【摘 要】高中物理“电容器电容”课程是一节概念规律课，教学中利用微课培养学生核心素养的效果较为明显。以学生学情为支点，通过导入环节的物理史渗透，培养学生科学的态度与责任素养;在知识点教学中培养学生的物理观念素养;通过微课实验，让学生在观看与动手实践中，提升科学探究素养;利用课后作业，培养学生科学思维。微课教学旨在帮助学生快速掌握基础知识，将其内化，更好地用于解决实际问题。

【关键词】物理核心素养;微课教学;电容器电容

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）28-0083-02

基于高中物理核心素养，在“电容器的电容”课程教学中，借助微课，加强多个环节的教学，让学生在教师与微课的引导下，通过自主学习或者小组合作学习，养成良好科学思维，提高创新与解决问题的能力，进一步提高核心素养。

1   以物理核心素养确定教学目标

《普通高中物理课程标准》虽然字数不多，但是详细介绍了当前高中物理教学的实施方针与策略，能辅助教师制定教学目标，是教材编写与考试范围确定的依据。特别是近几年，随着素质教育的深化开展，教师需更加重视对课程标准的研读。2017年新版课程标准明确指出，高中物理课堂中教师要让学生做至少21个实验，需合理运用实验工具，尽可能多地开发教学资源，让学生多观察和做物理实验，并借助微课，加深学生的记忆，确保其技能、知识与技巧等都达到要求。“电容器的电容”课程的教学目标，根据核心素养分为三部分：第一，知识与能力。了解电容器的基本结构与放电、充电的过程，分析出这两个过程中的电压、电流等的变化特点;掌握电容器的电容公式并熟练运用;了解影响平行板电容器电容的因素。第二，过程与方法。引导学生体验电容器电容充电放电的过程与影响因素，进而深层次地掌握与巩固知识;使用实验法、类比法与比较法分析物理问题。第三，情感态度与价值观。培养学生探究科学的精神，让学生知道学习物理的过程就是掌握物理现象本质的过程，建立主动解决问题的思维。

2   以物理史培养学生的科学态度与责任素养

电容器是在电学实验中产生的，且实现了电荷的储存。物理学家不惜冒着生命危险做各种实验，为现在的教学提供了精准的资源，为培养学生严谨的实验态度与责任感贡献了绝佳素材。在教学中，可以利用微课介绍电容器电容的产生史。“我们在每天的工作与学习中，都能感受到电带来的便捷，我们在享受电器便捷的同时，也不能忘记物理学家曾经的探索与研究。”这句开场白后，教师可以播放微课视频：“早在18世纪，人们就根据摩擦起电发明了起电机，但若起电机不工作，就不会产生电能，为了能长久使用电，需要在起电机工作的时候，将多余的电力储存起来。于是，1845年，人们发明了莱顿瓶[1]。此实验的成功，激励了当时的人们积极开展物理实验。”然后用微课提示实验活动，让学生开展小实验，用“300V 120μF”电容器为220V的电灯供电。如此，通过观看微课，学生可建立良好的科学态度，并以严谨的态度开展实验，在理解电容器概念的同时，获得物理学科核心素养。

3   以概念教学培养学生的物理观念素养

利用微课介绍现代电容器，并发放电容器，让学生以小组为单位观察，提问“通过微课，我们已经知道电容器的概念，作为一种电子元件，你能对其描述吗？”，引导学生先阐述电介质的概念——两个相邻平行金属板之间夹一层绝缘物质，就组成了简单的电容器，平行的金属板则叫作极板。教师提问：“电容器的功能是什么？”让学生知道电容器是充电放电的电子设备;提问：“那么电容器是如何充放电的呢？”让学生观看微课，并合作开展实验，将电容器与电源连接，为电容器充电，若与电子设备连接，则是放电的过程。教师总结：电容器中的两个极板，一个与正极相连，另一个与负极相连，令其携带两种电荷，此为充电过程;将电容器中的两个极板利用导线连接，令电荷中和后，减少电容器中的电量，此为放电过程。待学生掌握知识点后，教师提出问题：“充电的时候，当两极板中带有异种电荷时，会产生什么？放电后极板间又会怎样？”课堂上，让学生通过观看微课，知道电器中最基本的部件为电容器，以手机为例，了解充放电和电场，说出充放电过程中电极板之间产生的电场。利用与生活相近的案例，学生更容易掌握电容器的概念。通过实验活动，对问题做定性动手实践，进而了解电容器，充分认知电容器的充放电过程，以科学实验培养学生科学探究的核心素养。教师引导：“若我们用水杯来形容电容器，不同容积的水杯，承装水的体积不同，电容器与水杯相似，都是承装物体的容器。”以类比的形式，形容电容器有一定容量。接着继续展示微课：电容器充满电后，两极板之间存在电势差，此与容器中带有的电荷量有关。即电容器中所呈现的量，与两极板的电势差成正比，且得数为常数，不同的电容器比值不同。设电荷量为Q，两极板的电势差为U，电容为C，即C=。让学生跟随微课内容学习，并思考电容是以比值的形式呈现，此时需教师再展示微课，详细描述电容的单位為法，即F[2]。然后展示案例，电容器中若有1C电量，两极板之间的电势差为1V，则电容为1F，让学生通过观看视频，知道法的单位很大，实际运用中需要使用更小的单位，如微法与皮法，并掌握电容单位之间的换算规律。

4   以科学实验培养学生的科学探究素养

平行板电容器是电气设备中最关键的部件，也是最简单的电容器。教师需要带领学生一同实验，分析影响平行板电容器电容的因素。课前教师先将实验过程录制成微课，课中向学生展示。学生先观看实验操作过程，并在教师引导下，自主实验。通过静电起电机产生的多种电荷，学生观察接触起电的过程，了解电容器的器材与用途。现场实验中，教师应先为电容器充电，然后关闭充电电路开关，保证在此后的实验过程中极板中的电荷量不变。第一步：保证两极板间的距离不变，改变两个极板之间的正对面积，先让学生观察静电计指针的变化，再引导学生观看视频，分析正对面积与电容的关系。第二步：保持两极板间的正对面积不变，改变极板间的距离，再引导学生观察静电计指针的变化，分析电容与距离的关系。第三步：保持两极板间的距离和正对面积不变，在其中竖直插入一本书，再引导学生观察静电计指针的变化，得到电容与电介质的关系。让学生在教师的指导下自主或者小组合作开展实验，先预测后验证，便于在实验过程中将结论和理论知识结合，深化学生记忆，并使学生能在此过程中养成良好的科学探究素养。将极板接触面积、极板间距离与电介质等结合，得到影响电容器电容的影响因素与公式，即C=（S为两极板对应的面积，为相对介电常数，d为两极板间距离，k为静电力常数），引出公式让学生理解并记忆。查询空气相对介电常数后，发现其数值为1，因此公式可以简化为C=。

5   布置作业过程中培养科学思维素养的思考

以培养学生学科核心素养为目标，开展微课教学活动，需要做好课堂教学反思，并根据学生学习情况，科学设计作业。为培养学生解决问题的能力、创新思维与深度学习的能力，设计微课作业时，需围绕教学重难点布置作业，让学生对电容器的电容概念与影响因素有充分了解，从易到难，培养其应用能力[3]。如“电容器的电容”中，平行板电容器的结构掌握、影响电容因素、计算公式为学生学习重难点，教师可以据此设计作业：电容器的电容为1F，两板间距为1毫米，空气为介质，求电容器对应面积？此问题比较简单，直接将数值代入对应公式C=，即得到面积的值。将此比喻成篮球场的面积，是对学生概念与公式运用能力的考查，并以电容1F数值，知道若是1μF，电容数值很大，加深学生对电容器电容的科学认知，提升科学思维素养。然后提升问题的难度，如平行板电容器的电荷量为4×10-8C，两极板间的电压为2V，求此电容器的电容。对电容器放电一段时间后，令电荷量变为之前的一半，求两极板之间的电压。两极板之间的电场强度为之前的多少倍？现在两极板电容器电容为多少？对其解答，先代入公式C=得到电容。然后由之前的探究可知，电容大小与电容器自身蕴含的电量无关，得到即使电荷量是之前的一半，电容器的电容也保持不变。变化后电压求解公式为U′=，Q′=Q，代入数值，计算出电压值为1V，并且场强与电压的关系式为E′=，代入数值，得到变化后的电容值。学生在解决难度更大的问题时，通过建立物理模型、预测并验证过程，养成良好的科学探究习惯。

高中物理课堂中，培养学生核心素养，要运用重视微课，加强多个环节的教学，让学生在教师与微课的引导下，通过自主学习或小组合作学习，养成良好的科学思维，增强创新与解决问题的能力，进一步增强核心素养。

【參考文献】

[1]巨德.高中物理教学要注重核心素养的培养[J].课程教育研究，2020（4）.

[2]马张飞.基于核心素养背景的高中物理课堂教学有效性的探究[J].科学咨询（教育科研），2020（1）.

[3]于海，齐颖，张勇，王涛，徐井华，闫松伟，付沙威.“云时代”培养中学生物理核心素养与学习能力的调查与分析[J].通化师范学院学报，2019（12）.

【作者简介】

李娜（1980～），女，汉族，吉林通化人，本科，中教一级。研究方向：高中物理教学。