物理核心素养视域下的教学探究

摘 要： 物理课堂教学是提升物理核心素养的主阵地。以“电磁感应现象及应用”为例，阐述如何将物理核心素养的提升落到实处。

关键词： 物理教学;物理核心素养;产生感应电流的条件

物理核心素养由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个要素构成。物理课堂是培养学生物理核心素养的主阵地。高中物理新教材必修三第十三章第三节《电磁感应现象及应用》是一节实验探究、实际应用、史实教育相结合的课题，笔者以该课题的教学为例，谈谈如何通过物理课堂教学更为有效地提升学生的物理核心素养。

一、 教学目标制定

学生的物理核心素养是在学习过程中逐渐形成和发展的，因此，教师需要将教学目标指向物理核心素养。基于物理核心素养和课程标准，笔者制定的教学目标如下：

（一） 物理观念

了解电磁感应现象，理解产生感应电流的条件，建立电与磁相互联系的物理观念。

（二） 科学探究和科学思维

经历实验探究过程，通过实验现象，分析、归纳，得到感应电流的产生条件，提升学生对实验的分析能力，认识实验探究和科学思维相结合是探寻事物的本质的科学方法。

（三） 科学态度与责任

了解奥斯特和法拉第两位物理学家关于“电磁联系”的研究历程，学习两位科学家的科学信念、科学思想、科学态度，形成正确的科学观。了解电磁感应现象的应用和对现代生活的影响，解决简单的实际问题，感悟科学技术对社会的推动作用。

二、 设计指导思想

在物理教学过程中，我们要将物理核心素养的培养自始至终地贯穿其中，使学生学习物理的过程成为提升物理核心素养的过程，避免重知识，轻能力，忽视态度的传统教学模式。

（一） 实验探究和科学思维

学生在初中已经对切割磁感线产生感应电流有了粗浅的认识，但却导致学生错误地认为“只有切割才能产生”“只要切割就能产生”。因此本节课要让学生主动深入实验探究，抽象归纳出产生感应电流的本质原因。

实验探究当然要以实验为基础，但实验设计要遵循学生的认知规律，而且要进行的是真探究而非伪探究。为此，本节课相较于教材改进了一个实验，优化了两个实验教学过程，并增加了一个实验。

改进的是导体棒切割磁感线这个实验，这个实验的目的是为了说明闭合回路面积S变化，能产生感应电流。但其不足之处有二：一是思维上，学生很难理解，这是面积变化引起的;二是运动形式单一，无法说明是“有效”面积发生变化。将导体棒改成可以随意改变大小的软线圈，可以实现在匀强磁场中平动、转动、缩放等各种丰富的运动形式，学生能根据实验现象轻松归纳出产生原因。

教材中，由于闭合回路中的磁场变化而产生感应电流的实验有两个。在平时的教学中，大部分教师会将这两个实验直接给出电路图，让学生照着连接，然后进行实验，这样的探究只能达到素养水平2。笔者在教学时，让学生自行设计实验方案，选择器材，设计电路，并在细节处进行交流讨论，如电流计连接的是大线圈还是小线圈等，这样的探究达到了素养水平4，而这样的水平是学生可以达到，也是应该达到的。

教材中的三个实验，只能证明B和S变了，能产生感应电流，但依据B的变化和S的变化即概括成磁通量的变化，这是缺乏科学的严谨性的。必须要增加一个实验来证明：B和S都变了，但磁通量不变，就不能产生感应电流，才能从本质上理解产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量变化。

实验探究是不是仅凭学生一己之力做实验？物理的探究过程，以思维为中心，做到实验和思维同步并进，而教师就是学生思维的引领者。该探究过程由三个学生实验和一个演示实验构成，前一个实验是后一个实验的基础，需要充分发挥教师的引导作用，用恰到好处的问题链激发学生认知冲突，让学生的思维环环相扣、层层递进，提升通过实验现象，分析、归纳事物的本质特征的科学思想方法。

（二） 科学态度与责任

物理学史是科学态度与责任的绝佳素材。教师都会在自己的课堂教学中引入物理学史，但绝大多数的教师往往用“哪一年，哪位科学家提出了……”这样的简单模式，这显然无法实现物理学史的真正价值。若将物理发展史相融入学生自主探究过程中，让学生重蹈科学家研究过程中的关键步骤，身临其境地体验物理学家研究问题的方法和思维过程，学习他们科学探索的精神，将收到事半功倍的效果。在教学中，用奥斯特发现电生磁致使法拉第等一大批物理家投入到“磁生电”的研究这一史实引入课题;在实验探究部分，重新经历法拉第当年遇到的问题——“静态无果”;在学生经历艰辛地探究得出产生条件以后，再简述法拉第十年磨一剑地研究历程;最后用法拉第发明的圆盘发电机结课。

三、 基于核心素养的教学过程

四、 课后反思

在教学中，教师要转变观念，从只关注学生的知识掌握转变为以提升学生的核心素养为目标。制定教学目标时，要根据物理核心素养逐一落实，根据教学内容，准确制定具体的教学目标。教学过程中，教师要重视物理实验的设计与研发，设计合理的问题链，引导学生进行有效的高水平的探究活动，让学生主动地沉浸在实验探究与科学思维同步进阶的过程中。采用合适的教学方式，充分发挥物理学史的育人价值，逐渐形成学生自己的科学态度与责任。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者簡介：

施妙苗，浙江省金华市，浙江师范大学附属中学。