侯海軍 孫明西

摘 要：核心素養(yǎng)是現(xiàn)階段課程改革和教學(xué)改革的主要方向，在物理教學(xué)實踐中如何全面落實物理核心素養(yǎng)要素是一個新的課題，我們在基于物理核心素養(yǎng)下的課堂教學(xué)進(jìn)行了一些探索，以人教版物理選修3-1中“電動勢”的教學(xué)為例，通過創(chuàng)新教學(xué)模式、開發(fā)教學(xué)資源等，探討物理核心素養(yǎng)教育指標(biāo)的落實。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；物理教學(xué)；物理思維；科學(xué)方法

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）10-0039-3

基于物理核心素養(yǎng)的課程改革和教學(xué)改革正逐漸滲透到物理教育及課堂教學(xué)中。物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個方面的要素構(gòu)成[1]。目前人們的教學(xué)設(shè)計能較好地關(guān)注學(xué)生知識與技能、實驗探究能力等核心素養(yǎng)指標(biāo)的落實，但是受傳統(tǒng)教學(xué)影響，對培養(yǎng)學(xué)生“主動發(fā)展”意識落實不足，關(guān)注學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的教學(xué)考慮薄弱，教學(xué)中往往一帶而過，忽視了物理知識教育的價值取向；對物理思維方法、學(xué)生發(fā)展?jié)撃芘囵B(yǎng)在教學(xué)中也重視不足。我們在基于物理核心素養(yǎng)下的課堂教學(xué)進(jìn)行了一些探索，下面以人教版高中物理選修3-1中“電動勢”的教學(xué)為例探討物理核心素養(yǎng)指標(biāo)的落實。

“電動勢”的教學(xué)設(shè)計與核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

1 創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的問題意識

【教學(xué)過程】：

演示1：請學(xué)生做助手制作兩個果汁電池，將其串聯(lián)帶動電子鐘工作；

演示2：利用溫差發(fā)電演示器，演示用熱水和冷水溫差發(fā)電帶動小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動；

展示圖片：太陽能電板給衛(wèi)星提供源源不斷的電力；

請學(xué)生思考：從以上兩個實驗和一個圖片中同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)哪些研究課題？

【設(shè)計理念】：問題意識是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵因素，我們通過兩個有趣的實驗和一個圖片構(gòu)建問題環(huán)境，激起學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，讓學(xué)生通過實驗、觀察、分析綜合、抽象概括得出研究課題，培養(yǎng)學(xué)生的參與實踐意識以及主動發(fā)展意識，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的“科學(xué)思維”“實驗探究”核心素養(yǎng)。

2 演示實驗，概括結(jié)論

【教學(xué)過程】：

演示3：手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡點亮；

演示4：利用制作的太陽能發(fā)電裝置，帶動小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動；

引導(dǎo)學(xué)生觀察思考：水果（果汁）電池、溫差發(fā)電、手搖發(fā)電機(jī)、太陽能風(fēng)車裝置的能量轉(zhuǎn)化情況。

引導(dǎo)學(xué)生探討得出結(jié)論：電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

【設(shè)計理念】：通過四個演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，并對觀察到的實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納，再抽象、概括，發(fā)現(xiàn)共性，得出的結(jié)論，使學(xué)生真正親身感受到各種形式的能量向電能轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象和電源的作用，實驗中特別是利用熱水冷水溫差發(fā)電、太陽能發(fā)電實驗引起了學(xué)生濃厚的探索興趣。這樣設(shè)計可以有效地培養(yǎng)學(xué)生“物理觀念”（包括能量觀、守恒觀等）及“科學(xué)思維”，使學(xué)生的科學(xué)實驗與科學(xué)思維同行。

3 研討教學(xué)，探討電源工作原理

【教學(xué)過程】：

引導(dǎo)學(xué)生想象并交流：“假如你就是正電荷，請走進(jìn)電源內(nèi)部，研究并討論電源的工作原理，并將分組研討的成果向大家展示”，給學(xué)生提供以下三個研討指向做參考：

研討指向1：討論形成持續(xù)電流的條件；

研討指向2：正電荷在電源外部運動情況，什么作用使其運動，做功情況及能量轉(zhuǎn)化情況；

研討指向3：聯(lián)想抽水機(jī)，試分析電源內(nèi)部正電荷的受力情況、做功情況及能量轉(zhuǎn)化情況，討論電源的工作原理。

學(xué)生小組研討后，請學(xué)生代表到前臺匯報展示研討成果，得出原理：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。

【設(shè)計理念】：采用“研討式”教學(xué)法，讓學(xué)生分組自主進(jìn)行討論?！凹偃缒憔褪钦姾勺哌M(jìn)電源內(nèi)部”很好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)想象力；利用建模、類比科學(xué)研究方法，通過分析、推理論證等解決了電源工作原理新問題；在研討過程中提高了學(xué)生主動與他人合作的意識，展示環(huán)節(jié)學(xué)生可以分享成功的喜悅，沒有展示的學(xué)生可以進(jìn)行“質(zhì)疑”，展開二次討論。“研討式”教學(xué)法可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主發(fā)展意識，增強(qiáng)主動與他人合作交流的精神，愿與他人分享自己的見解，敢于堅持正確觀點，勇于修正錯誤，形成良好的“科學(xué)思維”習(xí)慣，體驗探索自然規(guī)律的艱辛，從而獲得對個人終身發(fā)展有利的成就感和喜悅感。

4 生活類比，概念形成

【教學(xué)過程】：

問題：不同的電源非靜電力不同，它們把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)相同嗎？

圖片展示生活中搬運物體的兩個人搬運本領(lǐng)的描述方法；

演示自制抽水機(jī)的工作過程，讓學(xué)生觀察，探討描述自制抽水機(jī)和滅火用抽水機(jī)本領(lǐng)的研究方法，得出結(jié)論：本領(lǐng)可以用搬運相同質(zhì)量的物體，重力勢能增加多少來判斷，即重力勢能增加多，本領(lǐng)大。并引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，類比并思考回答：不同的電源非靜電力把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)如何描述？得出結(jié)論：電動勢概念。

1.把電量為q的電荷從電源負(fù)極移到正極，非靜電力做功W與電荷量q的比值，稱作電動勢。

2.表達(dá)式：E=。

3.單位：1 V=1 。

4.物理意義：反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。

【設(shè)計理念】：學(xué)生自主閱讀教材，提取重要信息，并類比生活中的事實，利用比值定義法研究電源，建立電動勢概念，最終形成物理概念。通過這樣的教學(xué)設(shè)計在幫助學(xué)生建立物理觀念（概念）時，使學(xué)生認(rèn)識到物理知識與生活有著緊密的聯(lián)系，了解物理概念建立的過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識及創(chuàng)新品質(zhì)，強(qiáng)化“物理觀念”和“科學(xué)思維”等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

5 科學(xué)探究，得出新知

【教學(xué)過程】：

學(xué)生探究實驗：探究電源的參數(shù)（電源的內(nèi)阻），參考探究步驟如下：

①請用數(shù)字式多用電表測量一節(jié)干電池的電動勢，然后再測量兩個水果（或果汁）電池串聯(lián)后的電動勢。

②將小燈泡分別接到一節(jié)干電池和水果（或果汁）電池上，觀察小燈泡是否發(fā)光。

③試探究其原因。

學(xué)生分組探究，并分組展示探究成果，最終形成結(jié)論：電源有內(nèi)阻。

【設(shè)計理念】：通過這一環(huán)節(jié)的設(shè)置，讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程的發(fā)現(xiàn)問題、合理猜測、分析論證、合作交流等過程，體驗科學(xué)研究方法的應(yīng)用和科學(xué)探究的精神。有效地培養(yǎng)學(xué)生的“實驗探究”素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生主動解決問題的意識以及實事求是的科學(xué)態(tài)度。

6 回顧歷史，展望未來

【教學(xué)過程】：

圖片展示電池與人類文明的發(fā)展史：從第一個伏打電堆到現(xiàn)今的核電池，介紹電池發(fā)展的歷史與人類文明的發(fā)展密切相關(guān)；介紹當(dāng)代電池發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系；介紹我國電池發(fā)展的現(xiàn)狀和未來前景。

【設(shè)計理念】：通過介紹電池的發(fā)展史，讓學(xué)生感受到電源的發(fā)展史也是物理學(xué)的進(jìn)步史；聯(lián)系電池發(fā)展與人類文明發(fā)展，明確物理知識是為人們生活和科學(xué)發(fā)展服務(wù)的，體現(xiàn)科學(xué)研究的價值，培養(yǎng)學(xué)生參與科學(xué)研究的熱情；介紹當(dāng)代電池發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感；介紹我國電池發(fā)展的現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景，讓學(xué)生學(xué)會進(jìn)行創(chuàng)新性的思考，可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和振興中華的使命感，愿意為我國的科學(xué)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對學(xué)生的終身發(fā)展有著極其重要的作用，物理學(xué)作為自然科學(xué)中最重要的一個分支，是人類科學(xué)文化的重要組成部分，是人類探索自然的前提，是技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)顯得尤為重要，物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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