優化教學路徑，培育核心素養

摘?要：物理教學的三大要素是學科知識、思想方法和能力，思想方法是物理教學中的靈魂，“磁體與磁場”是初中物理電磁學的基礎，其內容是貫穿本章的主要線索，本課堂著重于深度解讀課程標準與教材，重視學生體驗與經歷，引導學生建構知識網絡，拓展思維層階，挖掘思維深度，以此實現物理學科核心素養的培育與養成。

關鍵詞：學科能力；物理核心素養；物理教學策略

學科核心素養是一種學科內在的品質，是面對實際問題情境時，展現出的一種解決問題的能力。物理學科核心素養是學生在學習過程中掌握的科學探究方法、形成的物理觀念、具備的科學態度與責任、逐步形成的良好的思維品質。教師應深層分析與挖掘教材，準確理解與把握教材，挖掘教材內容的內在價值，明確教學內容中知識的形成過程與知識體系的構建，同時保證教學內容的科學性，同時思考教學實施過程中的可行性，通過創設情境，任務探究、問題驅動等方式，吸引學生觀察現象，激發學生主動思考和探究，引導學生自主建構出屬于自己的認知結構，強化思維訓練，提升思維品質，培養學生面對現實存在的問題，收集關鍵有用信息，思考并作出決策，最終解決問題的能力，讓知識轉化為能力，實現知識遷移。本文筆者以蘇科版教材中的“磁體與磁場”為例，嘗試深度解讀課程標準與教材，關注學生的體驗與經歷，聚焦于學生物理學科核心素養與關鍵能力的養成與培育。

一、明確教學目標?建構知識網絡

“磁體與磁場”是初中物理電磁學的基礎，蘇科版教材本節內容包含了磁體的特性，磁場的概念，構建磁感線模型等內容，這些內容既是本節的重點，也是貫穿本章的主要線索，為后續電磁的學習活動奠定了基礎，因此本節內容在本章教學中至關重要。

學生對于磁并不陌生，在日常生活中學生經?？梢钥吹酱朋w的應用，比如“冰箱貼”“磁帶”“指南針”等，在小學科學[1]中學生已經初步接觸過磁鐵，在初二物理“物質的物理屬性”中學生也初步了解了磁體具有磁性。學生頭腦中磁鐵概念的建立只是基于簡單的科學探究過程或由形象化的圖片獲取的感性認識，此時建立起的概念是碎片化的，沒有形成完整的知識結構，同時也是停留于表面的，學生無法從磁場的角度來理解磁現象。本節課中，教師需要引導學生觀察、分析、歸納一系列實驗現象，幫助學生重新構建磁體的內容體系，例如磁體的構造、性質、磁化等?！读x務教育物理課程標準（2011年版）》[2]對本節內容的要求為：“通過實驗，認識磁場，知道地磁場?！贝艌鍪浅踔袑W生首次接觸“場”這個概念，“場”這種物質形態比較特殊，它看不見、摸不著，學生無法根據直接經驗與感受去理解它，如何讓學生認識磁場，研究磁場，記錄磁場是本節課的教學重點與難點，磁體間的相互作用規律本質上是磁場的相互作用，教師要將磁體與磁場有效銜接，讓學生逐步構建知識網絡，形成自己的認知結構。由此，筆者設計了如下的教學環節，如圖1

構建“人文·物理·社會”三維課堂，在引導學生探究物理知識的同時，滲透以人為本的培養理念。讓“研究性學習”走進課堂，走入學科教學，切實增強課堂教學的開放性、民主性、生成性。釋放學生心靈，張揚學生個性，最大限度地發展學生的創新思維和實踐能力。

（一）創設情境，驅動學習興趣

初中物理課堂中經常采用創設情境來引入新課，創設的情境要喚起學生的學習興趣與熱情，激發出學生主動探究的欲望[3]。

本節課中，筆者借助生活中常見的“轉盤抽獎”創設情境，如圖2，該情境貼近學生的生活體驗，容易引起學生的共鳴，但是看似尋常的轉盤卻暗藏玄機。

游戲活動：老師出示幸運大盤轉，問學生是否想抽獎，從而進行抽獎活動。

（1）讓學生利用大轉盤進行第1次抽獎。

（2）如果沒中一等獎，將進行第2?次“特殊”的抽獎，將轉盤直接轉到一等獎位置，只要松手后指針還能指向一等獎，學生就會獲得一等獎。

多次嘗試后，學生發現無論如何都無法轉到一等獎，此時，教師提出問題“為什么在這樣的情況下，同學還不能抽中一等獎呢？”順勢引入了新課。這個情境沖擊了學生原有的生活體驗，很多學生都搶著上來體驗，這不僅提升了學生課堂的專注度，也有效的激發了學生學習的主動性與積極性，讓學生在好奇心的驅動下參與課堂的探究活動，挖掘深藏的知識。

（二）任務探究，深化磁體認識

基于生活中的經驗，小學科學中的探究，學生已經儲備了一定的磁現象知識，在“認識磁體”中，如果給出一個問題，學生進行一個實驗，認識磁體的一個性質，這種在老師問題指引下的活動，具有很強的目的性和可控性，但這種按部就班的實驗操作，看似熱鬧，學生動的不是思維而是身體。學生思考問題的意識、創造和批判思維都遭到壓制甚至抹殺。筆者組織學生進行開放性的探究活動，自由利用課桌上提供的器材，可以觀察到哪些磁現象，比比哪組觀察到的磁現象多，并讓小組代表交流實驗方案與結論，在交流的過程中，學生會主動對聽到的方案進行思考，以物理的角度去認知，以嶄新的視角去審視，并組織語言提出疑問，學生與學生間經過不斷的質疑與補充，實驗方案與實驗結論被不斷完善，最終由學生總結出磁體的一系列性質，老師此時只需要在關鍵問題上給予引導，給參與者表揚與鼓勵，例如：

生甲：“我們發現手拿兩塊條形磁鐵，將同名磁極靠近，感覺有排斥力，異名磁極靠近，感覺有吸引力?！?/p>

師：“你能發現這一點真不錯，同學們有觀察到類似的現象嗎？有沒有更好的實驗方案來顯現該現象呢？

生乙：“可以將一塊條形磁鐵放在兩支筆桿上?！?/p>

生丙：“可以將一塊條形磁鐵放在飲料瓶蓋上?！?/p>

（三）活動驅動，初探磁場分布

磁場是電磁學的核心概念之一，對后續的知識學習起著重要的作用，磁場概念的學習是一個典型的物理知識的建構過程，其中包含著豐富的物理思想與方法，在探究過程中，筆者設計了如下的教學流程，圖3來突破重難點。

感知磁場：磁場雖然看不見摸不著，但是卻是實實在在存在的，在日常生活中學生也很難感知到磁場的存在，因此筆者設計了一個活動：“你有哪些方法讓小磁針動起來？”學生可能采用的方式是：用嘴吹、用手撥、用磁體去靠近小磁針。教師總結：用手撥──是（看得見的）手使小磁針動，且手與小磁針接觸。用嘴吹──是（可感知的）空氣使小磁針動，且空氣與小磁針接觸。要有物質（物體）直接接觸小磁針并產生作用時，小磁針才會動起來；磁體靠近小磁針時，能使小磁針動，說明磁體與磁針間存在著某種物質。[4]這種物質叫“磁場”，它是由磁體產生。通過該活動學生體驗磁場的存在，也為后續磁場的認知和探究做好了鋪墊。

顯示磁場：在感知磁場的過程中，學生發現磁體靠近小磁針，小磁針會發生轉動，教師基于此可以布置第二個活動：“讓幾只小磁針在“條形磁體”周圍“排隊?！睂W生嘗試排列，可以得到如圖3所示的情況，教師可以追問“磁體周圍的磁場具有什么性質呢？”，學生不難得出方向性，教師布置下一個任務“請同學們用曲線畫出小磁針的排隊路線”。學生可以畫出如圖4所示的曲線。教師可以告訴學生“同學們，你們在無意之中已經找到了一種形象化地描述磁場的方法，你所畫的曲線在物理學中叫做“磁感線”。不過，老師要提醒你：磁感線只是假想的物理模型，實際并不存在?！贝鸥芯€模型的初步構建水到渠成。

（四）再探磁場，優化磁場模型

在用小磁針初步完成條形磁鐵周圍磁場分布活動以后，要讓學生對磁體磁場有更深入的了解，并用規范的物理術語去描述它，該環節中學生的能力將獲得提升，教師進一步設問，引導：“我想研究更多點的磁場的方向，怎么辦呢？”“我想研究磁場中每個點的磁場方向分布呢？”學生對于小磁針體積過大的缺陷進行思考，部分學生由于預習等原因立馬給出“撒鐵屑探究”這種老師喜歡的“完美答案”，此處的過渡如果只是這樣浮于表面結束，學生失去了寶貴的反思與批判的機會，由“為什么”這種求知欲引起的認知內驅力也被大大削弱，對學生認知結構中的意義建構產生了阻礙[5]。在設計課堂部分環節的問答中，我們應該關注學生的反饋，基于反饋的連貫性和層進性，進一步引導學生向思維的深處邁進。在學生給出“撒鐵屑”這個答案后，我們不妨再提一個問題“為什么用鐵屑來探究磁場呢？”在講磁化時，筆者已經通過一系列問題對此做了鋪墊：“鐵釘是否有磁性呢？”“吸在條形磁鐵上的鐵釘有磁性嗎？”“鐵釘磨成鐵屑，鐵屑能被磁化嗎？”“那它是不是一個小磁體呢？”“有沒有N、S極呢？”[6]，這個環節中學生知道了鐵屑就相當于小磁針，故思考到這個問題時，學生不難想到利用鐵屑來進一步探究磁體周圍的磁場分布，將問題拋給學生，給學生思考的空間和時間，通過分析、辨別獲取剖析事物本質的能力，在思考、解決問題中，不光磁化的概念得以運用，撒鐵屑的本質原因得以明晰，更重要的是學生的高階思維獲得提升。在以上探究的基礎上，引導學生用鐵屑進行探究，該實驗對學生的操作技能要求較高，此處可以總結關鍵步驟：“放、撒、敲”，幫助學生掌握操作技巧，最后讓學生用磁感線將磁場分布記錄下來，如圖5，這里組織學生交流討論，評價模型，優化模型，在交流討論的基礎上，進一步形成磁場有強弱的認識，探究完后繼續提問“剛才我們進行實驗時小磁針和鐵屑都是放在平面上的，請問磁場是否是平面的？”此時展示立體磁感線模型，讓學生了解磁場具有空間性。

• 優化評估樣式?拓展學生思維

在評估環節中，教師一般會讓學生練習一些題目來鞏固本節課所學的知識，相比題目的練習，思想方法和能力更為重要，是物理教學的精髓和靈魂所在。物理教學的目的是啟迪與豐富學生的智慧，學生的智慧集中表現在深刻理解物理知識與思想方法，進行自覺運用。

評估1

課程開始時，轉盤用來激發學生的學習興趣，磁體的知識比較瑣碎，在幫助學生梳理好知識框架后，提問“幸運大轉盤抽不中一等獎的原因是什么？”學生從頭腦中條理化、體系化的知識中提取出“同名磁極相互排斥”，圖6。

評估2

條形磁鐵的磁場探究結束后，教師提問“磁針轉動是磁場作用的結果，那么磁針在世界各地都能指南北又是誰的磁場在施加作用呢？”提問過程中拿出模型，如圖7（a）。學生通過閱讀課本了解到是地磁場的作用，教師隨即展示第二個模型，如圖7（b），“你覺得該磁場分布與哪個磁體類似？”將磁感線可視化，有助于學生分析、理解，學生將條形磁鐵周圍的磁場分布進行遷移，不難回答出“條形磁鐵”，教師打開地球，展現內部的條形磁鐵，如圖7（c），順勢介紹地球的磁場及其特征與指南針，借助物理學史，也幫助學生養成了正確的價值觀。

評估3

探究完條形磁鐵后，讓學生總結反思，如何認識條形磁鐵的磁場、如何描繪條形磁鐵的磁場的，教師針對學生的認知情況再進行梳理與提升，讓學生感受物理問題的研究方法是從簡單到復雜再到簡單，隨后，讓學生借助同樣的方法研究蹄形磁鐵周圍的磁場，如圖8，這樣安排，學生的物理建模思想得到應用，學生的動手操作能力得到提升。評估結束后，還可以請學生談談“下一步你有哪些探究方向？”學生可能會說到1、地球磁場產生的原因？2、有無產生磁場的其他方法？針對學生的想法，教師可以設置課后探究，讓學生繼續思考，也可為下節課做好鋪墊。

結語

物理教學的三大要素是學科知識、思想方法和能力，教師需對學生進行分析，以課程標準和教材內容為依據，深度解讀知識內容，以此確定學習目標，提煉學習內容，設計學習活動。在課堂中聚焦于學生的經歷和體驗，重視發展學生物理學科的核心素養。任務驅動，讓學生自主探究磁體的基本性質，在探究磁場的顯示與描述上，活動導向，讓學生經歷層層探究，從現象出發，建構并不斷優化模型，慢慢的抓住事物的本質，到運用方法分析解決問題，通過這樣的設計，讓學生成為主體，以全部的精神和情感體驗已有的認識成果與探究物理問題的方法。在這樣的課堂中，學生獲得了知識，實踐應用能力得到提升，最關鍵的是學科思想方法，即建模能力的應用與提升。

參考文獻：

[1]郁波.義務教育課程標準實驗教科書科學三年級下冊[M].北京：教育科學出版社，2007：65–84.

[2]中華人民共和國教育部制定．義務教育物理課程標準（2011年版）[S]．北京：北京師范大學出版社，2012.

[3]蔡劍.創設物理情境規引學習過程——初中物理概念教學之“過程性情境”創設訴求[J].物理教師，2015，36（04）：38-40.

[4]彭前程.談對“學生發展核心素養及物理學科核心素養”的理解[J].中學物理教學參考，2017，46（19）：1-4.

[5]朱文芳.建構主義學習理論[M].北?京：北京師范大學出版社，2002.

[6]朱小青.關于初中物理課堂教學提問有效性的思考[J].物理教師，2015，36（01）：43-45.

作者簡介：宋佳文（1994—），男，漢族，江蘇無錫人，碩士研究生，中學一級，研究方向：中學物理。