在概念教學(xué)中提升學(xué)生核心素養(yǎng)的實(shí)踐嘗試

田序海 鄭文峰

摘 要：本文著重介紹了磁場、電流的磁效應(yīng)、磁場力這三個(gè)物理概念建立的教學(xué)片段，讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)概念的探究過程。教學(xué)片段突出了在教師引導(dǎo)下學(xué)生的主體學(xué)習(xí)活動，在概念教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生積極思考和主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；概念教學(xué)；建構(gòu)主義；案例研究

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）7-0014-4

設(shè)計(jì)思想：在物理教學(xué)中，為了使高中生更好地將物理概念內(nèi)化，更有效地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，本文著重介紹了磁場、電流的磁效應(yīng)、磁場力這三個(gè)物理概念建立的教學(xué)過程：從創(chuàng)設(shè)情境、引入概念，到精選實(shí)驗(yàn)、形成概念；由創(chuàng)設(shè)物理情境的變式，到應(yīng)用概念；通過小組合作探究、討論、交流，提高學(xué)生的思辨能力；最后概括總結(jié)，活化物理概念，使物理概念系統(tǒng)化，形成完善的知識結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)過程中滲透物理學(xué)史，使學(xué)生了解概念的探究歷程。突出在教師引導(dǎo)下學(xué)生的主體活動，在概念教學(xué)的過程中培養(yǎng)學(xué)生積極思考和主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，從而提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

設(shè)計(jì)賞析：在中學(xué)物理教學(xué)中，物理概念的形成與掌握是學(xué)生感知、接受、熟悉、形成的一個(gè)過程，也是物理概念不斷內(nèi)化的一個(gè)過程。因此，中學(xué)物理教師要采用多樣化的概念教學(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。教學(xué)設(shè)計(jì)就是要將教學(xué)內(nèi)容形成問題主線，將學(xué)生的學(xué)習(xí)形成活動主線。課堂教學(xué)過程就是教師把兩條主線合理、有效、自然、藝術(shù)地編織在一起。教學(xué)過程就是努力創(chuàng)造條件讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，教師要在教學(xué)中發(fā)揮指導(dǎo)者、促進(jìn)者和學(xué)習(xí)合作者的作用。教師不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，更要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。教學(xué)方法要與物理的學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生高中階段的認(rèn)知特點(diǎn)相聯(lián)系。

1 創(chuàng)設(shè)情境，營造氛圍；感知活動，形成表象

教學(xué)片段1：教師用帶有磁鐵的地球儀和書演示地球儀懸浮小魔術(shù)。隨后，請學(xué)生思考：地球儀為什么能夠懸浮在空中？ 學(xué)生認(rèn)真觀察小魔術(shù)，思考并回答，讓學(xué)生初步構(gòu)建磁場的概念。

賞析1：概念引入是物理概念教學(xué)的必經(jīng)環(huán)節(jié)，一般可采用下述方法：從生活實(shí)際引入；從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入；在復(fù)習(xí)舊知識的基礎(chǔ)上引入；從理論需要引入；從設(shè)計(jì)的問題引入。本節(jié)課采用從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入。物理概念往往具有一定的抽象性，學(xué)生易感到枯燥乏味，不好理解。教師根據(jù)學(xué)生的原認(rèn)知，運(yùn)用生活實(shí)例、實(shí)驗(yàn)演示、邏輯推導(dǎo)等創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)奈锢砬榫?，使學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)與物理概念相關(guān)的現(xiàn)象與問題，突出學(xué)生的主體地位。將教學(xué)從教師向?qū)W生直接傳遞學(xué)科知識轉(zhuǎn)化為師生共同探究，從而提高物理概念教學(xué)的質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理、探究物理的興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成奠定基礎(chǔ)。在“磁現(xiàn)象和磁場”教學(xué)中我們以一個(gè)小魔術(shù)引入，以有趣的方式將概念導(dǎo)入課堂，啟發(fā)學(xué)生思考，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生磁場核心概念的萌芽。

2 精選實(shí)驗(yàn)，形成概念；思維加工，突出本質(zhì)

教學(xué)片斷2：通過分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動手，將小磁針放在桌面上并使其靜止不動，讓條形磁鐵靠近小磁針，體驗(yàn)過程，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請學(xué)生思考：小磁針與條形磁鐵有沒有接觸？條形磁鐵對小磁針的作用力是靠什么來傳遞的？隨后，提出該作用力是靠場的作用傳遞的，這個(gè)場叫做磁場。磁場看不見，也摸不到，但它就是一種客觀存在的特殊物質(zhì)。學(xué)生通過感受條形磁鐵和小磁針之間不接觸也能產(chǎn)生力的作用，深入理解 “兩個(gè)物體不接觸也能通過磁場有力的作用” 這一深層外延，進(jìn)一步提煉出磁場力的作用效果。通過磁體間的相互作用來體驗(yàn)力的深層內(nèi)涵。說到磁場力就涉及到施力物體和受力物體，同時(shí)也能讓學(xué)生體驗(yàn)到磁體間的相互作用同時(shí)產(chǎn)生、變化、消失這一深層內(nèi)涵，進(jìn)而更好地理解磁場存在于磁體周圍，并對放入其中的磁體有力的作用。如果教師有意識地將概念教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，則可以通過有效的探究實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生形成更為直觀的感受，從而搭建一個(gè)臺階便于學(xué)生理解概念。很多時(shí)候在實(shí)驗(yàn)探究的過程中也能實(shí)現(xiàn)概念的生成，讓學(xué)生能夠直觀地看到概念的體現(xiàn)方式，所以利用物理實(shí)驗(yàn)探究是夯實(shí)核心概念的有效方法，并在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

賞析2：在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，需要引導(dǎo)學(xué)生透析物理概念的本質(zhì)特征，實(shí)現(xiàn)觀念上的突破。學(xué)習(xí)過程是受教育者積極主動的知識建構(gòu)過程，建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)教學(xué)必須以學(xué)生的學(xué)為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動探究、主動發(fā)現(xiàn)，特別注重學(xué)生對所學(xué)知識在原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的意義生成。教師要轉(zhuǎn)變成學(xué)生主動建構(gòu)知識的促進(jìn)者、 幫助者、合作者和引導(dǎo)者。物理學(xué)本身就以觀察和實(shí)驗(yàn)為特點(diǎn)，借助實(shí)驗(yàn)，以此為基礎(chǔ)，引入物理概念和規(guī)律。由于磁場的概念比較抽象，不能用感官直接感受，可以以實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，深入分析物理現(xiàn)象，適當(dāng)?shù)匾氪艌龈拍?，使抽象的磁場概念具體化，從而有助于學(xué)生的理解和掌握。

3 創(chuàng)設(shè)物理情境的變式，培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力；促使學(xué)生知識轉(zhuǎn)化，掌握應(yīng)用概念和分析問題的能力。

教學(xué)片段3：奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的呢？學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)：金屬直導(dǎo)線沿南北方向水平放置，小磁針放在導(dǎo)線的正下方。閉合電鍵，請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并回答。小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動，說明小磁針受到力的作用，這個(gè)力的施力物體是通電導(dǎo)線。說明，電流對小磁針有力的作用。這個(gè)過程中，電流跟小磁針沒有接觸，電流對小磁針的作用力是靠磁場來傳遞的。磁場存在于電流周圍，對放入其中的磁體有力的作用。這就是電流的磁效應(yīng)。隨后，請學(xué)生思考：電流對小磁針作用的過程中，小磁針對電流有沒有力的作用？依據(jù)是什么？學(xué)生思考并回答。通過奧斯特實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們能直觀地看到小磁針對電流的作用力嗎？學(xué)生回答。那么，磁體對電流到底有沒有力的作用？下面就可以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下，將可以連接在電路中的擺動的導(dǎo)體棒懸掛在U型磁體的中間，接下來閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)通有電流的導(dǎo)體棒會運(yùn)動，說明磁體對電流有力的作用。這一過程中磁體和電流沒有接觸，那么，磁體對電流的作用力是靠什么來傳遞的？學(xué)生思考并回答。

賞析3：教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要用有效的方式讓學(xué)生認(rèn)識到物理概念間的聯(lián)系，讓學(xué)生在對比分析中加深對物理概念的掌握。中學(xué)生對概念的質(zhì)疑已經(jīng)上升到較高層次，這也是學(xué)生熟練掌握概念知識的結(jié)果，教師應(yīng)該抓住這種時(shí)機(jī)，針對物理概念設(shè)置相關(guān)的問題，讓學(xué)生帶著疑惑去深入探究物理核心概念，了解并掌握概念的具體應(yīng)用。強(qiáng)化概念教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生理解概念的基本內(nèi)涵和本質(zhì)，培養(yǎng)其探究能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。學(xué)了一個(gè)概念之后，要能夠運(yùn)用概念去分析、判斷和解決新的物理現(xiàn)象和問題。在新概念建立之后，教師要為學(xué)生創(chuàng)造不同物理情境的變式，使學(xué)生有機(jī)會在自然的、新穎的情境中應(yīng)用物理概念，以豐富和發(fā)展學(xué)生對概念的意義建構(gòu)，激發(fā)和保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

4 合作探究，討論交流；概括總結(jié)，活化概念

教學(xué)片段4：小組合作討論交流：已經(jīng)知道磁體與磁體間有力的作用，電流與磁體間也有力的作用，那么相互靠近并彼此絕緣的電流間是否有力的作用，并說明理由？ 學(xué)生討論交流回答。從而過渡到小結(jié)：磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。

賞析4：要使學(xué)生牢固、清晰地掌握物理概念，必須經(jīng)過概念的鞏固、深化階段，通過這一階段要達(dá)到以下兩個(gè)目的：第一是對易混淆的概念進(jìn)行辨析，進(jìn)一步理解它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。有比較才有鑒別，將易混淆的概念加以對比、辨析，明確它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，是幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤概念，理解、鞏固、深化概念最有力的措施。第二是通過練習(xí)形成運(yùn)用概念的技能。學(xué)習(xí)概念是為了學(xué)習(xí)認(rèn)識自然的方法，形成良好的觀察、分析、探究的能力，并能運(yùn)用概念進(jìn)行思考，運(yùn)用概念解決問題，再認(rèn)識自然現(xiàn)象。不同高中生知識概念的認(rèn)知水平存在差異，很多學(xué)生對物理概念的學(xué)習(xí)容易出現(xiàn)混淆。對此，教師可采取小組合作討論交流的教學(xué)方式。學(xué)生在探究討論中對不同觀點(diǎn)進(jìn)行交流辨析，從而加深對物理概念的印象，其效果比教師進(jìn)行知識概念的灌輸更明顯。在這個(gè)過程中，教師應(yīng)發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，及時(shí)解答學(xué)生的疑問，這樣不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，還能夠拉近師生的距離，形成生生之間、師生之間良好的互動，活躍課堂氣氛，增強(qiáng)教學(xué)效果。在學(xué)生展開討論之前，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)相關(guān)的教學(xué)情境，提出問題，提高學(xué)生討論問題的效率。

5 梳理物理學(xué)史，滲透德育教育

教學(xué)片段5：我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，東漢學(xué)者王充在《論衡》書中描述的“司南”，是人類公認(rèn)的最早的指南針，它是我國古代四大發(fā)明之一，對世界文明有重大影響，也為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。明初的鄭和七下西洋成為人類航海史上的空前壯舉。后來，指南針傳到了歐洲，指南針為哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸、麥哲倫環(huán)球航行提供了重要的物質(zhì)條件。這是我們引以為榮的。但是縱觀近現(xiàn)代，我國在磁方面的研究一直處于落后的狀態(tài)。隨后教師總結(jié)：“同學(xué)們，如果將來你能夠從事磁方面的研究，有突破性發(fā)現(xiàn)的話，那時(shí)候你的名字將像奧斯特、法拉第、麥克斯韋那樣載入史冊，人們將永遠(yuǎn)地記住你，感激你，那時(shí)候授予你諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)將不是問題。怎么樣同學(xué)們，為了自身價(jià)值的提升，為了中國夢的實(shí)現(xiàn)，也為了中華民族的偉大復(fù)興，讓我們共同努力！”

賞析5：教學(xué)過程中滲透物理學(xué)史，使學(xué)生了解概念的探究歷程，升華學(xué)生的家國情懷。高中物理新課標(biāo)以提高學(xué)生的核心素養(yǎng)為主要目標(biāo)，要求教師注重培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。在高中物理魯科版教材中有很多德育教育內(nèi)容，我們要充分挖掘教材中潛在的德育因素，在課堂教學(xué)中靈活滲透物理學(xué)史，能使學(xué)生的心靈得到震撼，意志得到磨礪，心智得到全面提升。

6 總結(jié)提升，喚起學(xué)生的社會責(zé)任感

教學(xué)片段6：小組討論：問題一，什么原因?qū)е聤W斯特經(jīng)歷了10年才發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，你從中體會到了哪些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)？問題二，通過奧斯特研究電流的磁效應(yīng)歷程，你從奧斯特身上學(xué)到了什么？小組討論，學(xué)生發(fā)言。教師總結(jié)：“第一，當(dāng)方向錯(cuò)了，停止就是一種進(jìn)步。前人的研究成果在一定程度上對我們來說是一種寶貴的財(cái)富，但從另外一個(gè)角度來看，也是一種束縛和枷鎖，影響我們的思維和研究。第二，我們研究問題要從不同的角度入手，我們既要繼承和發(fā)揚(yáng)前人的研究成果，又要不被前人的知識和方法束縛?？偨Y(jié)成一句話：要有創(chuàng)新精神！現(xiàn)在我們的中國制造享譽(yù)全球，非常厲害，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們需要有更多的中國創(chuàng)造，這需要在座的同學(xué)們共同努力完成！”

賞析6：物理概念的形成與掌握是學(xué)生感受、接受、熟悉、內(nèi)化的一個(gè)過程，與學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和提高相輔相成。教師應(yīng)認(rèn)識到物理概念學(xué)習(xí)的必要性，利用物理實(shí)驗(yàn)夯實(shí)物理概念，展開合作教學(xué)，提高學(xué)生的思辨能力，讓學(xué)生對物理核心概念進(jìn)行不斷地內(nèi)化，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展。

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）明確提出學(xué)生主動參與是優(yōu)秀課堂教學(xué)的重要特征，倡導(dǎo)啟發(fā)式、討論式和探究式教學(xué)。教師有效地調(diào)動學(xué)生參與，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新，通過學(xué)生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展，讓學(xué)生獲得深層次的理解?？梢钥闯?，學(xué)生參與教學(xué)過程的時(shí)間和廣度、多邊合作與交流、參與高水平的認(rèn)識活動，這三個(gè)方面都應(yīng)在教學(xué)中得到加強(qiáng)?？偟膩碚f，該教師在教學(xué)中貫徹創(chuàng)造性思維教學(xué)的基本原則，關(guān)注學(xué)生問題回答、討論和參與活動時(shí)的獨(dú)特性和獨(dú)創(chuàng)性。該教師的教學(xué)觀念和設(shè)計(jì)新穎，教師對學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平了解清晰，對教學(xué)內(nèi)容、方法的整體把握較好。

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（欄目編輯 趙保鋼）