在概念教学中提升学生核心素养的实践尝试

田序海 郑文峰

摘 要：本文着重介绍了磁场、电流的磁效应、磁场力这三个物理概念建立的教学片段，让学生经历学习概念的探究过程。教学片段突出了在教师引导下学生的主体学习活动，在概念教学的过程中培养学生积极思考和主动学习的习惯，从而提升学生的核心素养。

关键词：核心素养；概念教学；建构主义；案例研究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）7-0014-4

设计思想：在物理教学中，为了使高中生更好地将物理概念内化，更有效地培养和发展学生物理学科核心素养，本文着重介绍了磁场、电流的磁效应、磁场力这三个物理概念建立的教学过程：从创设情境、引入概念，到精选实验、形成概念；由创设物理情境的变式，到应用概念；通过小组合作探究、讨论、交流，提高学生的思辨能力；最后概括总结，活化物理概念，使物理概念系统化，形成完善的知识结构，提升学生的核心素养。教学过程中渗透物理学史，使学生了解概念的探究历程。突出在教师引导下学生的主体活动，在概念教学的过程中培养学生积极思考和主动学习的习惯，从而提升学生的物理核心素养。

设计赏析：在中学物理教学中，物理概念的形成与掌握是学生感知、接受、熟悉、形成的一个过程，也是物理概念不断内化的一个过程。因此，中学物理教师要采用多样化的概念教学策略，促进学生核心素养的形成和发展。教学设计就是要将教学内容形成问题主线，将学生的学习形成活动主线。课堂教学过程就是教师把两条主线合理、有效、自然、艺术地编织在一起。教学过程就是努力创造条件让学生主动参与学习，教师要在教学中发挥指导者、促进者和学习合作者的作用。教师不仅要关注学生的学习结果，更要关注学生的学习过程。教学方法要与物理的学科特点、学生高中阶段的认知特点相联系。

1 创设情境，营造氛围；感知活动，形成表象

教学片段1：教师用带有磁铁的地球仪和书演示地球仪悬浮小魔术。随后，请学生思考：地球仪为什么能够悬浮在空中？ 学生认真观察小魔术，思考并回答，让学生初步构建磁场的概念。

赏析1：概念引入是物理概念教学的必经环节，一般可采用下述方法：从生活实际引入；从实验现象引入；在复习旧知识的基础上引入；从理论需要引入；从设计的问题引入。本节课采用从实验现象引入。物理概念往往具有一定的抽象性，学生易感到枯燥乏味，不好理解。教师根据学生的原认知，运用生活实例、实验演示、逻辑推导等创设恰当的物理情境，使学生更容易发现与物理概念相关的现象与问题，突出学生的主体地位。将教学从教师向学生直接传递学科知识转化为师生共同探究，从而提高物理概念教学的质量，提高学生学习物理、探究物理的兴趣，提升学生的学习效果，为学生核心素养的形成奠定基础。在“磁现象和磁场”教学中我们以一个小魔术引入，以有趣的方式将概念导入课堂，启发学生思考，吸引学生的注意力，激发学生磁场核心概念的萌芽。

2 精选实验，形成概念；思维加工，突出本质

教学片断2：通过分组实验，让学生亲自动手，将小磁针放在桌面上并使其静止不动，让条形磁铁靠近小磁针，体验过程，观察实验现象，并描述实验现象。请学生思考：小磁针与条形磁铁有没有接触？条形磁铁对小磁针的作用力是靠什么来传递的？随后，提出该作用力是靠场的作用传递的，这个场叫做磁场。磁场看不见，也摸不到，但它就是一种客观存在的特殊物质。学生通过感受条形磁铁和小磁针之间不接触也能产生力的作用，深入理解 “两个物体不接触也能通过磁场有力的作用” 这一深层外延，进一步提炼出磁场力的作用效果。通过磁体间的相互作用来体验力的深层内涵。说到磁场力就涉及到施力物体和受力物体，同时也能让学生体验到磁体间的相互作用同时产生、变化、消失这一深层内涵，进而更好地理解磁场存在于磁体周围，并对放入其中的磁体有力的作用。如果教师有意识地将概念教学与实验教学相结合，则可以通过有效的探究实验来帮助学生形成更为直观的感受，从而搭建一个台阶便于学生理解概念。很多时候在實验探究的过程中也能实现概念的生成，让学生能够直观地看到概念的体现方式，所以利用物理实验探究是夯实核心概念的有效方法，并在实验探究中培养学生的实验探究能力。

赏析2：在这一环节的教学中，需要引导学生透析物理概念的本质特征，实现观念上的突破。学习过程是受教育者积极主动的知识建构过程，建构主义强调教学必须以学生的学为中心，强调学生对知识的主动探究、主动发现，特别注重学生对所学知识在原有经验基础上的意义生成。教师要转变成学生主动建构知识的促进者、 帮助者、合作者和引导者。物理学本身就以观察和实验为特点，借助实验，以此为基础，引入物理概念和规律。由于磁场的概念比较抽象，不能用感官直接感受，可以以实验为切入点，深入分析物理现象，适当地引入磁场概念，使抽象的磁场概念具体化，从而有助于学生的理解和掌握。

3 创设物理情境的变式，培养学生的分析和推理能力；促使学生知识转化，掌握应用概念和分析问题的能力。

教学片段3：奥斯特是如何发现电流的磁效应的呢？学生做分组实验：金属直导线沿南北方向水平放置，小磁针放在导线的正下方。闭合电键，请学生观察实验现象并回答。小磁针发生转动，说明小磁针受到力的作用，这个力的施力物体是通电导线。说明，电流对小磁针有力的作用。这个过程中，电流跟小磁针没有接触，电流对小磁针的作用力是靠磁场来传递的。磁场存在于电流周围，对放入其中的磁体有力的作用。这就是电流的磁效应。随后，请学生思考：电流对小磁针作用的过程中，小磁针对电流有没有力的作用？依据是什么？学生思考并回答。通过奥斯特实验现象我们能直观地看到小磁针对电流的作用力吗？学生回答。那么，磁体对电流到底有没有力的作用？下面就可以通过实验验证一下，将可以连接在电路中的摆动的导体棒悬挂在U型磁体的中间，接下来闭合电键，发现通有电流的导体棒会运动，说明磁体对电流有力的作用。这一过程中磁体和电流没有接触，那么，磁体对电流的作用力是靠什么来传递的？学生思考并回答。

赏析3：教师在进行教学设计时，要用有效的方式让学生认识到物理概念间的联系，让学生在对比分析中加深对物理概念的掌握。中学生对概念的质疑已经上升到较高层次，这也是学生熟练掌握概念知识的结果，教师应该抓住这种时机，针对物理概念设置相关的问题，让学生带着疑惑去深入探究物理核心概念，了解并掌握概念的具体应用。强化概念教学的最终目的是让学生理解概念的基本内涵和本质，培养其探究能力，促进学生核心素养的形成和发展。学了一个概念之后，要能够运用概念去分析、判断和解决新的物理现象和问题。在新概念建立之后，教师要为学生创造不同物理情境的变式，使学生有机会在自然的、新颖的情境中应用物理概念，以丰富和发展学生对概念的意义建构，激发和保护学生学习和探究的兴趣，培养学生的创新精神与实践能力。

4 合作探究，讨论交流；概括总结，活化概念

教学片段4：小组合作讨论交流：已经知道磁体与磁体间有力的作用，电流与磁体间也有力的作用，那么相互靠近并彼此绝缘的电流间是否有力的作用，并说明理由？ 学生讨论交流回答。从而过渡到小结：磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。

赏析4：要使学生牢固、清晰地掌握物理概念，必须经过概念的巩固、深化阶段，通过这一阶段要达到以下两个目的：第一是对易混淆的概念进行辨析，进一步理解它们之间的区别与联系。有比较才有鉴别，将易混淆的概念加以对比、辨析，明确它们之间的区别与联系，是帮助学生纠正错误概念，理解、巩固、深化概念最有力的措施。第二是通过练习形成运用概念的技能。学习概念是为了学习认识自然的方法，形成良好的观察、分析、探究的能力，并能运用概念进行思考，运用概念解决问题，再认识自然现象。不同高中生知识概念的认知水平存在差异，很多学生对物理概念的学习容易出现混淆。对此，教师可采取小组合作讨论交流的教学方式。学生在探究讨论中对不同观点进行交流辨析，从而加深对物理概念的印象，其效果比教师进行知识概念的灌输更明显。在这个过程中，教师应发挥自身的主导作用，及时解答学生的疑问，这样不但能够培养学生的思辨能力，提高学生的核心素养，还能够拉近师生的距离，形成生生之间、师生之间良好的互动，活跃课堂气氛，增强教学效果。在学生展开讨论之前，教师应创设相关的教学情境，提出问题，提高学生讨论问题的效率。

5 梳理物理学史，渗透德育教育

教学片段5：我国是世界上最早发现磁现象的国家，东汉学者王充在《论衡》书中描述的“司南”，是人类公认的最早的指南针，它是我国古代四大发明之一，对世界文明有重大影响，也为世界的航海业作出了巨大的贡献。明初的郑和七下西洋成为人类航海史上的空前壮举。后来，指南针传到了欧洲，指南针为哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行提供了重要的物质条件。这是我们引以为荣的。但是纵观近现代，我国在磁方面的研究一直处于落后的状态。随后教师总结：“同学们，如果将来你能够从事磁方面的研究，有突破性发现的话，那时候你的名字将像奥斯特、法拉第、麦克斯韦那样载入史册，人们将永远地记住你，感激你，那时候授予你诺贝尔物理学奖将不是问题。怎么样同学们，为了自身价值的提升，為了中国梦的实现，也为了中华民族的伟大复兴，让我们共同努力！”

赏析5：教学过程中渗透物理学史，使学生了解概念的探究历程，升华学生的家国情怀。高中物理新课标以提高学生的核心素养为主要目标，要求教师注重培养学生的情感、态度与价值观。在高中物理鲁科版教材中有很多德育教育内容，我们要充分挖掘教材中潜在的德育因素，在课堂教学中灵活渗透物理学史，能使学生的心灵得到震撼，意志得到磨砺，心智得到全面提升。

6 总结提升，唤起学生的社会责任感

教学片段6：小组讨论：问题一，什么原因导致奥斯特经历了10年才发现电流的磁效应，你从中体会到了哪些经验教训？问题二，通过奥斯特研究电流的磁效应历程，你从奥斯特身上学到了什么？小组讨论，学生发言。教师总结：“第一，当方向错了，停止就是一种进步。前人的研究成果在一定程度上对我们来说是一种宝贵的财富，但从另外一个角度来看，也是一种束缚和枷锁，影响我们的思维和研究。第二，我们研究问题要从不同的角度入手，我们既要继承和发扬前人的研究成果，又要不被前人的知识和方法束缚。总结成一句话：要有创新精神！现在我们的中国制造享誉全球，非常厉害，这还远远不够，我们需要有更多的中国创造，这需要在座的同学们共同努力完成！”

赏析6：物理概念的形成与掌握是学生感受、接受、熟悉、内化的一个过程，与学生核心素养的形成和提高相辅相成。教师应认识到物理概念学习的必要性，利用物理实验夯实物理概念，展开合作教学，提高学生的思辨能力，让学生对物理核心概念进行不断地内化，从而实现学生核心素养的培养和发展。

《普通高中物理课程标准》（2017年版）明确提出学生主动参与是优秀课堂教学的重要特征，倡导启发式、讨论式和探究式教学。教师有效地调动学生参与，激发学生独立思考和创新，通过学生感受、理解知识的产生和发展，让学生获得深层次的理解。可以看出，学生参与教学过程的时间和广度、多边合作与交流、参与高水平的认识活动，这三个方面都应在教学中得到加强。总的来说，该教师在教学中贯彻创造性思维教学的基本原则，关注学生问题回答、讨论和参与活动时的独特性和独创性。该教师的教学观念和设计新颖，教师对学生的认知发展水平了解清晰，对教学内容、方法的整体把握较好。

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（栏目编辑 赵保钢）