摘 要：ＳＮＰ是一種整合建模和論證過(guò)程的滲透式教學(xué)模式。將SNP教學(xué)模式引入初中物理課堂，能有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。以人教版教材“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”一節(jié)為例，闡述ＳＮＰ教學(xué)模式的理論框架，并根據(jù)理論框架設(shè)計(jì)了教學(xué)流程，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生模型建構(gòu)能力和科學(xué)論證能力的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：ＳＮＰ教學(xué)模式；教學(xué)設(shè)計(jì)；模型建構(gòu)；科學(xué)論證

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2024）12-0035-6

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）》提出核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、質(zhì)疑創(chuàng)新和科學(xué)論證等方面［１］。在科學(xué)研究和實(shí)踐過(guò)程中建模和論證是重要環(huán)節(jié)，具有獨(dú)特作用和價(jià)值。建模有助于我們把復(fù)雜的概念、問(wèn)題和現(xiàn)象簡(jiǎn)單化和系統(tǒng)化；論證則能保證研究和實(shí)踐結(jié)論的科學(xué)性與可靠性。

ＳＮＰ教學(xué)模式的理論框架要求教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為中心，教師扮演引導(dǎo)者的角色。該模式特別注重培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)模型的能力，提升學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行科學(xué)論證的技巧，以此來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足。該模式在大概念的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題，對(duì)于復(fù)雜抽象的物理概念和物理現(xiàn)象，通過(guò)建立模型來(lái)提高學(xué)生的參與度，并激發(fā)他們的興趣。學(xué)生可以根據(jù)建立的模型，針對(duì)某一特定問(wèn)題收集相關(guān)數(shù)據(jù)和證據(jù)，進(jìn)行科學(xué)論證，這樣可以改變傳統(tǒng)教學(xué)中的灌輸式和填鴨式教學(xué)。因此，本文將ＳＮＰ教學(xué)模式融入初中物理課堂教學(xué)，旨在提高課堂效果以及全體學(xué)生的參與度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

１ ＳＮＰ教學(xué)模式簡(jiǎn)介

ＳＮＰ模式（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐｅｄａｇｏｇｙ）是美國(guó)教育者Ｃｈｅｎ提出的一種整合建模和論證過(guò)程的滲透式教學(xué)模式［２］。２０１３年，美國(guó)明尼蘇大學(xué)ＳＴＥＭ教育中心研究員Ｃｈｅｎ等人首先提出了ＮＣ教學(xué)模式［３］。２０１６年Ｃｈｅｎ等人又給ＮＣ模式加入了建構(gòu)模型環(huán)節(jié)，他們借鑒了ＳＷＨ模式和ＡＤＩ模式，將之與ＮＣ模式相互融合后提出了ＳＮＰ教學(xué)模式［２］。２０１８年，ＳＮＰ教學(xué)模式被引入國(guó)內(nèi)，并基于該模式開(kāi)展了中學(xué)物理教學(xué)方面的研究，提出ＳＮＰ教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展［４］。

近年來(lái)，ＳＮＰ教學(xué)模式在我國(guó)物理教學(xué)領(lǐng)域的研究主要集中在該模式的理論基礎(chǔ)和教學(xué)設(shè)計(jì)方面。ＳＮＰ教學(xué)模式的理論框架如圖1所示，其核心是以大概念為導(dǎo)向，學(xué)生在大概念的指導(dǎo)下，通過(guò)教師引導(dǎo)提出驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題。學(xué)生基于現(xiàn)有知識(shí)和資料，圍繞驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題建構(gòu)科學(xué)模型，最終師生共同圍繞這些模型進(jìn)行深入討論、論證，并評(píng)估論證結(jié)果，包括主張、證據(jù)和推理過(guò)程［５］。

ＳＮＰ教學(xué)模式不僅能夠有效提高學(xué)生的模型建構(gòu)能力、邏輯推理能力和批判性思維能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，在很大程度上有助于學(xué)生綜合能力的提高［６］。該模式基于其理論框架，有效建構(gòu)了以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)的課堂環(huán)境，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與。在人教版九年級(jí)《物理》第２０章《電與磁》的第一節(jié)“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”教學(xué)中，教師為磁場(chǎng)和磁感線的內(nèi)容提供了豐富的模型基礎(chǔ)，學(xué)生也通過(guò)學(xué)習(xí)具備了科學(xué)論證的知識(shí)基礎(chǔ)。因此，ＳＮＰ教學(xué)模式在此背景下得以良好應(yīng)用（圖1），為學(xué)生提供了深入學(xué)習(xí)和探究的機(jī)會(huì)。

２ 融入ＳＮＰ教學(xué)模式的“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”教學(xué)設(shè)計(jì)

２．１ 教學(xué)準(zhǔn)備

（１）教材分析：“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”是人教版九年級(jí)《物理》第20章第一節(jié)的內(nèi)容［７］。本節(jié)內(nèi)容為以后學(xué)習(xí)“電生磁”部分的“安培定則”等知識(shí)提供鋪墊?！按努F(xiàn)象”是日常生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，這一節(jié)課所對(duì)應(yīng)的大概念是“電與磁”。

（２）學(xué)情分析：在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)磁性材料有了基本的直觀認(rèn)識(shí)（如鐵和磁石），但可能尚未深入理解磁性的本質(zhì)。他們對(duì)日常生活中的磁現(xiàn)象有一定了解（如磁卡和磁帶的使用），但對(duì)這些現(xiàn)象背后的物理原理可能還不夠熟悉。盡管學(xué)生對(duì)一些抽象的物理概念有所涉獵，但對(duì)于磁感線和磁場(chǎng)等概念，仍需通過(guò)更多的實(shí)際實(shí)驗(yàn)和具體實(shí)例來(lái)加深理解。

（3）教學(xué)目標(biāo)：

①物理觀念：在小組合作建構(gòu)科學(xué)模型的過(guò)程中，能讓學(xué)生理解“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的規(guī)律。

②科學(xué)思維：通過(guò)小組合作建構(gòu)“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)建模能力；通過(guò)小組口頭論證、書(shū)面表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力。

③科學(xué)探究：能在小組合作和教師的指導(dǎo)下探究“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，提出物理問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行交流、評(píng)估、反思，最后得出結(jié)論的能力。

④科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)小組合作探究“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)；通過(guò)口頭論證和書(shū)面論證，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持觀點(diǎn)和修正錯(cuò)誤的能力。

（4）教學(xué)重點(diǎn)：探究“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

（5）教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)用轉(zhuǎn)換法建構(gòu)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>

２．２ ＳＮＰ教學(xué)模式的教學(xué)流程

根據(jù)ＳＮＰ教學(xué)模式的理論框架，“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”教學(xué)流程包括６個(gè)階段，如表１所示［８］。

２．２．１ 創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題

為了激發(fā)學(xué)生的探究興趣，教師設(shè)計(jì)一個(gè)情境——“會(huì)跳舞的回形針”。在這個(gè)場(chǎng)景中，教師佩戴磁性戒指，手持放置回形針的紙板，通過(guò)在紙板下移動(dòng)右手，使回形針跳起舞來(lái)。隨后，教師邀請(qǐng)學(xué)生嘗試，卻意外發(fā)現(xiàn)回形針并未起舞。這時(shí)，教師提出疑問(wèn)：是什么讓回形針“跳舞”？這個(gè)問(wèn)題成為了本課的切入點(diǎn)。緊接著，教師通過(guò)展示“懸浮空中的錐形物品”和“磁體隔物吸引”等實(shí)驗(yàn)，生動(dòng)闡述了磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)的概念。最后，師生共同探討，形成了核心問(wèn)題：磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)之間有何關(guān)聯(lián)？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)直觀演示強(qiáng)化本節(jié)課的重點(diǎn)——磁體和磁場(chǎng)的定義與特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推理，幫助學(xué)生克服磁場(chǎng)抽象難見(jiàn)的困難，建構(gòu)對(duì)磁場(chǎng)的理解，并揭示磁極相互作用的深層原因。

２．２．２ 小組合作初步建構(gòu)模型

教師引導(dǎo)學(xué)生提出驅(qū)動(dòng)問(wèn)題后，通過(guò)小組合作探究的方式，使用教師提供的實(shí)驗(yàn)器材和導(dǎo)學(xué)案，建構(gòu)初步的磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)關(guān)系模型，導(dǎo)學(xué)案如表２所示［９］。教師指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)磁體及其特性，然后圍繞核心問(wèn)題展開(kāi)探索。在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前，教師通過(guò)問(wèn)題串引導(dǎo)學(xué)生建立初步模型。例如，磁體能吸引哪些物質(zhì)？磁體的哪個(gè)部位吸引能力更強(qiáng)？如何確定磁體的南、北極？磁極間的相互作用規(guī)律是什么？為什么回形針被磁體吸引后，即使隔開(kāi)也能相互吸引？

通過(guò)這些問(wèn)題，學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀察，并在教師的引導(dǎo)下總結(jié)出磁體的Ｎ極和Ｓ極、地磁場(chǎng)的知識(shí)以及磁極間的相互作用規(guī)律。對(duì)于“磁化”這一概念，需要教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幫助學(xué)生建構(gòu)概念模型。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)師生互動(dòng)激發(fā)學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生的參與感，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)小組合作，使學(xué)生能夠初步建立起關(guān)于磁極、磁化概念的模型。

教師通過(guò)提問(wèn)進(jìn)一步推進(jìn)學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)模型的建構(gòu)。例如，“當(dāng)小磁針靠近磁體時(shí)會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但兩者并未接觸，這是為什么？”學(xué)生回答后，教師結(jié)合自己的觀點(diǎn)引入了“磁場(chǎng)”的概念，并解釋磁場(chǎng)雖看不見(jiàn)摸不著，但其存在可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到，如“懸浮空中的錐形物品”。為了幫助學(xué)生理解磁場(chǎng)的方向，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并演示實(shí)驗(yàn)。在條形磁體周?chē)胖眯〈裴?，觀察小磁針的排列來(lái)判斷磁場(chǎng)方向，如圖2所示［７］。教師還展示了“用鐵粉顯示磁場(chǎng)”實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在條形磁體上方輕敲撒有鐵屑的白紙板，觀察鐵屑的分布來(lái)形象化磁場(chǎng)。最后，師生一起總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立“磁場(chǎng)”模型。教師提問(wèn)：“磁體周?chē)嬖谑裁矗课覀內(nèi)绾蚊枋龃艌?chǎng)？”并邀請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)演示描述磁場(chǎng)方向的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而引入了“磁感線”的概念模型。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生把一塊玻璃板放在紙板上方，用彩色筆在玻璃板上描繪鐵屑的分布，從Ｎ極到Ｓ極畫(huà)出帶有箭頭的曲線，如圖3所示。另外，展示空間中磁感線的分布（圖4），從而完善“磁感線”模型［１０］。

設(shè)計(jì)意圖：考慮到學(xué)生初次建模時(shí)可能出現(xiàn)的不準(zhǔn)確性，教師應(yīng)積極鼓勵(lì)并指出其模型的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提出針對(duì)性問(wèn)題。通過(guò)導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)，學(xué)生在小組內(nèi)依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)器材繼續(xù)探究驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，再動(dòng)手實(shí)驗(yàn)以深化理解。在遇到難題時(shí)，教師以問(wèn)題串的形式提供指導(dǎo)，助力學(xué)生科學(xué)探究和建模，為后續(xù)的科學(xué)論證打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

２．２．３ 各小組初步建構(gòu)論證

各小組圍繞已建立的物理模型建構(gòu)科學(xué)論證，并將其呈現(xiàn)于白板上。在此過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到困惑，此時(shí)教師提供書(shū)面指導(dǎo)，幫助他們完善論證結(jié)構(gòu)，包括明確主張、搜集證據(jù)和建構(gòu)邏輯論證（表3）。這有助于學(xué)生深入理解并修正模型，形成更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)論證。

在書(shū)面論證階段，教師可以通過(guò)提問(wèn)了解學(xué)生對(duì)模型的理解程度，如詢(xún)問(wèn)：“哪些證據(jù)能揭示磁現(xiàn)象與磁場(chǎng)的關(guān)系”，教師通過(guò)強(qiáng)調(diào)“轉(zhuǎn)換法”引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。此環(huán)節(jié)旨在確保模型與論證的一致性，為口頭論證環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。

設(shè)計(jì)意圖：借助科學(xué)論證指導(dǎo)，幫助學(xué)生理清磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)的關(guān)系，提升邏輯思維和書(shū)面表達(dá)能力，為接下來(lái)的口頭論證環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。

２．２．４ 全班討論模型和論證過(guò)程，修正模型和論證

各小組完成模型建構(gòu)及書(shū)面論證后，將由代表上臺(tái)展示并進(jìn)行全班討論。此階段基于前期模型和論證基礎(chǔ)，旨在通過(guò)交流與討論實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化和完善。展示前，小組需確保模型與論證的準(zhǔn)確性和邏輯性。在ＳＮＰ教學(xué)模式下，“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”課程的論證水平評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表４所示。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)全班互動(dòng)與教師指導(dǎo)，促使各小組精進(jìn)模型建構(gòu)與論證，深入理解磁現(xiàn)象、 磁場(chǎng)間的聯(lián)系。小組討論與班級(jí)交流旨在提升學(xué)生的口頭表達(dá)與論證能力，助力他們建構(gòu)更精準(zhǔn)、更全面的物理知識(shí)體系。

２．２．５ 咨詢(xún)“專(zhuān)家”

“專(zhuān)家”資源包括：教材、參考書(shū)、刊物、互聯(lián)網(wǎng)資源等［２］。

全班學(xué)生通過(guò)討論對(duì)小組內(nèi)建立的模型和論證進(jìn)行修改。此階段通過(guò)與“專(zhuān)家”模型的對(duì)比，學(xué)生能更清晰地認(rèn)識(shí)到自己的不足，進(jìn)而提升自己的科學(xué)素養(yǎng)。因此，教師適時(shí)引入物理學(xué)史，帶領(lǐng)學(xué)生探尋“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”的發(fā)展歷程。從最早的指南針——司南，到偉大的發(fā)明——羅盤(pán)，學(xué)生領(lǐng)略了人類(lèi)智慧的結(jié)晶。這些實(shí)例讓學(xué)生更加直觀地感受到磁場(chǎng)的力量，也激發(fā)了他們對(duì)科學(xué)的興趣。教師詳細(xì)講解“地磁場(chǎng)”的奧秘，引導(dǎo)學(xué)生思考其與日常生活的聯(lián)系。這樣的教學(xué)方式讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷拓寬視野，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的敬畏之心。

學(xué)生回憶之前的學(xué)習(xí)過(guò)程，逐漸發(fā)現(xiàn)自身模型與“專(zhuān)家”模型的異同。他們分析差異，汲取經(jīng)驗(yàn)，不斷完善自己的理解。這種自我反思的過(guò)程有助于學(xué)生更好地掌握科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，學(xué)生不僅掌握了知識(shí)，還學(xué)會(huì)了如何在實(shí)踐中運(yùn)用所學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)以致用。

２．２．６ 反思性寫(xiě)作

師生共憶課堂精華，學(xué)生梳理模型建構(gòu)與論證過(guò)程，領(lǐng)悟磁現(xiàn)象、磁場(chǎng)之間的聯(lián)系。教師引導(dǎo)學(xué)生整合知識(shí)點(diǎn)，形成系統(tǒng)性認(rèn)知，以反思促提升，深化理解與應(yīng)用。最后，根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容作出反思性評(píng)價(jià)，如表５所示。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)學(xué)生通過(guò)回憶知識(shí)后完成書(shū)面反思，這樣能更好地幫助學(xué)生理解建立的模型和論證。以后的學(xué)習(xí)過(guò)程也可以融入這個(gè)模型和論證，更進(jìn)一步提高思維能力。

３ 總 結(jié)

通過(guò)以上６個(gè)環(huán)節(jié)可以看出，把ＳＮＰ教學(xué)模式適當(dāng)?shù)厝谌氤踔形锢碚n堂，可全面提升學(xué)生的模型建構(gòu)、口頭與書(shū)面表達(dá)及反思能力。在“磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)”教學(xué)中，以合作探究為核心，驅(qū)動(dòng)問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生深入理解關(guān)鍵概念，培養(yǎng)科學(xué)思維；面對(duì)挑戰(zhàn)，教師需耐心引導(dǎo)，借助問(wèn)題串激發(fā)思考，強(qiáng)化科學(xué)探究精神；引入物理學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。雖然ＳＮＰ模式源自國(guó)外且多用于生物教學(xué)，但適當(dāng)調(diào)整后，亦可在物理領(lǐng)域煥發(fā)新生，增強(qiáng)其實(shí)用性與適用性。

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收稿日期：2024-08-10

作者簡(jiǎn)介：古再麗努爾·圖爾蓀（１９９８-），女，碩士研究生，主要從事物理教學(xué)研究。

*通信作者：何久洋（１９８３-），男，副教授，主要從事物理教學(xué)研究。