基于學科核心內容的教學探索——以高中物理電磁學為例

陳喬惠

(江蘇省揚中市第二高級中學 212200)

查閱相關資料得知，學科核心內容可以理解為某一門學科中的主要內容，會反映出該學科的基本問題，更是鏈接該學科各部分的紐帶.每個核心內容從根本上來看就是一個團--核心內容團，它所包含的并不是零零散散的知識點，卻是一個綜合著學科知識結構和學科思想方法的組織體系.本文將以高中物理學科中的電磁學為載體，對學科核心內容進行教學探索.

一、研究背景

1.物理學科基本內容

物理學目前經過多年發展，已經是一門理論性特別強的學科.中學物理是讓學生去掌握最基礎的物理知識，然后形成一些物理觀念，再通過運用這些物理概念對生活中一些切實現象產生正確又科學的認識；高中物理是讓學生把握物理的載體，在物理科學體系中挑選出讓高中生把握的內容.

其中，高中物理涵蓋力學、光學、電磁學、熱學和近代物理這五大領域，每個領域都有自己是核心內容.本文研究的重點電磁學就宛若一個復雜龐大又精密的機器，其各部分之間有著密切的聯系.

因電磁學的復雜性，這樣就給高中物理電磁學的教授與學習增加很多難度.老師沒辦法把很多內容進行透徹的講解，同時又不能人為的斷然割舍.因此，對于高中物理的教學，就要求老師首先要從繁鎖的內容中提取核心，以此幫助學生建立清晰的學科結構，讓他們在有限的時間和精力條件下盡可能快和多的去掌握物理學的重點.

2.高中物理教學現狀

經過查閱大量資料得知，

(1)學生對于學科的認識不足.高中物理學習比較抽象，表象學習不容易啟發科學思維，這就需要通過動手實踐——做實驗來使抽象的公式定理通過現象來提高學生興趣；

(2)實際調查發現絕大部分學生認為做實驗就是好玩，只是去追求趣味性，操作過程粗心大意，有些還胡亂拼湊實驗數據，因此忽略了驗證性實驗的現象和結論；

(3)教學模式老套，有些老師思想觀念比較落后，對物理學科的重視程度不夠，往往采用蒙氏教育達到教學目的而忽略學生能力的培養.

因此，找到學科的核心內容，是現在的重點.哪些內容是高中物理電磁學的核心內容呢，接下來將進行探討.

二、研究綜述

電磁學絕大部分研究是源于生活化的物理實驗開發.在物理教學中，物理實驗是增多學生的學習體驗的一個重要手段.

1.電磁學的主要內容

在人教版書本中涉及到電磁學的一共包含四個模塊，經過多年的實際教學實踐，四個模塊含有的實驗內容卻是基本相同的，含電磁感應、恒定電流和磁學實驗等.而電磁學就涵蓋靜電場、恒定電流、磁場、電磁感應、交變電流、傳感器還有電磁波等七個方面.每個內容之間有著緊密聯系又相互影響.結合教學階段的實際需求，課本的不同章節分別有老師演示實驗和學生組合實驗等分別闡釋相應的知識點，盡可能高的提升學科有效性，讓學生深度理解課本知識.

2.體現課程的基礎性

相比中學物理，高中物理涵蓋內容面更大，內容也會更復雜，當然難度也增大.為了能讓學生保障到對這門學科的興趣，為了讓學生看到學科的價值，體會學科的奧妙之處，要在教學時把保證學生自信心考慮進去，除此之外別把難以理解的知識點放到簡單的前面去教授，容易打擊到學生的積極性，因此注意難度的循序漸進，提升對該學科的興趣從而感受物理與社會發展的聯系.

3.探究核心內容

針對電磁學含有的七大內容，內容量很大，需要達到的知識技能目標也處于較高水平，在電磁學教學中需要花費大量精力去探究核心內容.

老師帶領和指導學生從物理概念的構建到物理規律的總結形成過程，是目前發展科學思維的首要途徑.在電磁學中，接觸勻強電場和勻強磁場等概念就要學生去構思模型，讓他們深刻了解這些模型的使用范圍并且可以熟練地運用到之前接觸的概念.例如，在“法拉第電磁感應”的教學中，一般學生會按照老式思維用導體棒去切割磁感線，也就是書上的“動生電動勢”和“感生電動勢”，這樣就會發現不能找到進展，因此引起到學生的認知層面，引發沖突，此刻就可以多引導去構建物理模型，把法拉第圓盤切分成不可計數的導體棒，然后利用微等效思想分析產生感應電動勢的原因，再去推出感應電動勢的表達公式.

(1)磁現象在生活中的應用

高中物理教材中，針對磁現象在生活、生產中的應用，只集中在一小部分.通過列舉生活中“磁”的相關應用，磁帶、磁卡等裝置，提升學生對物理學科在生產生活中扮演角色的認知.更要讓他們體會理解到物理知識在人類社會進步進程中所發揮出的無可替代的作用.磁應用中例如指南針的使用，小到野外探險，家庭外出旅行，大到飛機和輪船的出行等都有著重要且不能替代的作用，讓學生感受認識到科技發展對社會生活發展的影響.

(2)判斷通電磁導線和通電線圈周圍的方向

磁場，這個看不見又摸不著但實際客觀存在的物質，可能有些學生在一些學術性文章里見到過相關說法，但在學習之前肯定對此概念的理解有偏差.雖然之前會有電場、重力場的學習，實際物質觀念之間還是存在很大差異.

中學物理中有接觸到奧斯特實驗，電流的周圍會產生磁場，還在當時階段學習到安培定則用以判斷磁場方向，但由于當時固有思維教授和學習的缺點，學生會對該物質觀念的理解存有欠缺，通過學生在當前階段的獨立操作去加深電和磁之間的聯系，加深對物理概念的理解.

(3)磁通量和磁感應強度的教學分析

磁通量和磁感應強度是電磁學中兩個重要概念，磁感應強度和電場強度是兩個相對應的概念，在中學階段已有一些接觸和認識，而磁通量這個概念是在高中物理學科才涉及，這一概念提出后對電磁感應定義又進行重新修改，更加體現磁場、磁感應強度和磁通量之間的聯系.老師也要結合教材進行具體有針對性的教學設計.

(4)通過實驗認識安培力和洛倫茲力

“安培力”主要集中在教材的第二小節，安培力是把通電的金屬桿以適當角度放置在磁場中，能看到金屬桿的運動.因此在進行此階段教學時，適當設計部分實驗讓學生來觀察，這樣的話，概念就會變得很好理解；“洛倫茲力”主要集中在教材的第四小節，教材中是安排利用陰極射線管試驗把該力的效果顯現出來，在兩極同時架上高壓電之后，便能看到旁邊的熒光屏上有一條亮線，此亮線就是電子打在熒光屏顯示出來的.通過把不可捕捉的細小微電荷顯示出來，再去觀察電荷在磁場中的受力情況就變得很明確了.

教材里寫的通過安培力和洛倫茲力之間的聯系從理論層級采納數學推導的方法得來洛倫茲力的計算公式.

(5)認識電磁現象在社會發展中的作用

新時代青年應該都已經意識到電磁與我們目前的生產生活和當下科技創新有著密切聯系.學生在對這部分知識進行學習和“了解”之后，可以對磁現象有基本解釋能力，當然，有此能力也是為后來學習電磁感應定律和楞次定律奠定基礎.本階段中建議老師在教授過程中多體現相關研究成果以及形成的影響.

磁現象在古代就已經發揮出極大作用，比如出航運用指南針，飛鴿傳書等，而現在，磁現象在社會進步方面也得到合理運用，比如磁帶磁盤在生活中的娛樂作用、核磁共振在醫療方面的使用，都能體現出自然科技的力量.

因此，透過物理課程的結構體系，磁場是高中物理電磁學的核心內容，此外研究說明還有靜電場、恒定電流和電磁感應也歸為電磁學的核心內容.

在物理學科中，不僅電磁學有核心內容，力學、光學、熱學和近代物理中都包含各有的核心內容群，這些核心內容群才構成高中物理學科這個整體，是學校老師教授還有學生應該學習的精髓.無論學生的學習生涯亦或是教師的教學過程，都要特別注意避免將注意力只集中在基礎知識或基本技能，而是應該將學科核心內容的探索深入到整個學習和教學過程當中.學生意識到學科的核心內容只能說是基于已有的知識水平，通過創設一些問題情境，去思考和總結核心內容；而教師在制定教學目標或教學內容的時候，就應當綜合考慮學科基礎知識與核心內容之間的區別與聯系，通過寓教于學進行立體的教學設計.