核心素養(yǎng)視域下的物理概念教學(xué)

宋希波　田成良

摘 要：2017年新課標(biāo)中，頒布了學(xué)科核心素養(yǎng)，倡導(dǎo)學(xué)科育人，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的能力和品格.概念是物理學(xué)的基石，它能深刻地反映事物的共同特征和本質(zhì)屬性;在概念教學(xué)中，教師常把重點(diǎn)放在知識(shí)的傳授上，強(qiáng)化教學(xué)的結(jié)果，忽視了概念建立的過程，如何在概念教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng)是廣大物理教師必須面對(duì)的問題.

關(guān)鍵詞：物理概念;建立過程;素養(yǎng)提升

文章編號(hào)：1008-4134（2019）14-0042中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 問題的提出

在初中物理磁感線的概念教學(xué)中，大部分教師直接引入磁感線的定義，不清楚引入磁感線的目的以及引入的時(shí)機(jī)，教學(xué)中只是傳授知識(shí)，沒有發(fā)展學(xué)生的思維和能力.2017年新課標(biāo)提出了核心素養(yǎng)，并提出了學(xué)科育人的要求，課堂教學(xué)不僅是知識(shí)的傳授，而要以知識(shí)為載體，培養(yǎng)能力，發(fā)展思維，形成良好的價(jià)值觀念.因此，我們需要從學(xué)科育人的角度思考，扣心自問，本節(jié)課除了知識(shí)的傳授外，我們還要教給孩子什么？基于此，筆者嘗試優(yōu)化磁感線概念建立的過程，在概念建立的過程中，發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)，并取得了良好的效果.

2 教學(xué)創(chuàng)新

2.1 厘清引入磁感線的原因

以往的教學(xué)只注重磁感線的分布，只要能清晰地看到小磁針排成一條條線，能詳細(xì)地描述其特征即可，并沒有真正讓學(xué)生認(rèn)識(shí)其作用，不明白為什么要引入磁感線？首先要厘清其作用，磁感線是用來描述磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的模型，并且在描述磁場(chǎng)的過程中，根據(jù)需要適時(shí)引入，才能自然流暢，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，突破教學(xué)難點(diǎn).因此，研究磁感線，需要從描述磁場(chǎng)開始.

通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，磁體周圍存在著一種“看不見摸不著”的特殊物質(zhì)，那就是磁場(chǎng).磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體有力的作用，并規(guī)定其受力方向與N極在該點(diǎn)所受的磁場(chǎng)力的方向相同.基于此，我們?nèi)粢芯看艌?chǎng)中某點(diǎn)的受力方向情況，可以就在某點(diǎn)放置小磁針，觀看其受力方向即可.我們發(fā)現(xiàn)，把小磁針放入不同的位置，它的N極指向并不相同，也就是不同的位置磁場(chǎng)的方向不相同，磁場(chǎng)的方向是雜亂無序的，這無疑增加了研究的難度，具體流程如圖1所示.

【評(píng)析】物理概念教學(xué)中，若沒有認(rèn)識(shí)問題的本質(zhì)，便不能有效地開展教學(xué).在磁感線概念教學(xué)中，首先要明確引入磁感線的目的是方便描述磁場(chǎng)的方向，有效地確定了研究的起點(diǎn)，才能帶領(lǐng)學(xué)生從問題的起點(diǎn)出發(fā)，親歷概念建立的過程，才能抓住問題的本質(zhì).

2.2 建立磁感線概念三部曲

2.2.1 創(chuàng)設(shè)情境 從問題起點(diǎn)探尋

如何解決以上問題，在雜亂無序中，找到磁場(chǎng)的規(guī)律，并方便地對(duì)其描述呢？基于學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，教師應(yīng)該把學(xué)生帶到問題的源頭，也就是問題的起點(diǎn)開始研究.首先從簡(jiǎn)單的條形磁鐵的磁場(chǎng)開始，根據(jù)前面學(xué)習(xí)的磁場(chǎng)知識(shí)，在條形磁鐵的周圍，放置小磁針（可以自由旋轉(zhuǎn)，如圖2所示），一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)……，逐漸在磁場(chǎng)周圍不同位置，放置更多的小磁針.板面上指針呈現(xiàn)出雜亂無章的方向，觀看各小磁針的方向（如圖3所示）.

2.2.2 抽象加工 在無序中找有序

面對(duì)圖3所示的雜亂無序的場(chǎng)景，給學(xué)生思考討論的時(shí)間，并用問題引導(dǎo)學(xué)生在無序中尋找規(guī)律：認(rèn)真觀察圖3中的指針的方向，你有什么發(fā)現(xiàn)？接著帶領(lǐng)學(xué)生一起畫條形磁鐵的磁場(chǎng)方向.即把雜亂無章的小磁針的N極用箭頭進(jìn)行描繪.學(xué)生總結(jié)：小磁針排成了一條條的線，這些線好像從磁鐵的N極出發(fā)，回到S極（如圖4所示）;離磁極越近，線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)等.為使規(guī)律更有普遍性，在磁體周圍，放置更多的小磁針——小鐵屑，排列的更有序，像是形成了整齊的“線”（如圖5所示）;以上實(shí)驗(yàn)說明平面內(nèi)的磁場(chǎng)有相同的特點(diǎn);然后再利用立體的小磁針（如圖6所示），看立體空間的分布情況，仍排成了鮮明的 “線”.

磁場(chǎng)看不見摸不著，用畫線的方式即可形象直觀地描述磁場(chǎng)，用磁感線的疏密來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.在此基礎(chǔ)上，學(xué)生明白了畫線描述磁場(chǎng)的意圖，再對(duì)所畫的線進(jìn)行定義——磁感線（如圖7所示）.最后，通過線段的疏密分布表示不同空間位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱.由此整個(gè)空間的磁場(chǎng)示意圖便呈現(xiàn)于整個(gè)平面圖紙上.條形磁鐵的磁場(chǎng)分布相對(duì)簡(jiǎn)單，學(xué)生能夠比較容易地找到其中的規(guī)律.這樣就建立了磁感線的定義，曲線的疏密表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.

最后結(jié)合物理學(xué)史，利用微課視頻介紹，早在19世紀(jì)法拉第就磁場(chǎng)與水流場(chǎng)等進(jìn)行類比，引入了“場(chǎng)線”的概念，并通過實(shí)驗(yàn)顯示出了磁感線的分布.法拉第的這種“用場(chǎng)線來形象直觀地描述場(chǎng)的分布”的思想方法是非常寶貴的，并一直被人們普遍地采用著.

【評(píng)析】本環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對(duì)雜亂無章的磁針方向，進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)具體的情境進(jìn)行抽象加工，培養(yǎng)了學(xué)生的對(duì)比觀察能力、分析歸納能力，實(shí)現(xiàn)了由具體到抽象模型的建立，有效地發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維，也深刻理解了建立磁感線的必要性，掌握了知識(shí)的本質(zhì).

2.2.3 鞏固深化 拓展延伸促內(nèi)化

在畫出了條形磁鐵的線圖之后，學(xué)生自然能夠遷移，讓學(xué)生根據(jù)分析U型磁鐵的磁感線的分布，兩人一組進(jìn)行討論，畫出U型磁鐵的磁感線示意圖（如圖8所示）.然后再帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷同名磁極，異名磁極的磁感線的建立過程（如圖9所示）. 最后依據(jù)上述的不同類型的磁感線分布圖，共同總結(jié)磁感線的基本特征：（1）磁感線越密，磁性越強(qiáng);磁感線越疏，磁性越若;（2）在磁鐵外部，磁感線從N極出發(fā)，回到S極;（3） 磁感線不相交;（4）磁感線是虛擬線等規(guī)律，進(jìn)而達(dá)到拓展鞏固的目的.

【評(píng)析】本環(huán)節(jié)對(duì)磁場(chǎng)線的分布進(jìn)行了拓展，通過變式訓(xùn)練，鞏固深化了磁感線知識(shí)的理解，并讓學(xué)生歸納總結(jié)磁感線的共同特點(diǎn)，以便靈活地使用磁感線.在此過程中，培養(yǎng)了學(xué)生的歸納能力，還有效滲透了建模的思想，感悟了建立物理模型法的巧妙.

總之，物理概念教學(xué)，應(yīng)抓住問題的本質(zhì)，帶領(lǐng)學(xué)生從問題的起點(diǎn)開始，經(jīng)歷探究的過程，才能內(nèi)化概念的內(nèi)涵，在建立概念的過程中，發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，有效落實(shí)核心素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

[1]莊濤.基于物理核心素養(yǎng)的概念教學(xué)實(shí)踐研究[J].學(xué)周刊，2019（03）：44-45.

[2]石堯，翟磊，陳偉東.物理過程教學(xué)：發(fā)展核心素養(yǎng)的有力助手[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（21）：7-9.

[3]梁金中.基于核心素養(yǎng)的高中物理概念教學(xué)策略[J].中學(xué)理科園地，2018，14（05）：1-2.

[4]段德欣. 基于核心素養(yǎng)的初中物理探究式教學(xué)設(shè)計(jì)的研究[D].聊城：聊城大學(xué)，2018.

[5]董文杰.優(yōu)化物理概念規(guī)律教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)[J].物理之友，2018，34（04）：10-12.

[6]余穎，袁芳.基于核心素養(yǎng)的物理概念教學(xué)探究——以“彈力”一課為例[J].物理教學(xué)，2018，40（02）：5-7.

[7]田成良.遵循知識(shí)形成過程 突破學(xué)生思維障礙[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015，44（19）：14-16.