以小组合作学习模式提高学生物理核心素养初探

黄路恒

摘 要：物理学作为一门探索物质世界普遍运动规律的基础学科，其所包含的学科素养是整个科学素养的重要组成部分。本文以“探究电流的产生条件”的教学设计为例，阐述了如何以小组合作学习的教学模式提高学生的核心素养。

关键词：物理核心素养;小组合作学习;探究电流的产生条件

物理学科素养主要是指学生在物理学科的学习过程中逐步形成的适应于个人终身发展与社会发展需要的必备品格和关键能力。小组合作学习是以小组为单位，通过小组活动的形式来促进学生学习，完成教学目标的一种学教学方式。它在提高学生的终身学习能力以及物理核心素养方面有着不可替代的作用。接下来本文将以人教版选修3-2的“探究电流的产生条件”为例，具体阐述如何通过小组合作学习的教学模式来提高学生的物理核心素养。

一、设计指向物理学科素养的教学目标

物理观念：

（1）通过一系列的“感应电流产生条件探究实验”，得出感应电流的产生条件并能够解决具体问题

科学探究：

（1）小组内能够设计合理的实验，并进行实验探究，并在此过程中，要掌握一定的实验技能及实验探究方法。

科学思维：

（1）通过对实验的设计、分析、概括，用归纳法得出感应电流的产生条件，体会由特殊到一般的研究方法。

科学态度与价值观：

（1）使学生认识到实验探究和逻辑推理在科学探究过程中的重要意义。

（2）通过物理学史和生活中的实际应用，感受科学在我们社会进步中的重要推动作用。

二、设计指向物理学科素养的小组探究活动。

小组活动一：教师可以先演示如图一所示的实验，唤醒学生的记忆，紧接着展示简易的发电机模型（如图二所示），让学生带着以下问题进行观察，并讨论。

（1）当线圈转动产生感应电流时，请从物理学角度分析是什么在发生变化？

（2）从磁感线的角度分析，是什么在发生变化？这和我们学习的哪个物理量存在着直接关系？

設计意图：在第一个问题中，学生自然会想到线圈在转动时，线圈的“磁通面积”发生变化，接着提出问题二，使学生的认识从磁通面积先过渡到垂直穿过线圈的条数，再到磁通量的变化，为接下来的猜想打下铺垫。

小组活动二：通过对发电机模型的讨论分析，学生会提出产生感应电流的条件可能是磁通量发生变化，而磁通量涉及到磁感应强度B和磁通面积S两个物理量，我们已经通过上述实验知道，当磁通面积S发生变化时，确实会在闭合线圈内产生感应电流，那么如果闭合线圈内的磁通面积S不变，磁感应强度B发生变化也能产生感应电流，我们的猜想就是正确的。在此基础上，引导学生分组设计并完成实验（如图三、图四所示），并注意引导学生观察，当闭合电路中有磁感线通过，但不发生变化时，是否会产生感应电流。

问题讨论：（1）在你设计的实验中，闭合电路何时能够产生感应电流？

（2）闭合电路中产生感应电流时，对应的哪些物理量发生了变化？

（3）你能否根据上述所有的实验现象，总结出产生感应电流的一般条件。

设计意图：使学生在自身认识的基础上，提出合理的猜想，并设计实验，验证自己的猜想。在此过程中，学生经历了科学探究的过程、了解了观察现象、提出假设、实验验证、分析归纳的科学探究方法，获得了从特殊到一般的科学思维。

小组活动三、课后收集历史上感应电流的研究过程及对社会发展的推进作用，并在小组内交流。

设计意图：使学生了解科学家在进行科学研究过程中所体现出来的科学探究精神以及科学发展在我们社会发展中的推进作用。

参考文献

[1] DavidW.Johnson、RogerT.Johnson著，伍新春、郑秋、张洁译.合作学习[M].北京：北京师范大学出版社，2004

[2] 孙鹏伟、同华杰.《基于发展学生物理学科核心素养的教学设计—以“探究感应电流的产生条件”为例》[J].中学物理教学参考.2019年10期.

[3] 郭强友等.《从DIS实验的改进与拓展提高学生物理学科核心素养—以牛顿第二定律为例》[J].中学物理教学.2019年09期.