指向核心素养的物理教学设计探究

2020-04-07 03:53贾原洁
新一代 2020年8期
关键词:楞次定律教学设计核心素养

贾原洁

摘 要:本文以“楞次定律”的教学设计为例,旨在探究创设真实物理情境中,通过科学探究与模型建构这一动态途径,促使学生将物理观念内化,培养科学思维,最终真正指向学科核心素养的形成。

关键词:核心素养;教学设计;楞次定律

《普通高中物理课程标准(2017年版)》提出,核心素养的价值主要体现在学生通过学科学习形成正确的价值观念、必备的品格以及关键的能力,而具体到物理学科而言,就是指物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四方面。在真实情境下,通过探究式学习,则是将物理观念内化,引导形成科学思维以及科学态度与责任的有效途径。本文以楞次定律为例,探究如何在高中课堂实现这一途径。

一、创设情境,实验导入

教师引导学生回忆生活中荡秋千的场景,吸引学生的兴趣,激发学生思考“秋千是如何荡起来的?”等待学生思考完毕,再次发问“有没有可能既不直接触碰到秋千,也不转换自身的重心,而让秋千荡起来呢?”两个问题将学生带入预设的情境中,借此引出实验,使学生带着疑问开始实验探究。

实验装置介绍:由两根导线连接起来的一个大线圈(秋千),一个小线圈,一个强磁铁,以及一个未知物体(用纸罩住的强磁铁)组成。首先进行对比实验,将未知物体移开,将小线圈套入磁铁中,秋千没有发生变化。然后放上未知物体,重复操作,这时秋千荡了起来。根据实验现象,让学生猜想未知物体是什么,并引导学生科学分析推理。最后揭晓未知物体身份——强磁铁。揭开纸罩重复实验,引导学生观察小线圈的动向与秋千動向的关联。整个过程,通过对比实验,控制变量;提出猜想,理清学生的思维逻辑;观察实验现象,引发学生的思考。

二、建构模型,观念内化

选取两个瞬时情况进行过程分析。如图1所示,提出问题:为什么当向下套入小线圈时,秋千荡向里侧,而向上拔出小线圈时,秋千荡向内侧?

建构如图2所示的模型图,复习感应电流产生的原因,理清物理观念,分析整个过程中物理量的变化,引导学生利用这个实验装置对感应电流的方向进行判断。根据强磁铁的磁极以及“同性相斥,异性相吸”让学生直观的发现大线圈中由于感应电流的作用,产生了一个新的磁场,正是这“新旧”两个磁场的相互作用,让大线圈荡了起来,最后让学生自己在实际情境中总结出楞次定律。

当小线圈向上拔出,重复分析整个过程,再次验证楞次定律,并总结出“增反减同”。

三、理清框架,思维升华

结合右手螺旋定则,总结用楞次定律判断感应电流方向的思路,并用此思路判断实验中的感应电流的方向。并提出问题,为何实验装置中的秋千不能一直荡下去,联系前面所学的能量守恒,分析实验过程中涉及到的能量转化,让学生了解到楞次定律的实质就是能量守恒。真正的巩固知识,完成观念的内化。

四、结语

本文的教学设计以生活里熟悉的荡秋千现象引入,创设一个新的物理情境,根据自制“荡秋千”实验,在“没有电流计的情况下,如何判断感应电流方向”为主线,再现物理规律探索过程,让学生对规律的探索过程有一个真实的体验,巩固对楞次定律本质的理解。总之,指向核心素养的物理教学设计应抓住真实物理情境中的教学,重视科学探究与模型建构这一动态途径,促使学生真正内化学科核心素养。

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(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:61,53.

[2]WESSELINKR,JONG C D, BIEMANS H J A. Aspects of Competence-Based Education as Footholds to Improve the ConnectivityBetween Learning in School and in theWorkplace[J].Vocations&Learning, 2010,3(1):19-38.

[3]陈丽珊,陈海.基于高中物理学科核心素养的物理教学探究[J].基础教育研究,2016(20):7-8.

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