田序海 鄭文峰

摘 要：本文著重介紹了磁場、電流的磁效應、磁場力這三個物理概念建立的教學片段，讓學生經(jīng)歷學習概念的探究過程。教學片段突出了在教師引導下學生的主體學習活動，在概念教學的過程中培養(yǎng)學生積極思考和主動學習的習慣，從而提升學生的核心素養(yǎng)。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；概念教學；建構主義；案例研究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）7-0014-4

設計思想：在物理教學中，為了使高中生更好地將物理概念內(nèi)化，更有效地培養(yǎng)和發(fā)展學生物理學科核心素養(yǎng)，本文著重介紹了磁場、電流的磁效應、磁場力這三個物理概念建立的教學過程：從創(chuàng)設情境、引入概念，到精選實驗、形成概念；由創(chuàng)設物理情境的變式，到應用概念；通過小組合作探究、討論、交流，提高學生的思辨能力；最后概括總結，活化物理概念，使物理概念系統(tǒng)化，形成完善的知識結構，提升學生的核心素養(yǎng)。教學過程中滲透物理學史，使學生了解概念的探究歷程。突出在教師引導下學生的主體活動，在概念教學的過程中培養(yǎng)學生積極思考和主動學習的習慣，從而提升學生的物理核心素養(yǎng)。

設計賞析：在中學物理教學中，物理概念的形成與掌握是學生感知、接受、熟悉、形成的一個過程，也是物理概念不斷內(nèi)化的一個過程。因此，中學物理教師要采用多樣化的概念教學策略，促進學生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。教學設計就是要將教學內(nèi)容形成問題主線，將學生的學習形成活動主線。課堂教學過程就是教師把兩條主線合理、有效、自然、藝術地編織在一起。教學過程就是努力創(chuàng)造條件讓學生主動參與學習，教師要在教學中發(fā)揮指導者、促進者和學習合作者的作用。教師不僅要關注學生的學習結果，更要關注學生的學習過程。教學方法要與物理的學科特點、學生高中階段的認知特點相聯(lián)系。

1 創(chuàng)設情境，營造氛圍；感知活動，形成表象

教學片段1：教師用帶有磁鐵的地球儀和書演示地球儀懸浮小魔術。隨后，請學生思考：地球儀為什么能夠懸浮在空中？ 學生認真觀察小魔術，思考并回答，讓學生初步構建磁場的概念。

賞析1：概念引入是物理概念教學的必經(jīng)環(huán)節(jié)，一般可采用下述方法：從生活實際引入；從實驗現(xiàn)象引入；在復習舊知識的基礎上引入；從理論需要引入；從設計的問題引入。本節(jié)課采用從實驗現(xiàn)象引入。物理概念往往具有一定的抽象性，學生易感到枯燥乏味，不好理解。教師根據(jù)學生的原認知，運用生活實例、實驗演示、邏輯推導等創(chuàng)設恰當?shù)奈锢砬榫常箤W生更容易發(fā)現(xiàn)與物理概念相關的現(xiàn)象與問題，突出學生的主體地位。將教學從教師向?qū)W生直接傳遞學科知識轉(zhuǎn)化為師生共同探究，從而提高物理概念教學的質(zhì)量，提高學生學習物理、探究物理的興趣，提升學生的學習效果，為學生核心素養(yǎng)的形成奠定基礎。在“磁現(xiàn)象和磁場”教學中我們以一個小魔術引入，以有趣的方式將概念導入課堂，啟發(fā)學生思考，吸引學生的注意力，激發(fā)學生磁場核心概念的萌芽。

2 精選實驗，形成概念；思維加工，突出本質(zhì)

教學片斷2：通過分組實驗，讓學生親自動手，將小磁針放在桌面上并使其靜止不動，讓條形磁鐵靠近小磁針，體驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，并描述實驗現(xiàn)象。請學生思考：小磁針與條形磁鐵有沒有接觸？條形磁鐵對小磁針的作用力是靠什么來傳遞的？隨后，提出該作用力是靠場的作用傳遞的，這個場叫做磁場。磁場看不見，也摸不到，但它就是一種客觀存在的特殊物質(zhì)。學生通過感受條形磁鐵和小磁針之間不接觸也能產(chǎn)生力的作用，深入理解 “兩個物體不接觸也能通過磁場有力的作用” 這一深層外延，進一步提煉出磁場力的作用效果。通過磁體間的相互作用來體驗力的深層內(nèi)涵。說到磁場力就涉及到施力物體和受力物體，同時也能讓學生體驗到磁體間的相互作用同時產(chǎn)生、變化、消失這一深層內(nèi)涵，進而更好地理解磁場存在于磁體周圍，并對放入其中的磁體有力的作用。如果教師有意識地將概念教學與實驗教學相結合，則可以通過有效的探究實驗來幫助學生形成更為直觀的感受，從而搭建一個臺階便于學生理解概念。很多時候在實驗探究的過程中也能實現(xiàn)概念的生成，讓學生能夠直觀地看到概念的體現(xiàn)方式，所以利用物理實驗探究是夯實核心概念的有效方法，并在實驗探究中培養(yǎng)學生的實驗探究能力。

賞析2：在這一環(huán)節(jié)的教學中，需要引導學生透析物理概念的本質(zhì)特征，實現(xiàn)觀念上的突破。學習過程是受教育者積極主動的知識建構過程，建構主義強調(diào)教學必須以學生的學為中心，強調(diào)學生對知識的主動探究、主動發(fā)現(xiàn)，特別注重學生對所學知識在原有經(jīng)驗基礎上的意義生成。教師要轉(zhuǎn)變成學生主動建構知識的促進者、 幫助者、合作者和引導者。物理學本身就以觀察和實驗為特點，借助實驗，以此為基礎，引入物理概念和規(guī)律。由于磁場的概念比較抽象，不能用感官直接感受，可以以實驗為切入點，深入分析物理現(xiàn)象，適當?shù)匾氪艌龈拍?，使抽象的磁場概念具體化，從而有助于學生的理解和掌握。

3 創(chuàng)設物理情境的變式，培養(yǎng)學生的分析和推理能力；促使學生知識轉(zhuǎn)化，掌握應用概念和分析問題的能力。

教學片段3：奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流的磁效應的呢？學生做分組實驗：金屬直導線沿南北方向水平放置，小磁針放在導線的正下方。閉合電鍵，請學生觀察實驗現(xiàn)象并回答。小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動，說明小磁針受到力的作用，這個力的施力物體是通電導線。說明，電流對小磁針有力的作用。這個過程中，電流跟小磁針沒有接觸，電流對小磁針的作用力是靠磁場來傳遞的。磁場存在于電流周圍，對放入其中的磁體有力的作用。這就是電流的磁效應。隨后，請學生思考：電流對小磁針作用的過程中，小磁針對電流有沒有力的作用？依據(jù)是什么？學生思考并回答。通過奧斯特實驗現(xiàn)象我們能直觀地看到小磁針對電流的作用力嗎？學生回答。那么，磁體對電流到底有沒有力的作用？下面就可以通過實驗驗證一下，將可以連接在電路中的擺動的導體棒懸掛在U型磁體的中間，接下來閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)通有電流的導體棒會運動，說明磁體對電流有力的作用。這一過程中磁體和電流沒有接觸，那么，磁體對電流的作用力是靠什么來傳遞的？學生思考并回答。

賞析3：教師在進行教學設計時，要用有效的方式讓學生認識到物理概念間的聯(lián)系，讓學生在對比分析中加深對物理概念的掌握。中學生對概念的質(zhì)疑已經(jīng)上升到較高層次，這也是學生熟練掌握概念知識的結果，教師應該抓住這種時機，針對物理概念設置相關的問題，讓學生帶著疑惑去深入探究物理核心概念，了解并掌握概念的具體應用。強化概念教學的最終目的是讓學生理解概念的基本內(nèi)涵和本質(zhì)，培養(yǎng)其探究能力，促進學生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。學了一個概念之后，要能夠運用概念去分析、判斷和解決新的物理現(xiàn)象和問題。在新概念建立之后，教師要為學生創(chuàng)造不同物理情境的變式，使學生有機會在自然的、新穎的情境中應用物理概念，以豐富和發(fā)展學生對概念的意義建構，激發(fā)和保護學生學習和探究的興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

4 合作探究，討論交流；概括總結，活化概念

教學片段4：小組合作討論交流：已經(jīng)知道磁體與磁體間有力的作用，電流與磁體間也有力的作用，那么相互靠近并彼此絕緣的電流間是否有力的作用，并說明理由？ 學生討論交流回答。從而過渡到小結：磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。

賞析4：要使學生牢固、清晰地掌握物理概念，必須經(jīng)過概念的鞏固、深化階段，通過這一階段要達到以下兩個目的：第一是對易混淆的概念進行辨析，進一步理解它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。有比較才有鑒別，將易混淆的概念加以對比、辨析，明確它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，是幫助學生糾正錯誤概念，理解、鞏固、深化概念最有力的措施。第二是通過練習形成運用概念的技能。學習概念是為了學習認識自然的方法，形成良好的觀察、分析、探究的能力，并能運用概念進行思考，運用概念解決問題，再認識自然現(xiàn)象。不同高中生知識概念的認知水平存在差異，很多學生對物理概念的學習容易出現(xiàn)混淆。對此，教師可采取小組合作討論交流的教學方式。學生在探究討論中對不同觀點進行交流辨析，從而加深對物理概念的印象，其效果比教師進行知識概念的灌輸更明顯。在這個過程中，教師應發(fā)揮自身的主導作用，及時解答學生的疑問，這樣不但能夠培養(yǎng)學生的思辨能力，提高學生的核心素養(yǎng)，還能夠拉近師生的距離，形成生生之間、師生之間良好的互動，活躍課堂氣氛，增強教學效果。在學生展開討論之前，教師應創(chuàng)設相關的教學情境，提出問題，提高學生討論問題的效率。

5 梳理物理學史，滲透德育教育

教學片段5：我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，東漢學者王充在《論衡》書中描述的“司南”，是人類公認的最早的指南針，它是我國古代四大發(fā)明之一，對世界文明有重大影響，也為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻。明初的鄭和七下西洋成為人類航海史上的空前壯舉。后來，指南針傳到了歐洲，指南針為哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸、麥哲倫環(huán)球航行提供了重要的物質(zhì)條件。這是我們引以為榮的。但是縱觀近現(xiàn)代，我國在磁方面的研究一直處于落后的狀態(tài)。隨后教師總結：“同學們，如果將來你能夠從事磁方面的研究，有突破性發(fā)現(xiàn)的話，那時候你的名字將像奧斯特、法拉第、麥克斯韋那樣載入史冊，人們將永遠地記住你，感激你，那時候授予你諾貝爾物理學獎將不是問題。怎么樣同學們，為了自身價值的提升，為了中國夢的實現(xiàn)，也為了中華民族的偉大復興，讓我們共同努力！”

賞析5：教學過程中滲透物理學史，使學生了解概念的探究歷程，升華學生的家國情懷。高中物理新課標以提高學生的核心素養(yǎng)為主要目標，要求教師注重培養(yǎng)學生的情感、態(tài)度與價值觀。在高中物理魯科版教材中有很多德育教育內(nèi)容，我們要充分挖掘教材中潛在的德育因素，在課堂教學中靈活滲透物理學史，能使學生的心靈得到震撼，意志得到磨礪，心智得到全面提升。

6 總結提升，喚起學生的社會責任感

教學片段6：小組討論：問題一，什么原因?qū)е聤W斯特經(jīng)歷了10年才發(fā)現(xiàn)電流的磁效應，你從中體會到了哪些經(jīng)驗教訓？問題二，通過奧斯特研究電流的磁效應歷程，你從奧斯特身上學到了什么？小組討論，學生發(fā)言。教師總結：“第一，當方向錯了，停止就是一種進步。前人的研究成果在一定程度上對我們來說是一種寶貴的財富，但從另外一個角度來看，也是一種束縛和枷鎖，影響我們的思維和研究。第二，我們研究問題要從不同的角度入手，我們既要繼承和發(fā)揚前人的研究成果，又要不被前人的知識和方法束縛?？偨Y成一句話：要有創(chuàng)新精神！現(xiàn)在我們的中國制造享譽全球，非常厲害，這還遠遠不夠，我們需要有更多的中國創(chuàng)造，這需要在座的同學們共同努力完成！”

賞析6：物理概念的形成與掌握是學生感受、接受、熟悉、內(nèi)化的一個過程，與學生核心素養(yǎng)的形成和提高相輔相成。教師應認識到物理概念學習的必要性，利用物理實驗夯實物理概念，展開合作教學，提高學生的思辨能力，讓學生對物理核心概念進行不斷地內(nèi)化，從而實現(xiàn)學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展。

《普通高中物理課程標準》（2017年版）明確提出學生主動參與是優(yōu)秀課堂教學的重要特征，倡導啟發(fā)式、討論式和探究式教學。教師有效地調(diào)動學生參與，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新，通過學生感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展，讓學生獲得深層次的理解。可以看出，學生參與教學過程的時間和廣度、多邊合作與交流、參與高水平的認識活動，這三個方面都應在教學中得到加強?？偟膩碚f，該教師在教學中貫徹創(chuàng)造性思維教學的基本原則，關注學生問題回答、討論和參與活動時的獨特性和獨創(chuàng)性。該教師的教學觀念和設計新穎，教師對學生的認知發(fā)展水平了解清晰，對教學內(nèi)容、方法的整體把握較好。

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（欄目編輯 趙保鋼）