基于核心素养视角下高三物理有效教学对策分析——以带电粒子在磁场中的运动教学为例

发表时间:2021/2/24   来源:《中小学教育》2020年31期   作者:李志勇
[导读] 在核心素养下,为帮助高三学生学好物理知识,
        李志勇
        内蒙古自治区鄂尔多斯市北京师范大学鄂尔多斯附属学校 017000
        摘要:在核心素养下,为帮助高三学生学好物理知识,理解带电粒子在磁场中的运动过程,增强学生对带电粒子在磁场中运动知识的理解能力,应结合教学内容创新教学方法。文章将从核心素养在高中物理教学中运用的意义入手,以带电粒子在磁场中运动教学为例,指出如何在高中物理教学中引入核心素养,提升学生综合素质。
关键词:核心素养;高三物理;带电粒子;磁场

前言:物理是高中学生主要学习科目之一,需要教师在帮助学生掌握必要的物理知识的同时,提升他们的物理核心素养,使其成长为既拥有物理基础知识,又具有懂得运用物理知识解决问题的人才。而带电粒子在磁场中的运动教学则是高三物理教学中比较有代表性的研究课题,因此,文章将以该课题为例题,探讨核心素养在高中物理教学中的运用对策。
一、核心素养在高中物理教学中运用的意义
        高中物理教学不仅需要将知识传授给学生,还需要增强学生运用物理知识解决问题的能力,提升他们的终身学习意识。随着学生物理核心素养的形成,他们分析问题与解决问题的能力将明显提升,在遇到物理问题时,也会透过现象看本质,而不是仅将思想与目光停留在表面,这对学生未来发展有着重要作用[1]。同时,随着学生终身学习意识的形成,他们也会将自己的所学应用到实践中,并从实践中获取真知,学习新的物理知识,进而更好的适应现代社会发展。此外,随着培养学生核心素养理念在高中物理教学中的运用,教师与学生在课堂中的地位将会发生改变,学生将成为课堂主体,教师则主要负责引导,及时帮助学生解决复杂问题,学生的学习也将趋向自主探究,尤其是在学习相对复杂的物理知识时,如物理公式的推导过程等,学生可以通过自主探究了解它们的由来,减少了陌生感。
二、核心素养下高三物理有效教学对策分析——以带电粒子在磁场中的运动教学为例
(一)从学生兴趣点入手展开教学
        传统高中物理教学中教师占据课堂主体地位,学生被动接受知识学习,教学效果欠佳,而现阶段部分高中物理教师尽管引用了新型教学方法,但存在照本宣科现象,所以教学效果也不尽人意,其主要原因在于这两种教学并没有做到从学生兴趣点入手,这样便导致教学质量始终得不到提升[2]。针对这种情况,高中物理教师为提升教学质量,培养学生核心素养,应从学生兴趣点着手,引导学生主动投入到物理知识学习中。如在学习带电粒子在磁场中运动这一课时,由于本节课知识与洛伦兹力知识相关,为调动学生的学习兴趣,引入了洛伦兹力演示仪,让学生观察带电粒子需要以哪种方式在磁场中做圆周运动,学生在观察中发现带电粒子做圆周运动时需要以垂直的方式射入磁场,且运动速度相对均匀。由于该部分知识点是由学生自主探究发现的,所以它在学生的脑海中也会有着更加深刻的印象。

同时,洛伦兹力相关知识也是学生以往学过的,将其引入到教学中能够唤起学生对所学知识的印象,并让学生认识到物理知识相互间具有一定联系,可以有效增强学生对物理知识的学习信心,满足他们的学习需求。
(二)引入模拟动画展开教学
在物理教学中引入了模拟动画课件,随着模拟动画在教学中的运用不仅可以吸引学生注意力,还能让学生投入到自主探究学习中。同时,由于模拟动画具有反复观看性,学生可以随时观看,直到清楚知识为止,能够满足学生学习需求。如在学习带电粒子在磁场中运动这节课时,随着模拟动画的运用,学生可以了解到带电粒子在磁场中运动速度会受到洛伦兹力的影响,然后教师改变动画中带电粒子的运动速度,让学生再次观察它的运动轨迹,学生可以发现运动速度与轨道半径之间存在的关系,并推导出qvB=mv2/rr=mv/qB,通过通过形象观察,提升学生的观察能力,并主动获取新旧知识点的连接。此外,教师也可以让学生根据已掌握的知识推导出带电粒子在磁场中做圆周运动时,其轨道半径r与周期T的计算公式,学生逐渐推导出轨道半径为r=mv/qB,周期为T=2r/V=2m/qB[3]。由于模拟动画在教学中的运用,有效减轻了学生对抽象物理知识的理解压力,并加深了学生对带电粒子在磁场中运动相关知识的印象,这对提升物理教学质量也有一定好处。
(三)培养学生科学思维
        在高中物理教学中,为提升学生的物理核心素养,还需要培养学生的科学思维,让学生懂得运用科学解决现实问题,基于此需要教师发挥学生主观能动性,引导学生从多角度考虑问题。如在学习带电粒子在磁场中运动这一课时,教师可以将回旋加速器及其工作原理引入到教学中,让学生认识到学习本节课的意义所在,随着回旋加速器的运用,学生会了解到它就是利用磁场使带电粒子做回旋运动,它是产生正电子放射性药物的装置,该药物作为示踪剂注入人体后,医生即可通过PET/CT显像观察到患者脑、心、全身其它器官及肿瘤组织的生理和病理的功能及代谢情况[4]。然后教师再带领学生回到教学中,让学生观察回旋加速器真空室示意图,进一步了解回旋加速器工作原理,并学习相关知识,如磁场、电场作用以及交变电压等知识,增强他们的自主学习能力,培养学生整合知识的能力。最后,为进一步培养学生的科学思维,教师可以组织学生对本节课所学知识进行总结,找出本节课所学重难点知识,锻炼他们总结问题的能力,再次加深他们对所学知识的理解能力。
结束语:新教学设备在课堂教学中的运用,有效提升了学生对复杂物理问题的理解能力,活跃了课堂氛围,缓解了学生对新物理知识的恐惧感,尤其是在观察带电粒子的运动轨迹时,多数学生通过认真观察都能得到正确答案。在模拟动画的作用下,提升了学生对物理知识的理解能力,帮助学生看清了带电粒子在磁场中的运动过程,吸引了学生注意力,因此,应重视教学手段的创新与应用。
参考文献:
[1]罗莹.基于核心素养的物理学科关键能力测评研究[J].中国考试,2020(10):24.
[2]梁彩清.互联网+背景下初中物理教学培育学生核心素养的方法探析[J].中国新通信,2020,22(19):210-211.
[3]冯杰.物理学科核心素养之“物理观念”辨析[J].现代基础教育研究,2020,39(03):64-70.
[4]汪良俊,李卫东.基于物理核心素养的课堂设计[J].科技风,2020(26):57-58.
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