分享自:

基于核心素养的高中物理问题链教学设计——以电磁感应现象为例

期刊:物理教学探讨

本文发表于《物理教学探讨》2025年第8期,由岳远霞(重庆师范大学物理与电子工程学院)、朱洪强(同前单位)、马彩虹(西安市经开第三中学)和叶晟楠(成都市第四十九中学校)共同撰写。论文主题聚焦于“基于核心素养的高中物理问题链教学设计”,并以“电磁感应现象及应用”这一具体章节作为案例,详细阐述了如何将“问题链教学模式”应用于高中物理课堂,以落实物理学科核心素养的培养目标。

本论文的核心论点在于,通过系统化、结构化的“问题链”设计,可以有效破解高中物理教学中某些抽象概念(如磁通量变化)导致的学生学习被动性问题,从而激发学生主动性,引导其完成从具体现象到物理本质的深度思维建构,最终实现物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养的协同发展。

第一,论文系统阐述了问题链教学模式的理论框架与设计原则。 作者首先界定了问题链教学模式,指出它是一种以环环相扣的问题驱动学生学习、旨在培养其问题解决能力与自主学习能力的教学策略。在此基础上,论文提出了实施该模式的四项核心设计思想。其一,“以学生为中心”,强调通过问题驱动实现从“知识传授”向“思维建构”的转变,具体实施路径是引导学生经历“猜想—验证—修正”的科学探究循环。其二,“考虑设计的逻辑性与递进性”,要求问题链必须遵循认知发展规律,按照“基础问题—进阶问题—综合问题”的梯度进行设计,使问题之间形成内在的逻辑关联,构成推动思维发展的“链式反应”。其三,“注意情境化与开放性”,主张问题应源于真实生活或科学情境,并鼓励学生多角度思考,避免答案唯一性,以培养批判性思维。其四,也是统领性的原则,即“围绕物理学科核心素养设计问题”,确保所有教学活动的最终指向是培养学生的物理观念、科学思维、科学探究能力和科学态度与责任。这四项原则共同构成了问题链教学设计的理论基础,为后续的具体案例设计提供了明确的指导方针。其支持性理论主要来源于教育心理学中的认知发展理论、建构主义学习理论以及我国《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》中关于学科核心素养的论述。

第二,论文清晰地勾勒了问题链教学模式在课堂中的实施流程。 作者将教学过程分为课前预习和课堂教学两大环节,并重点以图1“问题链教学模式流程图”直观展示了课堂教学的五步闭环流程。流程始于“问题的创设”,即教师创设真实的物理情境以导入新课,激发兴趣;继而“问题的提出”,教师结合情境与学生前认知,提出由浅入深、环环相扣的问题链;随后进入“问题的解决”阶段,学生以小组形式对问题进行讨论与探究,教师在此过程中观察并给予点拨;接着是“问题的感悟”,师生共同对探究结果进行归纳总结与梳理,得出物理概念或规律;最后是“问题的延伸”,将得出的规律应用于解决实际问题或在新情境中迁移,完成知识的内化与升华。该流程图将抽象的教学模式转化为可操作的教学步骤,体现了“情境激趣—科学探究—归纳推理—得出规律—应用迁移”的完整学习闭环。同时,作者强调课前预习的重要性,认为这是保证课堂讨论实效性的基础,体现了“以学生为主体”理念在教学准备阶段的落实。

第三,论文以“电磁感应现象及应用”为例,提供了详尽且可复制的问题链教学设计方案。 这是本文的主体与精华部分,作者从教学内容分析、学情分析、教学目标、教学方法、教学重难点、教学用具到具体的教学过程,进行了全方位展示。教学设计围绕八个核心问题展开,并通过图2“教学流程图”将六个教学环节紧密串联。在“创设情境,激发动机”环节,作者创新性地使用了自制的“电磁感应琴”和“隔空点灯装置”作为引课实验,通过“琴弦”拨动产生音乐和无线点亮灯泡的现象,自然引出问题1和问题2,旨在唤醒学生“切割磁感线”的前概念,同时制造认知冲突,激发深度探究欲望。在“科学探究,观察现象”环节,学生分组利用磁铁、线圈等基础器材,自主探索产生感应电流的各种方法,并记录于表1“探究实验记录表”。问题3和问题4引导学生从操作层面进行归纳。随后,在“现象分析,归纳推理”环节,教师将各种实验现象转化为图5所示的动态示意图,引导学生进行抽象思维,通过问题5促使学生寻找纷繁现象背后的统一规律,即从“切割运动”的表象向“磁通量变化”的本质进行思维跃迁。紧接着,在“实验验证,得出规律”环节,学生利用包含电源、线圈、滑动变阻器等的新装置(图6),通过改变原线圈电流(通断、改变大小)来间接改变副线圈磁通量,验证上一环节的猜想,问题6驱动学生完成“猜想—验证”的科学探究过程,并将实验结果记录于表2。最后两个环节“强国有我,未来可期”和“体会科技服务生活”,则对应教学流程中的“问题的延伸”。通过展示三峡水电站、风力发电、无线充电等大国工程与生活应用(问题7),以及体验手摇发电机、无线充电器、音响对讲机等小实验(问题8),将物理规律与科技前沿、社会责任、生活实践相结合,深化“科学态度与责任”素养的培养,并让学生在实践中巩固和应用“磁通量变化产生感应电流”的核心观念。

第四,论文总结了问题链教学设计的价值并展望了未来研究方向。 作者指出,该教学设计实践表明,问题链教学模式在激发学生学习主动性、发展其科学思维方面具有独特优势。其价值不仅在于为“电磁感应”这一具体课题提供了优质教学案例,更在于为以核心素养为导向的物理教学设计提供了一个可借鉴的范式——即以结构化的问题链为牵引,以真实的探究活动为载体,以思维的发展与素养的形成为归宿。论文在结论部分也提出了未来的探索方向,例如将该模式应用于更多不同课型(如概念课、规律课、复习课等),以及通过长期的量化数据(如学生成绩、思维品质测评、学习兴趣问卷等)来更科学地评估该教学模式的长效影响。

本文是一篇理论与实践紧密结合的教学研究论文。其核心贡献在于:首先,系统构建了指向物理学科核心素养的问题链教学模式理论框架与操作流程;其次,创新性地开发了如“电磁感应琴”等一系列创意教具与实验,极大地增强了教学情境的真实性与趣味性;最后,提供了包含详细问题设计、实验安排、环节衔接在内的完整教学设计案例,具有很高的参考价值和可操作性。该研究对于推动高中物理课堂教学改革,从知识本位转向素养本位,具有重要的启示意义和应用价值。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com