基于學科核心內容的教學探索

胡興金

摘要：隨著新一輪高中教學體制改革，高中物理教學將迎來更高層次的挑戰。高中物理教師既要傳授基礎的物理知識，提升學生的物理文化素養，又要把握物理學科的核心和主干，體現核心素養，提升物理教學的有效性。比如在電磁現象的探究中，電磁學是較為重要的學科，因此教師應當加強對該內容廣度、深度和難度等方面的挖掘。同時，物理教師必須明確核心內容在高中物理學科體系中處于中心地位，這是幫助學生理解和掌握其他物理知識的前提和關鍵。

關鍵詞：高中物理；電磁學；核心內容

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）09-0036

在高中階段，物理學科占據著非常重要的位置，而電磁學又是物理學科最為重要的授課內容之一。由于該內容較復雜，學生對該內容的掌控度較低，學習興趣不強。為此，教師應當采用科學路徑增強學生對該部分內容學習的興趣，從而使學生提高對該部分內容的掌控度。教師還應當還原學生的主體性，提高對學生的尊重，引導學生對相關內容進行自主學習，同時也應當采用科學路徑提升自身素質。為提高學生的物理學習能力，實現高中階段的育人目標，物理教師必須確定核心教學內容體現核心素養，優化課堂教學質量。

一、利用相關圖像，解決問題

由于高中物理知識比較抽象，不利于學生理解相關內容，所以在高中物理解題過程中，適當的使用圖像法能夠讓學生更加直觀地觀察到題目中的信息。通過相關信息的系統整合，節約了學生的解題時間，使問題能夠有效解決。

例如在相關的物理競賽題目中，有一個容器，半徑為R、軸線為O點。其中，圓筒內存在勻強磁場，磁場的方向與軸線平行，電磁感應強度為b，此時c處有一帶電粒子e，質量為m、電荷量為q，以某一速度進入圓筒，然后又經過小孔飛出，求相應的速率以及時間均是多少？（彈性碰撞）

根據相應的題目我們得知，帶電粒子需要和容器發生多次碰撞才能發生上述沿小孔飛出的結果。同時若是只發生一次，那就說明帶電粒子是勻速直線運動，而在磁場的作用下，受洛倫茲力的影響，相應的軌跡絕對不可能是勻速直線運動。由題目我們可以得知，該碰撞為彈性碰撞，簡言之，速度大小并不會發生相應的改變，那么相關粒子的運動軌跡是彼此對稱的。因此就需要找到圓弧的三等分點，通過運動軌跡確定相應的圓心，再依據相關的幾何關系完成相關問題的解答。通過相關圖像，學生可以直觀地記錄相應的物理條件，節約思考分析的時間，一定程度上提高學習效率。

二、利用微元轉化，解決問題

微元法是指以特殊位置代替一般位置從而進行解題的一種方法。可以將一些復雜的物理問題逐漸簡單化。同時這種方法還可以將曲面上的相關問題轉化為平面，便于學生理解。利用這種方法可以將物理問題用較為簡單的物理規律進行表示，進而解決復雜問題，提高學習效率，培養自信心。

例如，教師可以設置相關問題，對學生加以訓練，一個金屬環水平放置，其以c為半徑，此時有一個圓柱豎直放置，這兩個物體在同一平面內，圓柱的細軸通過中心點p，有一個質地均勻的導體棒，它的質量是a、以R為電阻，導體棒與圓環共面，另一端A沿著圓環可以圍繞金屬圓柱進行圓周運動。摩擦系數為s，金屬圓環在恒定磁場中，電磁感應強度為B=Km（k>0），方向豎直朝上，m為磁場中一點到軸線之間的長度，導線以及圓環的磁場和電阻可以忽略不計，那么在金屬棒A端需要施加多大外力才能維持導體棒以相應的角速度進行相關的勻速運動？

由題意我們可以知曉，導體棒轉動時產生的相應電動勢是比較容易求解的，即我們常說的BL2W，但是我們發現電磁感應德爾強度卻一直在變動，所以常用的整體法已經不能適用。這時，我們可以采取微元法，即在導體棒上取比較細小的一段，因為其非常小，可以忽略，故可以看做這個物體在相關的位置所受到的磁感應強度實際上是一個常數，那么就可以通過這種方式得到安培力表達式，然后將這一物體上所有的微元受到的安培力進行整合，就可以得出整體所受的安培力，進而完成問題的求解。

三、運用歸納法，找出規律

對于高中生來說，不管是知識理解與掌握，還是問題現象的分析與解決均具備較大的難度，但卻是有規律可循的。若對物理概念、知識以及相關變化規律進行認真的分析與總結，就可以歸納出一定的規律，并形成簡單易記的口訣或者是條理清晰的提綱，這不僅可以有效增強對所學知識的記憶，防止概念混淆，同時也能夠進一步加深對物理知識的理解，有利于更加靈活、準確地解答問題。

例如，楞次定律作為電磁感應學習的重點與難點，由于其內容的表述較為抽象，因此，十分不利于理解與掌握。為此，要根據楞次定律來對是否產生感應電流與電流的方向進行合理的判斷。首先要觀察通過閉合回路的磁通量有無發生變化，是根據什么規律而變化的，這不僅需要對變化前產生的原磁通量的原因、方向與大小進行全面的分析，同時也需要對變化后產生磁通量變化的原因、方向與大小進行分析。為此，在分析對比引起磁通量變化的各種原因時，就可以將其細分為三種類型，并把磁通量變化與引起感應電流變化的規律歸納成朗朗上口的口訣，大大提升解題效率與準確率。

綜上所述，電磁學是高中物理學習的重點考查內容，若想提高學生的解題效率，就需要使學生逐漸發現高中物理電磁學規律，知曉電磁學的解題技巧。電磁學作為高中物理學習內容的重要組成部分，其不僅在社會生產與科研實踐中具有較高的應用價值，同時在人類探索宇宙的過程中占據著十分重要的地位。為此，在學習電磁學的過程中，要養成多思考、勤總結的學習習慣，并不斷調整與改進自身的學習方法，進一步提升學習效果，提高分析問題與解決問題的能力。

參考文獻：

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（作者單位：湖北省棗陽一中441200）