指向核心素養(yǎng)的物理教學(xué)設(shè)計探究

賈原潔

摘 要：本文以“楞次定律”的教學(xué)設(shè)計為例，旨在探究創(chuàng)設(shè)真實(shí)物理情境中，通過科學(xué)探究與模型建構(gòu)這一動態(tài)途徑，促使學(xué)生將物理觀念內(nèi)化，培養(yǎng)科學(xué)思維，最終真正指向?qū)W科核心素養(yǎng)的形成。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;楞次定律

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出，核心素養(yǎng)的價值主要體現(xiàn)在學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)形成正確的價值觀念、必備的品格以及關(guān)鍵的能力，而具體到物理學(xué)科而言，就是指物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四方面。在真實(shí)情境下，通過探究式學(xué)習(xí)，則是將物理觀念內(nèi)化，引導(dǎo)形成科學(xué)思維以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的有效途徑。本文以楞次定律為例，探究如何在高中課堂實(shí)現(xiàn)這一途徑。

一、創(chuàng)設(shè)情境，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入

教師引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中蕩秋千的場景，吸引學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生思考“秋千是如何蕩起來的？”等待學(xué)生思考完畢，再次發(fā)問“有沒有可能既不直接觸碰到秋千，也不轉(zhuǎn)換自身的重心，而讓秋千蕩起來呢？”兩個問題將學(xué)生帶入預(yù)設(shè)的情境中，借此引出實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生帶著疑問開始實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)裝置介紹：由兩根導(dǎo)線連接起來的一個大線圈（秋千），一個小線圈，一個強(qiáng)磁鐵，以及一個未知物體（用紙罩住的強(qiáng)磁鐵）組成。首先進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，將未知物體移開，將小線圈套入磁鐵中，秋千沒有發(fā)生變化。然后放上未知物體，重復(fù)操作，這時秋千蕩了起來。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生猜想未知物體是什么，并引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)分析推理。最后揭曉未知物體身份——強(qiáng)磁鐵。揭開紙罩重復(fù)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察小線圈的動向與秋千動向的關(guān)聯(lián)。整個過程，通過對比實(shí)驗(yàn)，控制變量;提出猜想，理清學(xué)生的思維邏輯;觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生的思考。

二、建構(gòu)模型，觀念內(nèi)化

選取兩個瞬時情況進(jìn)行過程分析。如圖1所示，提出問題：為什么當(dāng)向下套入小線圈時，秋千蕩向里側(cè)，而向上拔出小線圈時，秋千蕩向內(nèi)側(cè)？

建構(gòu)如圖2所示的模型圖，復(fù)習(xí)感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因，理清物理觀念，分析整個過程中物理量的變化，引導(dǎo)學(xué)生利用這個實(shí)驗(yàn)裝置對感應(yīng)電流的方向進(jìn)行判斷。根據(jù)強(qiáng)磁鐵的磁極以及“同性相斥，異性相吸”讓學(xué)生直觀的發(fā)現(xiàn)大線圈中由于感應(yīng)電流的作用，產(chǎn)生了一個新的磁場，正是這“新舊”兩個磁場的相互作用，讓大線圈蕩了起來，最后讓學(xué)生自己在實(shí)際情境中總結(jié)出楞次定律。

當(dāng)小線圈向上拔出，重復(fù)分析整個過程，再次驗(yàn)證楞次定律，并總結(jié)出“增反減同”。

三、理清框架，思維升華

結(jié)合右手螺旋定則，總結(jié)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的思路，并用此思路判斷實(shí)驗(yàn)中的感應(yīng)電流的方向。并提出問題，為何實(shí)驗(yàn)裝置中的秋千不能一直蕩下去，聯(lián)系前面所學(xué)的能量守恒，分析實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的能量轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生了解到楞次定律的實(shí)質(zhì)就是能量守恒。真正的鞏固知識，完成觀念的內(nèi)化。

四、結(jié)語

本文的教學(xué)設(shè)計以生活里熟悉的蕩秋千現(xiàn)象引入，創(chuàng)設(shè)一個新的物理情境，根據(jù)自制“蕩秋千”實(shí)驗(yàn)，在“沒有電流計的情況下，如何判斷感應(yīng)電流方向”為主線，再現(xiàn)物理規(guī)律探索過程，讓學(xué)生對規(guī)律的探索過程有一個真實(shí)的體驗(yàn)，鞏固對楞次定律本質(zhì)的理解。總之，指向核心素養(yǎng)的物理教學(xué)設(shè)計應(yīng)抓住真實(shí)物理情境中的教學(xué)，重視科學(xué)探究與模型建構(gòu)這一動態(tài)途徑，促使學(xué)生真正內(nèi)化學(xué)科核心素養(yǎng)。

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