中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148（2025）7-0050-5

核心概念是學(xué)科學(xué)習(xí)的核心，是建立在具體經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)基礎(chǔ)上的中心概念，其具有聯(lián)系整合并廣泛遷移的作用[1]?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“2022年版新課標(biāo)\"）聚焦物理課程的學(xué)科核心概念（又稱“大概念”），將精選的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)成與之相關(guān)的系列學(xué)習(xí)活動(dòng)2]，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化和情境化，促成學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新概念形成深層次、持久性的理解意義[3]，促進(jìn)核心素養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí)。

單元教學(xué)作為一種整體性思維方式，是讓學(xué)生達(dá)成深度學(xué)習(xí)的重要抓手4，通過將知識(shí)單元化，重構(gòu)知識(shí)框架，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的有效優(yōu)化整合，破除碎片化的知識(shí)記憶與理解[5]。筆者基于核心概念梳理單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)，以蘇科版初中物理“電與磁”單元為例，借助真實(shí)性問題情境，實(shí)現(xiàn)單元活動(dòng)有序化、單元知識(shí)結(jié)構(gòu)化，為單元進(jìn)階式復(fù)習(xí)教學(xué)提供實(shí)踐樣例。

1 指向核心概念的復(fù)習(xí)架構(gòu)

基于核心概念的單元復(fù)習(xí)教學(xué)，需要摒棄碎片化的知識(shí)與概念，著眼于提煉真實(shí)問題情境、核心概念主線，從學(xué)科視角思考尚待挖掘的學(xué)科核心概念與跨學(xué)科概念，并將其予以有意義的聯(lián)結(jié)和深化，以期在頭腦中形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從更高站位審視素養(yǎng)本位的物理學(xué)習(xí)。

根據(jù)2022年版新課標(biāo)，“電與磁”單元學(xué)習(xí)是“運(yùn)動(dòng)和相互作用”核心概念統(tǒng)攝下的學(xué)習(xí)內(nèi)容；教材依據(jù)四個(gè)單元重要概念編排環(huán)環(huán)相扣、邏輯鮮明的學(xué)習(xí)內(nèi)容。本研究的單元復(fù)習(xí)教學(xué)采取“明線 + 暗線”的方式推進(jìn)，即將“探秘地球儀懸浮和發(fā)光蘊(yùn)含的物理原理”的明線和深化理解四個(gè)重要概念的暗線有機(jī)融合，巧妙滲透現(xiàn)代科技應(yīng)用情境，以期讓學(xué)生在夯實(shí)學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)形成結(jié)構(gòu)化思維和學(xué)科實(shí)踐能力。筆者設(shè)計(jì)的單元復(fù)習(xí)教學(xué)框架如圖1所示。

2 單元復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程

2.1 單元復(fù)習(xí)目標(biāo)

單元復(fù)習(xí)目標(biāo)的確定需要以學(xué)情分析為基點(diǎn)，讓學(xué)生以自查單形式暴露其存在的認(rèn)識(shí)誤區(qū)與薄弱之處，存在如下幾方面的問題：電流的磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等概念尚難辨析；電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等科技應(yīng)用原理的辨析仍存在誤區(qū)；未能從磁感線視角理解磁場(chǎng)這一抽象概念。據(jù)此，教師在確定復(fù)習(xí)教學(xué)規(guī)劃時(shí)，著重將眾多的電磁原理解析成各種應(yīng)用型實(shí)物，遵循“現(xiàn)象一本質(zhì)、規(guī)律一應(yīng)用\"的思維主線，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、問題引領(lǐng)的形式，引導(dǎo)學(xué)生從運(yùn)動(dòng)和相互作用的視角理解電磁相互作用，從而在頭腦中建構(gòu)“電和磁”的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并能領(lǐng)悟物理知識(shí)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值和意義。為落實(shí)2022年版新課標(biāo)關(guān)于“教、學(xué)、評(píng)”一致性的要求，筆者將基于核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，圍繞核心素養(yǎng)發(fā)展要求規(guī)劃教學(xué)目標(biāo)，開展教學(xué)評(píng)價(jià)（表1）。

圖1指向核心概念的單元復(fù)習(xí)框架設(shè)計(jì)圖

表1“電與磁”單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

2.2 單元復(fù)習(xí)過程

課時(shí)1：辨析并深化\"電磁\"概念

1.創(chuàng)設(shè)問題情境，引出探究問題

任務(wù)1：探究地球儀懸浮蘊(yùn)含的奧秘

問題1：地球儀懸浮現(xiàn)象中蘊(yùn)含什么物理原理？

問題2：基于“同極相互排斥”原理，能否說明地球儀內(nèi)部一定存在磁體？

問題3：能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證？

活動(dòng)1：筆者引導(dǎo)學(xué)生先利用回形針、鐵屑、小磁針等器材來探究磁體的物理屬性，然后據(jù)此判斷地球儀中是否存在磁體。

問題4：地球儀底座斷電后發(fā)現(xiàn)其不能懸浮，原因何在呢？

教師采用先提問再釋疑的教學(xué)方式，先讓學(xué)生根據(jù)電磁鐵的性質(zhì)（通電時(shí)顯現(xiàn)磁性）和同極性間相互排斥，推測(cè)底座內(nèi)置有電磁鐵；然后向?qū)W生展示底座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2地球儀懸浮的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖3地球儀發(fā)光部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

活動(dòng)2：利用三根長為 1.3m 的單股導(dǎo)線、三枚退火的 8cm 鐵釘、三節(jié)干電池、電池盒等器材組裝電磁鐵，接著用小磁針來確定電磁鐵周圍的磁場(chǎng)方向，并自主繪制磁感線分布示意圖。

問題5：如何靈活調(diào)節(jié)地球儀的懸浮高度？分析影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素是什么？

設(shè)計(jì)意圖：以上5個(gè)層層遞進(jìn)的問題，以“探秘地球儀懸浮奧秘”為活動(dòng)主線，聚焦“電生磁”主題設(shè)定驅(qū)動(dòng)性問題和活動(dòng)任務(wù)，在激活學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)的同時(shí)向其提供開放的思考空間和活動(dòng)平臺(tái)，在實(shí)踐中夯實(shí)對(duì)“電生磁\"概念的理解。

2.創(chuàng)設(shè)沖突情境，引發(fā)深度思考 任務(wù)2：探究地球儀發(fā)光的奧秘

問題1：地球儀發(fā)光現(xiàn)象中蘊(yùn)含什么物理原理？

問題2：基于底座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？

教師出示電磁基本規(guī)律的示意圖，讓學(xué)生辨析“電生磁”與“磁生電”，并陳述其區(qū)別和關(guān)聯(lián)，回顧產(chǎn)生感應(yīng)電流的基本條件，最后教師引導(dǎo)學(xué)生揭示地球儀發(fā)光部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖3）。

演示實(shí)驗(yàn)：聚焦圖3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，教師給下方的線圈接入交流電，發(fā)現(xiàn)與上方線圈連接的LED燈能夠發(fā)光。

問題3：回顧感應(yīng)電流產(chǎn)生的情境和條件，為什么在沒有磁體時(shí)也能產(chǎn)生感應(yīng)電流？（部分學(xué)生回答“下方線圈通電時(shí)是電磁鐵，能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，相當(dāng)于磁體”）

問題4：演示實(shí)驗(yàn)中老師并沒有移動(dòng)兩個(gè)線圈，為什么依然能產(chǎn)生感應(yīng)電流？

教師引導(dǎo)學(xué)生理解交流電的定義，基于運(yùn)動(dòng)和相互作用的視角重新審視“磁生電\"現(xiàn)象（或者說“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象），把握感應(yīng)電流產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)條件。

課后挑戰(zhàn)：以課后查閱資料的方式，整理手機(jī)無線充電的工作原理及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并形成研究小報(bào)告，要求在報(bào)告中呈現(xiàn)無線充電的原理示意圖，并基于所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)性闡釋。

設(shè)計(jì)意圖：以“地球儀發(fā)光”為教學(xué)線索，巧妙聯(lián)結(jié)“電生磁\"和“磁生電\"兩個(gè)核心概念，從而發(fā)展學(xué)生的相互轉(zhuǎn)化觀念，并形成結(jié)構(gòu)化認(rèn)知；教學(xué)實(shí)施過程中，借助驅(qū)動(dòng)性問題和課后調(diào)研作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生在問題思考與實(shí)踐探索中進(jìn)行批判性建構(gòu)，并達(dá)成深層次理解。

3.提出驅(qū)動(dòng)任務(wù)，引導(dǎo)探究實(shí)踐 任務(wù)3：優(yōu)化地球儀的發(fā)光系統(tǒng)

該環(huán)節(jié)著眼于當(dāng)下人們的工作學(xué)習(xí)需求與節(jié)能環(huán)保要求，對(duì)地球儀的發(fā)光系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化迭代，畫出的電路圖的功能要求如下：地球儀能夠全天24小時(shí)保持懸浮狀態(tài)，但要求在夜間還具備照明功能。

教師提供如下器材：電磁繼電器、光敏電阻（其阻值隨光強(qiáng)減小而增加）、LED燈、受電線圈（控制電路電源）工作電路交流電。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)聚焦實(shí)物產(chǎn)品的迭代優(yōu)化，在準(zhǔn)確理解核心元件“電磁繼電器、光敏電阻\"作用的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電路圖，同時(shí)深化知識(shí)理解深度與提升規(guī)范設(shè)計(jì)意識(shí)。

課時(shí)2：厘清電磁相互作用關(guān)系

4.創(chuàng)設(shè)物化任務(wù)，指向?qū)W科實(shí)踐

演示實(shí)驗(yàn)：教師出示處于發(fā)光狀態(tài)的臺(tái)燈和地球儀，讓二者間的距離減小，發(fā)現(xiàn)臺(tái)燈內(nèi)部的鎢絲出現(xiàn)晃動(dòng)。教師引導(dǎo)學(xué)生基于“力和運(yùn)動(dòng)的相互關(guān)系”，思考該現(xiàn)象蘊(yùn)含的物理原理并歸納。

問題1：如何將“處于磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線受到力的作用\"現(xiàn)象加以應(yīng)用？

任務(wù)4：組裝“微型電風(fēng)扇”

教師提供如下器材：電池、電流表、玩具馬達(dá)、導(dǎo)線、開關(guān)、組裝扇葉、滑動(dòng)變阻器，并要求組裝的微型電風(fēng)扇能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的功能。

教師演示：給電動(dòng)機(jī)模型接入電源，發(fā)現(xiàn)需不斷交換電源正負(fù)極才能讓越過平衡位置的線圈實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)軸上出現(xiàn)導(dǎo)線纏繞問題，于是電動(dòng)機(jī)模型被迫斷開電源即不能持續(xù)性轉(zhuǎn)動(dòng)（圖4）。

問題2：為什么玩具馬達(dá)能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？

教師引導(dǎo)學(xué)生拆解玩具馬達(dá)（圖5），辨析其內(nèi)部零件并找到換向器，基于教師演示時(shí)出現(xiàn)的問題推測(cè)換向器的作用，思考其在其他應(yīng)用中的相似性與差異性。

圖4未安裝換向器的電動(dòng)機(jī)

圖5玩具馬達(dá)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

問題3：能否將玩具馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)？

任務(wù)5：組裝“微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)”

教師提供任務(wù)4中相同的器材，要求學(xué)生靈活選用相關(guān)器材來組裝“微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)”，功能要求如下：能夠改變產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向。教師輔助學(xué)生開展小組實(shí)踐活動(dòng)，并以組內(nèi)自評(píng)的形式填寫個(gè)人自查表（表2）。

表2組裝“微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)\"的自查表

問題：玩具馬達(dá)能夠“一物兩用”，其分別作為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)使用時(shí)有何異同？

上述驅(qū)動(dòng)性問題啟發(fā)學(xué)生思考電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的異同，從主要結(jié)構(gòu)、工作原理、能量轉(zhuǎn)化等角度思考二者存在的差異，引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，深刻領(lǐng)悟發(fā)電機(jī)是“因動(dòng)而發(fā)電”，電動(dòng)機(jī)是\"因電而制動(dòng)”。

設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)科實(shí)踐作為主要形式的復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，旨在引導(dǎo)學(xué)生親歷“原理解析—電路設(shè)計(jì)—產(chǎn)品組裝\"的物化實(shí)踐過程，在物化實(shí)踐中深化對(duì)物理規(guī)律的理解與應(yīng)用，進(jìn)而彌合理論學(xué)習(xí)與學(xué)科實(shí)踐間的鴻溝，讓學(xué)生在裝置拆卸與組裝過程中進(jìn)行自主建構(gòu)與動(dòng)手操作，提升其學(xué)科實(shí)踐素養(yǎng)。

5.呈現(xiàn)遷移情境，助推整合內(nèi)化任務(wù)6：梳理單元重要概念間的關(guān)聯(lián)

問題：電磁相互作用廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面，電動(dòng)機(jī)、電磁鐵和發(fā)電機(jī)三種電器對(duì)應(yīng)的工作原理有何差異與聯(lián)系？

遷移：教師出示報(bào)警器（溫度調(diào)控）POS機(jī)、電流表、動(dòng)圈式話筒等裝置，要求學(xué)生指出其中的核心元件，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)闡釋其工作原理。

課后挑戰(zhàn)：如圖6所示，為實(shí)現(xiàn)手機(jī)音樂的擴(kuò)音播放，教師將手機(jī)跟較大的原線圈相連接，將擴(kuò)音器跟較小的副線圈相連接，并將較小的線圈插入較大的線圈，要求學(xué)生運(yùn)用“電生磁”“磁生電”“電磁相互作用”等概念對(duì)此進(jìn)行闡釋。

設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題，引導(dǎo)學(xué)生思考單元核心概念間的差別與聯(lián)系，基于能量轉(zhuǎn)化、結(jié)構(gòu)原理等視角形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并通過課后挑戰(zhàn)進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生對(duì)單元核心概念的理解意義。

3小結(jié)

核心概念并非簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)疊加，其能夠統(tǒng)整各種事實(shí)與知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化與認(rèn)識(shí)深層次，是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)和育人價(jià)值的重要依托。將單元核心概念嵌人真實(shí)性驅(qū)動(dòng)任務(wù)和問題中，讓學(xué)生在一個(gè)連續(xù)、完整的學(xué)習(xí)任務(wù)中架構(gòu)知識(shí)和發(fā)展技能，將被動(dòng)復(fù)習(xí)零碎的知識(shí)轉(zhuǎn)變成運(yùn)用模型建構(gòu)、科學(xué)推理與論證等創(chuàng)造性解決新情境問題，從而發(fā)展學(xué)生“做中學(xué)”的品格和能力[7]。

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（欄目編輯 陳潔）