基于核心素养导向构建高中物理课堂教学案例研究初探
时间:2022-04-12 08:29:48 浏览次数:次
【摘要】针对教育部制定2017年修订版普通高中《物理课程标准》。笔者以“楞次定律”教学为例,在分析课标要求,学生难以逾越的几个障碍基础上,着重寻求如何基于核心素养导向构建课堂教学处理教材,最后通过思维导图和知识拓展领悟楞次定律的内涵。
【关键词】学科核心素养 立德树人 导向
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)30-0176-022017年修订版普通高中《物理课程标准》,指出:物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化带有物理学科特性的品质。
一、课标中的具体内容标准
高中《物理课程标准》“楞次定律”内容标准是“探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律,能用能量守恒解释楞次定律;利用基于实际情境问题,让学生了解楞次定律等电磁学规律在生活中的应用;理解楞次定律的内涵,能通过与楞次定律相关的科学探究,掌握对实验数据进行分析与归纳的方法,能从实验归纳和理论演绎等不同方式来研究物理问题。”
二、学生学习楞次定律时难以逾越的几个障碍
一是不能正确认识“阻碍”的含义;二是楞次定律教学是以感应电流磁场为“中介” ,“中介”介入研究或表述问题的思维方法,学生搞不清楚研究对象,即研究的是感应电流、感应电流磁场、原磁场、是原磁通量的多少还是原磁通量的变化;三是实验探究能力较差,不能正确进行实验分析;四是对楞次定律蕴含的能量守恒难以真正体会。
三、解读教材对课标的处理(人教版为例)
人教版对楞次定律教学设为一级内容,教材总体从实验探究出发对实验归纳总结,再到生活应用,思维拓展,真正落实课标中掌握对实验证据进行分析与归纳的方法,能从实验归纳和理论演绎等不同方式来研究物理问题,对学生终身发展奠定基础,进一步提升学生综合能力,着力发展核心素养。但是笔者认为人教版在图4.3-2中事先表明线圈上电流方向,不利于培养学生的实验探究能力和学生核心素养的培养与发展,有越俎代庖之嫌,知道商榷。
四、基于核心素养导向来处理教材
实施物理核心素养导向构建课堂教学,教师要深入研究物理学发展历程,清楚其中所蕴含的科学思想和科学方法,构建鲜活、贴近生活的学习情境,领导学生感悟物理学的价值,体会物理学研究的科学精神,促进学生科学素养提升,引导学生树立崇尚科学、研究科学、献身科学,促进学生形成正确的人生观、世界观、价值观以及核心素养的形成与发展。
1.指导学生实验探究,得出规律
(1)承前启后,提出问题。教材图4.2-1、4.2-2、4.2-3中由于相应回路中磁通量发生变化,在该回路中产生感应电流,那么感应电流的方向如何?
(2)分析问题,实验探究。教师引导学生以图4.3-2为例分析所提出问题的要素,然后分组进行实验探究,准确填写实验结果。
(3)寻求“中介”,梳理规律。教师设问:图4.3-2甲乙丙丁四幅图中线圈内部存在几部分磁场以及分别是怎么产生的?每一部分磁场之间存在怎样的关系?
(4)归纳总结,得出规律
教师设问:甲乙两图中条形磁铁插入螺线管和丙丁两图中条形磁铁拔出螺线管,两种情况中螺线管内部的磁通量分别如何变化?感应电流的磁场又起到什么作用?教师引导学生分析研究,最后得出规律——楞次定律。通过该活动,培养了学生精益求精、求真务实的科学态度和严谨、合作、探究等科学精神以及抽象思维能力的提升。
2.各点击破,加深对楞次定律的理解
(1)理清楞次定律中涉及的物理量
重回教材图4.2-1、4.2-2、4.2-3、4.3-2中请同学们思考:这些实验中涉及到哪些物理量,进一步思考楞次定律内容里面所包含的物理量有哪些?它们之间有怎样的关系?
(2)辨析“阻碍”,画龙点睛
再次利用教材的实验等有效突破教学难点,消除学生对科学的畏惧心理,让学生感受到科学的真实性和对科学的亲近感与认同感,促进学生主动、积极地探索知识,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力。
3.楞次定律在生活中的应用
以物理核心概念和规律统领物理教学,站在一个更高的角度培养学生的科学
素养,从讲授理论逐步过渡到应用理论解决生活事实,从记忆型转移到理性思考,学会知识迁移,深层次理解物理学科的内涵,培养和发展学生的思维能力。
笔者采用两种方案:
方案1:充分利用教材编排的例1、例2引导学生进一步对楞次定律的认识与应用,培养学生独立思考问题的习惯以及对物理规律应用的能力。
方案2:利用人教版选修3-2教师教学用书提供的方案图4-4、4-5、4-6、自制延时继电器,让学生动手操作,分析原理,加深学生对楞次定律的进一步认识,体会楞次定律的内涵以及在生活中的应用。
4.知识拓展,提升学生科学思维能力
(1)体会楞次定律的精妙之处——能量守恒
对照教材4.2-1、4.2-2、4.2-3、4.3-2,教師从功与能角度提出问题,引导学生思考楞次定律是否满足能量守恒定律,如果满足那能量怎么转换?通过设问使学生明白产生感应电流的过程一定遵循能量守恒定律,是能量转换的必然结果,阻碍的过程是克服磁场力做功的过程,把其它形式的能量(或其它电路的电能)转换(转移)感应电流所在电路的电能,没有阻碍就没有能量的转化(转移),势必违背能量守恒定律。
(2)理解与体会右手定则
从能量转化的角度引入设问:导体棒切割磁感线运动的本质是不是机械能转化为电能的过程?用楞次定律判断导体切割磁感线产生的感应电流方向与用右手定则判断时是否存在矛盾?通过问题引领,物理概念、规律为核心,使课程内容结构化和情境化,思维转化的教学方式培养学生的核心素养。
(3)追寻法拉第研究电磁感应现象的足迹,培养学生的科学精神
提前布置学生结合划时代的发现以及科学足迹栏目,课外查找资料了解法拉第等科学家对电磁学的贡献,发现法拉第对电磁学贡献不仅是发现了电磁感应,还发现了光磁效应、电解定律和物质的抗磁性。让学生带着问题自主学习,感受、体会科学规律形成的过程,发展学生思维,提高能力,培养学生的科学精神。
参考文献:
[1]教育部.普通高中课程标准[S] . 北京:人民教育出版社 2017年版
[2]普通高中课程标准实验教科书[M] 物理3-2 人民教育出版社2010年4月第3版
[3]普通高中课程标准实验教科书教师教学用书[M] 物理3-2 人民教育出版社2010年4月第4版
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