基于核心素養(yǎng)的主題單元設(shè)計(jì)的備課--以電磁感應(yīng)為例

1、 基于核心素養(yǎng)的主題單元設(shè)計(jì)的備課-以“電磁感應(yīng)”為例 摘要： 傳統(tǒng)的備課以課時(shí)為單位，以編寫教案的形式體現(xiàn)，備課過程主要關(guān)注教師如何“教”，對(duì)學(xué)生的“學(xué)”關(guān)注不足?；诤诵乃仞B(yǎng)的主題單元設(shè)計(jì)的備課以主題為單位，把教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成問題設(shè)計(jì)，備課中以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，更加關(guān)注學(xué)生“為什么學(xué)”、“學(xué)什么”、“怎么學(xué)”、“學(xué)的怎么樣”。關(guān)健詞：核心素養(yǎng) 主題單元 備課物理備課是教師根據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和物理課程的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的具體情況，選擇最合適的表達(dá)方法和順序，以保證學(xué)生有效地學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教師備課，以課時(shí)為單位進(jìn)行鉆研和組織教材、了解學(xué)生、選擇教學(xué)方法、準(zhǔn)備有關(guān)教具和設(shè)計(jì)板書等，它以編寫

2、教案的形式體現(xiàn)，教案是教師講課的依據(jù)，直接關(guān)系到課的質(zhì)量。這種備課更多的是關(guān)注教師“教”的過程，對(duì)學(xué)生的“學(xué)”關(guān)注不足，更缺少對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的備課，不僅要關(guān)注教學(xué)的“三維目標(biāo)”，更要在備課過程中關(guān)注為“學(xué)”而“教”， 為了培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力而教。這種備課我們打破原有的課時(shí)計(jì)劃,以一個(gè)主題為一個(gè)單元進(jìn)行整體規(guī)劃設(shè)計(jì)。一、基于核心素養(yǎng)的主題單元設(shè)計(jì)的規(guī)劃2017年版普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)提到：要建立核心素養(yǎng)與課程教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。核心素養(yǎng)屬于知識(shí)、技能和態(tài)度等方面的綜合表現(xiàn)

3、，是知識(shí)、能力、態(tài)度與價(jià)值觀等方面的融合。把學(xué)科的核心素養(yǎng)和知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維目標(biāo)進(jìn)行了整合，使知識(shí)學(xué)習(xí)為目標(biāo)的教學(xué)體系逐步轉(zhuǎn)變到以物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)體系上來。為了把學(xué)科的核心素養(yǎng)落實(shí)到主題單元設(shè)計(jì)中，給主題單元設(shè)計(jì)做了如下的規(guī)劃：在主題單元設(shè)計(jì)中我們應(yīng)該要做到：研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)確定教學(xué)目標(biāo)；研讀教材，設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)節(jié)；研究學(xué)生，關(guān)注學(xué)生的真學(xué)習(xí)；研究教學(xué)策略，給核心素養(yǎng)找到落腳點(diǎn)。二、主題單元設(shè)計(jì)的案例-以電磁感應(yīng)為例（一）研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)確定教學(xué)目標(biāo)1. 主題學(xué)習(xí)的概述本章以電場(chǎng)和磁場(chǎng)等知識(shí)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和判斷感應(yīng)電流方

4、向的一般方法楞次定律，給出了確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的一般規(guī)律法拉第電磁感應(yīng)定律。楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律是解決電磁感應(yīng)問題的重要依據(jù)。感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)使我們認(rèn)識(shí)到磁生電的本質(zhì)，互感和自感及渦流則是幾種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)之一，從物理學(xué)的角度看，電磁感應(yīng)在電磁學(xué)的地位是舉足輕重，如果說靜電場(chǎng)與磁場(chǎng)是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，那么，電磁感應(yīng)就是電磁學(xué)的核心。正是由于電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，才使得電與磁的關(guān)系被全面的揭示出來。為以后的麥克斯韋建立完整的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。本章特點(diǎn)是要求學(xué)生有較強(qiáng)的抽象思維能力，同時(shí)應(yīng)注意在學(xué)習(xí)過程中不斷提高理解能力、分析綜合能力和推理能力，以及空間想

5、象能力。2.課標(biāo)要求（1）探究影響感應(yīng)電流方向的因素，理解楞次定律。（2）通過實(shí)驗(yàn)，理解法拉第電磁感應(yīng)定律。（3）通過實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。3.主題學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念：(1)知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。(2)會(huì)使用線圈以及常見磁鐵完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。(3)掌握楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。科學(xué)思維：(1)培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。(2)能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。(3)掌握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式?？茖W(xué)探究：(1)學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)觀察、記錄結(jié)果、分析論證得出結(jié)

6、論的科學(xué)探究方法(2)通過實(shí)踐活動(dòng)，觀察得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過分析論證，歸納總結(jié)得出結(jié)論。(3)通過應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：滲透物理學(xué)方法的教育，通過實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)探究，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，同學(xué)們直接參與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，體驗(yàn)了一次自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣和美的享受，并在頭腦中進(jìn)一步強(qiáng)化“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一辯證唯物主義觀點(diǎn)。（二）研讀教材，設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)節(jié)1.學(xué)習(xí)專題設(shè)計(jì)本主題單元，按照內(nèi)容上的劃分設(shè)計(jì)成四個(gè)學(xué)習(xí)專題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象專題、法拉第電磁感應(yīng)定律專

7、題、楞次定律專題和自感和互感。2.問題設(shè)計(jì)針對(duì)四個(gè)學(xué)習(xí)專題設(shè)計(jì)了以下的問題：（1）什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？（2）產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件？（3）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？（4）法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。（5）如何求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（6）感應(yīng)電流的方向如何判斷？（7）楞次定律的內(nèi)容？（8）楞次定律的推論。（9）什么是自感現(xiàn)象。（10）什么是互感現(xiàn)象。（11）自感和互感與電磁感應(yīng)現(xiàn)象的關(guān)系。通過這些問題開展教學(xué)設(shè)計(jì)。（三）研究學(xué)生，關(guān)注學(xué)生的真學(xué)習(xí)1.學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象專題: （1）各小組分頭搜集關(guān)于“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)”的資料；（2）各小組做“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)；（3）各小組展示“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的

8、實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（4）得出產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。法拉第電磁感應(yīng)定律專題：（1）分析鞏固產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件；（2）分析、討論磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率三者的區(qū)別；（3）教師講解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容；（4）學(xué)生學(xué)習(xí)如何求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。楞次定律專題：（1）各小組復(fù)習(xí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；（2）感應(yīng)電流的方向如何判斷？（3）楞次定律的內(nèi)容；（4）楞次定律的推論。自感和互感專題：（1）觀察演示實(shí)驗(yàn)，知道什么是自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象；（2）分析課本上的自感和互感的電路圖，并會(huì)分析產(chǎn)生自感和互感的條件、會(huì)分析自感和互感現(xiàn)象；（3）理解自感和互感現(xiàn)象時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的反映。2.學(xué)習(xí)成

9、果及評(píng)價(jià)電磁感應(yīng)現(xiàn)象專題:（1）各小組展示搜索到的關(guān)于“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”資料；（2）展示產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件；（3）了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。法拉第電磁感應(yīng)定律專題：（1）理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容；（2）會(huì)求不同條件下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（3）了解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)。楞次定律專題：（1）理解楞次定律的內(nèi)容；（2）理解楞次定律的推論；（3）能熟練判斷感應(yīng)電流的方向。自感和互感專題：（1）知道什么是自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象；（2）會(huì)分析自感和互感現(xiàn)象；（3）理解自感和互感現(xiàn)象時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的反映。（四）研究教學(xué)策略，給核心素養(yǎng)找到落腳點(diǎn)1. 概念教學(xué)的問題化策略為物理觀念的形成找到落腳點(diǎn)本章節(jié)圍繞電磁感

10、應(yīng)這大概念展開，引出磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率、感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等核心的概念。我們通過問題設(shè)計(jì)來完成電磁感應(yīng)這大概念的教學(xué)，讓學(xué)生形成物理觀念。問題的設(shè)計(jì)從“磁”生“電”的實(shí)驗(yàn)出發(fā)，提出什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？感應(yīng)電流的方向跟什么因素有關(guān)？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由誰決定，把這些概念的教學(xué)問題化，通過問題鏈的教學(xué)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，為物理觀念的形成打下基礎(chǔ)。2.規(guī)律教學(xué)的主線化策略為科學(xué)思維的形成找到落腳點(diǎn)本單元圍繞探究感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小兩條主線開展教學(xué)。通過如下圖的三個(gè)實(shí)驗(yàn)開展物理模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新教學(xué)。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

11、的多樣化策略為科學(xué)探究的開展找到落腳點(diǎn)本單元的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是圍繞探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、方向和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，在教學(xué)中我們可以采取學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和演示相結(jié)合的方法開展，利用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生提出問題、形成猜想和假設(shè)、通過實(shí)驗(yàn)收集信息來形成結(jié)論。例如：給學(xué)生一個(gè)螺線管、一根條形磁鐵和一個(gè)靈敏電流計(jì)來探究電磁感應(yīng)。問題1：怎樣會(huì)獲的感應(yīng)電流？猜想：模仿導(dǎo)體棒切割磁感線的實(shí)驗(yàn)，用連接電流計(jì)的螺線管去切割條形磁鐵（怎么切割，由學(xué)生自己操作）。通過學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，得出條形磁場(chǎng)在插入或拔出螺線管的過程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。問題2：電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向不同與什么因素有關(guān)？猜想：與條形磁鐵的插入或拔出螺線管有關(guān)。實(shí)

12、驗(yàn)操作結(jié)果，n（或s）級(jí)插入和s(或n)級(jí)拔出電流方向一樣。結(jié)論，電流的方向不僅與條形磁鐵的插入或拔出螺線管有關(guān)，還有跟極性有關(guān)。問題3：電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)角度與什么因素有關(guān)？猜想：與條形磁鐵的插入或拔出螺線管快慢有關(guān)。實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果，與條形磁鐵相對(duì)于螺線管插入或拔出的速度有關(guān)。學(xué)生通過以上的操作初步體驗(yàn)到探究實(shí)驗(yàn)的樂趣，這時(shí)，教師再通過演示實(shí)驗(yàn)來分析解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的背后原因并得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。4.挖掘教材素材為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)找到落腳點(diǎn)（1）挖掘本單元的物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與科學(xué)的精神。例如：法拉第用10年時(shí)間，以常人難以想象的毅力、信心和意志發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。（2）挖掘本單元的“stse”素材，形成的對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任感。教材中法拉第圓盤發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、電子感應(yīng)加速器、延時(shí)繼電器、真空冶煉爐、金屬探測(cè)器等素材，讓學(xué)生了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展形勢(shì)，注重保護(hù)環(huán)境?；诤诵乃仞B(yǎng)的主題單元設(shè)計(jì)的備課，它能夠從整個(gè)單元內(nèi)容出發(fā)，整體規(guī)劃物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，每一個(gè)主題單元中貫穿著關(guān)注學(xué)生的“為什么學(xué)”、“學(xué)什么”、“怎么