以“楞次定律”為例踐行核心素養(yǎng)教學(xué)

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1、以“楞次定律”為例踐行核心素養(yǎng)教學(xué)作者：馬朱林作者簡(jiǎn)介：馬朱林，江蘇省蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué)（江蘇蘇州215000）o原文出處：《中學(xué)物理教學(xué)參考》（西安）2018年第20181/2期第5-8頁(yè)內(nèi)容提要：以培育學(xué)生的物理核心素養(yǎng)為指向，用“楞次定律”一節(jié)的課堂教學(xué)作為載體，闡述了從物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面實(shí)施課堂教學(xué)的具體策略。期刊名稱(chēng)：《中學(xué)物理教與學(xué)》復(fù)印期號(hào)：2018年05期關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng)/物理教學(xué)/楞次定律標(biāo)題注釋:【基金項(xiàng)目】江蘇省“十三五”規(guī)劃2016年度課題“基于核心素養(yǎng)的普通高屮學(xué)校課程優(yōu)化統(tǒng)整的研究”（課題編號(hào)：B-b/20

2、16/02/63）。物理學(xué)科核心素養(yǎng)由物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面構(gòu)成，且相互關(guān)聯(lián)，較〃三維目標(biāo)"有了進(jìn)一步的完善和提升。先進(jìn)理念的深入推廣的關(guān)鍵是落實(shí)和實(shí)踐，簡(jiǎn)言之，學(xué)科核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的物理課堂該如何實(shí)施，是我們要解決的重要問(wèn)題，也是本輪課改的重中之重。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，以"楞次走律"教學(xué)為例，就“如何在課堂教學(xué)中踐行物理核心素養(yǎng)的培育”進(jìn)行反思與提煉,與同行交流分享。一、以實(shí)驗(yàn)探究為載體,培養(yǎng)學(xué)生的〃科學(xué)探究〃能力實(shí)驗(yàn)是物理理論形成的基礎(chǔ),脫離了實(shí)驗(yàn),物理理論的建立便成了空中樓閣。讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究

3、過(guò)程,或親歷物理學(xué)大師的探究之路,有助于學(xué)生了解理論形成的前因后果，同時(shí)增強(qiáng)課堂的趣味性。所以，無(wú)論是對(duì)于提升物理課堂品質(zhì)還是培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)都具有重要的作用。1.巧妙設(shè)疑，引發(fā)認(rèn)知沖突，提升學(xué)生的探究興趣人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》選修3-2"楞次定律"一節(jié)中，用螺線(xiàn)管、條形磁鐵、電流計(jì)等器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向(圖1)，記錄四種實(shí)驗(yàn)情形下原磁丄向、磁通量變化△①和線(xiàn)圈中感應(yīng)電j―向的情況,再?gòu)囊陨先齻€(gè)物理量的方向或變化特征中找出共同點(diǎn),總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的一般性規(guī)律——楞次定律。筆者認(rèn)為，教材中的實(shí)

4、驗(yàn)探究過(guò)程，實(shí)際上是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下得岀結(jié)論,是一種偽探究,而且該探究過(guò)程缺乏趣味性。筆者在課堂教學(xué)時(shí)，采用楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)設(shè)疑，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而提升學(xué)生的探究興趣,使得探究的進(jìn)一步深入順理成章。(1)用趣味實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲筆者沒(méi)有使用實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)成的楞次環(huán)，而是預(yù)先用較細(xì)的鋁線(xiàn)焊接了一個(gè)鋁環(huán),并用兩根絕緣、輕柔的繡花線(xiàn)將鋁環(huán)懸掛在鐵架臺(tái)上，形成一個(gè)雙線(xiàn)擺，如圖2所教學(xué)片斷：師同學(xué)們,磁鐵能吸引金屬鐵，可以吸引金屬鋁嗎？生1應(yīng)該是可以的吧？師"應(yīng)該"和語(yǔ)氣詞〃吧〃透露出他對(duì)自己的答案也吃不準(zhǔn)，不敢確定，有疑惑。（全體學(xué)

5、生呈笑狀）師誰(shuí)可以用比較〃堅(jiān)定"的語(yǔ)氣告訴我答案呢？（全體同學(xué)低頭不語(yǔ),沉默）師驗(yàn)證磁鐵能否吸引金屬鋁最直接的方法是什么?生（全體）做實(shí)驗(yàn)?。ń處熡脳l形磁鐵沿鋁環(huán)半徑方向靠近鋁環(huán)，如下頁(yè)圖3所示，磁鐵不吸引鋁環(huán)。）師實(shí)驗(yàn)證明，磁鐵是不吸引金屬鋁的。果真如此嗎？請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)看實(shí)驗(yàn)。（教師用條形磁鐵垂直鋁環(huán)平面方向靠近和遠(yuǎn)離鋁環(huán),如下頁(yè)圖4所示,鋁環(huán)均發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。）（學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后”一臉茫然。）師從實(shí)驗(yàn)可以看出，鋁環(huán)受到磁鐵的作用力。那么問(wèn)題來(lái)了，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明磁鐵對(duì)鋁環(huán)沒(méi)有作用力，而另一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明磁鐵對(duì)鋁環(huán)有作用力，同樣

6、的實(shí)驗(yàn)器材，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻截然相反，這到底是為什么呢？反思使用相同的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行兩次"略有差別"的實(shí)驗(yàn)操作，卻得到了完全不同的現(xiàn)象,這樣的對(duì)比能夠引發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望,從而激發(fā)其尋找原因的動(dòng)機(jī)。(2)由現(xiàn)象到本質(zhì)，使探究過(guò)程更具順承性和邏輯性在上述實(shí)驗(yàn)中”將磁鐵靠近鋁環(huán)時(shí)鋁環(huán)被磁鐵排斥”磁鐵遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)鋁環(huán)被磁鐵吸引。學(xué)生通過(guò)前一節(jié)〃感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件"和安培力的知識(shí)不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)生這兩種現(xiàn)象的主要原因是鋁環(huán)中的電流方向相反。由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生與磁通量的變化有關(guān),筆者引導(dǎo)學(xué)生去研究?jī)煞N情形下鋁環(huán)中磁通量的變化差異。由于原磁場(chǎng)

7、方向相同,兩種情形下磁通量〃方向"相同,而磁通量的變化情況不同,一種是磁通量增加，一種是磁通量減小。通過(guò)這樣的比較，學(xué)生發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流的方向與磁通量的增減有關(guān)。該結(jié)論按照科學(xué)探究的要求通過(guò)對(duì)比硏究得到，符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和思維的順承性，邏輯推理也十分嚴(yán)密。(3)為顯化楞次定律中"阻礙〃的內(nèi)涵做好鋪墊楞次定律的表述：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。這是對(duì)感應(yīng)電流的形成最本質(zhì)的描述和詮釋。其中〃阻礙〃一詞較難理解,部分教師在解釋"阻礙〃和"阻止〃的區(qū)別上費(fèi)盡心思，然而學(xué)生對(duì)此依然理解不透，原因是該表述過(guò)于抽象化。雖然

8、感應(yīng)磁場(chǎng)、感應(yīng)電流等均是客觀(guān)存在的”但是卻無(wú)法被學(xué)生直接感知。如果能將抽象的規(guī)律顯化為可視化的物理現(xiàn)象，將極大地提升學(xué)生對(duì)規(guī)律及其內(nèi)涵的理解程度?！ㄗ璧K相對(duì)運(yùn)動(dòng)"是〃阻礙"的內(nèi)涵拓展之一。在楞次環(huán)實(shí)驗(yàn)中，磁鐵與鋁環(huán)之間的"靠近一排斥"