教學目標
1.物理概念
從分析總結(jié)產(chǎn)生感應電流的條件（普遍條件）的過程中，可以建立磁通量的概念，并可以形成對“磁生電”的理解：當通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，回路上會產(chǎn)生感應電流。
2. 物理概念的應用
將使用產(chǎn)生感應電流的條件來分析具體示例。 （3級）
3、科學思維
從一系列有序設(shè)計的漸進實驗中，運用歸納思維獲得產(chǎn)生感應電流的一般條件。 （3級）
根據(jù)一系列實驗得出的結(jié)論，運用歸納思維建立物理模型——磁通量； 用磁通量是否變化的概念來解釋感應電流產(chǎn)生的條件。
4.科學探究
可以分組、分層進行獨立協(xié)作實驗，綜合分析各組信息，獲得產(chǎn)生感應電流的條件。 （3級）
5、科學的態(tài)度和責任
根據(jù)這組實驗，通過證據(jù)和邏輯推理表達自己的觀點。 （3級）
目標說明
1、學生形成的概念是：“磁能發(fā)電”，條件是“回路中磁通量的變化”。 其實這本身就是物理實驗后形成的一個概念或者認識。
新課程階段首先達到3級，要求學生從初中階段的“切割”概念上升到“磁通變化”的概念。
2、對于實際情況，可以以回路中磁通量是否變化為基本條件來判斷是否產(chǎn)生感應電流。
3級是指中級判斷問題的能力。
3、歸納思考能力要求高。 能力強的學生可以按照4級來設(shè)計，一般可以按照3級來設(shè)計。如果在老師的指導下能基本建立磁通量的概念，就算是3級了。
4.能夠?qū)θ蝿者M行實驗研究，對本實驗組和其他組得出的實驗結(jié)論進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)共同特點，從實驗調(diào)查中得出結(jié)論。
在老師的提示或幫助下能夠得出正確的結(jié)論，視為已達到3級。
5、實驗過程中保持良好的溝通與合作。 關(guān)鍵是要敢于表達自己對探究過程和實驗結(jié)論的理解或想法，并能正確表達自己的觀點。
注：《普通高中物理課程標準（修訂版）》規(guī)定，學生核心素養(yǎng)發(fā)展等級為5級，2級為學歷，4級為普通高校入學要求。
(二)區(qū)分課堂教學內(nèi)容設(shè)計的兩大傾向
在課堂教學過程中，內(nèi)容的選擇固然重要，但內(nèi)容的精心設(shè)計同樣重要甚至更重要。 物理教學內(nèi)容的設(shè)計一般可分為知識導向（學科導向）型和能力導向（素養(yǎng)導向）型。 前者以知識的獲取為目標，課堂教學內(nèi)容的安排更注重學科價值，后者以素養(yǎng)的發(fā)展為目標。 、教學內(nèi)容的安排更加注重識字的價值； 前者側(cè)重于物理學科本身知識內(nèi)容的設(shè)計，呈現(xiàn)一般基于物理學科內(nèi)容的邏輯，可以有線性、螺旋、范式等模式； 后者側(cè)重于學習活動過程的設(shè)計，在教學內(nèi)容設(shè)計方面，多以素養(yǎng)或能力的培養(yǎng)為主。 較常見的是螺旋排列。 相同的能力或核心素養(yǎng)不斷出現(xiàn)在物理學科的不同內(nèi)容中，逐步深化，水平逐步提高。
(3) 為學習而設(shè)計
為了更好地促進學生核心能力的發(fā)展，教材開發(fā)者必須勇于為學生的學習進行設(shè)計。 專為學習而設(shè)計，專注于學科活動。 教材應努力為學生提供結(jié)構(gòu)化的學習情境，通過內(nèi)容呈現(xiàn)、活動安排、學業(yè)評價等積極激發(fā)學生學習的主動性和探究性，為學生的學習和學生核心能力的發(fā)展設(shè)計豐富的內(nèi)容。 互動的機會和擴展的空間。 教科書不應該是結(jié)論的再現(xiàn)者，而應該是引導學生主動探索、建構(gòu)知識、獨立得出結(jié)論的學習活動的設(shè)計者。
注重學科活動設(shè)計，應減少演繹活動，改變教材開發(fā)按演繹方式安排和組織學習的傳統(tǒng)，增加學生探究性學習的活動和機會。 這實際上意味著更多的歸納學習。
專為學習、提高教科書作業(yè)系統(tǒng)的質(zhì)量而設(shè)計。 在開發(fā)基于核心能力的教材時，需要適當增加發(fā)散性、跨學科的活動和作業(yè)。 這些作業(yè)沒有預設(shè)明確的結(jié)果或答案，需要使用多學科知識； 必須注重實踐活動的質(zhì)量，防止當前課堂實踐泛泛而談地提出問題是常見做法。 對于學習發(fā)展學生的核心能力來說，適當?shù)囊蟊仍诮滩脑O(shè)計策略中提出一般性問題更為重要。 觀察表明，當老師遇到課本上普遍提出的一系列問題時，他更有可能讓學生集體回答，而受益者往往是那些成績好的學生。 如果是學習要求，更能保證活動參與的普遍性，引導每一個學生積極探索。
五、淺談物理概念的培養(yǎng)——以限流連接方式滑動壓敏電阻選型實驗教學為例
假設(shè)滑動壓敏電阻的最大阻值為R0，待測電阻的阻值為Rx。 如圖所示串聯(lián)在電壓為U的電路中。 滑動壓敏電阻與電路連接部分的電阻為Rap。
結(jié)論1 隨著k值增大，圖像距離原點越遠，圖像的線性關(guān)系越明顯，表明隨著滑動頭的移動，Rx兩端的電壓Ux變得越來越均勻，但Ux的變化幅度也變得越來越小。
結(jié)論2取兩種特殊情況：①當k很大時，如k=10.00，我們發(fā)現(xiàn)Ux隨著滑頭的移動變化非常均勻，但總是非常接近U，電壓的變化為非常微不足道，即當變阻器有明顯滑動時，Ux沒有明顯變化。 此時滑動變阻器對電路中電流、電壓的調(diào)節(jié)作用幾乎為零。 此時的滑動為“無效滑動”。 ②當k非常小時，比如k=0.05，會發(fā)生什么？ 通過圖4的分析，可以看到一條非常彎曲的曲線，當x值接近0時，待測電阻Rx兩端的電壓Ux變化非常明顯。 ，此時的滑動變阻器很難控制（調(diào)節(jié)精度太低，滑動無效），并且當x值大于0.5時（特別是在接近1的區(qū)域），電阻兩端的電壓Ux待測Rx在范圍內(nèi)變化也很小，接近于0，顯然是無效滑動。
結(jié)論3 如何避免無效滑動？ 從圖4的圖像形式可以看出，需要避免電壓調(diào)節(jié)范圍過小和調(diào)節(jié)精度過低兩種無效滑動，并增加滑動變阻器的有效滑動長度，和滑動變阻器的最大電阻。 該值應接近“待測電阻”或“受控電阻”的電阻值。 這正是選擇我們的限流連接滑動變阻器的重要實驗技巧。
六、談滲透科學思維意識
(1) 傳送帶問題示例
學生們發(fā)現(xiàn)高考物理很難。 究其原因，關(guān)鍵在于學生是否掌握了物理的核心素養(yǎng)——科學思維。 因此，如果我們能在物理課堂教學中注重科學思維的滲透斜面上平拋二級結(jié)論，就會教得輕松、學得容易。
傳送帶問題中的核心“原理”實際上是力與運動的重要科學思想，這也是力學的核心思想。 力和運動是牛頓第二運動定律的抽象，也就是說，要想知道運動，就必須先了解力，反之亦然。
場景1：如圖2所示，水平放置的傳送帶以恒定速度v旋轉(zhuǎn)。質(zhì)量為m的物體從傳送帶左側(cè)釋放，沒有初速度。 已知傳送帶的長度為L，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ。 求木塊移動到傳送帶右端所需的時間 t。
解析水平輸送帶是輸送帶最基本的模型，僅涉及單個對象。 盡管選擇區(qū)塊作為研究對象是顯而易見的，但在課堂教學中仍應加強選擇研究對象的重要性，以提高學生的“對象”意識。
要求一個塊移動到傳送帶右端所需要的時間，首先要了解塊的運動形式，掌握力和運動的核心思想，不能想當然。 物體沒有初速度，被釋放到傳送帶上。 在某一時刻t，物體塊受到重力G、支撐力FN和滑動摩擦力f。 G和FN相互平衡。 由于物體塊相對于傳送帶瞬時向左移動，因此滑動摩擦力f的方向是向右的，作為塊的驅(qū)動力。
場景二：如圖3所示，用一根細繩子綁著一個質(zhì)量為m的物體，放在粗糙的水平傳送帶上。 物體與傳送帶左端的距離為L。穩(wěn)定時，繩索與水平方向的夾角為θ。 當輸送帶分別以v1和v2（v1<v2）的速度逆時針旋轉(zhuǎn)時，繩索中的張力分別為F1和F2。 F1和F2是什么關(guān)系？
實例分析：選取一個塊體作為研究對象，對其受力進行分析，其中對摩擦力性質(zhì)和方向的判斷尤為突出。 無論傳送帶的速度如何，物體相對于傳送帶向右移動，呈現(xiàn)滑動摩擦（如圖4所示）。
(2)分析靜電場的作用力
例如：如圖所示，PO為光滑絕緣垂直墻，OQ為光滑絕緣水平地。 地面上方左側(cè)水平方向存在均勻電場E。 兩個帶正電荷的小球A、B（可以看作粒子）均勻帶電。 它處于靠近接觸面的靜止狀態(tài)。 此時，兩個球之間的距離為L。如果對A球施加垂直推力F，則A球沿著墻壁PO向O點移動一小段距離，然后適當?shù)匾苿覤。 球A和B再次靜止，然后與原來的球相比（兩個球所帶的電荷保持不變）（ ）
AA球?qū)Υ怪眽Ρ谑┘拥牧Ρ３植蛔?span style="display:none">2UK物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
B. 兩個球之間的距離必須增加
作用在球CA上的靜電力作用在球B上增加。
D、面向地面的球B的彈力保持不變。
分析：選擇AC。 從題意來看，A球在力F的作用下移動一定距離后仍處于靜止狀態(tài)。因此，B球?qū)球的庫侖力沿垂直方向增大，B球應該向左移動。 ，球A對球B的庫侖力的水平分力等于均勻電場對球B的靜電力，均勻電場對球B的靜電力保持不變。 根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系，B球?qū)球的庫侖力在水平方向的分力也保持不變，因此A球?qū)Υ怪眽Ρ诘膲毫σ脖３植蛔儭?選項A正確； 兩個球A和B的連線與水平方向之間的角度θ變大。 ，F(xiàn)庫cosθ不變，庫侖力F庫一定變大，選項C正確； 兩球之間的距離減小，選項B錯誤； 根據(jù)力的相互作用可以看出，球A對球B的庫侖力垂直方向的分力變大，因此球B面向地面的彈力變大。 選項D錯誤。
正確答案：首先選擇對象，用整體法分析受力。 很容易看出A是對的還是D是錯的。 然后分析球 B 上的受力。水平 F 庫 cosθ 保持不變。 假設(shè)球B不動或向右移動，則θ發(fā)生變化。 越小，cosθ越大，F(xiàn)庫越小。 這與垂直方向的F庫sinθ變大，導致θ變大是矛盾的。 因此，θ和F庫只能變大，球B向左移動。
培養(yǎng)學生的邏輯思維能力以及整體法和孤立法的思維方法。
七、淺談引導學生科學探究——以《機械能守恒定律》教學設(shè)計為例
本案例以《機械能守恒定律》教學設(shè)計為例，突出“實驗探究”和“理論探究”的核心。 設(shè)計采用探究式教學方法，以問題為主線，以科學探究為載體，以體驗為收獲，以發(fā)現(xiàn)為動力。 引導學生經(jīng)歷機械能守恒定律的科學探究過程，了解科學探究方法，提高物理核心素養(yǎng)。
教學流程設(shè)計
1. 提出問題并引入新課程
師生共同回顧了函數(shù)關(guān)系、動能定理以及動能、重力勢能、彈性勢能的概念，并提出了以下三個問題：
問題一：重力勢能、彈性勢能、動能。 這些能量統(tǒng)稱為什么？
問題2：機械能有什么特點？
問題3：不同形式的機械能如何轉(zhuǎn)換？
設(shè)計說明：通過復習函數(shù)關(guān)系和動能定理，為本課提供知識儲備。 通過回顧重力勢能、彈性勢能、動能，引入機械能的概念，使學生理解和掌握機械能的系統(tǒng)性、標量性和相對論性，同時利用學生進一步理解“函數(shù)是能量轉(zhuǎn)化的尺度”，激發(fā)了學生的求知欲，進入了新的課程。
2.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)思考
老師制作并提供了三個視頻場景，啟發(fā)學生分析只有重力做功、只有彈簧彈力做功、重力和彈力同時做功時動能和勢能的相互轉(zhuǎn)換。
問題四：觀察分析擺動過程中重力所做的功以及動能和重力勢能如何轉(zhuǎn)換？
問題5：在光滑的水平面上觀察分析，當物體以一定的初速度壓縮彈簧并被彈簧彈回時，彈力與動能相互轉(zhuǎn)換所做的功是多少？物體和彈簧的彈性勢能？
問題六：觀察分析蹦極過程中重力和彈力所做的功，以及動能、重力勢能、彈性勢能如何相互轉(zhuǎn)化？
設(shè)計說明：本教學節(jié)選通過三種不同場景的觀察、分析和思考，讓學生了解和掌握重力和彈力做功時動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的定性規(guī)律：
（1）只有重力做負功，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能； 只有重力做正功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；
(2)只有彈簧的彈力做負功，物體的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能； 只有彈力做正功，彈性勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能；
(3)蹦極下降過程中，重力和彈力都做功。 重力做正功，彈力做負功，重力勢能減小，彈性勢能增大，動能先增大后減小。
該設(shè)計豐富了動能與勢能轉(zhuǎn)換的范疇，為科學系統(tǒng)地探索轉(zhuǎn)換過程中的守恒量奠定了基礎(chǔ)。
3. 引發(fā)猜想，探索保護
在上述觀察分析的基礎(chǔ)上，教師及時啟發(fā)學生思維引發(fā)猜想，帶領(lǐng)學生體驗探索守恒量的過程。
問題7：上述動能和勢能相互轉(zhuǎn)換的過程有什么規(guī)律嗎？ 轉(zhuǎn)換過程中是否存在不變量？
通過思考、交流和討論，學生猜測“只有重力作用時，機械能在運動過程中不會變化”，然后老師帶領(lǐng)學生對機械能守恒定律進行實驗和理論探索。
3.1 定性實驗研究——感受《勇敢傳說》游戲的視覺沖擊力和魅力
定性實驗探究：教師引導學生分組演示實驗：如圖1所示，利用細線、小球、帶尺子的鐵架等，研究動能和勢能的相互轉(zhuǎn)換。
問題8：如圖1A所示，將球拉至A點一定高度，然后松開。 在球的擺動過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)換。 當我們轉(zhuǎn)向另一邊時，我們會看到什么？
問題9：如圖1B所示，如果用夾子將細線擋在懸掛點下方的一點處，那么當它移動到另一側(cè)時，它如何達到另一點的高度？
在這兩個實驗中，學生可以觀察到球可以擺動到與另一側(cè) A 點相同的高度。
勇敢者的“球到鼻子”游戲：一名學生頭部不動，另一名學生將擺球拉到學生鼻尖處，然后松開。 在學生們的驚呼聲中，擺球剛剛返回，沒有碰到鼻尖。
問題10：在上面的小實驗中，小球所受的力是怎樣的？ 各力量的工作做得如何？ 這個小實驗說明了什么？ 你能得出什么初步結(jié)論？
經(jīng)過觀察、思考、討論，學生可以分析出球在擺動過程中受到重力和繩子拉力的影響。 拉力的方向與速度始終垂直，對球不做功； 只有重力對球起作用。
定性實驗結(jié)論：球在揮桿過程中總能回到原來的高度。 可見，在只有重力起作用的情況下，系統(tǒng)的重力勢能和動能之和，即機械能應該保持不變。
設(shè)計說明：該教學環(huán)節(jié)通過學生的親身觀察與體驗、交流與合作，讓學生深刻理解猜想必須通過實驗來探索和驗證，并啟發(fā)學生進一步思考和探索。
3.2 定量實驗探索——展現(xiàn)保護理念
為了讓學生進一步理解DIS守恒思想，作者利用一套DIS機械能量守恒實驗設(shè)備進行定量研究，學生小組共同合作完成了這一創(chuàng)新探究實驗。
問題11：本實驗如何定量探討機械能守恒？
學生獨立思考后，小組交流合作可以明確實驗原理，學生合作確定調(diào)查步驟。 通過計算鐵塊在各點的機械能來進行比較。 利用計算機自動獲取一組數(shù)據(jù)。
定量實驗結(jié)論：在允許的誤差范圍內(nèi)，當只有重力作用時，小鐵球和地球組成的系統(tǒng)各點的機械能保持不變。
設(shè)計說明：設(shè)計一個機械節(jié)能定量探索實驗。 一方面讓學生體驗實驗探究的嚴謹性和科學性； 另一方面，通過多個過程點的定量測量，讓學生深刻理解節(jié)約思想的核心內(nèi)涵——始終保持不變； 更重要的是，通過學生的獨立思考、合作與交流，可以進一步提高學生的科學探究能力。
3.3 理論探索——展現(xiàn)邏輯推理的力量
理論探究是科學探究的重要形式。 本課作者設(shè)計了四個問題場景，分別是自由落體運動（僅受重力影響的直線運動）、平拋運動（僅受重力影響的曲線運動）、圓周運動。 運動（除重力外，繩索拉力作用下的曲線運動）、平滑斜坡上的滑行（除重力外，斜坡支撐力作用下的直線運動），讓學生通過四種情況的動能定理。 推導說明：質(zhì)量為m的小鐵球在任意兩個位置上的機械能保持不變。 小組建議學生代表使用投影儀演示推導過程。
問題12：剛才的四種情況，物體所受的力不同，但學生推導出來的過程公式和結(jié)論是相同的，且系統(tǒng)的機械能守恒。 他們有共同的特征嗎？
學生對物體進行受力分析和做功分析后，經(jīng)過比較斜面上平拋二級結(jié)論，可以發(fā)現(xiàn)共同的情況是：只有重力做功（可以受到其他力但不做功），然后對研究結(jié)論進行總結(jié)和討論。
理論研究結(jié)論：在只有重力作用的物體系統(tǒng)中，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總機械能保持不變。
設(shè)計說明：創(chuàng)設(shè)四種不同情境，讓學生進行獨立的理論探索，讓學生“從特殊到一般”進行比較和總結(jié)，得出四種情境下機械能守恒的條件是“只有重力起作用” ，讓學生掌握科學探索方法，發(fā)現(xiàn)規(guī)律本質(zhì)。
4、擴大探索，構(gòu)建法律
機械能守恒定律不僅包括僅重力做功的條件，還包括僅彈力做功的條件以及重力和彈力共同做功的條件。 筆者在前期指導學生理論探索的基礎(chǔ)上，進行拓展，引導學生進一步從理論上探索系統(tǒng)中機械能守恒定律，構(gòu)建完整的機械能守恒定律。
4.1 拓展探究——掌握完整的科學理論探究方法
問題13：如果一個物體和一個彈簧組成一個系統(tǒng)，當只有彈簧的彈力起作用時，機械能是否保持不變？
問題14：如圖5所示，如果物體既有重力又有彈簧力做功，機械能會保持不變嗎？
設(shè)計說明：兩次擴展理論探究，使學生全面了解機械能守恒定律的類型和條件，為完整構(gòu)建機械能守恒定律奠定基礎(chǔ)，使學生掌握完整的科學理論探究方法并理解科學探究的本質(zhì)和本質(zhì)。
4.2 構(gòu)造定律——深入理解機械能守恒定律
問題15：通過本課的實驗和理論探索，你認為機械能守恒定律的內(nèi)容、條件和表達方式是什么？ 保護思想的內(nèi)涵是什么？
經(jīng)過思考和交流，學生可以完整構(gòu)造出機械能守恒定律：
（1）內(nèi)容：在僅重力或彈力作用的物體系統(tǒng)中，動能和勢能會相互轉(zhuǎn)化，但機械能總量保持不變。 這就是機械能守恒定律。
（2）條件：只有重力或彈簧力做功（可以受到其他力，但不做功）；
(3)表達式：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1或E2=E1；
（4）守恒思想：（機械能總量）不變。設(shè)計說明：通過學生自我歸納和總結(jié)，構(gòu)造一個機器
機械能守恒定律體現(xiàn)學生的主觀意識，實現(xiàn)自我探索、自我發(fā)現(xiàn)、自我理解、自我教育的發(fā)展，進一步增強學生理論探究的自覺意識和創(chuàng)新能力。
最后，我們通過與現(xiàn)實生活情境密切相關(guān)的問題來鞏固知識、發(fā)展能力。