核心素养培养策略在高中课堂中的应用——以《楞次定律》的教学设计为例

戚晓杨

(江苏省吴江高级中学 215299)

核心素养的形成不是一蹴而就的，需要在整个教育阶段中慢慢形成.这就对我们教育工作者提出来更高的要求，如何通过每一个教学设计来达成核心素养的培养.本文以人教版《高中物理选修3-2》中的《楞次定律》一节为例来谈谈笔者的一点实践.

一、以学定教

了解学情是教学的起点，正如奥苏伯尔在《教育心理学——认知观点》中的表述：影响学习的唯一最重要的因素就是学习者已经知道了什么.课堂所要呈现的学科逻辑必须要符合学生的认知逻辑才可以更好地被学生理解，同时成为他们攻克下一个知识难点的利剑.因此在本堂课的初始，笔者作了以下的设计.

教学片断一:

教师活动学生活动环节一提问:是否可以通过电流的磁效应确定通电螺线管中电线的绕向.实验操作:将电源、通电螺线管、灵敏电流计接成回路,靠近螺线管的小磁针发生转动.根据小磁针的方向,确定电流产生磁场的方向,再根据右手螺旋定则和灵敏电流计偏转的方向可以明确螺线管的绕向.小磁针的方向电流的方向螺线管中电线的绕向

设计意图及反思：在楞次定律中所需要使用到右手螺旋定则是学生在初中磁场所习得的内容.所以这一环节是学生可以比较轻松地完成.除此以外，这一设计巧妙在于一方面为学生后续探究楞次定律所需要提出“中介”——感应电流的磁场打下了伏笔.另一方面为探究实验中判断感应电流磁场的方向垫上了一块“垫脚石”，缩短了分析归纳的时间.

二、循序渐进

1.观察与提问

物理观念的形成，既是认知性的，更是体验性的.单纯由机械记忆形成不了物理观念，是需要学生在积极主动的探究活动中形成.而观察便是第一步，这里的观察不仅仅是指学生看到实验的现象，更包含了学生在通过对实验的操作、实验过程的探索、实验现象的记录，并能对此提出有深入思考的问题.

教学片断二:

教师活动学生活动教师活动学生活动环节二提问:拆去电源之后能否在螺线管中形成电流?实验操作:在刚才的回路中拆去电源,再接成回路,用条形磁铁插入或拔出螺线管,可以观察到灵敏电流计发生偏转,生成了不同方向的感应电流.

设计意图及反思：让学生感受不同的操作引起不同方向的感应电流.并对此原理产生浓郁的兴趣.

2.收集与整理

物理是一门最能培养人科学思维能力的学科，需要学生从真实的情境中提出来问题，有效的收集相应的实验现象(数据)，以佐证其猜想与假设.这些科学的证据就要求学生能设计方案，还要能正确实施，并有效地进行观察与收集，为现象的分析与数据的处理作好铺垫.

教学片断三：

教师活动学生活动教师活动学生活动环节三引导:对你所完成的实验,可以马上得出决定感应电流方向的因素是什么的结论吗?如果不能,那你打算怎么处理你的实验现象?思考交流:感应电流的方向与磁极插入拔出有关,还与磁体的极性有关,好像不能马上得出结论.可以把实验操作与感应电流的方向记载在一个表格里,进行对比,可能可以得到结论.我的操作感应电流的方向

设计意图及反思：本环节在培养学生科学探究的能力有非常重要的作用，学生们会体会到现象(数据)的记载也是值得深思熟虑的.本环节将科学探究能力的培养体现在细微之处.

3.分析与归纳

在设计中把握好教学逻辑，从现象到本质，将看似无联系的因果，找到其联系点；从特殊到一般，以化繁为简，体现科学的简洁与高度统一.

教学片断四：

教师活动学生活动环节四引导:根据表格总结出感应电流方向的规律.交流讨论:分析四种操作下产生的二种不同方向的感应电流的现象;直接得出结论比较困难.没有发现直接联系,是否可以寻找二者之间的共同点———有电即有磁作为桥梁来分析,完善实验记录表格并分析结论.交流讨论:共同点———有电即有磁,所以产生感应电流的时候,此空间内磁场有二个,一个是磁体的磁场,一个是感应电流的磁场.我的操作磁体的磁场方向感应电流磁场方向感应电流的方向这二个磁场方向有时相同有时相反.感应电流的方向与其磁场方向可以由右手螺旋定则确定,所以只要判断二个磁场何种情况下相同,何种情况下相反,就可以判断感应电流的方向.只在磁体拔出时感应电流的磁场与磁体的磁极一致,插入时二磁场方向却是相反的.引导:是否可以把你的结论与感应电流产生的条件结合起来表述.交流讨论:感应电流产生的条件是闭合回路的磁通量发生变化.那么,将磁极的插入拔出可以用磁通量的增大减小来描述,即磁通量在增加时二个磁杨方向相反,减少时方向相同———“增反减同”.引导:思考“增反减同”的效果是什么,并用简洁语言进行概括.交流讨论: “增反减同”的效果———增加时,相反的磁场有抵消的作用,减少时,相同的磁场有弥补的作用.二种情况都是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

设计意图及反思：本环节是本节课的重点，只有在理解“借助感应电流的磁场这一媒介的作用”，才能使学生更能从原理上理解楞次定律抽象的表述.

4.检验与评估

体验性的检验可以使学生产生更好的共情，通过对自己的探究结果进行评估、修正，既加深学生对物理观念的体会，同时也是科学探究素养中不可或缺的一部分.

教师活动学生活动环节五演示实验:使强磁铁自由下落并穿过铜管.观察现象:磁铁在铜管中下落变慢了.分析:磁铁下落使闭合的金属管中的磁通量发生变化,形成感应电流,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,对磁铁有作用力,使其下落变慢.追问:是阻碍还是阻止交流讨论:是阻碍,因为最终磁铁还是继续下落,并没有阻止.追问:感应电流有受到作用力吗?是何种性质的?交流讨论:根据牛顿第三定律,作用是相互的.所以感应电流对磁铁有作用力,磁铁对感应电流也有作用力,是安培力.追问:从能量的角度来解释阻碍交流讨论:磁铁受阻碍,机械能减少了,转化为电路中的电能.

设计意图及反思：楞次定律中最重要的一点就是“阻碍”不是阻止.

三、实践、应用与拓展

物理学的知识既是简洁的，又是统一的.物理规律的得出往往是从特殊到一般，探究出的结论是否适用所有的情况也是检验结论科学性的重要标志.

教师活动学生活动环节六引导:其它方式引起的感应电流是否也可以用楞次定律来判断.实验探究1:将接用电源的螺线管插入在形成感应电流的螺线管中,通过电路的通断、滑动变阻器改变电流大小来形成感应电流.实验探究2:通过铜棒在磁场中运动,切割磁感线所形成的感应电流.二个实验现象与探究结论一致.引导:导棒切割磁感线过程中有阻碍,是哪种作用?方向如何?交流讨论:磁场对感应电流的作用力,是安培力,可以用左手定则判断.追问:能否有更简便的方法来判断感应电流的方向.交流讨论:安培力在电磁感应现象中总是阻碍磁通量的变化,即阻碍相对运动,也可以用类似于左手定则的方法来判断.比如用右手来判断.

设计意图及反思：能够从特殊现象到一般规律，再由一般规律到特殊情境，也是科学思维与科学探究能力的习得，更是核心素养的升华.

课程的改革落实到具体细节中，课堂教学的改革是重中之重.如何由“教师中心”转向“学生中心”，促进学生主动学习和合作学习的意识与能力是我们在实际工作中面临的一个共同的课题.寻求符合学生认知逻辑，进行教学设计，引导他们积极观察、探索、收集、分析、推理、检验、修正，培养以围绕高中学生的学科核心素养要求来展开教学，让教学设计的每一个环节都能够展露出物理学科核心素养的精髓.