基于核心素養(yǎng)打造內外兼修的蘇式課堂

朱圓金枝

[摘要]基于學生核心素養(yǎng)提升的初中物理課堂教學，內在追求是培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，提高學生的科學探究能力，幫助學生樹立物理觀念。基于學生核心素養(yǎng)提升的初中物理課堂教學的外顯特征是“設計精巧”“思維靈動”“動靜相宜”。在教學中，注重課堂的“內外兼修”，才能讓提升核心素養(yǎng)的課程改革目標得以實現(xiàn)。

[關鍵詞]初中物理;內外兼修;核心素養(yǎng)

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）05-0045-02

現(xiàn)今的課堂教學，不僅僅要注重學科知識的傳授，更要注重對學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。由教育部在2014年頒布的《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》中，即可看出提高初中生的物理學科核心素養(yǎng)，是初中物理課堂教學的內在追求。初中物理課堂應該是內在追求和外顯特征彼此打通、相互對接、相互映照的課堂。現(xiàn)以《磁體對電流的作用電動機》為例，對此加以闡述。

一、教學概述

《磁體對電流的作用

電動機》是蘇科版初中物理第十六章第三節(jié)的教學內容，涉及磁場對通電直導線的作用、磁場對通電線圈的作用、換向器的工作原理等若干知識點。這部分內容對學生能力要求比較高，難度較大，在教學過程中要充分利用實驗手段，激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生理解電動機的原理。

二、教學目標

（1）通過自主實驗探究，了解磁場對通電直導線的作用。

（2）通過實驗觀察及自主閱讀，了解磁場對通電線圈的作用。

（3）小組討論，掌握使線圈持續(xù)轉動的方法，并自主閱讀換向器的作用。

（4）分析實驗現(xiàn)象，提高學生對知識的應用能力。

三、教學環(huán)節(jié)

1.新課導入

向學生展示利用電池、釹磁體、銅導線組裝的簡易電動機。生活中見過電動機嗎？電動機是如何工作的呢？今天我們一起來學習電動機的原理。

2.探究磁場對通電直導線的作用

（1）回顧奧斯特實驗，既然電對磁有力的作用，那么磁場對電流有沒有力的作用呢？

（2）演示磁場對電流的作用，指導學生描述實驗現(xiàn)象并總結實驗結論。

（3）學生實驗，力的方向與哪些因素有關，并填寫學案上的實驗報告。

3.觀察分析磁場對通電線圈的作用

（1）通電直導線在磁場中是水平運動的，如果在磁場中添加一根電流方向相反的導線（在黑板上畫出示意圖），小組討論：如何能讓導線在磁場中旋轉起來？

（2）打開錦囊袋，分組按學案方法安裝電動機模型，觀察線圈1（兩端絕緣漆全部刮去）和線圈2（刮去一端絕緣漆，另一端只刮去一半）在磁場中的轉動有何不同，思考：這兩個線圈的區(qū)別在哪里？

（3）為何兩端絕緣漆全部刮去的時候線圈來回旋轉，最終停下？自主閱讀書本內容，完成學案填空。完成后與組內成員討論。

4.了解換向器的作用

（1）錦囊中的線圈2為何可以轉動？

（2）除了利用慣性，還可以用什么方法使線圈持續(xù)轉動起來？

（3）請學生演示交換電源正、負極，觀察能否使線圈持續(xù)轉動。

（4）電動機是通過換向器來實現(xiàn)正、負極的對換的。自主閱讀書本，學習換向器的工作原理，完成學案填空，并與組員討論。

5.電動機的原理

（1）總結電動機的工作原理：通電線圈在磁場中受力轉動。

（2）電動機的能量轉換：將電能轉化為機械能。

（3）演示由彈簧（銅線繞制作為運行軌道）、電池、釹磁體組成的簡易電動小火車（磁體同名磁極相對吸在電池兩端），此原理與磁懸浮列車的電動機原理相同，請學生課后閱讀材料，試著用本堂課的知識來解釋。

四、教學案例分析

1.關于外顯特征的體現(xiàn)

（1）設計精巧

開課時，若過分追求課堂氣氛的活躍，而將相關實驗全部在課堂中展示出來，只會讓課堂流于華麗的形式，雖然活躍，但學生的思維卻是松散的。在本堂課的設計中，只是精選了幾個實驗，從磁場對通電直導線的作用，到磁場對通電線圈的作用，再到通電線圈在磁場中持續(xù)轉動，既激發(fā)了學生的學習興趣，也將整堂課的認知思路梳理出來，引導學生由淺入深地理解電動機的原理。

（2）思維靈動

通電線圈在磁場中的受力一直是學生比較難以理解的知識點。在設計本堂課的時候，將學生在理解時容易出現(xiàn)的疑問設計成填空題，例如，線圈所受的力__（是/不是）平衡力，理由是__。學生在思考和互相討論中解決這些問題的同時，對線圈的運動狀態(tài)就有了更深刻的理解。小組討論的形式也將課堂交給學生，提高了學生參與課堂的積極性，在與同學爭論的過程中，學生的思維是活躍的。在課后就有學生來詢問電動小火車磁體的磁極，并且在了解磁極后，立即說出了小火車的運行原理，這就說明在課堂中，學生的思維是靈動的。

（3）動靜相宜

動靜相宜是一種意境，即動中有靜，靜中有動，動和靜完美地融合在一起。在一個環(huán)節(jié)中有靜無動，那會死氣沉沉，毫無生氣，相反有動無靜，會給人一種躁動、煩亂的感覺，只有動靜結合才能打造一個靈動的課堂。在實驗的環(huán)節(jié)，學生更注重實驗結果的觀察，容易忽略實驗的過程，這會使實驗變成一場精彩的表演。因此在設計本節(jié)課的時候，在每一個實驗之前，都會預設幾個問題，引導學生觀察實驗過程和細節(jié)，做到動中有靜。而在學生自主閱讀書本的學習過程中，也設計了相應的任務單，任務單中的問題由淺入深，不是單純地抄寫書本就可以完成。學生思考答題的過程，也是不斷對知識點加深理解的過程，思維是活躍的，做到了靜中有動。

2.核心素養(yǎng)的提升

（1）物理觀念的形成

物理觀念發(fā)展是否良好，可以通過學生對知識的應用能力看出。物理觀念一旦形成，學生在面對具體問題的時候，就能自如地使用各種物理方法，如，運用等效法、類比法、模型法等解決問題。可以說物理觀念的形成比學會具體的知識點更為重要，學生會受益終身。物理觀念的形成和發(fā)展不是一蹴而就的，要依靠潛移默化的影響。在本堂課的設計中，先研究一個導體的簡單情況，得到受力方向與電流方向及磁場方向有關的結論，再利用這一知識點來研究復雜的線圈轉動。通過對線圈的某一條邊進行受力分析，理解線圈各邊的受力情況，這樣分析線圈轉動情況就變得容易理解了。這一分析推導過程，帶領學生將復雜問題簡單化，給學生提供了一個解決問題的新思路，增強了學生在面對困難時的信心，培養(yǎng)了學生的物理觀念。

（2）科學探究能力的培養(yǎng)

從剛接觸物理開始，在課堂上教師就引導學生根據觀察得到的現(xiàn)象，提出問題，作出假設，設計實驗，收集證據，最后得到實驗結果。經過一年的培養(yǎng)，大部分學生已經具備很強的科學探究能力了，但仍有一些學生要依賴教師的引導才能完成探究。在本堂課的設計中，為了進一步培養(yǎng)學生的科學探究能力，在研究直導線受力方向的影響因素時，只提供學生器材，完全開放探究過程，實驗計劃由小組成員共同制訂。實驗剛開始，由于缺少了教師的引導，場面略顯凌亂，但規(guī)定的時間過去以后，每個小組都積極匯報自己的實驗過程，將實驗設計、實驗現(xiàn)象以及最終的結論講述得非常清晰。這個過程不僅讓學生對知識點的理解更深入，更是對學生科學探究能力的一次鍛煉。

（3）科學態(tài)度的養(yǎng)成

科學態(tài)度是尊重事實，能對實驗和理論的差異提出疑問并根據實驗現(xiàn)象來調整自己的認知。在本堂課中，學生通過理論分析可以得到，通電線圈最終會停在平衡位置上，而課堂上向全體學生展示的電動機模型，線圈卻不是停在平衡位置的。這一細微的差異，顯示了摩擦力的存在，從而讓學生認識到電動機將電能轉化為機械能的同時，存在能量損失。電動機能量轉化的損失只是來自摩擦嗎？在電動機模型轉動一段時間后，學生發(fā)現(xiàn)線圈比轉軸要熱很多，從而認識到電流的熱效應也是電動機能量損失的重要原因。這樣，學生對電動機的機械效率就很容易理解了。從細節(jié)處發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，有助于學生建立起嚴謹的科學態(tài)度，能認真細致地進行科學探究。

初中物理教學中學生學科核心素養(yǎng)的提升是一個潛移默化的過程，不可急于求成。在教學中，注重課堂的“內外兼修”，在傳授知識的同時，注重能力的培養(yǎng)，才能讓提升核心素養(yǎng)的課程改革目標得以實現(xiàn)。