核心素养视域下的物理概念教学

宋希波　田成良

摘 要：2017年新课标中，颁布了学科核心素养，倡导学科育人，教师应注重培养学生的能力和品格.概念是物理学的基石，它能深刻地反映事物的共同特征和本质属性;在概念教学中，教师常把重点放在知识的传授上，强化教学的结果，忽视了概念建立的过程，如何在概念教学中落实核心素养是广大物理教师必须面对的问题.

关键词：物理概念;建立过程;素养提升

文章编号：1008-4134（2019）14-0042中图分类号：G633.7文献标识码：B

1 问题的提出

在初中物理磁感线的概念教学中，大部分教师直接引入磁感线的定义，不清楚引入磁感线的目的以及引入的时机，教学中只是传授知识，没有发展学生的思维和能力.2017年新课标提出了核心素养，并提出了学科育人的要求，课堂教学不仅是知识的传授，而要以知识为载体，培养能力，发展思维，形成良好的价值观念.因此，我们需要从学科育人的角度思考，扣心自问，本节课除了知识的传授外，我们还要教给孩子什么？基于此，笔者尝试优化磁感线概念建立的过程，在概念建立的过程中，发展学生素养，并取得了良好的效果.

2 教学创新

2.1 厘清引入磁感线的原因

以往的教学只注重磁感线的分布，只要能清晰地看到小磁针排成一条条线，能详细地描述其特征即可，并没有真正让学生认识其作用，不明白为什么要引入磁感线？首先要厘清其作用，磁感线是用来描述磁场方向和强弱的模型，并且在描述磁场的过程中，根据需要适时引入，才能自然流畅，符合学生的认知规律，突破教学难点.因此，研究磁感线，需要从描述磁场开始.

通过前面的学习，我们知道，磁体周围存在着一种“看不见摸不着”的特殊物质，那就是磁场.磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，并规定其受力方向与N极在该点所受的磁场力的方向相同.基于此，我们若要研究磁场中某点的受力方向情况，可以就在某点放置小磁针，观看其受力方向即可.我们发现，把小磁针放入不同的位置，它的N极指向并不相同，也就是不同的位置磁场的方向不相同，磁场的方向是杂乱无序的，这无疑增加了研究的难度，具体流程如图1所示.

【评析】物理概念教学中，若没有认识问题的本质，便不能有效地开展教学.在磁感线概念教学中，首先要明确引入磁感线的目的是方便描述磁场的方向，有效地确定了研究的起点，才能带领学生从问题的起点出发，亲历概念建立的过程，才能抓住问题的本质.

2.2 建立磁感线概念三部曲

2.2.1 创设情境 从问题起点探寻

如何解决以上问题，在杂乱无序中，找到磁场的规律，并方便地对其描述呢？基于学生的认识特点，教师应该把学生带到问题的源头，也就是问题的起点开始研究.首先从简单的条形磁铁的磁场开始，根据前面学习的磁场知识，在条形磁铁的周围，放置小磁针（可以自由旋转，如图2所示），一个、两个、三个……，逐渐在磁场周围不同位置，放置更多的小磁针.板面上指针呈现出杂乱无章的方向，观看各小磁针的方向（如图3所示）.

2.2.2 抽象加工 在无序中找有序

面对图3所示的杂乱无序的场景，给学生思考讨论的时间，并用问题引导学生在无序中寻找规律：认真观察图3中的指针的方向，你有什么发现？接着带领学生一起画条形磁铁的磁场方向.即把杂乱无章的小磁针的N极用箭头进行描绘.学生总结：小磁针排成了一条条的线，这些线好像从磁铁的N极出发，回到S极（如图4所示）;离磁极越近，线越密，磁场越强等.为使规律更有普遍性，在磁体周围，放置更多的小磁针——小铁屑，排列的更有序，像是形成了整齐的“线”（如图5所示）;以上实验说明平面内的磁场有相同的特点;然后再利用立体的小磁针（如图6所示），看立体空间的分布情况，仍排成了鲜明的 “线”.

磁场看不见摸不着，用画线的方式即可形象直观地描述磁场，用磁感线的疏密来表示磁场的强弱.在此基础上，学生明白了画线描述磁场的意图，再对所画的线进行定义——磁感线（如图7所示）.最后，通过线段的疏密分布表示不同空间位置的磁场强弱.由此整个空间的磁场示意图便呈现于整个平面图纸上.条形磁铁的磁场分布相对简单，学生能够比较容易地找到其中的规律.这样就建立了磁感线的定义，曲线的疏密表示该点磁场的强弱.

最后结合物理学史，利用微课视频介绍，早在19世纪法拉第就磁场與水流场等进行类比，引入了“场线”的概念，并通过实验显示出了磁感线的分布.法拉第的这种“用场线来形象直观地描述场的分布”的思想方法是非常宝贵的，并一直被人们普遍地采用着.

【评析】本环节，让学生对杂乱无章的磁针方向，进行归纳总结，对具体的情境进行抽象加工，培养了学生的对比观察能力、分析归纳能力，实现了由具体到抽象模型的建立，有效地发展了学生的科学思维，也深刻理解了建立磁感线的必要性，掌握了知识的本质.

2.2.3 巩固深化 拓展延伸促内化

在画出了条形磁铁的线图之后，学生自然能够迁移，让学生根据分析U型磁铁的磁感线的分布，两人一组进行讨论，画出U型磁铁的磁感线示意图（如图8所示）.然后再带领学生经历同名磁极，异名磁极的磁感线的建立过程（如图9所示）. 最后依据上述的不同类型的磁感线分布图，共同总结磁感线的基本特征：（1）磁感线越密，磁性越强;磁感线越疏，磁性越若;（2）在磁铁外部，磁感线从N极出发，回到S极;（3） 磁感线不相交;（4）磁感线是虚拟线等规律，进而达到拓展巩固的目的.

【评析】本环节对磁场线的分布进行了拓展，通过变式训练，巩固深化了磁感线知识的理解，并让学生归纳总结磁感线的共同特点，以便灵活地使用磁感线.在此过程中，培养了学生的归纳能力，还有效渗透了建模的思想，感悟了建立物理模型法的巧妙.

总之，物理概念教学，应抓住问题的本质，带领学生从问题的起点开始，经历探究的过程，才能内化概念的内涵，在建立概念的过程中，发展学生的思维，培养学生的探究能力，有效落实核心素养.

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