广东省汕头市潮南区两英中学 515149
摘 要：农村学校条件有限，教师可因地取材，创设物理实验探究，提升学生的科学思维能力和探究能力。本文以“电磁炮”为载体，通过让学生了解安培力在当代科学技术中的应用，培养将科学服务于人类的意识。
关键词：物理实验探究 科学思维能力 探究能力
物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品和关键能力。教师通过创设物理实验探究，让学生的科学精神和科学态度以及一定的科学方法通过实验获得。因此，创设物理实验探究，提升学生核心素养，意义重大。
笔者以“电磁炮”为载体，精心创设实验探究，提升学生的科学思维能力和探究能力，通过让学生了解安培力在当代科学技术中的应用，关心国内、外科技发展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学服务于人类的意识。
一、科教视频引入，激发求知欲望
教师要为学生创设需要解决的真实问题，使学生产生求知欲望，让学生运用所学的知识和方法，自主开展研究活动，只有在真实情境中自主探究，才能体现学生的探究能力和科学素养。
“电磁炮”是学生学习了安培力后为巩固其所学而将习题课进行适当改造，从生活走向物理，从物理走向社会，让学生知道所学的东西是有用的，能用在哪里，这可以提高他们学习物理的兴趣。通过播放视频“了不起我的国”让学生知道我国“电磁炮”的威力，了解其工作原理以及我国的技术现状与趋势，同时提高了学生的爱国热情。
二、提炼物理模型，创设实验探究
物理核心素养导向的教学要求物理课程能够为学生在今后工作和生活中面对未知问题时提供解决问题的思路和方法。
教师带领学生分析“电磁炮”的工作原理，抽象出单棒模型，引导他们结合动力学知识分析，就“如何提高电磁炮速度” 提出合理猜想并设计实验进行验证。
1.如何取材做“电磁炮”。学生知道“电磁炮”是单棒模型，理论上只需要一根导体棒即可，但是用导线电阻较小，直接接入容易造成短路，而且一根导体棒，在条形磁铁的磁场作用下，磁场力较小，现象可能不明显。为此，笔者选择了“多匝铜丝的线框”，匝数多，力可变大，为避免“通电线圈在匀强磁场中所受安培力会抵消”这种现象出现，实验时可把条形磁铁靠近线框的一边，使线圈四边所受安培力不相等，才能带动线圈运动。
2.搭建轨道。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆笔者用几根铝管拼在一起，用胶布固定，同时用透明胶纸贴在轨道上表面，以减小摩擦力，再把轨道架在铁架台上，这样便可调节倾斜程度，借助线框重力的分力平衡摩擦力。
3.选择电源和磁铁。笔者选择的是实验室里的学生电源，可选择直流档，同时可调节电流的大小,为了使线框在轨道上滑行时，前后两边所受安培力大小不等，笔者选择了条形磁铁，实验时把条形磁铁尽量靠近线框的前边。
4.根据控制变量法，根据现有的实验条件进行探究。学生在前面的分析中提出通过改变“磁场强度”、“电流强度”、“导体棒长度”、“导体棒质量”等因素可改变电磁炮的速度，挑选几位学生根据现有的实验条件，对“磁场强度”、“电流强度”这两个因素进行探究。
（1）改变磁场强度。在其他条件不变的情况下，先用一根条形磁铁进行实验，可观察到线框走得比较慢；当用两根条形磁铁时，线框的速度快了很多。
（2）改变电流大小。在其他条件不变的情况下，调节学生电源上的电压，从8V、10V、12V逐渐提高，让学生观察实验现象，线框的速度变化很明显。
三、精设实验问题，检验教学效果
实验的教学效果如何，不仅要看实验本身是否成功，更重要的是要看学生观察到了什么，观察到的现象是否正确全面，是否对新知识的学习起促进或有利于巩固旧知识，是否培养了学生敏锐的观察能力。有效的提问，可以积极引导和鼓励学生自己去发现问题、提出问题，充分发挥学生的主体作用，激发学生的探究兴趣和思维潜能。
为检验学生的情况，笔者设计了关于本实验的问题如下：[问题1].线框的运动可能是因为磁铁吸引线框运动，而非安培力的作用，你能否简单证明？[问题2].条形磁铁为什么要靠近线框的前边，为什么不放在线框的正上方？[问题3]为什么不用一根导体棒，而要用绕有多匝线圈的线框？[问题4]为什么要倾斜轨道？如何求此时“电磁炮”的合外力？
对于问题1，可由学生直接进行实验验证，即断开电源，用磁铁吸，看是否能吸得动；问题2则主要是对线框进行受力分析；问题3则主要是考察如何计算多匝线圈的安培力；问题4则主要考察学生的知识迁移能力，看学生能否用已学过的知识解决现在面对的问题。
通过探究“如何提高电磁炮的速度”，让学生看到如此“高端”的科技，也可利用身边有限的器材进行改造制作出一款简易版的电磁炮进行研究，真正感受到学以致用，培养了他们将科学服务于人类的意识，提升了学生的核心素养。
参考文献
林钦 陈峰 宋静 关于核心素养导向的中学物理教学的思考[J].课程?教材，2015，（12)，90–95。
论文作者:连育华
论文发表刊物:《中小学教育》2019年第364期
论文发表时间:2019/5/27
标签：学生论文; 安培力论文; 磁铁论文; 条形论文; 电磁炮论文; 科学论文; 素养论文; 《中小学教育》2019年第364期论文;