指向核心素養的物理教學設計探究

賈原潔

摘 要：本文以“楞次定律”的教學設計為例，旨在探究創設真實物理情境中，通過科學探究與模型建構這一動態途徑，促使學生將物理觀念內化，培養科學思維，最終真正指向學科核心素養的形成。

關鍵詞：核心素養;教學設計;楞次定律

《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出，核心素養的價值主要體現在學生通過學科學習形成正確的價值觀念、必備的品格以及關鍵的能力，而具體到物理學科而言，就是指物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四方面。在真實情境下，通過探究式學習，則是將物理觀念內化，引導形成科學思維以及科學態度與責任的有效途徑。本文以楞次定律為例，探究如何在高中課堂實現這一途徑。

一、創設情境，實驗導入

教師引導學生回憶生活中蕩秋千的場景，吸引學生的興趣，激發學生思考“秋千是如何蕩起來的？”等待學生思考完畢，再次發問“有沒有可能既不直接觸碰到秋千，也不轉換自身的重心，而讓秋千蕩起來呢？”兩個問題將學生帶入預設的情境中，借此引出實驗，使學生帶著疑問開始實驗探究。

實驗裝置介紹：由兩根導線連接起來的一個大線圈（秋千），一個小線圈，一個強磁鐵，以及一個未知物體（用紙罩住的強磁鐵）組成。首先進行對比實驗，將未知物體移開，將小線圈套入磁鐵中，秋千沒有發生變化。然后放上未知物體，重復操作，這時秋千蕩了起來。根據實驗現象，讓學生猜想未知物體是什么，并引導學生科學分析推理。最后揭曉未知物體身份——強磁鐵。揭開紙罩重復實驗，引導學生觀察小線圈的動向與秋千動向的關聯。整個過程，通過對比實驗，控制變量;提出猜想，理清學生的思維邏輯;觀察實驗現象，引發學生的思考。

二、建構模型，觀念內化

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

建構如圖2所示的模型圖，復習感應電流產生的原因，理清物理觀念，分析整個過程中物理量的變化，引導學生利用這個實驗裝置對感應電流的方向進行判斷。根據強磁鐵的磁極以及“同性相斥，異性相吸”讓學生直觀的發現大線圈中由于感應電流的作用，產生了一個新的磁場，正是這“新舊”兩個磁場的相互作用，讓大線圈蕩了起來，最后讓學生自己在實際情境中總結出楞次定律。

當小線圈向上拔出，重復分析整個過程，再次驗證楞次定律，并總結出“增反減同”。

三、理清框架，思維升華

結合右手螺旋定則，總結用楞次定律判斷感應電流方向的思路，并用此思路判斷實驗中的感應電流的方向。并提出問題，為何實驗裝置中的秋千不能一直蕩下去，聯系前面所學的能量守恒，分析實驗過程中涉及到的能量轉化，讓學生了解到楞次定律的實質就是能量守恒。真正的鞏固知識，完成觀念的內化。

四、結語

本文的教學設計以生活里熟悉的蕩秋千現象引入，創設一個新的物理情境，根據自制“蕩秋千”實驗，在“沒有電流計的情況下，如何判斷感應電流方向”為主線，再現物理規律探索過程，讓學生對規律的探索過程有一個真實的體驗，鞏固對楞次定律本質的理解。總之，指向核心素養的物理教學設計應抓住真實物理情境中的教學，重視科學探究與模型建構這一動態途徑，促使學生真正內化學科核心素養。

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（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：61，53.

[2]WESSELINKR，JONG C D， BIEMANS H J A. Aspects of Competence-Based Education as Footholds to Improve the ConnectivityBetween Learning in School and in theWorkplace[J].Vocations&Learning， 2010，3（1）：19-38.

[3]陳麗珊，陳海.基于高中物理學科核心素養的物理教學探究[J].基礎教育研究，2016（20）：7-8.