【摘要】物理概念是物理学的基石，也是物理教学中培养学生核心素养的重要载体。本文以磁感应强度这一物理概念的教学过程为例，阐述了在高中物理概念教学实践中，提升学生核心素养的具体教学策略。

【关键词】科学思维  物理概念  课堂教学

《普通高中物理课程标准》中提出物理学科核心素养的要求，对我们的教育教学提出了新的挑战。教师应改变之前以知识为主要目标的教学方式，将隐性的能力目标凸显出来。知识技能只是载体，通过活动开展，在获取知识技能的过程中培养学生的物理学科核心素养才是真正的教学目标所在。物理概念反映人类对物理世界漫长而艰难的智力活动历程，是人类智慧的结晶，揭示了世界的物质本性。在核心素养的四个方面中，课程标准指出科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，这正与物理概念不谋而合。物理概念的学习过程为学生思维能力的发展提供了空间。物理概念的形成过程，是学生自我建构的过程。教师可通过恰当的教学设计，组织有效的学生活动，借助物理概念教学，带领学生探索事物的本质，领略物理研究的本质方式方法，进而用物理学的视角观察、研究、解释客观事物，达到提升科学思维的目的。本文将 结合笔者执教的公开课“磁感应强度”的教学实践浅谈概念教学中提升学生科学思维的具体教学策略。

一、通过问题串让显而易见变得有理有据

很多时候学生认为的显而易见只是知识层面的结论输出，是知其然的显而易见，但是却不一定知其所以然。并且一个物理方法的习得过程，离不开应用，在应用中掌握、完善。仅仅是一遍的方法接触并不一定能触动学生的思维发展。不断追问学生知识层面的显而易见，驱使学生进行深层次的物理本源的思考，迫使其在表象与本质间建立联系，补全逻辑关系，从而促进科学思维的发展。

磁感应强度的概念得出过程和电场强度的得出过程方法是一致的，在教学过程中教师往往组织学生采用类比的方法得出磁感应强度的概念。人教版教材给出的方案为：通过实验探究通电导线所受安培力的影响因素，通过分析实验数据归纳得出，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度l成正比，又与导线中的电流I成正比，即与L和l的乘积lL成正比，用公式表示就是

F＝IlB

式中B与导线的长度和电流的大小都没有关系。但是，在不同情况下，B的值是不同的：即使是同样的I、l，在不同的磁场中，或在非均匀磁场的不同位置，一般说来，导线受的力也是不一样的。看来，B正是我们要寻找的表征磁场强弱的物理量——磁感应强度。

这一教学过程沿用了学生非常熟悉的思维过程，从实验数据入手，分析实验结果得出结论，对结论进行分析定义一个新的物理量。这样的处理方式可能会使课堂推进非常顺利，学生一步步的得出结论也顺理成章。但是总感觉在对磁感应强度这一概念的理解上差了一口气。这样的教学组织方式更加适合初中的学生，对于高中学生的思维能力而言略显浅了一些。不妨将教学目标从知识内容上的类比转到物理方法上的应用，围绕物理本质设计问题串，挖掘研究行为背后的物理归因。本课的处理方式如下：

学生回顾出如何描述电场某点处的电场强度。达成共识，在该点放入点电荷，测量其所受的库仑力，然后库仑力与点电荷所带电荷量的比值为该处的电场强度。因为已经学习过这一知识点，学生通过回忆很顺利的得出这一串操作过程。正是因为顺利学生不会对其做过多的思考，为什么要这样操作呢？这时可以由教师给出问题串，迫使学生理解这样操作的理论依据。

问题1：电场是真实存在的，某点的电场强度与检验物无关，为什么要放检验物？

问题2：为什么检验物要选择电荷？

问题3：直接用电场力大小来描述电场强弱为什么不行？

利用这一问题串组织学生思考、讨论，进而得出研究场的一般方法思路。电场虽然真实存在，但是看不见摸不着，我们只能通过它的外在表象来研究，加入检验物就是将不可见的场为可见的力来展开研究。电场对放入其中的电荷有库仑力的作用，正是源于这一点我们才会选择电荷作为检验物。同一检验电荷在不同位置的受力大小可以反映不同位置的场强大小，可见通过力的大小反映场的强弱的前提是检验物的相关性质相同，在同样的标准下，才能用力的大小来反映场的强弱，否则标准不同，力的大小不能反映场的强弱。可见库仑力除以电荷量，并不是因为在某点这一比值是个定值，而是为了统一比较的标准。

问题1指向变不可见为可见的方法策略。问题2指向检验物选择时的标准，源于所研究的场的性质，而不是随意为之。问题3指向比值定义法的本质是统一标准。最终得出电场强度的研究思维路径：

随后组织学生活动，类比电场研究的思维路径，写出磁场研究的思维路径。

很显然这一环节的目标设定并不是在如何描述某点的电场强度，而是描述场中某点的强弱的一般方法。显而易见的操作过程，深挖掘之后发现背后的理论支撑才是物理的本质，才是学生头脑中应该留存下来的。同时在讨论分析的过程中，学生学习用证据说明自己的观点，对结论作出合理的解释。得出了电场的研究路径，为磁场的学习提供了有力的工具。学生类比的是思维路径，是研究方法，而不是知识表象上的类比。溯源到物理本质方法，这才是类比的真正意义所在。

二、故意放大逻辑上的疏漏，为行为寻找理论支撑

在教学的过程中，我们期望学生能够做到逻辑严谨，推理严密。但在学生的学习过程中，却很难做到这一点，特别是在一个完整的过程表述时，可能会产生疏漏，或对重要问题的不在意。这时教师要做的事情绝不是冲到前面帮他补充完整，而更应该退后一步，创建情景，使问题暴露的更加明显。要培养学生的推理能力，锻炼学生的科学思维，就需要将学生固有问题放大，使学生置身其中，教师为其搭建适宜的环境，留给学生来发现，来完善。

在本课的真实授课过程中，多次出现了这样的情况，而教师一个小小的举动，为学生留下了深刻的印象，并能快速对表述进行调整完善。

在回顾电场强度的研究过程中，请学生回顾某点A处的电场强度的描述方法。

生：在A点处放一个电荷。

班级同学并无异议。

师：好的，你说我来做助手演示。

老师在A点处画了一个很大的电荷。

生：不是，不行。几乎全班同学都在否定老师的行为。

师：放这个电荷不行？为什么不行？

生：要放入一个点电荷。要确定A点处的电场强度必须在A点放置检验电荷，所以电荷要足够小，若电荷很大，就不是A点的电场强度了，而是A周围一定范围内的电场强度。此外放入的检验电荷的电场应该对原有电场的影响很小，可以忽略才行。所以应该放入点电荷作为检验电荷。

这一过程看似是学生将自己已知的内容表述了一遍，殊不知在无形中再次明确了点电荷这一模型的重要性，以及建模过程的理论依据。

教师看似无意的一个随手乱画，将一位同学语言上的漏洞展现在了全班同学面前，使学生不仅能听到还能看到。结合视觉的冲击，以及后续的讨论，使全体学生印象深刻。也为后续磁场检验物选择电流元埋下了伏笔。

又如研究磁场强度选择检验物时，学生提到要选择导线。教师随手拿起一段铜丝放入磁场中。学生马上意识到导线不准确，而应该是电流。导线到电流，从具体的事物到物理概念，看似小小的变化，实则思维层面有了一个提升。教师不做口头的纠正者，做情景的展示者，由学生自己发现问题，解决问题，完善结论更加有利于思维能力的提升。

三、教师的适当“重复”引出核心本质

学生是课堂的主体，使学生在课堂中充分发挥自己的主观能动性，此时教师的引导作用就变得异常重要。高中生在表述和分析时往往更多的关注具体的事物，见山是山，若教师不能引导一步的话，很有可能教学效果只能处于知识层面的获取，无法到达物理的核心本质，对于学生的物理学科核心素养的培养也只能停留在较浅的层次。而认清抓住核心问题，达到“见山不是山”的境界，更利于学生从物理的视角来观察、理解我们的世界。而教师的引导就是起到一个桥梁的作用，让学生实现从“见山是山”到“见山不是山”的跨越。

例如本课中学生回顾电场强度的研究过程中，指出因为电场看不见摸不着，无法研究，而力可以测量或可以看到它的作用效果，所以通过放入点电荷来研究电场的强弱。教师重复学生的话给全班同学：“因为电场不可见无法直接研究，所以通过可见可测的力来间接研究它。”老师重复学生的话，看似是转述给全班同学来听，实际却偷偷的将具体的电场、电场力，转变成了不可见的事物、可见的事物。这就是一种无形的引导，为后面同样不可见的磁场的研究提供具体的方法。

再如学生在交流磁场检验物选取时，不能选择小磁针作为检验物，是因为小磁针的磁性没办法测量出来，所以在给出公式定义时会没办法定义。接着教师“重复”给全班同学听：“你的意思是不是说，磁性不好量化，我们要定量研究磁场强弱，不能新引入一个无法定量的量。要用一个量来反映另外一个量，这才是定量的目的。”回答的同学点头称是，心满意足的坐下去。教师的这一巧妙“重复”，看上去是学生自己得到的这个结论，实际将定量的方法总结出来给了全体同学。

我们追求的是学生自行获取知识、习得方法，但是当学生眼中只有“山”时，教师就应该适当的伸出援手，帮助其跨越从现象到本质的沟壑。

结束语

本文仅就磁感应强度这一比值定义的概念教学提出了一些具体措施，对于其它概念建构过程是否适用还应做进一步的实践研究。但无论措施策略如何巧妙，教师一定要记得都是为了教学目标服务，都是为了提升学生的物理学科核心素养。“见山是山，见山不是山，见山还是山”三个层次也许可以很好的解释我们的物理教学。学生从“见山是山”出发，通过师生共同努力达成“见山不是山”，都是为了最终的应用层面的“见山还是山”。掌握了物理研究的本质，何惧眼前的“山”。

【参考文献】

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基于核心素养导向的物理概念教学（马凌燕）.docx (65.071 KB)