理解楞次定律体现学科核心素养的教学设计

体现学科核心素养的教学设计

学习内容分析

学习目标描述

理解楞次定律

提示：可从学习内容概述、知识点划分及其相互间的关系等角度

分析

基于物理核心素养的教学内容分析

《楞次定律》是一节典型的学习难度较大的物理规律探究课，一

是涉及的因素多，有磁场方向、磁通量的大小、磁通量的变化、

线圈绕向、电表指针偏转、电流方向等.虽然学生己经对这些物理

置有了基本的了解，但在同一实验中涉及那么多的物理因素、学

生感到难以理清头绪.二是规律比较隐蔽，难以通过一股的概括获

学习内容分析得规律，要求有很强的分析、专理和概括能力.“楞次定律”因其内

容的复杂和表述的间接使规律显得更加抽象.前面学习的“电场"和

“磁场〃描述的场都是“静态场”，大小和方向是恒定的，而“楞次定

律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系，是

一种“动态场〃，学生理解难度增大.

提示：说明本课堂可以落实哪个或哪些学科核心素养

教学目标是通过一定的教^程序后学生所获得的素养或能力的状

态的描述，是指教学活动实施的方向和预期达成的结果.

我们认为核心素养不能替代教学目标，核心素养是学生必备的品

学科核心素养分析格和关键能力，是人的最终发展目标，而教学目标是指某一具体

的教学活动预期达到的结果（学生心理与行为的变化），是一个特

定过程的最终状态.

教学重点

探究感应电流方向规律

寻找规律

教学难点

学生学情分析

通过演示实验创设问题情境，可以调动学生学习兴趣，激发学生的求知欲，并提出需要深

入探究的物理问题.我们从学生原有的认识入手，条形磁铁穿过闭合线圈产生感应电流，设

计演示实验，如图1所示，条形磁铁穿过线圈，用微电流传感器检测线圈中的电流如图2

所示，学生能分析观察到的物理现象，提出可探究的物埋问题一一感应电流的方向的变化

与哪些因素有关？这样引入的目的是培养学生发现问题和提出问题的能力.

教学策略设计

教学环节教学目标活动设计信息技术运用说明

磁场的方向相同.在

（二）参与方案制定（四）进行实践检验

教师的引导下，得出

经历实验探究过程“增反减同”，进一纳入自身知识结构

步概括得到“阻碍”

我们立足教材，并对一、基于物理核心素两字.如图5所示，有两个

教材进行延伸和深养的教学内容分析学生从而主动得到楞轻质铝环A（闭合）

挖.以问题为导向，

《楞次定律》是一节次定律：感应电流具和B（断开），某同

通过一组活动，从科

典型的学习难度较大有这样的方向，即感学手持磁铁的任意极

学猜想到设计实验，

的物理规律探究课，应电流的磁场总要阻靠近A,A会怎么运

再进行实验研究，在

一是涉及的因素多，碍引起感应电流的磁动？远离A时，A怎

课堂上让学生经历探

有磁场方向、磁通量通量的变化.么运动？

究的全过程，真切感

的大小、磁通量的变

受到科学探究的乐

化、线圈绕向、电表

趣，提升对科学本质

指针偏转、电流方向

的认识，提高实验探等.虽然学生已经对

究的能力，逐步发展这些物理量有了基本

丰富物理核心素的了解，但在同一实

验中涉及那么多的物

理因素，学生感到难

以理清头绪.二是规

律比较隐蔽，难以通

过一般的概括获得规

律，要求有很强的分

析、推理和概括能

力.“楞次定律”因

其内容的复杂和表述

的间接使规律显得更

加抽象.前面学习的

“电场”和“磁场”

描述的场都是“静态

场”，大小和方向是

恒定的，而“楞次定

律”所涉及的是变化

的磁场与感应电流的

磁场之间的相互关

系，是一种“动态

场”，学生理解难度

增大.

针对课题《楞次定

律》的特点，基于物

理核心素养，我们对

教学内容进行分析，

列出了核心素养所对

应的教学内容（见表

1）.

二、基于物理核心素

养的教学目标确立

教学目标是通过一定

的教^程序后学生所

获得的素养或能力的

状态的描述，是指教

学活动实施的方向和

预期达成的结果.

我们认为核心素养不

能替代教学目标，核

心素养是学生必备的

品格和关键能力，是

人的最终发展目标，

而教学目标是指某一

具体的教学活动预期

达到的结果（学生心

理与行为的变化），

是一个特定过程的最

终状态.因此，要形

成核心素养这个“状

态”，离不开每一节

课的教学的“小目

标”.为此我们根据

物理核心素养的素养

形式与素养内涵，列

出了本课的教学目标

（见表2）.

三、基于物理核心素

养的教学过程

在基于物理核心素养

的教学内容分析和教

学目标确定的基础

上，设计基于学生物

理核心素养的培养的

教学过程.

(-)基于真实情境

提出研究的物理问题

通过演示实验创设问

题情境，可以调动学

生学习兴趣，激发学

生的求知欲，并提出

需要深入探究的物理

问题.我们从学生原

有的认识入手，条形

磁铁穿过闭合线圈产

生感应电流，设计演

示实验，如图1所

示，条形磁铁穿过线

圈，用微电流传感器

检测线圈中的电流如

图2所示，学生能分

析观察到的物理现

象，提出可探究的物

理问题一一感应电流

的方向的变化与哪些

因素有关？这样引

入的目的是培养学生

发现问题和提出问题

的能力.

(二)参与方案制定

经历实验探究过程

我们立足教材，并对

教材进行延伸和深

挖.以问题为导向，

通过一组活动，从科

学猜想到设计实验，

再进行实验研究，在

课堂上让学生经历探

究的全过程，真切感

受到科学探究的乐

趣，提升对科学本质

的认识，提高实验探

究的能力，逐步发展

丰富物理核心素养.

活动1（科学猜想与

设计实验）

在对图2所示的现象

分析基础上，进行科

学猜想——感应电流

的方向与磁场的磁通

量的变化有关.

制定“探究感应电流

方向与磁通量变化的

关系”的实验方案，

要有产生感应电流的

实验装置（如图3所

示），变量的控制

（磁铁的极性和运动

方向、线圈的绕

向），感应电流方向

的测定（电流表），

设计记录的表格，如

表3.

活动3（深入探究）

磁铁的N极和S极插

入线圈或拔出线圈，

观察指针的偏转情

况，得出线圈中感应

电流的流向及磁通量

变化的关系.

（三）分析实验数据

主动得出实验结论

教师事先设计了表格

形式的学案（表

4）,表格第四、第五

行没有涉及任何物理

量，这给学生留足了

探究的空间.通过小

纽讨论，研究发现

“感应电流方向”与

“磁通量变化”之间

并没有直接关系.教

师引导是否还有其他

因素的影响呢？在学

案表格中加入一行一

一原磁场的方向.再

经过小组交流，仍然

找不到规律.因为磁

场方向是竖直方向，

而感应电流方向是水

平螺旋方向，启发学

生明白安培定则就是

让这两个方向的物理

量发生关系的，从而

教师再引导学生引出

“中介量，，一感应

电流的磁场方向，引

导学生，在表格中增

加原磁场方向和感应

电流磁场方向两个因

素.逐步完成表格，

再通过交流讨论，归

纳总结得出：当线圈

内磁通量增加时，感

应电流的磁场与原磁

场方向相反；当线圈

内磁通量减少时，感

应电流的磁场与原磁

场的方向相同.在教

师的引导下，得出

“增反减同”，进一

步概括得到“阻碍”

两字.

学生从而主动得到楞

次定律：感应电流具

有这样的方向，即感

应电流的磁场总要阻

碍引起感应电流的磁

通量的变化.

规律比较隐蔽，其抽

象性概括性很强，学

生很难独立对其归纳

和总结.教师鼓励学

生进行小组讨论，给

足时间和空间，在充

分的交流和表达过程

中，碰撞出智慧的火

花，发展核心素养.

（四）进行实践检验

纳入自身知识结构

如图5所示，有两个

轻质铝环A（闭合）

和B（断开），某同

学手持磁铁的任意极

靠近A,A会怎么运

动？远离A时，A怎

么运动？

用实验证明，楞次定

律是正确的.

进一步分析：用磁铁

靠近轻质铝环A时，

在铝环中产生了感应

电流，获