從學(xué)科素養(yǎng)角度談高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)

秦園園

摘 要：在新時代背景下，我國教育教學(xué)也在不斷改革創(chuàng)新，其主要目的是促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的形成，以便培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在高中階段，不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)不僅僅是教學(xué)的重點(diǎn)任務(wù)，更是新時代教育對高中物理學(xué)科的全新要求。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容積極促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。

關(guān)鍵詞：學(xué)科素養(yǎng);高中物理;電磁感應(yīng)教學(xué);策略分析

一、物理學(xué)科素養(yǎng)的概述

在新時代教育背景下，物理學(xué)科發(fā)揮著越來越重要的作用：其一，物理學(xué)科涉及對我國科研人才的培養(yǎng)，這也是提高我國核心地位、增強(qiáng)我國競爭力的關(guān)鍵因素之一。其二，物理學(xué)科涉及對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，這也正是現(xiàn)代化教育對物理學(xué)科教學(xué)的要求。但是在高中階段，由于物理學(xué)科內(nèi)容的抽象化以及學(xué)生缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)興趣，往往導(dǎo)致物理學(xué)科在教學(xué)過程中存在著很大的難度。

物理作為高中階段的重要學(xué)科，應(yīng)當(dāng)引起教師的重視，在高中階段不斷培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，不僅能夠促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，而且還能夠顯著提高物理教學(xué)效率?，F(xiàn)針對學(xué)科素養(yǎng)進(jìn)行分析，其主要包含以下幾個方面：第一是學(xué)生的知識掌握程度;第二是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力;第三是學(xué)生的思維發(fā)展以及學(xué)科知識應(yīng)用能力。物理學(xué)科素養(yǎng)則是以上三種的綜合性體現(xiàn)。在高中階段物理學(xué)科實(shí)際教學(xué)過程中，不斷落實(shí)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)不僅有利于學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識掌握，而且還能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的科學(xué)思維，同時科學(xué)思維的培養(yǎng)又可以幫助學(xué)生較好地分析問題、提出問題并解決問題，這樣學(xué)生才能將接觸到的外界知識不斷內(nèi)化形成自己的知識系統(tǒng)，而且學(xué)生將所學(xué)到的知識不斷運(yùn)用到實(shí)際生活中，也體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)科應(yīng)用能力，這也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了物理教學(xué)的真正意義?？偟膩碚f，不斷培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)有利于學(xué)生的全面發(fā)展，同時也能促進(jìn)物理學(xué)科教學(xué)的不斷深入改革。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要利用多種教學(xué)策略不斷促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升，逐步加快我國人才培養(yǎng)的速度。

二、高中物理教學(xué)現(xiàn)狀

（一）學(xué)生缺少對物理知識學(xué)習(xí)的興趣與動力

在高中階段，物理學(xué)科教學(xué)往往存在著很大難度，其主要原因分析如下：第一，物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容往往涉及較為抽象化、邏輯化的知識，而這些知識對于學(xué)生來說不僅晦澀難懂，而且學(xué)習(xí)起來也枯燥無味，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)科相關(guān)知識時往往會存在著排斥心理[1]。第二，教師在教育教學(xué)過程中往往只注重學(xué)生的考試成績，他們采用的是應(yīng)試教育，卻忽略了素質(zhì)教育，這種教學(xué)策略不僅限制了學(xué)生思維的發(fā)展，而且還極大地消耗了學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，不利于高中物理學(xué)科教學(xué)取得顯著的成果。高中物理電磁感應(yīng)知識又是物理學(xué)科教學(xué)中的重點(diǎn)，但是學(xué)生在接觸這部分知識點(diǎn)時往往會缺少一定的興趣和動力，部分學(xué)生可能對概念以及定義理解不透徹，在后續(xù)學(xué)習(xí)過程中往往會遇到較大的困難，而另一部分學(xué)生可能從心理上會排斥對這部分知識的學(xué)習(xí)，這些因素的存在不僅不利于學(xué)生成績的有效提高，而且也阻礙了學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的不斷發(fā)展和提升。在實(shí)際教育教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)注重以上問題，同時結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況不斷進(jìn)行改革，充分重視高中物理電磁感應(yīng)部分的教學(xué)，并利用這些知識點(diǎn)不斷發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生自身的全面發(fā)展。

（二）教師在教學(xué)中忽視了對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)

在高中階段，物理學(xué)科教學(xué)對于學(xué)生思維的發(fā)展具有良好的促進(jìn)作用，但是很多教師在實(shí)際教學(xué)過程中都忽視了物理學(xué)科的這一隱性作用。課堂教學(xué)過程中，教師往往會利用“滿堂灌”的方式進(jìn)行知識點(diǎn)的講解，然后在此基礎(chǔ)上采用題海戰(zhàn)術(shù)不斷進(jìn)行知識點(diǎn)的鞏固，雖然這種教學(xué)方法在某種程度上來說符合應(yīng)試教育的需求，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會死記硬背，遇到問題第一反應(yīng)是照搬公式，所以這種教學(xué)方法不僅限制了學(xué)生的思維發(fā)展，而且也阻礙了對人才的培養(yǎng)。在新時代教育背景下，高中物理學(xué)科教學(xué)應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才，教師在學(xué)科教學(xué)過程中要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式以及思想觀念，采用創(chuàng)新型、改革型的教學(xué)模式不斷推進(jìn)高中物理學(xué)科教學(xué)的全面進(jìn)步。為了有效改善上述教學(xué)現(xiàn)狀，教師應(yīng)當(dāng)充分明確以下幾點(diǎn)要求：第一，高中物理學(xué)科的教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，更要不斷落實(shí)素質(zhì)化教育的要求，其中電磁感應(yīng)知識作為高中物理學(xué)科教學(xué)中的重點(diǎn)任務(wù)之一，應(yīng)當(dāng)引起教師的充分重視，教師在實(shí)際教育教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)充分利用該部分的知識點(diǎn)不斷促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，加快學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的形成。第二，教師也應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況不斷進(jìn)行教學(xué)手段的優(yōu)化，全面促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。第三，教師應(yīng)當(dāng)改變應(yīng)試教育思想，不再用分?jǐn)?shù)論對學(xué)生進(jìn)行簡單粗暴的評價，而是不斷優(yōu)化教學(xué)模式，全面促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，在教學(xué)過程中要著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展能力，以便充分貫徹落實(shí)素質(zhì)化教育的要求[2]。

三、基于學(xué)科素養(yǎng)背景下的高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)策略

（一）結(jié)合電磁感應(yīng)教學(xué)內(nèi)容確定教學(xué)目標(biāo)和要求

在高中物理學(xué)科教學(xué)中，教師要充分利用課本教學(xué)內(nèi)容不斷促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的逐步落實(shí)，而電磁感應(yīng)知識作為高中物理學(xué)科中的教學(xué)重點(diǎn)任務(wù)應(yīng)當(dāng)引起教師的充分重視。教師在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)充分發(fā)揮該部分知識點(diǎn)的作用，通過講解電磁感應(yīng)相關(guān)知識點(diǎn)不斷促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的落實(shí)。教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合該部分內(nèi)容初步確定教學(xué)目標(biāo)和要求。由于電磁感應(yīng)教學(xué)內(nèi)容涉及較為抽象化、邏輯化的概念以及定義，學(xué)生在前期學(xué)習(xí)的過程中往往會存在排斥心理，所以教師在設(shè)置教學(xué)目標(biāo)和要求時應(yīng)當(dāng)按照循序漸進(jìn)的原則由易到難進(jìn)行逐步的過渡。例如，在學(xué)生剛接觸到電磁感應(yīng)這部分知識時，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生掌握感應(yīng)電動勢的定義，然后通過實(shí)驗(yàn)操作鼓勵學(xué)生主動分析感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件，在學(xué)生充分理解了上述定義之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生掌握右手定則，并學(xué)會利用右手定則初步判斷感應(yīng)電流的方向，這可以為后續(xù)學(xué)生解決電磁感應(yīng)打下良好的基礎(chǔ)。在完成了以上教學(xué)目標(biāo)以后，教師可以通過課堂習(xí)題的形式，測試學(xué)生知識的掌握程度。課堂習(xí)題的測試不僅有利于學(xué)生將所學(xué)到的定律和概念內(nèi)化形成自己的知識體系，而且還有利于教師及時了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，不斷進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略的優(yōu)化。除此之外，這種教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立也可以不斷促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面落實(shí)。

（二）充分利用物理模型不斷構(gòu)建良好的物理學(xué)習(xí)情境

物理學(xué)科中的電磁感應(yīng)教學(xué)不僅是教學(xué)過程中的難點(diǎn)，而且也是考試中的重點(diǎn)。學(xué)生在接觸這部分知識時往往較為排斥，教師在實(shí)際教學(xué)過程中可以通過創(chuàng)建物理學(xué)習(xí)情境的方式不斷培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，這種教學(xué)策略的采用也為學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的形成打下了良好的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)有關(guān)電磁感應(yīng)的知識點(diǎn)時，教師可以借助實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行師生互動，在這個過程中教師可以將一些物理實(shí)驗(yàn)器具運(yùn)用到實(shí)際課堂教學(xué)中，教具的使用可以幫助學(xué)生更加直觀地理解知識點(diǎn)。除此之外，教師也可以充分借助多媒體軟件構(gòu)建良好的物理學(xué)習(xí)情境，教師可以利用多媒體軟件播放實(shí)驗(yàn)的過程，學(xué)生邊觀察邊思考，教師可以先提出基礎(chǔ)性的問題：在實(shí)驗(yàn)的過程中導(dǎo)體切割磁感線時電流表的示數(shù)是否為零？以及拓展類的問題：當(dāng)導(dǎo)體靜止時以及沿著磁感線運(yùn)動時均沒有產(chǎn)生電流，試分析原因并探討導(dǎo)體怎么運(yùn)動才可以產(chǎn)生電流？這些問題的提出可以不斷引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到只有導(dǎo)體切割磁感線時，閉合電路的磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生電流。將這些抽象難懂的知識點(diǎn)和定義通過物理模型構(gòu)建的方式進(jìn)行講解不僅有利于學(xué)生的理解和記憶，而且還能逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且物理實(shí)驗(yàn)器具的使用還能促使學(xué)生更加直觀地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和思考。教師在實(shí)際教學(xué)過程中可以利用物理模型不斷營造良好的物理學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生在物理情境中不斷體會到物理學(xué)習(xí)的樂趣，這不僅可以提高物理教學(xué)效率，而且還能促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的貫徹落實(shí)。

（三）通過物理實(shí)驗(yàn)的開展不斷培養(yǎng)學(xué)生的問題探究能力

對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個復(fù)雜且長期的過程，這種學(xué)科素養(yǎng)又是一種綜合的體現(xiàn)。在教學(xué)過程中教師要采用多樣化的手段不斷促進(jìn)學(xué)生的全面化發(fā)展，現(xiàn)結(jié)合高中電磁感應(yīng)教學(xué)探討對學(xué)生問題探究能力的培養(yǎng)。在考試中有關(guān)電磁感應(yīng)的知識點(diǎn)常以大題的形式出現(xiàn)，在教學(xué)過程中教師不僅要幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)的定律和概念，更要利用實(shí)驗(yàn)的方法不斷培養(yǎng)學(xué)生的問題探究能力[3]。例如，教師可以借助電源、滑動變阻器，以及開關(guān)、線圈和電流表等多種實(shí)驗(yàn)器具鼓勵學(xué)生自主探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，同時教師也可以引導(dǎo)學(xué)生通過表格的形式將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論記錄下來，如開關(guān)閉合或者是斷開的瞬間線圈中是否有電流以及滑動變阻器狀態(tài)發(fā)生變化時線圈中的電流變化。實(shí)驗(yàn)的操作以及結(jié)果的記錄不僅考驗(yàn)了學(xué)生對各種實(shí)驗(yàn)儀器的掌握以及實(shí)際操作情況，更考驗(yàn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力以及問題探究能力。通過實(shí)驗(yàn)條件的不斷改變得出不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不僅有利于學(xué)生更加牢固地掌握電磁感應(yīng)相關(guān)知識點(diǎn)，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。在學(xué)生完成上述實(shí)驗(yàn)之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，這對于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)具有積極的影響作用。總的來說，物理實(shí)驗(yàn)的開展，一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，另一方面，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中其觀察能力、思考能力，以及問題探究能力都得到了一定的提高，這對于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)也有良好的促進(jìn)作用。

（四）通過對物理史的講解加深學(xué)生的物理思想認(rèn)知

在傳統(tǒng)的物理學(xué)科教學(xué)過程中，教師一般只是注重知識點(diǎn)的講解而忽略了課本上物理學(xué)史的介紹，這種教學(xué)策略雖然符合應(yīng)試教育的要求，但是并不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。在素質(zhì)教育的背景下，物理新課改提出了全新的要求，在物理學(xué)科的教學(xué)中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的資源和條件搜索資料充分了解電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程，這不僅有利于學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的不斷落實(shí)，而且還能進(jìn)一步促使學(xué)生了解物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的思維。例如，在電磁感應(yīng)教學(xué)過程中，教師可以在課堂中穿插講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程：1820年，丹麥的物理學(xué)家奧斯特通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究，初步發(fā)現(xiàn)并提出了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，而這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)也掀起了一場新的實(shí)驗(yàn)浪潮，很多科學(xué)家都在通過實(shí)驗(yàn)積極探討磁是如何產(chǎn)生電的。安培在1821—1822年間，一直在循環(huán)往復(fù)地做各種各樣的實(shí)驗(yàn)以探究這種物理現(xiàn)象，但是這些實(shí)驗(yàn)并未使他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，而法拉第用了將近十年的時間來探究這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，1821—1831年間，法拉第做了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，也經(jīng)歷過了無數(shù)次的失敗，但正是由于他的堅持不懈，他的不氣餒、不放棄才最終使得電磁感應(yīng)現(xiàn)象得以發(fā)現(xiàn)。通過電磁感應(yīng)這一物理史的介紹不僅可以使學(xué)生更加深刻地認(rèn)識到電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而且還能使學(xué)生了解到科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度以及創(chuàng)新的思維模式，這也為學(xué)生以后的物理學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)?？偟膩碚f，教師在實(shí)際教學(xué)過程中可以利用物理學(xué)史的介紹來加深學(xué)生對物理思想的認(rèn)知，逐步培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，體會到物理學(xué)家的偉大科學(xué)精神，這也有助于學(xué)生在以后的物理學(xué)習(xí)中養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，可以幫助學(xué)生不斷形成科學(xué)的思維。

（五）通過對學(xué)生問題解決能力的培養(yǎng)，不斷促進(jìn)其物理學(xué)科素養(yǎng)的形成

電磁感應(yīng)知識點(diǎn)的考查絕不僅僅是簡單的概念和定義，這類知識更加注重對學(xué)生問題解決能力的考查。例如，針對全國卷的歷年高考題分析來看：電磁感應(yīng)相關(guān)知識點(diǎn)往往是以圖式的類型出現(xiàn)，它不僅涉及對學(xué)生基礎(chǔ)知識的考查，也涉及對學(xué)生圖像以及問題分析能力的考查，學(xué)生在做這類題時往往不知如何下手，看不懂圖像也找不到解題的關(guān)鍵點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)過程中教師要結(jié)合該類題型不斷培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力[4]。當(dāng)學(xué)生遇到這類題時，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生分析圖像，在確定圖像類型以后再分析題目找出解題的關(guān)鍵突破口。一般來說，圖像類的問題通常涉及的定律有法拉第電磁感應(yīng)定律以及楞次定律，學(xué)生可以通過觀察圖像并借助這些知識點(diǎn)來完成該種類型題的解答?？偟膩碚f，近年來有關(guān)電磁感應(yīng)的題型層出不窮，這些新題型往往更加注重對學(xué)生問題分析以及解決能力的考查，教師要結(jié)合實(shí)際題型不斷培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，不斷促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。

結(jié)束語

綜合以上所有的分析和論述可以得知，高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)在物理學(xué)科中占有重要的地位。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要充分重視該知識點(diǎn)的教學(xué)并結(jié)合以上教學(xué)策略不斷進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，確保學(xué)生在掌握知識的同時也能將其運(yùn)用到實(shí)際生活中，這不僅有利于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，而且還充分體現(xiàn)了物理學(xué)科教學(xué)的真正意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王輝.高中物理中電磁感應(yīng)的教學(xué)研究[J].數(shù)理化解題研究，2021（27）：66-67.

[2]宋楠柯.基于核心素養(yǎng)下電磁感應(yīng)經(jīng)典習(xí)題的教學(xué)研究[D].南昌：江西師范大學(xué)，2021.

[3]王茵.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐研究[D].鞍山：鞍山師范學(xué)院，2020.

[4]陳葉青.電磁感應(yīng)及其應(yīng)用的教學(xué)研究[D].桂林：廣西師范大學(xué)，2020.