗，優化了兩個實驗教學過程，并增加了一個實驗。

改進的是導體棒切割磁感線這個實驗，這個實驗的目的是為了說明閉合回路面積S變化，能產生感應電流。但其不足之處有二：一是思維上，學生很難理解，這是面積變化引起的;二是運動形式單一，無法說明是“有效”面積發生變化。將導體棒改成可以隨意改變大小的軟線圈，可以實現在勻強磁場中平動、轉動、縮放等各種豐富的運動形式，學生能根據實驗現象輕松歸納出產生原因。

教材中，由于閉合回路中的磁場變化而產生感應電流的實驗有兩個。在平時的教學中，大部分教師會將這兩個實驗直接給出電路圖，讓學生照著連接，然后進行實驗，這樣的探究只能達到素養水平2。筆者在教學時，讓學生自行設計實驗方案，選擇器材，設計電路，并在細節處進行交流討論，如電流計連接的是大線圈還是小線圈等，這樣的探究達到了素養水平4，而這樣的水平是學生可以達到，也是應該達到的。

教材中的三個實驗，只能證明B和S變了，能產生感應電流，但依據B的變化和S的變化即概括成磁通量的變化，這是缺乏科學的嚴謹性的。必須要增加一個實驗來證明：B和S都變了，但磁通量不變，就不能產生感應電流，才能從本質上理解產生感應電流的條件是閉合回路中的磁通量變化。

實驗探究是不是僅憑學生一己之力做實驗？物理的探究過程，以思維為中心，做到實驗和思維同步并進，而教師就是學生思維的引領者。該探究過程由三個學生實驗和一個演示實驗構成，前一個實驗是后一個實驗的基礎，需要充分發揮教師的引導作用，用恰到好處的問題鏈激發學生認知沖突，讓學生的思維環環相扣、層層遞進，提升通過實驗現象，分析、歸納事物的本質特征的科學思想方法。

（二） 科學態度與責任

物理學史是科學態度與責任的絕佳素材。教師都會在自己的課堂教學中引入物理學史，但絕大多數的教師往往用“哪一年，哪位科學家提出了……”這樣的簡單模式，這顯然無法實現物理學史的真正價值。若將物理發展史相融入學生自主探究過程中，讓學生重蹈科學家研究過程中的關鍵步驟，身臨其境地體驗物理學家研究問題的方法和思維過程，學習他們科學探索的精神，將收到事半功倍的效果。在教學中，用奧斯特發現電生磁致使法拉第等一大批物理家投入到“磁生電”的研究這一史實引入課題;在實驗探究部分，重新經歷法拉第當年遇到的問題——“靜態無果”;在學生經歷艱辛地探究得出產生條件以后，再簡述法拉第十年磨一劍地研究歷程;最后用法拉第發明的圓盤發電機結課。

三、 基于核心素養的教學過程

四、 課后反思

在教學中，教師要轉變觀念，從只關注學生的知識掌握轉變為以提升學生的核心素養為目標。制定教學目標時，要根據物理核心素養逐一落實，根據教學內容，準確制定具體的教學目標。教學過程中，教師要重視物理實驗的設計與研發，設計合理的問題鏈，引導學生進行有效的高水平的探究活動，讓學生主動地沉浸在實驗探究與科學思維同步進階的過程中。采用合適的教學方式，充分發揮物理學史的育人價值，逐漸形成學生自己的科學態度與責任。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者簡介：

施妙苗，浙江省金華市，浙江師范大學附屬中學。