基于学科核心概念的物理教学策略——以“电磁感应”概念教学为例

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究ꎬ开展探究性实验教学ꎬ提高教学质量.

三、借助多媒体开展教学ꎬ引导学生进行实验探究

　　随着信息化时代的来临ꎬ现代化教育中对信息技术进行充分地利用.借助多媒体开展教学能够突破时间和空间的ꎬ并且对难以完成以及不易观察的物理现象进行直观地展示ꎬ使得抽象的物理知识变得更加形象具体ꎬ激发学生的学习兴趣ꎬ引导学生进行探究.例如ꎬ在人教版高中物理选修３－１“电容器的电容”的教学中ꎬ由于各种条件因素的ꎬ电容器带电后ꎬ很快就会失去电荷.因此ꎬ教师可以利用电脑制作相应的动画实验ꎬ对其充放电过程进行动画模拟ꎬ激发学生的学习兴趣ꎬ同时引起学生探究的欲望.在学生对模拟实验进行观察之后ꎬ教师可以借助实验进行电路的连接ꎬ并且对电路图进行投影ꎬ介绍实验装置和连接方式.学生对电路连接进行观察ꎬ并且对放电过程进行相应的操作ꎬ学生对实验中的现象进行记录ꎬ并且对其进行探究和解释.在原有的电路基础上设置串联灵敏电流计ꎬ学生在实验的过程中ꎬ对灵敏电流计的指针偏转方向和幅度进行观察ꎬ帮助学生对物理实验现象和结论进行总结.通过这样的方式学生能够对电容器

电容的相关知识以及影响因素进行学习和理解.因此ꎬ在高中物理探究性实验教学开展的过程中ꎬ教师应当充分利用多媒体ꎬ促使实验内容的展示ꎬ促使抽象的知识内容和物理现象更加的直观ꎬ有利于学生的深入学习和理解ꎬ培养学生的探究能力和创新能力ꎬ提高课堂教学质量.

高中物理是高中阶段的重要学科ꎬ具有理论性和抽象性的特点.实验教学是物理教学中的重要内容ꎬ也是开展课堂教学的重要方式.借助物理教学帮助学生深入学习物理知识ꎬ解决生活实际问题ꎬ促进学生自主创新和探究能力的培养.因此ꎬ在教学开展的过程中ꎬ应当注重探究性实验教学的开展ꎬ借助实验设置探究问题和探究环节ꎬ激发学生的学习和探究兴趣ꎬ更加深入的进行物理知识内容的学习ꎬ培养学生的探究能力和创新能力.　　

[１]赵世渭.探究性教学在高中物理实验教学中的实施策略[Ｄ].济南:山东师范大学ꎬ２０１４.

[２]曾珂珂.高中物理探究性实验教学研究[Ｄ].武汉:华中师范大学ꎬ２０１６.

[责任编辑:闫久毅]

参考文献:

基于学科核心概念的物理教学策略

———以“电磁感应”概念教学为例

(安徽省临泉第一中学　２３６４００)

摘　要:电磁感应是高中物理教学中的核心概念ꎬ不仅内容抽象易混淆ꎬ而且下属概念多而复杂.本文以

“电磁感应”教学为例ꎬ深刻探究选择什么样的教学策略来组织实施核心概念具有重要的意义.

关键词:高中物理ꎻ核心概念ꎻ电磁感应

中图分类号:Ｇ６３２　　　　　　文献标识码:Ａ　　　　　　文章编号:１００８－０３３３(２０１８)２１－００４２－０２　　物理是一门基于核心概念的基础上ꎬ通过分析、推理等系列思维方式研究物质的结构、性质、运动规律以及相互作用的学科.电磁感应是电磁学领域中最伟大的成就之一ꎬ是高中物理教学中的核心概念ꎬ不仅内容抽象易混淆ꎬ而且下属概念多而复杂ꎬ因此ꎬ以“电磁感应”教学为例ꎬ深刻探究选择什么样的教学策略来组织实施核心概念具有重要的意义.　　

矛盾或者是冲突ꎬ则会阻碍学生新概念的形成ꎬ因此ꎬ在核心概念建构之前ꎬ教师应充分了解学生已有的前概念ꎬ消除错误前概念对学生学习的影响.

１.认知局限所致

学生将学习中的习得和日常生活中的经验上升到概念和规律时ꎬ常常忽视了适用的条件以及范围ꎬ这种直觉致使学生形成一些错误的前概念.例如ꎬ初中阶段电学习磁感应概念时ꎬ当有一部分导体切割磁感线运动时ꎬ导体回路中就会产生感应电流.而在高中阶段ꎬ显然这一概念具有局限性ꎬ其初中阶段电子感应概念成立的前提条件是导体回路所处的磁场是不发生变化的ꎬ显然这一错误

耿会萍

如果学生所学新知识的结构与前概念一致ꎬ则完全可以通过同化作用促进学生理解ꎬ如果两者之间存在着

一、错误前概念致因分析

收稿日期:２０１８－０２－２０

作者简介:耿会萍(１９８５.１０－)ꎬ女ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理核心概念教学.

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２.不恰当的类比所致

为了帮助学生更加形象地去理解一些比较抽象的概念ꎬ教师常常利用类比思维进行推理ꎬ但如果使用不当ꎬ则会在理解核心概念时产生错误.例如ꎬ在匀强磁场中ꎬ当导体棒做平动切割磁感线时所产生的电动势为ＢＬｖꎬ当导体棒做转动切割磁感线时ꎬ由于部分学生没有完全理解概念的内涵ꎬ错误地利用不恰当类比推理ꎬ相当然地得出导体棒做转动切割磁感线所产生的电动势也为ＢＬｖ.

３.知识迁移不当所致

不同知识之间存在着相互影响ꎬ如果知识迁移不当ꎬ则会发生相互干扰ꎬ导致核心概念错误.例如ꎬ在磁场中计算导体切割磁感线所产生的电动势时ꎬ其计算公式为ε＝ｎＢＬｖ.在磁场中计算矩形线框所受安培力ꎬ其计算公式为Ｆ＝ｎＢＩＬ.受这些概念迁移的影响ꎬ在计算穿过线圈回路的磁通量时ꎬ部分学生也误乘以线框匝数ｎ.　　

１.激发认知冲突

当学生意识到自己原有的知识和经验不能同化和顺应新知识ꎬ学生就会产生探究的欲望ꎬ教师应充分借助这一现象ꎬ利用科学史、学生错误、前概念、合作学习等方式创设认知矛盾冲突或不平衡的环境ꎬ不断建构或优化新的认知结构.

例如ꎬ在学习“电磁感应”时ꎬ根据学生对于自由落体运动的认知ꎬ笔者创设了如下探究性试验:在两个相同的铜管中分别从同一高度静止释放磁块和铝块ꎬ判断其落地速度是否相同.在实验开始之前ꎬ几乎所有学生根据自由落体规律推测出两者下落的快慢程度是一致的.随后ꎬ邀请学生进行实验实践ꎬ但出乎意料的是较轻的铝块下降速度比较重的磁块下落快ꎬ原有学生的认识遇到了极大挑战ꎬ从而激发了学生的认知冲突ꎬ构建出科学概念体系.

２.构建概念关联架构

概念之间不是相互孤立的ꎬ教师应帮助学生围绕核心概念ꎬ顺藤摸瓜展开概念关联研究ꎬ通过细化分解核心概念、建构核心概念知识网络、利用“概念图”展开概念关联等方式建立相互概念之间的层次结构.

例如ꎬ在学习“电磁感应”知识时ꎬ笔者按照“现象－规律－本质－作用”的顺序呈现知识结构ꎬ在核心概念的统摄下ꎬ重构了学生的认知结构.电流的周围可以产生磁场ꎬ那么磁能否产生电ꎬ从而引出“电磁感应现象”时ꎬ什么情况下才发生电磁感应现象ꎬ从而获得“磁通量”的概念ꎬ既然产生了感应电流ꎬ感应电流的方向如何判断ꎬ从而获得“感应电动势”的概念ꎬ感应电流方向如何判断ꎬ从而获得“楞次定律”、“左手定则”ꎬ感应电动势大小如何判断ꎬ从而得出“法拉第电磁感应定律”ꎬ并分别展示出“互感现象”、“自感现象”、“涡流”、“电磁阻尼”等电磁感应

二、基于核心概念的物理教学策略

在生活中的具体应用.

３.创设教学情境

在核心概念学习过程中ꎬ当规律的抽象性超出了学生的认知能力时ꎬ就会出现学生信心不足的现象ꎬ严重阻碍了学生对新事物的同化与顺应ꎬ因此ꎬ教师应围绕核心概念分析学生的学情和认知ꎬ通过创设科学史情境、科学探究情境、问题情境等方式完成对相关知识的意义建构.

例如ꎬ在组织学生学习«楞次定律»时ꎬ笔者创设了如下科学探究情境:首先ꎬ提出磁铁对铝有没有磁场力作用ꎬ并随机邀请学生实验演示ꎬ得出磁铁确实对铝环没有吸引力作用ꎻ其次ꎬ将强磁铁靠近封闭的铝环并迅速提起ꎬ通过实验观察在提起磁铁的同时ꎬ铝环也被提了起来.通过这种教学前创设的教学情境ꎬ有效激发了学生探究的兴趣ꎬ激励了学生科学积极的思维.

４.应用类比思维

教师应充分将抽象的物理概念与学生大脑中原有的直觉知识经验进行类比ꎬ在遇到物理现象、概念、规律和模型等具体问题时ꎬ灵活运用类比思维ꎬ有效促进概念转变.

例如ꎬ在学习“磁通量”概念时ꎬ笔者充分结合学生室外接雨的生活经验来促进学生形象类比理解“磁通量”概念.下雨时ꎬ探讨什么情况下雨水接的最多?当雨量和盆子面积一定时ꎬ应用那种方式可以使接到的雨水最多.并将盛雨量的大小类比磁场的强弱ꎬ盆平面的面积类比回路平面的面积ꎬ盆平面与雨下落方向垂直时接到的雨最多类比回路平面与磁场方向垂直时磁通量最大ꎬ有效化解了磁通量概念教学的难点.

５.注重思践结行

习得知识只有通过实践应用ꎬ才能发现问题ꎬ形成感悟ꎬ教师应帮助学生全方位、多层次、多角度去感知和深化理解核心概念的本质.

例如ꎬ在组织学生掌握«楞次定律»知识后ꎬ笔者设计了如下“思践结行”情境.首先ꎬ组织学生思考楞次定律内容中是什么阻碍了什么ꎬ阻碍的内容又是什么ꎬ究竟是如何阻碍的ꎻ其次ꎬ通过变式题目深化对楞次定律内容的理解ꎻ最后ꎬ总结运用楞次定律解决问题的思维方法.

综上所述ꎬ在高中物理核心概念学习中ꎬ教师应充分分析学生的前概念和错误认识ꎬ在此基础上通过激发认知冲突、构建概念关联架构、创设教学情境、应用类比思维、注重思践结行等概念转变策略不断提升思维方式ꎬ促进学生科学构建物理概念体系.　　

[１]李梅.高中物理核心概念教学的思考与案例分析[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０１７(２０).

[２]许诗语.高中物理力学核心概念学习技巧[Ｊ].考试周刊ꎬ２０１７(７０).

[３]向敏龙.例谈高中物理核心概念的构[Ｊ].中学物理ꎬ２０１６(１１).

[责任编辑:闫久毅]

参考文献:

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