指向核心素養(yǎng)的物理教學(xué)設(shè)計(jì)探究

賈原潔

摘 要：本文以“楞次定律”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，旨在探究創(chuàng)設(shè)真實(shí)物理情境中，通過(guò)科學(xué)探究與模型建構(gòu)這一動(dòng)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(jì);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(jià)值主要體現(xiàn)在學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)形成正確的價(jià)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(guò)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(chǎng)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(lái)的？”等待學(xué)生思考完畢，再次發(fā)問(wèn)“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(lái)呢？”兩個(gè)問(wèn)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(wèn)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(lái)的一個(gè)大線圈（秋千），一個(gè)小線圈，一個(gè)強(qiáng)磁鐵，以及一個(gè)未知物體（用紙罩住的強(qiáng)磁鐵）組成。首先進(jìn)行對(duì)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(shí)秋千蕩了起來(lái)。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(dòng)向與秋千動(dòng)向的關(guān)聯(lián)。整個(gè)過(guò)程，通過(guò)對(duì)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(gè)瞬時(shí)情況進(jìn)行過(guò)程分析。如圖1所示，提出問(wèn)題：為什么當(dāng)向下套入小線圈時(shí)，秋千蕩向里側(cè)，而向上拔出小線圈時(shí)，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(gè)過(guò)程中物理量的變化，引導(dǎo)學(xué)生利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)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(gè)新的磁場(chǎng)，正是這“新舊”兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用，讓大線圈蕩了起來(lái)，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(gè)過(guò)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(wèn)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(guò)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(shí)，完成觀念的內(nèi)化。

四、結(jié)語(yǔ)

本文的教學(xué)設(shè)計(jì)以生活里熟悉的蕩秋千現(xiàn)象引入，創(chuàng)設(shè)一個(gè)新的物理情境，根據(jù)自制“蕩秋千”實(shí)驗(yàn)，在“沒有電流計(jì)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(guò)程，讓學(xué)生對(duì)規(guī)律的探索過(guò)程有一個(gè)真實(shí)的體驗(yàn)，鞏固對(duì)楞次定律本質(zhì)的理解?？傊?，指向核心素養(yǎng)的物理教學(xué)設(shè)計(jì)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(dòng)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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