物理文化背景下的中学物理课堂教学初探.docx

物理文化背景下的中学物理课堂教学初探 思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理儀器设备以及约定俗成的工作方法的总和1。 1.1 物理文化的教化价值 物理文化对物理教化的价值在于物理文化侧重于强调物理学的历史性、整体性、思想性以及人文性，侧重物理学家对真善美的追求，并且全面表现出物理学的社会价值，而这些正是我们目前物理学科教化中所欠缺的和长期被忽视的。 （1）物理文化教化有利于学生了解学问的来龙去脉，能够从物理学家探究物理理论、规律、概念的过程中体会物理学家们刻苦钻研的精神，学习细致入微的视察方法。 （2）物理文化教化能够培育学生发觉美的品质，将传统物理课堂与文学结合，培育学生的美育、美德。 （3）物理文化教化能够拉近学生与当代科技的距离，使学生消退迷信思想，不依靠权威。 （4）物理文化教化能够使学生从整体上全面了解物理学科，有助于形成正确的人生观与科学观。 （5）物理文化渗入到课堂教学中有利于学生对所学学问有根本上的相识，从而更好地理解和驾驭学问。 1.2 课堂教学中渗透物理文化的方法 （1）物理学史的引入 在课堂教学过程中，依据法拉第发觉电磁感应的历史过程，刚好渗透有关法拉第发觉电磁感应的试验过程，削减学生建构学问和学生认知过程的困难。 （2）建立适当的物理学习环境 物理学习环境包括课堂教学环境、课堂心理环境。课堂教学环境是教学活动的物质基础，课堂教学环境应充分体现物理文化。例如，教室的空间布局，座位编排等。本文在课堂教学中支配学生以前后桌为小组进行试验探究与探讨学习，从而营造出轻松愉悦的课堂氛围。课堂心理环境是指课堂中师生的看法、体验、情感，教学中要建设相对稳定的课堂心理环境。本文在课堂教学中主要是老师以激励和表扬的方式与学生彼此建立信任的教学关系。 （3）展望物理前沿 利用物理学不断探究与追求的特点，在课堂中引入或发掘当代物理前沿的内容，激发学生对物理科技前沿的探知爱好，本文主要列举电磁感应定律在日常生活中的详细应用。紧密联系现代生活，使学生感受到科学、科技、社会、环境之间的紧密联系。 2 物理文化渗透课堂的教学设计案例 为了实现中学物理教学的核心素养，只是注意学问的驾驭和积累是远远不够的，不仅要实现“物理观念”“科学思维”“科学探究”，“科学看法与责任”的实现更是重要。因此，物理课堂中融入物理文化教化，不仅是在创设课堂情境这个环节，在整个课堂教学中的各个环节都要体现物理文化的渗透。 2.1 分析教材 “法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容，它既是教学的重点，又是教学的难点。从学问的发展角度来看，它既与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习沟通电、电磁振荡和电磁波的重要基础；从实力的发展角度来看，它既能在与力、热学问的综合应用中培育学生综合分析的实力，又能全面体现能量守恒的观点。依据中学生新奇心强的心理特点，教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n的建立过程，向学生展示法拉第等人建立公式的艰苦经验，培育学生形成正确的科学看法，形成对科学和社会的责任感，养成科学的探讨方法。通过向学生展示电磁感应在实际生活与现代科技中的应用，让学生理解科学、技术、社会、环境之间的紧密关系，展望将来科技的发展，培育与激发学生对物理科学不断探究的精神。 2.2 以物理核心素养为基础设计教学目标 （1）物理观念 通过本节课的学习，学生应当知道感应电动势的含义，理解法拉第电磁感应定律的内容和表达式，会运用法拉第电磁感应定律说明自然现象和解决实际生活中的问题。 （2）物理思维 通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培育学生类比推理的思维实力和通过视察、试验找寻物理规律的实力；通过设计试验，使学生能够从定性和定量两个方面进行科学推理、找出物理规律、形成结论，并能说明自然现象和解决实际生活中的问题；通过对公式E=n的理解，学会对公式的初步应用，提高推理实力和综合分析实力。 （3）科学探究 通过探究试验，使学生可以分析感应电动势的大小与磁通量改变快慢之间的关系，培育学生的试验视察实力；通过法拉第电磁感应定律的探究试验，使学生具有科学探究意识，能在学习中发觉问题并提出合理揣测与假设，具有分析论证的实力，会运用各种方法和手段分析、处理试验数据，描述、说明探究改变的趋势，以及对科学探究过程和结果进行沟通、评估、反思的实力。 （4）科学看法与责任 通过介绍法拉第电磁感应定律的建立过程，培育学生形成正确的科学看法，养成科学的探讨方法。通过本节课的学习，使学生具有学习和探讨物理的新奇心与求知欲，能主动与他人合作，敬重他人，理解科学、技术、社会、环境之间的紧密联系，具有爱护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 2.3 新课引入 老师活动1 老师通过PPT向学生展示课前搜集好的资料：1791年法拉第诞生在离英国伦敦不远的纽因格顿一个铁匠的家中，他有九个兄弟姊妹。由于家境贫困，法拉第幼年并没有受到完整的初等教化。十四岁那一年，法拉第在一间书店学习书本订装技术。这份工作赐予了他许多阅读的机会，他尤其喜爱读物理学和化学方面的书。这一经验让年轻的法拉第确定献身科学事业。后来，他在皇家学院的化学家戴维身边得到一份工作。1831年是法拉第作出重大发觉的一年，他发觉了电磁感应现象，这个现象的发觉奠定了日后电工业发展的基础。 学生活动1 学生展示课前搜集到的资料：法拉第也是一位淡泊名利的人，在法拉第连年取得科学成果的日子里，他不断收到各种迷人的建议。高达他现收入十二倍的工资在诱惑他，各种不同的职务在等着他，英国贵族院要授予他以贵族封号，皇家学院聘请他为学会主席，但是法拉第一概予以谢绝了。 问题1 早在一一百零一零一多年前，法拉第就已经知道，通过电动势就可以计算出电流的大小，那么影响感应电动势大小的因素是什么呢？ 教学设计说明：该环节从本节课的教学内容动身，以物理核心素养中的科学看法与责任为基础，给出法拉第的亲身经验，激发学生的学习爱好，让学生了解物理学史，使学生更清晰地相识物理学家，从而学习科学家的探究精神，培育学生正确的价值观与科学觀。 2.4 新课讲解 老师活动2 老师拿出课前打算好的试验器材：电流计、线圈、条形磁铁和导线，连接成如图1所示的试验，将条形磁铁插入线圈中让学生细致视察，多做几次试验。 问题2 在线圈插入磁铁的过程中除了视察到有电流产生，电流的大小有没有改变，跟电动势的大小有什么关系？ 学生活动2 学生经过仔细视察后会发觉电流计的指针偏转，说明电流大小改变了，即电动势大小也改变了。 问题3 电动势大小是如何改变的？与哪些因素有关？如何设计本试验？ 学生活动3 学生以前后桌为小组进行探讨，并给出试验设计方案。 老师活动3 对各小组提出的试验方案进行点评，表扬并激励学生的想法，与学生共同总结出探究影响电动势大小因素的试验方案。最终，给出法拉第当时探究电磁感应定律的试验方案供学生参考。 教学设计说明：此环节的教学过程主要运用建立良好的课堂环境的策略在课堂教学中渗透物理文化，学生以前后桌为小组进行探讨沟通，可以有效激发学生的课堂参加度，使每个学生都能发言。老师给出法拉第当时探究电磁感应定律的试验过程，还原了科学家的探究试验过程，引入物理学史，使学生能够切身感受科学探究过程，对学生驾驭物理学问有很大帮助。 最终确定的试验方案如下： 试验器材：电流计，不同规格的磁铁，匝数不同的线圈，导线若干。 试验方法： （1）按图2所示的装置将相同的磁铁以不同的速度从同一位置插入同一个线圈中，视察并比较电流计指针的偏转状况。 （2）按图2所示的装置换用磁性不同的条形磁铁分别从同一位置以相同速度插入同一个线圈中，视察并比较电流计指针的偏转状况。 （3）按图2所示的装置用一个条形磁铁从同一位置以相同的速度插入匝数不同的线圈中，视察并比较电流计指针的偏转状况。 学生活动4 学生根据已经设计好的试验方案进行试验，老师提示大家，全部的试验过程都是历经重重困难的，我们要学习法拉第的科学探究精神，不放弃，多进行几次试验，从而得到普遍规律。 学生分组进行试验（1）：任取一个条形磁铁、电流计、线圈、导线，连接好电路，分别将条形磁铁缓慢与快速插入线圈中，视察并记录。 老师活动4 师生共同总结：穿过磁通量改变相同，穿过越快，时间越短，产生的感应电动势越大，即在相同的状况下，所需的t越小，产生的E越大。 学生活动5 学生分组进行试验（2）：取两个不同规格的磁铁、电流计、线圈、导线，连接好电路，分别将两个条形磁铁以相同的速度插入线圈中，视察记录。 学生以小组为单位进行总结，得出结论：插入线圈的速度相同，即所用时间相同，但穿过线圈的磁通量改变不同，电流表的偏转角不同，即产生的感应电动势大小不同。说明感应电动势的大小还与磁通量的改变有关，即在t相同的状况下，越大，产生的E越大。 学生活动6 学生进行试验（3）：取一个条形磁铁、电流计、导线、两个匝数不同的线圈，连接好电路。分别将条形磁铁以相同的速度插入两个线圈中，发觉线圈匝数多的电流计指针偏转角度大一些。总结得出结论：磁通量改变相同，时间t相同，匝数n越多，指针的偏转角越大，产生的感应电动势E越大。 老师活动5 让每个小组派一个学生发言，总结出他们组得出的结论，并激励学生踊跃发言。 经过学生的补充发言，老师带领学生总结出影响感应电动势大小的因素：当穿过线圈的磁通量改变量与时间之比越大，即磁通量的改变率越大时，线圈中产生的感应电动势就越大。 学生活动7 学生在老师的带领下总结出如下结论： （1）内容：电路中感应动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的改变率成正比。 教学设计说明：该教学环节主要从试验探究的方法去实现本节课学问点的学习，在教学试验过程中通过建立适当的物理学习环境的方法渗透物理文化，营造轻松愉悦的课堂环境，建立良好的师生关系，拉近老师与学生的距离，使学生削减学习物理的抵触心理，从而更好地理解所学学问。 2.5 列举实例，展望物理前沿 老师活动6 老师通过PPT向学生展示法拉第电磁感应定律在日常生活和现代科技中的应用：发动机、变压器、汽车车速表、磁带录音机、电磁炉、磁悬浮列车的原理都是利用电磁感应，电磁感应定律的发觉使人们将机械能转化为电能成为可能，人类因此迎来了电气时代。 老师通过PPT和小视频的形式向学生展示法拉第做的探究试验以及发觉电磁感应的全过程，最终带领学生再次复习本节课所讲的影响感应电动势的因素，加深学生的理解和记忆。 教学设计说明：本教学环节体现了展望物理前沿的方法，通过向学生介绍电磁感应定律在生活与科技中的应用，使学生能够清楚明白地感受物理学问就在自己身边，展望科技的发展，并且能够激发学生对物理学的探究精神。 3 后 记 我国目前中学物理教化提出了物理学科核心素养的培育，但基于传统的教学模式以及考试的压力，在实际教学过程中老师往往重视学问的学习与驾驭，对学生“科学看法与责任”的培育有所忽视。物理文化课堂教学并非只是学问的学习，更是一种思维方式和相识路径，担当着文化传承的教化功能4，将物理文化融入课堂教学可以很好地体现这类功能。 参考文献： 1谢世雄.物理文化简论M.重庆：西南师范高校出版社，11016：1-12. 2冯杰.中学物理探究试验及案例教学设计M. 北京：北京高校出版社，2022：4. 3李新乡.物理教学论M.北京：科学出版社， 2022. 4汪明.物理文化课堂教学的思索与实践J.物理老师，2022，38（5）：32-35. （栏目编辑 赵保钢） 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页